Effects of surface treatments on shear bond strength of composite resin bonded to various ceramic cores after thermocycling

Abstract

[한글]심미적인 이유로 사용이 증가하고 있는 전부 도재관에서 파절된 베니어 도재를 구강 내에서 복합레진으로 수리하는 방법에 대한 임상적인 지침이 필요하게 되었다. 도재 파절로 코어가 노출된 경우 강화형 도재는 알루미나 분사, 불산을 이용한 산부식으로 표면이 충분히 거칠어지지 않아 복합레진과의 결합이 어려운 것으로 알려져 있다.본 연구에서는 전부 도재 수복물의 코어를 이루는 다양한 강화형 도재에 세 가지 다른 표면처리를 시행하고, 보다 장기적인 결합력 평가를 위하여 thermocycling 전과 후의 전단결합강도를 분석하여 각각의 코어 재료에 적합한 표면 처리 방법을 찾고자 하였다.리튬 다이실리케이트 도재, 알루미나 도재, 지르코니아 도재와 대조군인 장석형 도재로 각각 60개의 시편을 만들고 여기에 알루미나 분사, 불산 산부식, tribochemical 실리카 코팅 세 가지의 표면처리를 시행하였다. 표면처리된 총 240개의 시편에 실란과 접착레진을 도포하고, 복합레진을 광중합시켜 부착시켰다. 각 표면처리 군을 다시 나누어 한 군은 실온에서 건조기에 24시간 보관하고 다른 군은 5 ℃에서 55 ℃ 사이를 1200회 thermocycling 시행한 후 만능시험기로 전단결합강도를 측정하여 two-way ANOVA와 Duncan multiple comparison test로 통계분석하였다(α=0.05).모든 도재 재료에서 tribochemical 실리카 코팅 시행했을 때 가장 높은 전단결합강도를 보였으며, thermocycling 후에는 대부분의 군에서 평균 전단결합강도가 감소하였다.본 연구의 결과에서 리튬 다이실리케이트 도재와 알루미나 도재에서는 tribochemical 실리카 코팅 방법이 복합레진 접착에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 지르코니아 도재와 관련해서는 더 많은 연구가 필요하나, tribochemical 실리카 코팅 방법이 다른 두 방법에 비해서는 효과적인 것으로 사료된다.

[영문]As the popularity of high-strength all-ceramic restorations increase rapidly, studies and clinical guidelines on repair methods for the fractured veneer and core have become a necessity.The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength of composite resin bonded to various high-strength all-ceramic core materials with different surface treatments with and without thermocycling. The hypothesis was that the tribochemical silica coating would be effective in bonding composite resin to high-strength ceramic cores, especially in long term, tested by thermocycling.Sixty ceramic blocks for each of three ceramic cores(IPS Empress 2, In-Ceram Alumina, Zi-Ceram) and feldspathic ceramic(Duceram Plus) were fabricated and embedded in self curing acrylic resin. Ceramic specimens in each material were randomly divided into three groups for different surface treatments(airborne particle abrasion, acid etching, and tribochemical silica coating). Silane and bonding resin was applied on all 240 specimen surfaces and composite resin was light-cured onto these surfaces. For each surface treatment, 20 specimens were randomly divided into two subgroups, 10 specimens stored in a desiccator at room temperature for 24 hours and the other 10 specimens were thermocycled between 5 ℃ and 55 ℃ for 1200 cycles with dwell time of 30 seconds. Shear bond strength was measured using universal testing machine(Instron 3366, Instron Co., Canton, MA, U.S.A.) with cross head speed of 2.0 mm/min. Shear bond strength values were statistically analyzed with two-way analysis of variance(ANOVA) and Duncan multiple comparison test(α=0.05).Regardless of the ceramic material, the highest shear bond strength was produced by silica-coated groups(Dro, Ero, Iro, Zro). After thermocycling, the mean shear bond strength decreased in most of the groups.From the result of this study, it was concluded that tribochemical silica coating should be recommended for lithium disilicate ceramic or alumina ceramic core. Although further investigation is needed to prove the effectiveness of tribochemical silica coating on zirconia ceramic, this method is more reliable compared to acid etching or airborne-particle abrasion.