비접촉식 적외선 센서를 이용한 복합레진 광중합 시 온도 변화의 실시간 분석 (Real-time analysis of temperature change in composite photopolymerization using non-contact infrared sensor)

서지정보

· 발행기관 : 대한치과재료학회
· 수록지 정보 : 대한치과재료학회지 / 49권 / 4호 / 131 ~ 140페이지
· 저자명 : 이창하, 이인복

초록

본 연구의 목적은 비접촉식 적외선 센서를 이용하여 복합레진 광중합시 광 조사기의 radiant emittance 변화에 따른온도 변화를 분석하는 것이다. 비접촉식 적외선 센서와 마이크로컨트롤러를 이용하여 온도 측정 장치를 제작하였다.
디스크 형태의 미세혼합형(Z250) 또는 나노 벌크필(BFP) 복합레진 시편을 준비한 후, 펄스 폭 변조 LED 광 조사기를이용하여 세 가지 다른 광 조사 방법(Duty ratio/조사 시간; 100%/20 s, 50%/40 s, Increase (0→100%)/40 s)을 적용하면서복합레진 광중합 시 온도 변화를 측정하였다. 이어서 광중합 된 복합레진 시편에 첫 번째와 같은 방법으로 두 번째광 조사를 시행하였다. 실시간 온도 변화 곡선의 첫 번째 최고점로부터 총 최대 온도 상승(ΔTtotal), 두 번째 최고점으로부터광 조사기의 복사열에 의한 최대 온도 상승(ΔTlight)을 얻었다. 복합레진 중합열에 의한 최대 온도 상승(ΔTcomposite)은첫 번째 광 조사를 시행했을 때 발생한 온도 변화 곡선에서 이미 중합 된 복합레진에 두 번째 광 조사를 시행했을때 발생한 온도 변화 곡선을 차감한 곡선의 최대 온도 변화 값을 통해 구했으며, ΔTcomposite이 나타난 시간을 peaktime으로 정의하였다. 두 종류의 복합레진 모두 ΔTtotal, ΔTcomposite은 100%/20 s 실험군에서 최대였고, ΔTlight는 50%/40s 실험군에서 최소였다(p<0.05). Increase/40 s 실험군의 ΔTcomposite를 제외하고, 모든 실험군에서 Z250의 온도 상승은BFP보다 높았다(p<0.05). 두 종류의 복합레진 모두 Increase/40 s group의 peak time이 가장 길었으며, BFP의 peaktime은 모든 광 조사 조건에서 Z250보다 길었다(p<0.05). 비접촉식 적외선 센서를 이용한 복합레진의 광중합 시 온도변화에 대한 실시간 분석은 효과적으로 이루어질 수 있었으며, 이를 통해 복합레진의 중합 역학도 평가할 수 있었다.

영어초록

The aim of this study was to investigate the effects of the radiant emittance of an LED light on temperature change duringcomposite photopolymerization using a non-contact infrared sensor. A thermometer was prepared using a non-contact infraredsensor and a microcontroller. After preparing a disc-shaped composite specimen using a micro-hybrid conventional (Z250) ornano bulk-fill (BFP) composite, the temperature change of the prepared composite during photopolymerization was measuredbased on three photopolymerization protocols (Duty ratio/exposure time; 100%/20 s, 50%/40 s, and Increase (0→100%)/40 s)using a pulse width modulated (PWM) LED light. Subsequently, second light exposure, having the same protocol as the first,was performed on the photopolymerized composite. The first peak temperature rise of composite photopolymerization (ΔTtotal)and second peak temperature rise caused by the LED light (ΔTlight) were obtained from the temperature change vs. time curve.
The net peak temperature rise caused by the curing heat of the composite (ΔTcomposite) was obtained by subtracting the secondcurve from the first one. The peak time was defined as the time when ΔTcomposite occurred. ΔTtotal and ΔTcomposite of the 100%/20s group were the highest and ΔTlight of the 50%/40 s group was the lowest for both the composites (p<0.05). The temperaturerise of Z250 was higher than that of BFP in all the groups except the ΔTcomposite of the Increase/40 s group (p<0.05). Thepeak time of the Increase/40 s group was the longest in both the composites, and the peak time of BFP was longer thanthat of Z250 in all the photopolymerization protocols (p<0.05). A real-time analysis of the temperature change during compositephotopolymerization was effectively performed using the non-contact infrared sensor. Through this analysis, the polymerizationkinetics of the composite could also be evaluated.

참고자료

· 없음