213 474

Cited 0 times in

치과 교정용 심미 Ni-Ti 선재의 특성 비교

Other Titles
 Comparison for characteristics of esthetic Ni-Ti wires 
Authors
 김금진 
Issue Date
2010
Description
치의학과/박사
Abstract
[한글]최근 들어 심미성의 개선이라는 점이 매우 중요한 사회적 추세가 됨에 따라 보다 심미적인 교정 치료에 대한 교정 환자들의 요구도 늘어나고 있다. 교정용 선재 자체의 심미성 향상을 위해 폴리머를 코팅한 심미 선재의 경우 코팅층의 탈락과 변색으로 인해 심미성이 저하되고 마찰로 인해 교정 치료의 효율이 떨어지는 단점이 있어 사용이 기피되는 경우가 많다. 금속 코팅 심미 선재의 경우 폴리머 코팅 선재의 일부 단점을 보완할 수 있으나 폴리머 코팅 선재에 비해 비교적 고가이면서 심미적으로는 우수하지 못한 단점으로 인해 널리 사용되고 있지 않다. 심미성 코팅 Ni-Ti에 요구되는 성질로는 Ni-Ti 선재에서 중요한 물성인 초탄성의 변화가 적어야 하고 교정 장치와 선재 간에 발생되는 마찰력의 증가가 최소화되어야 할 것이며, 선재의 일반적인 사용 기간 동안 심미적으로 안정적이어야 할 것이다. 그러나 아직까지 이에 관한 체계적인 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 보다 심미적이면서도 효과적인 교정력을 가할 수 있는 심미 Ni-Ti 선재의 코팅층 표면 특성 및 물리적 특성, 심미성 유지 정도를 알아보고자 2종의 폴리머 코팅 Ni-Ti 선재(Ultraesthetic SE NiTi Tooth colored arch wire, PG, G&H, U.S.A.; Perfect NiTi coated arch wire, PH, Hubit, Korea)와 2종의 금속 코팅 Ni-Ti 선재(White wire Sentalloy, MT, Tomy, Japan; Experimental Ag coated NiTi, MB, Biomaterials Korea, Korea) 그리고 상기 코팅 Ni-Ti 선재와 동일 직경과 형태로 판매되고 있는 4종의 비코팅 NiTi 선재(SE NiTi, NG, G&H, U.S.A.; Nickel titanium arch wire, NH, HUBIT, Korea; Sentalloy, NT, Tomy, Japan; Gentle NiTi, NB, Biomaterials Korea, Korea)를 대상으로 하여 각 코팅층의 조성과 NiTi 선재의 상을 분석하고 선재의 표면 상태를 관찰하였으며, 3점 굴곡 시험과 마찰 시험, 표면 거칠기 시험, 그리고 마찰 후 코팅 선재의 표면 상태를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 조성 분석 결과, PG와 PH의 코팅층은 동일 계열의 폴리머였으며, MT의 코팅층은 Au-Rh 합금이었고 MB의 코팅층은 Ag였다.2. 상 분석 결과 모든 비코팅 선재는 42.5? 의 (110) 오스테나이트 상을 가지는 단상 조직이었으며, PG를 제외한 모든 코팅 선재에서 (110)과 (012) 마르텐사이트상으로의 상변태가 발생하였다.3. 표면 상태 관찰 결과, 금속 코팅 선재의 표면은 폴리머 코팅 선재에 비하여 매끄럽고 균일한 상태였다. 직경 측정 결과 PG의 직경이 가장 작았으며 PH의 직경이 가장 컸다. 코팅층의 두께는 MT에서 가장 얇았고, PH에서 가장 두꺼웠다.4. 3점 굴곡 시험 결과, 하중 제거 시의 이완곡선에서 폴리머 코팅 선재는 비코팅 선재에 비해 낮은 하중값을, 금속 코팅 선재는 비코팅 선재에 비해 높은 하중값을 나타내었다 (p<0.05). 5. 마찰 시험 결과, 모든 코팅 선재의 동적, 정적 마찰력은 비코팅 선재보다 높았고, 특히 폴리머 코팅 선재에서 마찰력의 유의한 증가가 나타났다 (p<0.05). 6. 표면 거칠기 측정 결과, 비코팅 선재에 비해 코팅 선재의 표면 거칠기가 높았는데 특히 폴리머 코팅 선재에서 유의한 차이가 나타났고 (p<0.05), 그 중 MT에서 표면 거칠기가 가장 낮게 측정되었으며 PH에서 가장 높았다. 코팅 선재에서 표면 거칠기와 마찰력 간의 유의한 상관관계가 나타났다 (p<0.05).7. 마찰 시험 후 코팅 선재의 표면 상태를 관찰한 결과, 폴리머 코팅 선재의 표면에서 상당한 코팅층 소실이 관찰되었고 금속 코팅 선재의 표면에서는 약간의 박리가 관찰되었다. 이상의 결과로 심미 코팅 NiTi 선재는 물리적 특성 및 표면 특성에서 일반 NiTi 선재와 차이를 보이고 있음을 알 수 있는데, 금속 코팅 선재가 폴리머 코팅 선재에 비해 우수한 마찰 특성과 표면 특성을 나타낸다. 코팅 선재의 직경에 관계없이 폴리머 코팅 선재에서 마찰력과 표면 거칠기가 크게 증가한 것과 코팅층의 탈락이 일어난 것을 고려할 때 구강 내에서 폴리머 코팅 선재 사용 시 마찰력 증가는 더욱 강조될 것이며 이로 인한 교정력의 저하는 피할 수 없을 것으로 보이므로, 교정치료의 효율성을 감소시키지 않으면서 심미성을 개선하기 위해 코팅 재료의 조성과 물성에 관한 연구가 계속되어야 할 것이다.
[영문]As esthetic demand is increasing, more and more orthodontic patients now want orthodontic treatment that does not hurt their appearance during the treatment period. Various orthodontic appliances and archwires have been developed in an effort to improve esthetics and polymer coated archwires are one of the most commonly used items in this regard. However, the layer of this polymer coating has disadvantages such as severe discoloration and deterioration of polymer coating layer, which, for sure, undermines esthetics. In particular, such deterioration of coating layer increases friction between brackets and archwires, which in turn leads to delay in sliding movement of teeth during the orthodontic treatment. Alternately, tooth colored-metal coated archwires are used to make up for such shortcomings of the polymer coated archwires, but again, these are not widely used because they are relatively expensive and esthetically unsatisfactory. Nevertheless, the properties required of esthetic NiTi archwires and their coating materials have not been fully explored. The objective of this study were to compare the surface