간접심미수복과 레진시멘트
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간접심미수복과 레진시멘트
  • 최경규 교수
  • 승인 2006.03.02 20:03
  • 댓글 0
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덴포섹션/ 보존 (3)

최 경 규
경희치대 보존학교실 과장
choikkyu@khu.ac.kr

간접심미수복과 레진시멘트

치과 치료에 있어서 심미적 요구와 중요성은 지속적으로 증가하고 있으며, 이는 접착치과학 발달의 원동력이 되었다. 본 연제에서는 복합레진 간접수복, 간접심미수복의 접착 등 간접심미수복에 대해 알아보고 레진시멘트에 대해 살펴보고자 한다.

직접수복과 간접수복을 결정하는 기준/경계는 무엇인가? 마모에 대한 저항성증가, 적절한 접촉점 회복, 해부학적 교합면 형태의 부여, 중합수축으로 인한 문제의 해결 등으로 요약할 수 있다. 그러나 이는 일반적 관점이고 가장 실제적인 문제는 수가체계와 맞물려 있다. 치과의사와 환자의 보편적 인식과 일부의 오해가 이러한 믿음을 갖게 하는지 모르겠다. 그러나 접착의 관점에서 살펴보면, 상기한 모든 이유는 직접수복에 비하여 반드시 우월한 임상적 결과를 나타내지 못하며 단, 임상시간(chair time)을 다소 단축시킬 수 있고 술자가 접착의 개념과 적절한 시술능력을 갖고 있는가에 달려 있다.


복합레진 간접수복(Indirect Composites Restoration)

치과 치료에 있어서 심미적 요구와 중요성은 지속적으로 증가하고 있으며, 이는 접착치과학 발달의 원동력이 되었다. 비록 아말감과 금수복물은 오랜 기간 동안 검증된 내구성을 갖고 난이도 및 기술적 민감도가 낮아 지속적으로 사용되고 있으나, 심미적 요구를 충족하지 못하기 때문에 그 수요는 최근 10년간 급감하는 추세에 있다. 복합레진에 의한 구치부 직접수복은 재료의 발달에도 불구하고 기술적 민감도, 해부학적 형태부여의 한계, 중합수축, 마모 및 인접면 접촉점 회복의 어려움 등이 단점으로 지적되고 있다. 도재수복은 우수한 심미성과 상대적으로 높은 물리적 성질에도 불구하고 높은 취성에 의한 파절 및 수리(repair)의 어려움, 상대적으로 높은 표면경도로 인한 자연치의 마모, 기공작업의 어려움과 높은 경비로 인해 수요의 폭이 제한되고 있다.
일반적으로 상용화된 광중합 복합레진의 C=C전환율(degree of conversion)은 약 50-70%이며 이는 필러의 함량과 단량체의 조성에 의해 차이를 보인다. 전환율의 증가는 안정된 고분자를 형성하여 물리적 성질을 향상시킨다. 가열중합은 고형화된 중합체에 유동성을 부여하여 미반응 단량체간에 반응할 수 있게 한다. Ferracane과 Condon의 실험에서, 60초간 광중합한 경우와 광중합 후 120℃에서 10분간 가열 중합한 경우 전환율은 18-40%, 파괴인성은 22-35% 정도 증가하는 것으로 보고하고 있다(그림 1-2).

 

그림 1-2. 가열중합에 따른 전환율 및 파괴인성의 변화

Hickel 등의 최근 연구보고에 의하면, 구치부 직/간접 수복물의 연간 실패율에 있어서 아말감(3.3%) 및 복합레진 직접수복(2.2%)의 실패율이 높은 반면, 복합레진 간접수복(2.0%), Ceramic inlay/onlay(1.6%), CAD/CAM(1.1%), gold inlay/onlay(1.2%) 등으로 간접수복의 실패율이 상당히 낮은 것으로 보고되고 있다. 이 연구에 사용된 초기 복합레진의 재료학적 한계와 접착제의 불안정으로 인해 복합레진의 직/간접수복물의 실패율이 도재에 비하여 높지만 최근의 복합레진에 대한 임상적 평가는 훨씬 우수할 것으로 보인다.

