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방법 논문

Roughness Impact of Piezoelectric Dental Scaler on Two Distinct Flowable Composite Filling Materials

1.3K 조회수

DOI:

10.3791/67446

2025년 1월 10일

이 논문에서

요약

이 방법론을 사용하면 표준화된 힘과 안정성으로 모든 각도의 모든 시편에 치과 장치를 적용할 수 있습니다. 이 접근 방식은 건강 과학에서 마이크로 모터, 터빈 및 초음파 스케일러와 같은 손으로 잡는 요소가 있는 치과 장비가 다양한 표면에 미치는 영향을 표준화하는 데 광범위하게 사용될 수 있습니다.

초록

치과 초음파 스케일러는 일반적으로 치주 치료에 사용됩니다. 그러나 치아 표면을 거칠게 만드는 능력은 거칠기가 치주 질환의 주요 원인인 플라그 생성을 증가시킬 수 있기 때문에 걱정거리입니다. 이 연구는 압전 초음파 스케일러가 두 개의 별개의 유동성 복합 충전재의 거칠기에 미치는 영향을 연구했습니다. 이를 위해 두 개의 유동 가능한 복합 재료 각각에서 10개의 디스크 모양 샘플을 생성했습니다. 표준화된 연마 후, 전자 현미경 및 형상 측정법을 사용하여 첫 번째 표면 검사를 수행하기 전에 샘플을 24시간 동안 물에 담갔습니다. 초음파 스케일러는 수냉식 및 조절된 힘으로 60초 동안 각 샘플의 지정된 위치에 적용되었습니다. 포스트 스케일러 표면 매개변수를 다시 검사했습니다. 스케일러를 적용한 후, 두 복합 재료 모두 프로파일로메트리(p < 0.01)에 의해 결정된 바와 같이 표면 거칠기가 눈에 띄게 증가했습니다. 또한 관찰된 표면 거칠기는 주사 전자 현미경으로 정성적으로 시각화되었습니다. 스케일러 적용 후 두 복합재(p = 0.143)에서 초기 거칠기 수준이 비슷했지만 두 복합재 간에 표면 질감에 대한 실질적인 불일치는 발견되지 않았습니다(p = 0.684). 일상적으로 사용되는 유동성 복합 수복물에 고출력 압전 초음파 스케일러를 사용하면 상당한 표면 거칠기가 생성되어 플라크 축적이 증가할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 기존의 단량체 성분을 갖는 나노 하이브리드 유동성 복합 재료는이 실험의 한계 내에서 유사한 표면 변화를 입증 할 수 있다고 가정 할 수 있습니다.

서론

구강 건강을 유지하는 것은 포괄적인 치과 치료의 초석이며 치주 질환의 예방 및 치료에서 위생의 역할은 잘 확립되어 있습니다. 위생 단계에서 사용되는 도구 중 하나는 치과 치석과 플라크1을 제거하는 데 사용되는 치과 초음파 스케일러입니다. 그러나 치아 표면을 청소하는 스케일러의 효능은 매우 중요하지만 수복 재료에 미치는 영향은 치과 재료 과학에서 지속적인 연구와 관심의 주제입니다. 특히 표면 거칠기는 플라크2의 축적 및 유지에 기여하는 것으로 나타났으며, 일반적으로 사용되는 치과 기구가 수복 재료에 어떤 영향을 미치는지에 대한 이해의 필요성을 강조합니다.

최근 연구에서는 압전 치과용 스케일러가 치아 또는 복합 충전재에 미치는 거칠기 효과에 대한 비교 분석을 수행했습니다 3,4,5. Mittal et al.5은 압전 스케일러로 스케일링한 뿌리 표면이 자기 변형 스케일러로 스케일링된 것보다 덜 거칠다는 것을 발견했지만, 전자는 더 많은 재료를 잃고 더 눈에 띄는 긁힘이 있었습니다. Arabacı et al.3은 압전 초음파 스케일러를 사용하여 팁 마모가 뿌리 표면 거칠기에 미치는 영향을 조사하고 팁 마모에 따른 침식 비율의 차이를 발견했습니다. Goldstein 등4은 자기 변형 초음파 스케일러가 소닉 스케일러에 비해 수지 기반 수복 재료의 표면 거칠기에 더 많은 악영향을 미친다고 보고했습니다. 최근 연구에 따르면 초음파 스케일링 및 공기 연마를 사용하면 복합 충전재의 표면 거칠기를 크게 증가시킬 수 있습니다 6,7. 표면 거칠기가 증가하면 박테리아 부착이 발생하고 치과 수복물의 수명을 손상시킬 수 있으므로 이러한 발견은 중요합니다. 따라서 치과 전문가는 이러한 절차가 복합 충전재의 표면 거칠기에 미치는 잠재적인 영향을 고려하는 것이 중요합니다.

