「G-BOND」의 접착특성과 임상성능
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「G-BOND」의 접착특성과 임상성능
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  • 승인 2011.04.15 17:32
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국가공무원공제조합연합회 도라노몬(虎の門) 병원
야마다 토시모토(山田 敏元) 스기사키 준페이(杉崎 順平)

들어가며
최근 일본의 치과임상에서는, 다양한 Shade를 이용한 복합레진의 접착성 심미수복이 큰 주목을 받으면서 임상가에 확산되고 있다.
이러한 상황 속에서 GC사는 수많은 제품을 개발, 시판하고 있다. 1step 셀프에칭타입의 레진 본딩재 G-BOND와 심미수복용 복합레진인 Gradia Direct를 비롯하여 종래의 Solare/Solare P, flowable 형태의 Unifil Flow, UnifilLoFlo, Unifil LoFlo Plus를 생산하여 다양하게 임상에서 사용되어지고 있다.
특히, G-BOND는 1step 셀프에칭타입의 레진 본딩재로서는 일본에서 가장 높은 시장점유율을 보이고 있으며, 그 임상성능에 대해서 국내외적으로 높은 평가를 받고 있다. 또한, Gradia Direct는 일본 최초의 심미수복용 복합레진이며, 최근 임상에서 이용할 수 있는 스테인(stein: 착색제)까지 개발, 시스템화되어 일본의 심미수복 분야에서 최고의 브랜드가 되고 있다. 본 원고에서는 심미수복에 있어서 성공의 기초가 되는 접착성 레진 본딩재에 주목하고, 특히 G-BOND의 접착특성과 임상성능을 중심으로 설명하려 한다.

GC G-BOND의 접착특성에 대해
①G-BOND의 조성
G-Bond에는 2종류의 기능성 모노머가 사용되고 있으며, 이 중에서 4-MET는 카르본산으로, 치질로의 확산이 우수하고 주로 상아질에 대해 안정된 접착성을 나타낸다. 또한, 인산  Ester계 모노머는 Hydroxyapatite에 대한 화학적 접착성이 뛰어나고, 주로 법랑질에 대해서 안정된 접착성을 보인다. 이들 산성 모노머 중  Carvoxylate기와 인산기에서H+가 해리되고, 치질의 Hydroxyapatite 탈회, 그리고 계속되는 산성기와 apatite의 칼슘과의 이온 결합이 일어나는 것으로 생각된다.(그림2) 또한, 상아질의 콜라겐 섬유 아미노기와의 수소 결합도 접착의 요인으로 여겨진다. 이 외에 본딩재의 골격이 되는 Di-Methacrlate로서  UDMA가, 그리고 실리카의 나노필러, 광중합촉매(CQ), 용매로는 아세톤과 물이 포함되어  있다.  HEMA가 포함되어있지 않은 점이 특징이다.

②G-BOND의 치질접착 강도
법랑질, 상아질에 대하여 안정적이면서도 높은 접착강도를 보인다. Micro-tensile법으로 측정하면 법랑질에 대해 35MPa 이상, 상아질에 대해서는 40MPa 접착강도를 보인다.(그림3)

③G-BOND의 치질접합계면 구조
●법랑질과의 접합계면 FE-SEM사진(그림4)
아르곤이온에칭이 사용되고 있어 경화한 본딩재는 필러를 분산한 그물코 구조를 보이고 있으나, 법랑질의 최표층은 약간 에칭되어 이 부분과 경화한 본딩재의 폴리머가 결합되어 있는 모양이 보인다.
●상아질과의 접합계면 FE-SEM사진(그림5)
마찬가지로 아르곤이온에칭이 사용되고 있어 법랑질과 같이 경화된 본딩재는 필러를 분산한 그물코 구조를 보이고 있으나, 탈회된 상아질의 최표층도 그물코 구조를 나타내기 때문에 경계는 불분명하다. 기존에 확실하게 관찰되는 Hybrid층은 보이지 않는다.
●우식제거 후 상아질과의 접합계면 FE-SEM사진(그림6)
본딩재는 필러를 분산한 그물코 구조를 보이고 있으나, 탈회된 상아질의 최표층은 비교적 두터운 그물코 구조이다. 결국 치질과 G-BOND의 결합은 단단하여 계면의 틈 등의 구조결함은 전혀 보이지 않았다. 또한, 건조 상태의 영향으로 생각되는 1step 본딩재에 나타나는 기포가 발생할 수 있는 구조 결함도 보이지 않았다.
●탈회절편의 레진-상아질 접합계면 TEM사진(그림7,8)
상아질 최표층에 200㎜정도의 전자밀도가 높은 층이 보인다. 어떤 사진에서도 이 전자밀도가 높은 층 안에 침형태의 Hydroxy apatite 결정이 많이 잔존해 있는 것이 확인된다. 이층은 종래의 Hybrid층에 비해 상당히 얇고, Apatite 결정도 많이 잔존해 있다. 고배율의 SEM사진에서도 종래의 Hybrid층과는 다른 양상으로 인해 최근에는 Nano-interaction Zone 1) 이라 불리고 있다.
●비탈회 절편의 레진-상아질 접합계면 TEM사진(그림9)
상아질 최표층에는 명확한 탈회가 나타나 보이지는 않는다. 이러한 소견도 종래의 Hybrid층과는 확연히 다른 양상에 의해 Nano-interaction Zone 개념을 뒷받침하게 될 것이다.