배경과 현황

제1세대 : 기존의 복합레진 직접수복에 의존했던 심미수복에서 나타나는 중합수축과 마모저항성 등의 문제점을 극복하기 위하여 1980년대 초에 개발되었다. VisioGem(ESPE)과 Dentacolor(Hereaus Kulzer)가 이 범주에 속하며 수년 후Concept(Ivoclar)가 출시되었다. 이들 제품은 심미적이고 개선된 해부학적 형태 및 인접면 접촉점 형성이 용이하며 진료실에서의 수리가 가능한 간접수복이 갖는 몇 가지 장점을 보여준다. 반면 제1세대 복합레진 간접수복재는 강도가 높지 않고 교합력에 견딜 수 있는 탄성계수 및 마모저항성에서 한계를 나타내었다.
모든 복합레진의 강도, 경도, 탄성계수, 중합수축 및 파괴저항성과 같은 물성은 필러 함량에 따라 비례하기 때문에 초기 복합레진 간접수복재의 이러한 제한된 물리적 성질은 필러의 함량이 충분치 못한 것에서 기인한다. 또한 단순한 광중합 또는 가열중합에 의해 제작된 수복물은 단량체의 전환율이 낮고 내부에 기포가 함입될 수 있다.

제2세대 : 초기의 제품에서 나타난 문제점을 극복하기 위해 1990년대 중반에 Artglass(Hereaus Kulzer), Belleglass HP(Kerr), Targis(Vivadent) 및 Sinfony(ESPE)와 같은 제2세대의 복합레진 간접수복재가 소개되어 현재에 이르기까지 이용되고 있다. 기존의 quartz 및 silica 필러를 Barium silica 또는 작은 도재필러로 대체시키고 필러의 함량을 70-80wt% 까지 증가시켜 강도 및 탄성계수의 개선을 도모하였다.
각 시스템의 특징을 살펴보면, Artglass는 다기능성 단량체를 포함하고 금속수복물상의 비니어로서, Belleglass HP는 고온(140℃)에서 질소가스하에 가열중합 함으로서 공기의 함입을 억제하여 보다 심미적인 표면을 가지며, Targis는 소위 Ceromer(ceramic optimized polymer)로서 저온(97℃)에서 가열 및 광중합을 동시에 시행하고 Vectris와 함께 가공의치에도 사용 가능한 것으로 소개되고 있다. Sinfony는 다양한 색조를 갖는 점도가 낮은 복합레진을 사용하는 특징을 갖는데, 브러시와 같은 기구를 이용하여 축조하기 때문에 기공작업이 쉽고 변연의 적합도가 높으며 색조의 재현이 뛰어나지만, 복합레진 자체의 기계적 성질이 낮아 마모가 쉽게 일어나는 것으로 알려져 있다. 

그림 3-8. 기존의 아말감을 제거하고 복합레진 인레이로 대체한 사진

최근에 소개되는 Tescera ATL(Bisco, Aqua-Thermal-Light)는 직접수복용 복합레진과 조성의 차이는 보이지 않으나 새로운 중합방식을 갖는다. 기존의 2세대 복합레진은 주로 광 또는 가열을 통하여 중합 정도를 증가시키는데 이러한 경우 표면에 산소에 의한 미중합층이 형성되기 때문에 심미적으로 활택한 표면을 얻기 어려워 고도의 연마가 요구된다.
또한 광중합이 선행되기 때문에 기공과정에서 발생하는 내부의 기포를 완전히 제거할 수 없어 물리적 성질의 한계를 갖는다. Tescera는 이러한 문제를 해결하기 위해 광중합 전에 약 60psi로 가압하여 내부의 기포를 제거한 후 광중합 및 열중합이 동시에 이루어져 물성을 향상시키고 최종표면의 미중합층을 제거하기 위해 수중에서 중합하는 독특한 형태를 갖는다. 물에도 역시 산소가 존재하는데 oxygen scavenger를 사용하여 이러한 수중 산소를 배제시켜 활택한 표면과 마모에 대한 저항성을 갖는 수복물을 제작할 수 있다. 이 시스템은 기공사뿐 아니라 치과의사가 직접 제작할 수 있도록 고안되었고 bar, mesh, fiber 형태의 강화재와 함께 사용하여 크라운 또는 브리지도 제작할 수 있다.