이 연구는 수복 재료, 특히 두 가지 다른 유동성 복합 충전재에 대한 압전 초음파 치과 스케일러에 의해 유발되는 거칠기 효과를 조사하여 지식 체계를 확장하고자 합니다. 수복 치과에서 복합 재료의 보급과 기존 복합 재료와 giomer 기반 복합 재료와 같은 단량체 함량 및 기술 측면에서 복합 재료의 차별화를 감안할 때 초음파 스케일러의 사용이 이러한 재료에 다르게 영향을 미치는지 여부를 평가하는 것이 필수적입니다 6,8,9,10 . 유동성 복합재는 충전제 함량이 감소하여 정의되며, 이는 궁극적으로 기계적 특성을 감소시킵니다. 결과적으로, 이러한 재료는 경추 치아 영역과 같은 높은 응력을 견디는 위치에서 사용하기에 적합하지 않습니다11. 최근 수십 년 동안 제조업체들은 기계적 및 물리적 품질이 향상된 차세대 유동성 재료를 출시했습니다. 이러한 재료는 극도의 응력에 노출된 것을 포함하여 다양한 직접 전방 및 후방 수복물에 사용하기에 적합하다고 명시되어 있습니다. 결과적으로, 상업적으로 이용 가능한 여러 고강도 유동성 치과 복합재의 기계적 및 물리적 품질을 검사하는 것은 임상적 가치가 있습니다12. 이 연구는 두 가지 별개의 유동성 복합 충전재에 대한 스케일러의 거칠기 효과를 꼼꼼하게 비교함으로써 임상 실습에 정보를 제공하고 절차가 구강 건강 결과와 이러한 최신 수복 재료의 수명 및 미학을 모두 최적화하도록 하는 것을 목표로 합니다. 다양한 표면에 대한 치과 기구의 영향을 평가할 때, 모든 그룹에 걸친 적용의 표준화는 얻은 데이터의 정확성을 보장하는 데 매우 중요합니다. 팁 유형, 각도, 마모, 적용된 힘, 치과 스케일러 응용 프로그램에서의 움직임 및 유사한 초기 표면 특성과 같은 특성을 표준화하면 이러한 조사의 품질을 향상시킬 수 있습니다 3,13,14,15,16. 유사한 조사를 위해 설정된 구성에는 대부분 적용된 힘을 정량화하는 저울, 핸드피스에 필요한 무게를 제공하는 항목, 위생 장비를 운반하고 적용하기 위한 팔다리 또는 개인을 특징으로 하는 요소가 포함됩니다. 초음파 치과용 스케일러의 설정을 표준화하면 일관성이 향상되고, 다양한 개별 매개변수로 인한 변동성이 최소화되며, 표면 변화를 평가하기 위한 진단 정확도가 향상됩니다. 설정 구성은 개인별 응용 프로그램의 불일치를 줄이고 더 나은 결과를 제공하기 위해 이 연구에서 확립된 유사한 초기 표면 특성을 보여주었습니다. 또한 사용되는 다양한 품목과 관련하여 독특합니다. 또한 이 방법은 간단하여 다양한 의료 종사자가 쉽게 채택할 수 있습니다.

이 조사는 표준화되고 통제된 체외 접근 방식을 통해 치과 위생 프로토콜을 개선하고 수복된 치아의 지속 가능한 건강을 향상시키는 데 중요한 상당한 거칠기를 초래하는 초음파 치과 스케일러 적용의 효과를 설명하기 위해 노력합니다.

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프로토콜

참고: 이 연구는 고유한 giomer 기술을 사용하여 제조된 나노 하이브리드 그룹 P와 나노 하이브리드 그룹 B의 두 가지 다른 종류의 유동성 치과 복합 재료를 사용했습니다. Casarin 등의 연구에서는17 개의 매개변수(평균 결함 깊이 차이(Ra, μm): 15, 표준 편차(μm): 10, 알파 오차: 0.05, 베타 오차: 0.90)를 전력 분석에 사용하여 표본 크기를 추정했습니다.

