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다양한 조성의 3D 프린팅 임시치관용 레진의 물성 비교

Comparison of physical properties of the various 3D printing temporary crown and bridge resin

대한치과재료학회지 2019년 46권 3호 p.139 ~ 152
박서진 ( Park Seo-Jin ) - 서울대학교 치의학대학원 치과생체재료과학교실

이한아 ( Lee Han-Ah ) - 서울대학교 치의학대학원 치과생체재료과학교실
이상혁 ( Lee Sang-Hyeok ) - 서울대학교 치의학대학원 치과생체재료과학교실
석수황 ( Seok Soo-Hwang ) - 서울대학교 치의학대학원 치과생체재료과학교실
임범순 (  ) - 서울대학교 치의학대학원 치과생체재료과학교실
권재성 ( Kwon Jae-Sung ) - 연세대학교 치과대학 치과생체재료공학교실
김광민 ( Kim Kwang-Mahn ) - 연세대학교 치과대학 치과생체재료공학교실

Abstract

기존에 사용 중인 치관용 레진은 ISO 10477에 따른 물성 평가와 ISO 10993에 따른 생체적합성 평가를 실시하여적합한 제품만 임상에 사용하고 있는데, 치관의 제작 방식이 다른 3D 프린팅 임시치관용 레진을 위한 국제규격은아직 제시되지 않고 있다. 또한, 최근 다양한 3D 프린팅 임시치관용 레진이 국내에서 제조되거나 국외에서 수입되어치과 임상에서 적용되고 있는데, 그 제품들을 평가한 연구는 매우 적은 상황이다. 본 논문에서는 식품의약품안전처허가를 이미 받았거나 또는 국내 제조업체에서 개발 중인 3D 프린팅 임시치관용 레진 제품들의 물성을 국제규격인ISO 10477:2018에 따라 평가하여 비교하고자 하였다. 3D 프린팅 임시치관용 레진 8종을 대상으로 ISO 10477에 따라시편을 제작하여 수분 흡수도와 용해도, 색 안정성 및 굴곡강도 등을 평가하여 구성 성분이 주는 영향을 분석하였다.
각 3D 프린팅 임시치관용 레진 제조사들은 제조사에서 추천한 3D 프린터를 사용해야 한다고 하지만, 각 레진에맞는 출력조건으로 3D 프린팅한 다음 충분히 후경화 처리하여 적절한 시편을 제작하였다. 수분 흡수도의 경우 실험군-B에서만 ISO 10477 요구조건(< 40 μg/ mm3)을 만족시키지 못하였고, 수분 용해도의 경우는 실험군-C, E 및 F에서 기준값(7.5μg/mm3) 이상의 용해도가 관찰되었다. 색 안정성의 경우에서는 실험군-A, E, F, G 및 H 등 5종의 레진에서 색 차이가감지되었다. 굴곡강도의 경우에는 실험군-D와 E에서 적층방향에 따라 ISO 10477 요구조건(> 60 MPa)을 만족시키지못한 시편이 관찰되었다.
굴곡강도의 경우 레진의 성분 등에 크게 영향을 받는 것으로 보여 임상에 적용할 제품 선택 시 구성 성분을 충분히검토할 필요가 있을 것으로 보이며, 수분 흡수도와 용해도 및 색 안정성 등의 경우는 다른 요인도 있겠지만 아마불충분한 중합도에 의한 것으로도 추정할 수 있다. 따라서 제조사에서 추천한 3D 프린터로 출력한 시편의 물성과본 연구에서 출력한 시편의 물성을 비교하는 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.

Conventional dental resins for crown and bridge fulfill ISO 10477 and ISO 10993 before clinical application. Although 3Dprinting or rapid prototyping (RP) for the fabrication of temporary crown and bridge have been proposed, a little studies werereported for 3D printing resin for temporary crown and bridge. The purpose of this study was to evaluate the physical properties(such as water sorption and solubility, color stability and flexural strength) of the various 3D printing temporary crown andbridge resin following the ISO 10477:2018 and estimate the effect of chemical composition of resin on the physical properties.
Four resins approved by KFDA and 4 experimental resins developed by different manufacturer were tested in this study. Sampleswere prepared with DLP typed 3D Printer (G-Printer) and post-cured using UV-light Cure Unit (Cure M). Proper 3D printingand post-curing conditions were selected for different 3D printing resins. Each test was performed according to the ISO 10477and results were statistically analyzed using Tukey-multiple comparison test (p=0.05). Only group-B did not satisfied the ISOrequirement (< 40 μg/ mm3) in water sorption test, but 3 groups (C, E and F) showed high solubility which exceeds theISO requirement (< 7.5 μg/mm3). For color stability, the color difference were detected at 5 groups (A, E, F, G and H).
Group-D and F showed the low flexural strength and some building direction did not satisfied the ISO requirement (> 60MPa). Resin components may affect the flexural strength, then user should check the components of 3D printing resin. Deficientdegree of polymerization may lead to large water sorption, water solubility and color changes. Further study should be donecomparison between specimens printed with specific 3D printer recommended by manufacturer and specimens used in thisstudy.

키워드

3D 프린팅 임시치관용 레진; ISO 10477; 레진 구성 성분; 굴곡강도; 물성
3D printing temporary crown and bridge resin; ISO 10477; Components of resin matrix; Flexural strength; Physical properties
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