A comparison of the fit of cast and machine-milled titanium copings

Abstract

[한글]

금속-도재관은 현재까지도 심미적 수복물의 표준으로 사용되고 있다. 코핑 재료로는 주로 귀금속이 사용 되어 왔으나, 고가 및 낮은 굽힘 저항 성 등의 단점으로 다른 대체제가 연구 되어 왔다. 그 중 현재 타이타늄이 신소재로 각광을 받고 있으며, 타이타늄은 우수한 생체 친화성 및 부식 저항성, 낮은 열 전도도, 높은 기계적 강도 그리고 적당한 가격 등 의 장점을 가지고 있으나, 성형 및 가공 방법의 어려움으로 인해 그 사용이 제한되어 왔다. 하지만 최근 타이타늄의 가공법이 여러 가지로 제안 되어 왔으며, 이의 임상 적용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

보철 수복물의 임상적 성공의 한가지 요인으로 수복물과 지대치의 적합 성을 들 수 있으며, 이는 코핑 재료의 가공성에 직접 영향을 받게 된다.

본 실험은 코핑 재료로서 타이타늄의 적합성을 기존의 비귀금속 재료에 의한 코핑과 비교하고자 하였다. 실험군인 타이타늄은 기계 절삭 (CAD/CAM)과 주조 방법 등으로 가공하였으며, 변연부, 축 (axial), 교합면 부위에서 금속 코핑과 모형간의 거리를 측정하였고, 추가적으로 수평 피개 정도를 관찰하였다. 대조군으로는 비귀금속인 니켈-크롬 합금을 사용하였다.

각 군당 15개의 시편을 제작한 후, 코핑과 작업 모형을 시아노 아크릴레이트 접착제를 이용하여 접착하였다. 접착된 시편을 치아 장축을 따라 근원심, 협설측 방향으로 4등분으로 절단 하여 총 4개의 시편, 8개의 절단면을 얻었다. 각 절단면은 image analyzer를 통하여 300 배의 배율 하에서 그 간격을 측정하고 각 군간의 측정값을 비교 분석하였으며, 50배의 배율 하에서 코핑의 수평 피개 정도를 분석하였다.

다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

1. 기계절삭 타이타늄, 주조 타이타늄, 주조 니켈-크롬 합금 코핑의 변연부 틈새는 각각 73.78㎛, 51.57㎛ 그리고 61.07㎛이었다. 모든 군들은 통계학적 유의성을 보였으며, 기계 절삭 타이타늄 코핑이 가장 큰 변연부 틈새를 보였다.

2. 측벽에서의 평균 틈새는 니켈-크롬 합금, 기계절삭 타이타늄, 주조 타이타늄이 각각 47.71㎛, 59.61㎛ 그리고 92.79㎛이었 으며 군 간에 통계학적 유의성을 보였다.

3. 수평 과연장은 기계 절삭 타이타늄 코핑에서 75.63%로 가장 빈번하게 관찰되었다.

비록 CAD/CAM system이 임상적으로 허용할 만한 범위 (120㎛)의 변연부 적합도를 제공하나, 좀 더 정확한 적합을 위한 연구가 더 필요하리라 사료된다.

[영문]Metal-ceramic restorations have been standards in restorative dentistry nowadays. Noble alloys have gradually been replaced by other alternatives due to the high cost and low sag resistance. Titanium has been spotlighted as an alternative for coping material of metal-ceramic restorations. Though titanium has some advantages such as good biocompatibility, high resistance to corrosion, low thermal conduction, high modulus of elasticity, low density, high mechanical strength and reasonable cost, its usage has been limited by the difficulties of fabrication. However, various fabrication methods have been introduced and the investigations for a clinical application are progressing actively.

One major parameter for evaluation of the clinical acceptance of the dental restoration is an adaptability of crown to tooth, which is influenced by coping fabrication. The purpose of present investigation is to compare the adaptabilities of crowns to teeth according to various fabrication methods for titanium. Titanium copings were fabricated by copy-milling (CAD/CAM) and casting systems. The distances between coping and tooth were measured at margin, axial wall and occlusal fossa areas. In addition, horizontal extensions were measured. Cast nickel-chromium alloys were used as a control group.

Fifteen copings for each group were made and those were cemented onto working dies with cyanoacrylate adhesives. The cemented specimens were sectioned along the longitudinal axis into 4 parts each with 8 surfaces. The distance between coping and die at each surface were measured by image analyzer at x300 magnification. The tendencies of horizontal extension at margin of copings were observed by image analyzer at x50 magnification. The results for each group were analyzed statistically.

The following results may be drawn:

1. The mean marginal gap of machine-milled titanium, cast titanium and Ni-Cr alloy copings were 73.78, 51.57 and 61.07 ㎛, respectively. There were significant differences in the marginal fit among all the test groups, and titanium copings fabricated by machine-milled had the greatest marginal gap.

2. The mean gap at axial wall of Ni-Cr alloy copings was the least value of 47.71㎛. That of machine-milled titanium was 59.61㎛. Cast titanium which had the least marginal gap showed the greatest gap at axial wall, 92.79㎛. All 3 groups were significantly different from each other.

3. Horizontal overextension, the most frequently observed phenomena for machine-milled titanium copings, was observed in 75.63% of all the machine-milled titanium copings.

Further technical improvements in CAD/CAM system for cp-titanium are needed to acquire more accurate fit, even though the current CAD/CAM system appears to provide acceptable marginal adaptation, 120㎛ and possibility with the clinical application.