1. 유사한 초기 표면 거칠기를 가진 복합 시편 생성

  1. 투명 유리 조각, 고무 개스킷 및 투명 테이프 조각을 구하여 ISO 사양18 (그림 1A)에 따라 두께 2mm, 지름 7mm의 복합 샘플을 만듭니다.
  2. 투명 테이프에 개스킷을 놓은 후 복합 샘플을 개스킷에 도포하고 응축한 다음 개스킷과 복합 샘플 위에 투명 유리를 닫습니다(그림 1B, C).
  3. 광경화 시스템을 사용하여 위에서 20초, 아래에서 20초 동안 복합 재료를 중합합니다(그림 1D, E). 다른 샘플에도 동일한 시스템을 사용합니다.
  4. 동일한 시간 동안 연마 시스템을 사용하여 동일한 방식으로 분석할 복합 샘플의 표면에서 유사한 수준의 거칠기를 달성합니다(그림 2A, B). 연마 후 24시간 동안 증류수에 담그십시오.
  5. 두 복합 그룹에서 추가 복합 샘플을 준비하고 다양한 배율(1000x, 2000x, 5000x 배율(그림 3A, B))에서 초기 전자 현미경 이미지를 기록합니다. 스퍼터 코팅기를 사용하여 18mA에서 90초 동안 샘플을 금으로 코팅하고 10kV의 가속 전압에서 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 샘플을 검사합니다.

2. 샘플을 아크릴 블록으로 안정화

  1. 부엌 테라스를 벽에 고정하는 데 사용되는 플라스틱 l-연결 행거 요소를 찾으십시오(그림 4A). 제품은 두 부분으로 구성됩니다. 바깥쪽은 플라스틱으로 만들어졌으며 안쪽은 금속 덮개로 구성되어 있습니다. 플라스틱 부분을 사용하기만 하면 됩니다.
  2. 플라스틱 부분의 바닥과 뒷면을 냉간 경화 분홍색 아크릴로 채우고 아크릴이 평평한 표면에서 중합되고 굳어지도록 합니다. 그런 다음 다이아몬드 커팅 디스크를 사용하여 홀더의 일부를 절제하고 몬스터 랩 버를 사용하여 모든 표본의 고정을 수용할 수 있는 홈을 만듭니다(그림 4B).
  3. 실리콘 인상 재료를 사용하여 플라스틱 및 아크릴 혼합물 홀더 프로토타입의 사본을 만듭니다. 그런 다음 프로토타입의 네거티브 버전을 만듭니다. 이렇게 하면 모든 표본을 개별적으로 고정할 수 있는 충분한 홀더를 만들 수 있습니다(그림 4C).
  4. 냉간 경화 아크릴을 사용하여 네거티브를 채운 다음 충분한 홀더를 만듭니다. 다음으로, 저온 경화 아크릴을 사용하여 복합 시편을 안정화하고 기기가 적용될 영역을 표시합니다(그림 4D).
  5. 형상 측정 측정값을 수집합니다. 프로파일로미터의 메뉴에 있는 측정 조건 탭으로 이동합니다. 설정 탭을 클릭하고 λc = 0.8, λs = 2.5 및 Opt 길이 = 2와 같이 관련 숫자 설정을 지정합니다. 이러한 설정은 0.25mm/s의 속도에서 0.8mm의 차단 값으로 2mm 이상의 표면 거칠기를 판독합니다(그림 5A).
  6. 캘리퍼를 사용하여 복합 시편의 상단 중심 아래 2mm를 표시합니다(그림 5B). 프로파일로미터의 민감한 팁을 해당 지점으로 조정합니다. 그런 다음 형상 측정 측정을 시작합니다. 접촉식 프로파일로미터를 사용하여 각 샘플의 평균 거칠기(Ra)를 측정합니다.
  7. 각 표본의 지정된 위치(중간 상단)를 사용하여 판독값을 확인합니다. 각 판독값에 대해 장치의 바늘을 표시된 영역 안쪽으로 2mm 이동합니다(그림 5C, D). 각 시편의 표면 특성을 3배 측정하고 계측 작업 전과 직후의 평균을 계산합니다.