그림 9-11. Tescera/강화형 Fiber glass bar를 이용한 hemisection 치아의 브릿지 수복. 제2소구치는 온레이 와동을 제1대구치 원심치근은 Fiber post/composite core 후 전장관 형태의 치아형성을 하였고 두 치아의 교합면에는 강화재가 들어갈 스텝을 부여하였다.

섬유강화형 복합레진(fiber-reinforced substructure) : 섬유강화형 복합레진은 본래 치주적 치아고정 및 임시치관 강화를 위해 개발되었다. 이들의 조성은 탄소섬유, 폴리에틸렌, 유리섬유 등의 섬유다발 또는 직조화된(weave) 형태로 제공된다. 주로 금속을 사용하지 않는 수복치료나 심미치료시 대합치열의 마모를 치료하거나 보존적 치아 형성을 할 때 이용할 수 있다. 하지만 이갈이나 이를 악무는 습관, 대합치가 도재일 경우, 다수치아 결손의 고정성 보철수복시, 높은 충치 이환율을 가진 경우, 접착 시 방습이 어려운 경우에는 추천되지 않는다.

그림 12. 외상으로 인한 아탈구 치아의 강화형 섬유(Vectris)를 이용한 고정


간접심미수복의 접착(Adhesion of Indirect Restoration)

최근 10년간 심미치과분야의 현저한 발전으로 인하여 Composite inlay/onlay및Ceramic inlay/onlay와 같은 간접심미수복이 급속히 증가하고 있으며 이러한 수복물의 접착에는 resin cement이 이용되고 있다. 최근의 연구보고(Hickel-2001, J Ad Dent)에 따른 구치부 직/간접 수복물의 년간 실패율을 비교해보면, 아말감(3.3%), 복합레진 직접수복(2.2%)의 실패율이 높은 반면, 복합레진 간접수복(2.0%), Ceramic inlay/onlay(1.6%), CAD/CAM(1.1%), gold inlay/onlay(1.2%) 등으로 간접수복의 실패율이 상당히 낮은 것으로 보고되고 있다.
치질 및 수복물의 유지에 있어서 여타의 시멘트가 기계적인 합착에 의존하지만 레진시멘트는 화학적인 결합을 하므로 치질삭제를 줄이고 의도적인 유지형태가 불필요한 장점을 갖는다. 또한 상아질접착제를 동시에 이용함으로써 변연누출을 줄일 수 있고 구강환경에서 불용성을 보이기 때문에 동일한 계통의 레진계 수복물(레진인레이) 및 도재수복물의 접착에 사용되는 유일한 시멘트이다.
레진시멘트는 술자에 따른 기술적 민감도가 크기 때문에 주의사항과 함께 정확한 술식으로 적용되어야 하며, 특히 술 후 과민반응을 예방하기 위한 노력이 필요하다.

수복물의 내면 처리

1. Composite inlay/onlay
복합레진의 간접수복물의 치질에 대한 접착은 주로 기계적 결합에 의하여 이루어진다. Sandblast에 의한 미세 요철을 부여하고 레진시멘트를 이용하여 접착할 때 가장 높은 결합강도를 얻을 수 있다. 최근 복합레진 표면을 활성화시키기 위하여 'composite activator'의 사용을 추천하지만 그 효용에 대해서는 아직 논란의 여지가 있다. 인산 또는 불산에 의한 표면의 산부식 과정은 결합강도에 크게 도움이 되지 못하지만, silane coupling agent(ceramic primer)의 도포는 sandblast와 열중합 과정에 의하여 기능성이 상실된 표면을 활성화시키는데 도움이 되는 것으로 알려져 있다.

