열성형과 3D의 반투명도, 두께, 간격폭 비교

Jun 04, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10921(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

본 연구에서는 마이크로 컴퓨터 단층 촬영(micro-CT)을 사용하여 열성형 및 3D 프린팅 투명 정렬 장치(CA)의 두께와 간격 폭을 비교하고 분광 광도계를 사용하여 반투명도를 평가했습니다. 4개 그룹의 CA가 테스트되었습니다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(TS) 또는 코폴리에스터-엘라스토머 조합(TM)으로 열성형된 CA와 알코올(PA) 또는 원심분리기(PC)로 세척된 3D 프린팅된 TC-85입니다. 반투명도를 평가하기 위해 CIELab 좌표를 측정했습니다(n = 10). CA(n = 10)를 각 모델에 장착하고 micro-CT를 수행하여 두께와 간격 너비를 평가했습니다. 모든 측면의 시상 단면에서 다양한 치아 유형과 위치에 대해 두께와 간격 너비를 측정했습니다. PC군은 PA군에 비해 유의하게 높은 반투명도를 보였으며 이는 TS, TM군과 유사하였다(p<0.01). 제조 후 열성형 그룹에서는 두께 감소가 관찰된 반면, 3D 프린팅 그룹에서는 두께 증가가 관찰되었다. TM 그룹은 그룹 간 간격 폭이 가장 작은 것으로 나타났습니다(p < 0.01). 열성형 및 3D 프린팅된 CA는 치아 유형 및 위치에 따라 두께와 가장 잘 맞는 영역이 상당히 다양했습니다. 3D 프린팅된 CA의 반투명도와 두께는 세척 방법에 따라 차이가 관찰되었습니다.

투명 교정 장치(CA)는 원하는 치아 이동을 달성하기 위해 치아에 지속적이고 제어된 힘을 가해야 합니다1. 이 제품은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리프로필렌 및 ​​폴리카보네이트1,2를 포함한 다양한 열가소성 소재로 생산됩니다. PETG는 더 높은 반투명도, 피로 저항성 및 치수 안정성으로 인해 CA에 일반적으로 선호되는 재료입니다2. TPU는 높은 탄성과 성형성을 지닌 연성 엘라스토머로, 우수한 착용성과 충격 흡수력을 제공합니다3,4. 또한, 단일층 소재의 단점을 극복하기 위해 다층 하이브리드 소재가 도입됐다. 단단한 외부 쉘과 부드러운 내부 쉘이 결합된 소재는 인장 시험에서 최대 하중의 향상된 기계적 강도와 수분 흡수율을 나타냅니다5.

CA의 임상 성능은 우수한 기계적 특성을 지닌 신소재 개발을 통해 향상되었습니다. 그러나 열가소성 재료의 진공 열성형을 포함하는 기존의 제작 공정은 직렬 모델을 생산하고 각 단계에서 치은 마진을 따라 정렬 장치를 다듬는 데 시간과 노동 집약적입니다6,7. 이 과정은 또한 플라스틱 폐기물, 에너지 소비 등 환경에 부정적인 영향을 미칩니다8. 또한 열성형 공정은 CA의 물리적 특성에 예측할 수 없는 변화를 가져올 수 있어 치료 결과를 예측하기 어렵게 만듭니다6,7. 열성형 공정 이후 열가소성 소재에서는 다양한 정도의 수축과 팽창이 관찰되며9 이는 얼라이너의 두께와 핏에 영향을 줄 수 있습니다. 제조 공정 후 CA의 두께와 간격 폭을 평가한 이전 연구에서는 앞니, 송곳니, 어금니 또는 협측 및 구개측과 같은 치아 유형 및 위치에 따라 모든 열가소성 재료에 대한 이러한 매개변수의 변화를 발견했습니다.

CA의 두께와 간격 너비는 성능 예측 가능성을 높이는 데 임상적으로 중요한 요소입니다11. CA의 두께는 치아 이동에 필요한 힘과 모멘트에 영향을 미칠 수 있습니다. 치아 표면과 CA 사이의 밀착은 효과적인 힘이 치아로 전달되도록 하는 중요한 요소이며 고정에서 효과적인 역할을 합니다10,14. 치아교정 치료를 원하는 환자들은 색상 안정성, 반투명성 등 심미적인 특징을 우선시하는 경우가 많기 때문에 반투명성 역시 중요한 임상적 요소로 간주됩니다15,16.