Effect of the Inhomogeneity of Curing Light Beam on the Microhardness of Resin Composite with Different Thicknesses and Shades

Abstract

Purpose. The aim of this study was to evaluate how the inhomogeneity of polymerization with monowave light-curing unit (LCU) affected the microhardness of resin-based composite (RBC) restorations with different thicknesses and shades. Methods. Four body shades (A1B, A2B, A3B, A4B), one dentin shade (A3D), and one enamel shade (A3E) of a nanofill composite resin (Filtek Z350) were selected. Teflon discs were cut using a blade into four thicknesses: 1, 2, 3 and 4 mm with holes 10mm in diameter drilled in the center. The hole was filled with Filtek Z350 and irradiated in bulk using Elipar DeepCure-S for 40 seconds. The spectral distributions were obtained using a spectrometer (USB 4000). Hardness values were measured after 7-day storage at 37°C. The irradiance data were statistically analyzed using a one-way analysis of variance (ANOVA) followed by Tukey honest significant difference (HSD) tests. 1-way ANOVA with the Tukey HSD test was used to analyze the effect of thicknesses and shades on the RBC’s microhardness (P=.05). Repeated measured 1-way ANOVA with the Least Significant Difference (LSD) test was used to analyze the effect of measuring points on the RBC’s microhardness (P=.05). Pearson’s correlation was used to correlate the irradiance and microhardness of RBC at each measuring position (P=.05). Results. The irradiance values decreased significantly with increased specimen thicknesses and with the opacity and intensity of the shades increased (P<.05). The microhardness decreased as specimen thickness increased (P<.05). The microhardness tended to decrease from the center to the periphery, and this tendency was more evident in the thick (3- and 4-mm) specimen and in dark (A3B and A4B) and opaque shade (A3D) RBC (P<.05). Pearson correlation test revealed a positive exponential correlation between the irradiance of the RBC specimens and microhardness in all the measuring positions. Conclusion. Light transmission of RBC decreased with the increasing specimen thicknesses and with the intensity and opacity of the shades increased. LCU using inhomogeneous light output can have different effects on the RBC depending on the thicknesses and shades. In the 1-mm thickness case, the microhardness of the RBC performed homogeneous distribution, while in thickness of 2mm or more, the RBC showed inhomogeneous microhardness. 목적. 본 연구의 목적은 monowave light-curing unit (LCU)을 이용한 중합시불균질성이 두께와 색조에 따른 resin-based composite (RBC) 복원의 미세경도에 어떠한 영향을 미치는지 평가하는 것이었다. 방법. 나노필 복합레진 (Filtek Z350)의 body 쉐이드 4 개 (A1B, A2B, A3B, A4B), dentin 쉐이드 1 개 (A3D), enamel 쉐이드 1 개 (A3E)를 선정하였다. 테플론디스크는 1, 2, 3, 4 mm 의 4 가지 두께로 칼날을 이용하여 절단하였으며, 중앙에 직경 10mm 의 구멍을 뚫었다. 구멍은 Filtek Z350 으로 채우고 40 초 동안 Elipar DeepCure-S 로 중합시킨되었습니다. 분광기 (USB 4000)를 이용하여 분광분포를 구하였다. 37°C 에서 7 일 저장 후 미세경도 값을 측정하였다. Irradiance 는 일원분산분석 (ANOVA) 후 Tukey honest significant difference (HSD) 검정을 이용하여 통계적으로 분석하였다. 두께와 색조가 복합레진의 미세경도에 미치는 영향을 분석하기 위해 Tukey HSD 검정을 이용한 1-way ANOVA 를 사용하였다 (P=.05). 측정점이 복합레진의 미세경도에 미치는 효과를 분석하기 위해 LSD (Least Significant Difference) 검정을 통한 repeated 1-way ANOVA 를 사용하였다 (P=.05). 각 측정위치에서 RBC 의 irradiance 와 미세경도를 상관시키기 위해 Pearson’s correlation 를 이용하였다 (P=.05). 결과. Irradiance 은 시편두께가 증가할수록 그리고 색조의 불투명도와 강도가 증가할수록 유의하게 감소하였다 (P<.05). 미세경도는 시편 두께가 증가할수록 감소하였다 (P<.05). 미세경도는 중심에서 주변부로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 이러한 경향은 두꺼운 (3, 4-mm) 시편과 어두운 (A3B 및 A4B) 및 불투명한 색조 (A3D) RBC 에서 더욱 뚜렷하게 나타났다 (P<.05). Pearson 상관관계 검정을 통해 복합레진의 irradiance 와 모든 측정위치에서 미세경도 사이에 양의 지수상관관계가 나타났다. 결론. 복합레진의 광전달은 두께가 증가할수록 그리고 색조의 강도와 불투명도가 증가할수록 감소하였다. 비균질 광 출력을 사용하는 LCU 는 두께와 색조에 따라 복합레진에 다른 영향을 미칠 수 있습니다. 1 mm 두께의 경우에는 복합레진의 미세경도가 균질한 분포를 보였고, 2mm 이상의 두께에서는 RBC 가 비균질한 미세경도를 보였다.