BME
BioMedicalEngineering in Korea
Visible light-curing unit
for polymerization
치과용가시광선중합기
:치과에서 사용하는 광 중합기는 복합레진 및 상아질접착제에 함유된 개시제를 활성화시켜 자유라디칼을 생성하여 가시광선 중합형 복합레진의 중합반응을 개시한다. 개시제로는 Camphoroquinone(CQ) 또는 Phenyl propane diamine이 이용되는데 광중합기의 파장 스펙트럼은 대개 390-520nm이며 450-510nm에서 피크를 보이고 이는 CQ의 최대흡수파장인 468nm를 위하여 필터에 의하여 여광된다. 현재사용되고 있는 광중합기로는 가장 많이 사용하고 있는 할로겐램프를 비롯하여 플라스마램프, LED, 레이저 등 크게 4종류로 분류하며 각각 광원 및 광도에서 차이를 보인다.
종류
1) Halogen Curing Light
비교적 저렴하고 가장 많이 사용되고 있는 광중합기로서 필라멘트의 전기저항에 의한 할로겐램프를 이용하여 빛을 발산한다. 빛의 파장은 390-520nm이며 광도는 300-1200mW/cm2정도를 나타낸다. 복합레진의 각 층당 중합에 20-40초가 소요된다. 투입되는 에너지가 빛에너지로 전환되는 정도인 ECE(energconversion efficiency)는 1% 내외이기 때문에 상당한 열이 발생하여 냉각팬이 부착되어있다. 대체로 CEO mode를 갖으며 일부의 광중합기는 REO mode에 의하여 광도가 시간에 따라 자동적으로 변화된다.
2) Plasma Curing Light
Xenon 가스 내에서 두 전극의 spark에 의한 빛을 이용한다. 발광 스펙트럼이 비교적 좁은 고광도 빛을 발산할수 있어 복합레진의 각 층당 1-3초에 중합이 가능하다. 할로겐램프에 비하여 대단히 비싸고 ECE가 1%에 훨씬 못미친다. 발광기전에 따른 약 2700도의 고열이 발생하여 특수한 냉각장치가 요구된다.
3)LED (Light Emitting Diodes)
최근에 상용화된 LED 광중합기는 반도체를 이용하여 빛을 생성한다. 제품에 따라 7-19개의 LED가지며 이에 따라 다양한 광도차를 보이고 복합레진의 각층당 3-40초의 중합시간이 요구된다.ECE가 10% 내외로 다른 형태의 광중합기에 비하여 상당히 효율성을 가지며 열발생이 적어(약 56℃)냉각이 필요 없다. 현재의 LED 광도는 여타의 광중합기에 비하여 높지는 않으나 발광 스펙트럼이 440-490㎚로 비교적 좁고 유효파장의 최대치가 CQ의 흡수파장과 거의 일치하여 효과적인 중합이 가능하다.
4)Argon Laser
복합레진의 심도있는 광중합을 위하여 개발되었고 대부분의 Argon Laser는 CEO 형태의 발광모드를 갖는다. 여타의 광중합기에 비하여 고가(약10,000$)임에 불구하고 그 효용성이 크지 않아 점차 이용이 감소되는 추세에 있다.
Curing mode
:대개의 광중합기는 시간을 조절할 수 있으며 최근에는 광도를 조절하고 광도/시간을 프로그램으로 입력하여 다양한 mode로 중합할 수 있도록 되어있다.
효과적인 광도
:현재 상용되고 있는 광중합기의 광도는 보통 300-2000mW/cm2로서, 직접수복을 위한 광도는 최소 400mW/cm2이상이어야 하며 간접수복을 위한 광도는 600-1000mW/cm2 정도가 적정한 것으로 알려져 있다.본인의 연구(Choi et al ? 2001, IADR)에 의하면, 복합레진의 점도가 낮은 경우(flowable composite)에는 중등도(300mW/cm2) 이상의 광도에 의하여 중합의 정도차이가 크지 않으나 점도가 높은 경우(hybrid composite에는 고광도의 중합이 요구되는 것으로 확인되었다. 제조회사가 제시하는 광중합기의 광도는 실제 광도와 차이를 보이는 경우가 많으며 오랜 사용에따른 광도의 저하가 있기 때문에 주기적인 광도의 측정이 요구된다.
:광도의 측정은 광중합기에 부착되어 있거나 별도의 광도측정기에 이루어지는데 최근에는 부착형 광중합기가 많이 소개되고 있다. 개원 의가 사용하고 있는 광중합기의 실제 광도를 측정한 연구들에 의하면,적게는 46%에서 많게는 90%에 이르기까지 300 mW/cm2 이하의 광중합기를 사용하고 있는 것으로 조사되고 있다.
