Evaluation of shear bond strength between metal core fabricated by 3D printing and dental porcelain

3D printing으로 제작된 금속 코어와 치과용 도재 간의 전단결합강도 평가

The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength between metal core fabricated by 3D printing and dental porcelain. Thirty metal cores were fabricated(cast 15ea, 3D printing 15ea). The porcelain for each group was builded to the metal core. Sample was loaded to shear force(crosshead speed 1mm/min) in a universal material testing machine. The fracture samples were analyzed failure aspect. The means were statistical analyzed using by Mann-whitney test(${\alpha}=0.05$). The period of experimental(metal cores fabrication, dental porcelain build up, data analysis, statistical analysis, failure aspect analysis and others) for this study took six months. The $mean{\pm}SDs$ of shear bond strength was $50.14{\pm}1.60MPa$ for the cast group, and $54.36{\pm}3.18MPa$ for the 3D printing group(p=0.035). The failure aspect showed mixed failure. As a results, metal cores fabricated by 3D printing method were clinically acceptable range.

3D 프린팅 기술은 최근 치과용 보철물 제작 기술로 도입이 되었다. 본 연구의 목적은 3D 프린팅 기술에 의해 제작된 금속 코어와 상부 도재와의 전단결합강도를 평가하는 것이다. 본 연구를 위해 30개의 금속 코어를 제작하였다(cast 15개, 3D printing 15개). 금속 코어에 치과용 도재를 축성하여 시편 제작을 완료하였다. 완성된 시편의 전단결합강도는 crosshead speed 1mm/min으로 하중을 가하여 측정하였으며, 두 그룹의 전단결합강도 값 사이에는 통계적으로 유의한지 알아보기 위하여 Mann-Whitney test를 이용하였다(유의수준 0.05). 측정이 끝난 후 시편을 대상으로 파절양상을 분석하였다. 본 연구를 위한 실험 설계, 금속 코어 제작, 도재 축성 등의 시편 제작부터 실험 수행과 수행 후 실험 데이터 분석과 통계 분석 그리고 파절된 시편을 대상으로 한 파절 양상 분석까지 총 6개월이 소요되었다. 실험 결과 cast 50.14, 3D printing 54.36 MPa를 갖는 것으로 조사되었고, 통계적으로도 유의하였다. 파절양상은 두 집단 모두 시편의 대부분이 혼합형 파절양상을 보였다. 이와 같은 결과들로 미루어볼 때 3D 프린팅에 의해 제작된 금속도재관 제작을 위한 금속 코어는 임상적으로 허용이 가능할 것으로 사료된다.