 

그림 13. 복합레진 인레이의 접착면 처리방법과 결합강도

2. Ceramic Inlay/onlay
Ceramic restoration의 내면처리에는 제품에 따라 몇 가지 형태의 도재 산부식제가 있으나 불산이 주로 이용된다. 불산처리는 표면에 있을 수 있는 이물질을 제거하고 도재의 glass matrix 부위를 선택적으로 용해시켜 미세요철을 부여한다. 이후 무기질인 도재와 유기질인 레진시멘트의 결합을 위하여 silane coupling agent를 도포한다(표1).

<표 1> 도재의 표면처리에 따른 인장결합강도(Hsu et al-1989)

치과에서 이용하고 있는 도재는 다양한 조성과 특성을 가지며 산부식이 가능한 도재와 그렇지 못한 도재가 있다. Fleldspathic ceramic(장석류 일반 도재), Empress, Dicor 등은 산에 의해 부식이 가능하다. 그러나 core용 도재 즉 In-Ceram Alumina, In-Ceram Spinell 및 Zirconia 등은 산부식이 거의 일어나지 않기 때문에 sandblast에 의한 미세요철을 부여해야 하며, 또한 중합광의 투과가 거의 일어나지 않기 때문에 자가중합형 레진시멘트(Multilink, Unicem, Panavia TC)를 이용하여 접착해야 한다.
Silane 처리는 언제, 어떻게 이루어져야 하는가는 라미네이트를 포함한 도재의 접착에 중요하다. 접착 전 시전과정이 필수적이므로 치아표면으로부터 오염에 대한 적절한 해결방법이 제시되어야 한다. 이에 대한 최근의 연구를 살펴보면, 가장 이상적인 방법은 기공실에서 불산처리를 하지 않은 수복물을 시적한 후 술자가 직접 불산처리 및 silane 처리하는 것이다. 이는 도재면을 산처리하면 친수성이 증가되어 오염물질의 흡착이 증가되기 때문이다. 그러나 silane을 처리한 이후에는 표면에너지가 감소하고 소수성 표면을 전환되어 오염을 줄일 수 있기 때문이다. 기공실에서 불산처리를 해온 경우, 미리 silane처리하고 시적한 후 초음파 세척기로 세척하는 방법을 차선책으로 추천한다(그림 14).

그림 14. 세라믹 접착을 위한 내면처리


접착 술식

간접수복의 접착에 있어서 임상적으로 유용한 방법의 하나는 ‘Dual bonding technique’이다. 이 접착 술식의 요점은 상아질 접착제를 와동형성 후 및 접착 과정에서 2회 도포하는 것으로 생활치의 술 후 과민반응을 줄이고, 단일 도포시 보다 결합강도를 향상시킬 수 있으며, 임시충전재로 인한 접착의 방해를 줄일 수 있다는 것이다. 즉, 와동형성 후 상아질 접착제를 도포하여 중합시키고 인상채득을 함으로써 상아세관의 노출을 방지하고 와벽과 선각을 둥글고 평활하게 하여 기공의 편의와 시적에 도움을 줄 수 있다(그림 15-17). 주로 산부식형 다단계 상아질 접착제(4-5세대)를 사용하지만 2단계 자가부식형 접착제를 이용할 수 있다. 5세대 2단계의 접착제를 사용할 때에는 이중중합형 레진시멘트와의 호환성을 고려하여야 한다(지난 호 연재).