characteristics, physical properties, and esthetic maintenance of the esthetic NiTi archwires that generate an appropriate orthodontic force. In this study, two kinds of commercially available polymer coated NiTi archwires and two kinds of metal coated NiTi archwires were selected as esthetic NiTi archwires. In addition, four kinds of commercially available uncoated NiTi archwires that came in the same size and shape as the aforementioned esthetic NiTi archwires by the same manufacturers were tested. All of the selected wires were in round shape and 0.016" in diameter. In each wire, chemical composition, SEM images, three-point bending test at 36.5 ℃, friction test, surface roughness, and SEM images of coating layer after friction test were observed. The results were as follows: 1. The chemical composition analysis found that the coating layers of Ultraesthetic SE NiTi Tooth colored archwire (PG, G&H) and Perfect NiTi coated archwire (PH, Hubit) were made of the same kind of polymer while the coating layer of White wire Sentalloy (MT, Tomy) was made of Au-Rh alloy and the coating layer of Experimental Ag coated NiTi (MB, Biomaterials Korea) was made of Ag. 2. According to the phase analysis, all uncoated wires except PG showed the cubic austenite structures and all coated wires except PG showed martensitic transformation. 3. The SEM surface images of NiTi archwires showed the surface morphology of polymer-coated NiTi was smoother than that of metal-coated NiTi. The diameter was smallest at PG and largest at PH. As for the thickness, coating layer of MT was the thinnest while that of PH was the thickest. 4. According to the three point bending test, the polymer coated NiTi archwires showed less unloading force values than uncoated NiTi archwires, whereas metal coated NiTi archwires showed more unloading force values than uncoated NiTi archwires (p<0.05). 5. The friction test illustrated that the static and kinetic frictional forces of the coated NiTi archwires were statistically higher than those of the uncoated NiTi archwires. Especially, the polymer-coated NiTi archwires showed significantly higher frictional force (p<0.05). 6. According to the tests on surface roughness, it was higher in the coated NiTi archwires than in the uncoated NiTi archiwires. In particular, surface roughness was increased significantly in the polymer coated NiTi archwires (p<0.05). MT was the lowest in terms of surface roughness while PH was the highest. Surface roughness increased in proportion to frictional force of the coated NiTi archwires and it was statistically significant (p<0.05). 7. After friction test, SEM surface images showed severe deterioration in the polymer coating layer and minor exfoliation in the metal coating layer. To conclude, the metal coated NiTi archwires were superior to the polymer coated NiTi archwires in terms of frictional properties and surface characteristics. Considering the fact that the polymer coated NiTi archwires showed significantly higher frictional force and surface roughness regardless of the diameter, frictional losses are expected to be greater in a clinical situation. Therefore, it is recommended that further study on the chemical composition and physical properties of esthetic coating layer be carried out in order to enhance esthetics while maintaining orthodontic effectiveness.
Files in This Item:
T010939.pdf Download
Appears in Collections:
2. College of Dentistry (치과대학) > Dept. of Advanced General Dentistry (통합치의학과) > 3. Dissertation
URI
https://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/124747
사서에게 알리기
  feedback

qrcode

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse