EFFECTS OF ACID ETCHING TIMES ON ENAMEL SURFACE MORPHOLOGY AND SHEAR BOND STRENGTH OF ORTHODONTIC ATTACHMENT TO ENAMEL

산부식시간이 법랑질 표면 부식형태와 교정장치의 전단접착강도에 미치는 영향에 관한 연구

The purpose of this in vitro study was to evaluate the effects of different acid etching times on the enamel surface morphology, shear bond strength and debonding failure mode of orthodontic attachment. Ninety six extracted human mandibular premolars were divided into eight groups of twelve teeth. The buccal surfaces were etched with $37\%$, phosphoric acid for 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90 and 120 seconds, respectively. Two teeth from each group were used for scanning electron microscope examination. On the etched buccal surfaces of remaining teeth, orthodontic attachments(lingual buttons) were bonded with light cured orthodontic adhesive. Twenty foot hours after bonding, a Instron universal testing machine was used to determine shear bond strength of orthodontic attachment to enamel. After debonding, bases of orthodontic attachments and enamel surfaces were examined under stereoscopic microscope to determine failure mode. Statistical analysis of the data was carried out with one nay ANOVA and Duncan's multiple range test The results were as follows; 1. There was no statistically significant difference in shear bond strengths between the various etching times(p<0.05). 2. The failure modes of orthodontic attachments had some differences. In 5, 10 and 15 seconds etching groups, the percentage of adhesive/enamel interface failure was higher than that of adhesive/attachment interface failure. On the contrary, in 30, 45, 60, 90 and 120 seconds etching groups, the results were reversed. 3. The etching patterns of enamel surfaces had a great variation. So, we could not find any correlation between etching pattern and bond strength. 4. The findings in this study indicate that in vitro reduction of the etching me to 5 seconds maintains clinically acceptable bond strength. However, further study is required to determine the cause of failure mode in 5, 10 and 15 seconds groups.

본 연구의 목적은 법랑질 표면에 대한 산부식시간의 차이가 법랑질 표면의 부식형태, 교정장치의 전단접착강도 및 탈락 양상에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 교정치료를 위해 발거된 하악 소구치의 법랑질을 $37\%$ 인산 용액을 이용하여 동일한 방법으로 각각 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120초 동안 부식시킨 후 법랑질 표면을 주사전자현미경으로 관찰하고, 교정장치를 접착한 후 Instron universal testing machine을 이용하여 전단접착강도를 측정하고 교정장치의 탈락 양상을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 산부식시간을 5-120초 범위에서 변화시켜도 교정장치의 전단접착강도는 통계학적으로 유의성 있는 차이가 없었다(p<0.05). 2. 산부식시간에 따른 교정 장치의 탈락 양상은 15초 이하 부식군(5, 10, 15초)과 30초 이상 부식군(30, 45, 60, 60, 120초) 사이에 차이가 있었다. 즉, 15초 이하 부식군에서는 접착제/법랑질 경계부 탈락이 상대적으로 많았으나, 30초 이상 부식군에서는 접착제/교정장치 경계부 탈락이 많았다. 3. 법랑질 표면의 부식형태는 매우 다양하였으며 동일한 법랑질 표면에서도 여러 가지 형태의 부식 소견이 관찰되었다. 또한 법랑질 부식형태와 교정장치의 접착강도 사이에 연관성을 발견할 수 없었다. 4. 본 연구의 결과는 실험적 조건에서는 부식시간을 5초로 단축하여도 임상적으로 유용한 접착강도를 얻을 수 있음을 보여주고 있다. 그러나, 15초 이하 부식군에서 나타난 탈락 양상에 대해서는 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.