그림 15-17. dual bonding technique에 의한 도재 온레이의 접착

레진 시멘트(Resin Cement)

레진시멘트는 크게 글래스 아이오노머계와 레진계로 분류할 수 있다. 레진계 레진시멘트는 다시 자가접착형과 복합레진형 복합레진으로 분류한다. 글래스 아이오노머계 시멘트는 일반적으로 결합력을 포함한 물리적 성질은 레진계 시멘트에 비하여 떨어지나 술 후 과민반응과 기술적 민감성이 적으며 불소 효과에 대한 기대로 인하여 금속성 수복물의 합착(luitng)에 사용된다.
레진계 자가접착성 시멘트는 기능성 모노머를 포함하여 접착과정을 배제하거나 최소화하여 사용한다. 자가중합형이기 때문에 광투과가 제한된 금속수복물, 코어가 들어있는 수복물(In Ceram, Procera, Lava system 등) 또는 포스트의 접착에 사용한다. 산부식과정이 없기 때문에 일반적으로 법랑질에 대한 결합능력이 부족하다.
복합레진형 레진시멘트는 그 조성이 수복용 복합레진과 유사하고 이중 또는 광중합형태로 제공된다. 색조의 선택에 의해 심미성을 조절하며 상아질과 법랑질에 대한 결합강도가 여타의 시멘트에 비하여 우수하지만 정확한 접착과정이 요구된다. 레진/세라믹 인레이/온레이, 라미네이트 등에 사용한다.
이중중합형 레진시멘트는 종류에 따라 초기 광조사가 필수적인 것과 자가중합이 어느 정도 진행된 이후에 광조사 해야 우수한 결합력을 보이는 것이 있기 때문에 각 시멘트 고유의 특성을 이해하고 사용방법을 숙지하고 사용해야 한다. 또한 일부의 레진시멘트는 보관기간과 조건에 따라 작업 및 경화시간의 변화가 있기 때문에 주의를 요한다.


<표 2> 각종 접착성 시멘트의 분류


낮은 점도의 레진시멘트는 두께가 두꺼울수록 중합수축으로 인한 미세누출이 크다. 레진시멘트와 도재 사이에는 레진시멘트의 점도차에 의하여 거의 차이를 보이지 않으나, 레진시멘트와 상아질 사이에는 고점도의 레진시멘트를 사용할 때 훨씬 낮은 미세누출을 보이는 것을 알 수 있다.
일반적으로 상품화된 레진시멘트를 이용하지만 이 역시 필러가 포함되어 있는 일종의 복합레진이고 따라서 고점도의 레진시멘트 또는 충전용 복합레진(hybrid or microhybrid type)을 사용해도 무방하다. 이러한 형태의 복합레진은 고함량의 필러를 포함하기 때문에 물리적 성질이 우수하여 변연에서의 용해도 및 마모를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.

 

그림 18. 레진시멘트의 점도에 따른 변연누출의 평가

그러나 흐름성이 좋지 않기 때문에 여분의 시멘트가 충분히 빠져 나오지 못하기 때문에 스케일러와 같이 초음파에 의하여 진동을 가하는 ‘sonic cementation’ 기법을 사용하면 쉽게 제거할 수 있다. 먼저 와동 내 고점도의 레진시멘트를 고르게 도포하고 수복물을 위치시킨 후 빠른 진동으로 대략의 시멘트를 밀어낸 후 제거하고 진동수를 낮춰 나머지 시멘트를 제거한다.
심미 수복에 대한 요구와 기대는 경제적 환경변화에 의하여 날로 증가하고 있으며 이는 직접 또는 간접수복의 형태로 시행된다. 직접수복시 중합수축에 따른 문제점과 물리적 성질을 개선하기 위하여 간접수복이 시행되고 있다. 간접심미수복은 와동형성이 단순하고 chair time이 짧은 장점을 가지나 복잡한 접착과정이 요구되기 때문에 임상에서 정확한 술식과 접착에 대한 신중한 주의가 요구된다. 상기한 바와 같이 몇 가지(dual bonding technique, selection of resin cement) 사항을 준수한다면 성공적인 수복이 될 것으로 믿는다.

 


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