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A comparison of fracture strength of porcelain versus composite resin veneered metal crown in single implant supported restoration under impact force

Title
A comparison of fracture strength of porcelain versus composite resin veneered metal crown in single implant supported restoration under impact force
Other Titles
순간충격에 대한 단일치아 치과임플란트 수복 상부구조물의 종류에 따른 파절강도 비교실험 - 금속도재전장관과 복합레진금속전장관의 비교
Authors
이순임
Issue Date
2005
Department/Major
임상치의학대학원 임상치의학과임플란트치의학전공
Publisher
이화여자대학교 임상치의학대학원
Degree
Master
Advisors
김성훈
Abstract
Statement of problem Use of composite resins as an alternative to porcelain in implant superstructure was reported insufficiently although composite resins have been used extensively in dental restoration with their improved mechanical properties and bonding systems. Purpose The purpose of this in vitro study was to compare the fracture resistance of superstructure between implant-supported metal-ceramic crowns and composite resin (Sinfony) veneered metal crowns under impact force. Material and Methods Thirty metal copings were fabricated for implant-supported prostheses and divided into 2 groups (n=15); metal-ceramic crown, composite resin (Sinfony) veneered metal crown. An implant fixture was embedded into stainless steel specimen holder, and connected appropriate abutments and superstructures. The implant-prosthesis assembly was positioned in a testing apparatus and a 18 mm diameter steel ball was dropped from 50 cm height onto the occlusal surface of metal-ceramic crown and 100 cm onto that of resin veneered metal crown respectively. Fracture strengths of each group were compared with investigating the number of falling a steel ball until the failure of facing materials. According to the law of conservation of energy, the values of kinetic energy on impacts were calculated with conversion of potential energy of the fallen steel ball. All data were statistically analyzed with independent sample t-test at the significance level of 0.05. Results Mean values of impact resistance were as follow: Metal-ceramic crown group: 0.33J, composite resin veneered metal crown group: 1.87J. The resistance strength for impact of resin facing metal crown was greater than that of metal ceramic crown (P < 0.05). The majority of fracture modes were adhesive at the junction of the metal and porcelain or resin, but the metal-ceramic group showed more cohesive tendency than the resin group. Conclusion The resistance strength for impact force of resin facing metal crown was greater than that of metal-ceramic crown. Composite resin veneered metal crowns may be used in the cases with high masticatory force, hard-food preference as an alternative to metal-ceramic crowns because greater impact strength exhibited by the composite resin veneered group might provide a decreased probability of porcelain fracture. It is remarkable that composite resin veneered crown group showed greater resistance for impact force than metal ceramic crown group although current metal-ceramic restoration is superior to metal-composite restoration in several aspects.;Ⅰ. 서론 임플란트 지지 수복물의 상부구조를 위해 도재, 금, 아크릴릭레진이 주로 사용되어 왔다. 심미적 요구가 증가됨에 따라 부분무치악 환자의 치료에서 금속도재관이 주로 사용되고 있는데, 도재 금속관은 장기간의 성공적인 예후를 보이며, 고정성 보철물에서 가장 인기있는 수복물 중 하나가 되어왔다. 그러나 많은 장점에도 불구하고 도재는 취성이 강하며, 도재의 파절은 고정성 보철물 교체의 주된 원인으로 보고된 바 있다. 심미성의 증가로 완전도재관이 사용되고 있으나 완전도재관의 물성에 대한 여러 연구에서 금속도재관보다 취약함이 보고된 바 있다. 이 실험에서는 금속 하부구조에 간접 복합레진을 접착한 복합레진금속관과 기존의 금속도재관의 강도를 비교하였는데, 이는 금속 하부구조의 강도는 유지하면서 도재의 취성을 제거함을 의도한 것이다. 복합레진은 향상된 물성과 접착시스템의 발달로 치과수복물에서 광범위하게 사용되고 있으나 임플란트 상부구조물의 재료로의 사용은 미흡하게 보고되었다. 이에 본 연구에서는 순간충격하에서 금속도재관과 복합레진 금속관의 파절저항성을 비교하여 그 임상적 유용성을 예측하고자 하였다. Ⅱ. 연구재료 및 방법 15mm길이의 임플란트 고정체를 시편고정블록에 식립한 후 삭제된 상악 제1소구치의 형태로 주조된 UCLA지대주를 연결하였다. 30개의 금속하부구조(코핑)를 제작하여 금속도재관과 복합레진금속관의2개의 군으로 나누어 최종보철물을 제작하였다. 지대주에 보철물을 연결한 후 특수제작된 낙하실험기에 시편을 고정하고 직경 18mm 스테인리스스틸 볼을 자유낙하시켜 보철물의 교합면에 충격을 가하였다. 파절강도의 측정을 위해 각 시편의 상부구조물 재료가 파절될 때까지 스틸 볼의 낙하횟수를 기록하였다. 에너지 보존 법칙에 따라, 스틸 볼이 떨어지기 전에 가졌던 위치에너지가 모두 운동에너지로 전환되었다고 가정하여 파절될 때까지의 운동에너지를 구하였다; E (impact energy) = m(㎏) × g(㎧) × h(m) × i (m: 낙하물체의 질량, g: 중력가속도, h: 낙하 높이, i; 완전파절 때 까지의 낙하횟수). 측정치는 independent sample t-test (α=0.05)로 평가되었다. Ⅲ. 결과 복합레진금속관(1.87 J)이 금속도재관(0.33J) 보다 더 큰 파절저항성을 보였다. (p<0.05) 두 군 모두에서 파절은 금속과 상부재료 사이에서 일어났으나, 복합레진금속관군 에서는 거의 모두 금속-재료간 파절이 관찰된 반면, 금속도재관군에서는 도재간 파절의 경향을 보였다. Ⅳ. 결론 복합레진금속관이 금속도재관보다 순간충격에 더 강한 파절저항성을 보였다. 높은 파절저항성을 가진 복합레진금속관은 잠재된 도재파절의 가능성을 감소시킬 수 있어, 교합력이 강하거나 딱딱한 음식을 즐겨 섭취하는 증례에서의 적용을 기대할 수 있다. 강도, 색상안정성, 마모 등 여러 가지 면에서 금속도재관이 우수한 결과를 보임에도 불구하고, 순간충격 하에서 복합레진금속관이 더 강한 파절저항성을 보였다는 것은 주목할 만한 사실이다.
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