3. 스케일러 애플리케이션에 대한 설정 만들기

  1. 평행 도계를 구합니다(그림 6A). 평행도계의 테이블에 아크릴 블록을 고정합니다(그림 6B, C).
  2. 파이프를 벽, 천장 또는 바닥에 장착하여 파이프를 고정하는 데 사용되는 삼각기가 있는 고무 파이프 클램프를 얻습니다. 이를 사용하여 장치의 핸드피스를 평행도계의 홀더 암에 부착합니다(그림 7A). 핸드피스의 두께에 따라 클램프 부품의 수와 고무의 양을 늘리십시오. 클램프의 나사 부분을 저온 경화 아크릴(그림 7B)로 두껍게 하여 평행도계(그림 7C)의 홀딩 암에 삽입할 수 있습니다.
  3. 치은상 침전물 제거를 위해 설계된 초음파 스케일러를 지정된 지정된 영역에서 동일한 힘으로 0° 각도, 최대 출력, 수냉 상태에서 동일한 힘으로 이 고유한 설정을 사용하여 각 복합 재료에 60초 동안 적용합니다(그림 8A, B, C, D).
  4. 스케일러 응용 프로그램에 따라 각 샘플에 대해 형상 측정 및 주사 전자 현미경 이미징을 반복합니다(그림 9A, B).

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결과

통계 분석은 통계 분석 소프트웨어를 사용하여 수행되었습니다. 그룹 내의 변화를 평가하기 위해 Wilcoxon Signed Rank Test를 수행했습니다. Mann Whitney-U Test는 그룹 간 비교를 수행하기 위해 사용되었습니다. 유의 수준은 p < 0.05에서 결정되었습니다.

두 그룹의 그룹 내 프로필로메트릭 비교에서, 스케일러 적용으로 인해 상당한 거칠기가 발생했으며, 이는 전자 현미경 이미지로 정성적으로 시각화할 수 있음에 주목했습니다(그룹 P, p = 0.005; 그룹 B, p = 0.007; 표 1). 집단 간 프로필로메트릭 비교에서, 시작 거칠기 수준이 유사한 것으로 결정된 두 복합 유형에 대한 스케일러 적용 후의 거칠기 변화를 분석한 결과(p=0.143)에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다(p=0.684; 표 2).

치과 기구의 사용을 표준화하...

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토론

연구에 따르면 음파 및 초음파 스케일링 모두 치아 색 수복 재료의 표면 거칠기를 증가시킬 수 있으며 초음파 스케일링은 더 해로운 영향을 미칩니다 8,9. 초음파 스케일링 및 공기 분말 연마는 복합 수지의 거칠기와 복원 마진을 더욱 증가시킬 수 있으며 손상 정도는 재료에 따라 다릅니다6. 사용되는 수복 재료의 유형도 표면 손상 정도에 영향을 미칠 수 있으며, 유동성 및 실로란 기반 복합재는 표면이 더 매끄럽고 박테리아 수가 적습니다1. 현재 연구의 결과는 복합 충전재의 표면 거칠기에 대한 초음파 스케일링의 영향에 대한 기존 문헌에 기여합니다.

본 연구에서 두 그룹을 비교 분석한 결과, 나노하이브리드 그룹 P(단량체 함량: Bis-EM...

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공개 사항

저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.

감사의 글

마르마라 대학교 나노기술 및 생체 재료 응용 및 연구 센터/마르마라 대학교 기술학부 야금 및 재료 공학과의 Oğuzhan Gündüz 교수에게 감사를 표합니다. Marmara University 치과 학부 수복 치과 Pınar Yılmaz Atalı 교수; Marmara University Genetic and Metabolic Diseases Research and Investigation Center의 Semra Ünal Yildirim 박사는 조사를 진지하게 지원하는 귀중한 통찰력과 전문 지식을 제공했습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Beautifil Flow PlusShofu미국
Evo MA10 주사 전자 현미경Zeiss독일
EWO Typ 990 ParalellometerKavo독일
마감 디스크Bisco미국
G4 스케일러 팁딱따구리중국
전제 FlowableKerr미국
SC 7620 모델 스퍼터 코터Quorum Technologies영국
Surftest SJ-210Mitutoyo일본
UDS-A-LED 치과 스케일러딱따구리중국
Valo LED 무선 경화 라이트Ultradent미국
Zetaplus 실리콘 인상 재료Zhermack이탈리아

참고문헌

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