GC G-BOND의 임상조작 시의 특징
①간단한 조작순서
도포하고 10초간 방치 후, 곧바로 Air blow를 약하게 하다가 서서히 강압 air로 충분히 건조시킨다. 그 후 10초간 광조사를 실시하면 종료되므로 조작성이 간편하다. 여기서는 조작단계에 대한 설명과 임상에서의 조작성을 결정하는 기초 데이터를 소개한다.
●도포 후 10초간 방치도포 후 10초간 본딩재에 포함된 기능성 모노마의 H+가 법랑질, 상아질을 탈회시키고 모노머가 침투ㆍ확산된다. 5초, 10초, 20초 후의 접착강도를 비교하면 그림10과 같다. 10초 이상이면 안정된 접착성을 가지게 되지만, 술자에 의한 Technic error가 발생할 수 있기 때문에 정확한 10초간의 처리와 신속한 광조사가 임상적인 포인트가 된다.
②얇은 접착층의 두께
약 10㎛의 접착층을 나타내고, 와동인접부에서는 피막두께가 더욱 얇아져 마진부의 약점이 적다.
③미중합층이 얇다
위에 충전되는 복합레진 Paste의 친화성이 좋아 미끄러지는 현상이 발생하지 않는다.
④실온 보관이 가능
진료실 등의 실온에서 보관하여 변질되지 않으며 안정된 접착강도를 유지한다.

GC G-BOND의 임상평가
최근 이러한 종류의 레진본딩재의 임상성능시험은 일본을 제외한 구미선진국에 있어서는  구미치과의사회의 지침2)에 따라 실시되고 있다. 따라서 G-BOND의 임상실험을 GradiaDirect 복합레진과 병용하여 미국치과의사회의 지침 및 ISO의 기준으로 실시해 보았다.3,4)
대상은 토라노몬병원을 방문한 우식이 없는 치경부 결손을 가진 환자 37명이며, 본 연구의 취지를 충분히 설명한 후, G-BOND, Gradia Direct로 수복을 실시했다. 37명의 구성은 남성 19명(64.1±9.4세), 여성 18명(63±9.4세), 평균 63.4±9.2세이다. 총 수복물 수는 37로, 상악전치가 11, 구치가 7, 하악 전치가 4, 구치가 15증례였다(미국 치과의사회의 지침에서는 30인 30증례 이상이다). 와동의 깊이는 얕은 사람이 34, 중등도가 3증례, 깊은 경우는 없었다. 와동 형성 시 통증이 없는 사람 33, 가벼운 정도는 4, 심한 통증을 호소하는 사람은 없었다. 이용된 Gradia Direct 레진의 shade는 치경부와동이라는 점에서 A3.5가 32, A4가3, CV가 1, CVD가 1증례였다.
수복 전에 정밀하게 검사한 후, 일상적인 방법에 따라 와동형성, 수복조작을 하고, 이어서 마무리 연마를 하여 사진촬영을 실시했다. 그리고 대략 3개월, 6개월, 12개월, 18개월 후, Ryge의 criteria 5)에 따라 정밀한 검사를 실시했다.
결과는 그림11과 같다. 수복물의 생존율은 18개월 후에도 100%를 유지하였으며, Kaplan-Meier의 생존율은 1.0이었다. 이 임상 성적을 통해 현재 시판되고 있는 2step 셀프에칭형태 혹은 인산 에칭을 응용한 2step wetboding 타입의 제품과 동등이상의 성능을  가지고 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 환자의 리콜률이 100%로 높았던 것은, 본원에서는 치료 종료 후 3개월, 6개월마다 리콜제를 실시하고 있고, 많은 환자가 의과쪽에도 정기적으로 진료를 받고 있는 것과 관계가 있다고 할 수 있다. 그림12는 대표 증례를 나타낸다.

마치며
이상 앞에서 기술한 것처럼 현재 G-BOND의 임상성능은 매우 우수한 결과를 보이고 있어 접착성 심미수복이나 통상의 복합레진수복에 유용한 재료라고 할 수 있다. 이와 같이 시장의 신뢰를 받고 있는 레진본딩시스템이 넓게 이용되고, 심미적으로도 우수한 복합레진과 함께 사용되어, 환자는 물론이고 시술자에게도 만족도가 높은 수복물이 간편하게 완성될 수 있기를 바라며 본 원고를 마친다.

Gradia Direct
심미수복용 Composite resin

Solare
전치용 Composite resin

Solare P
구치용 Composite resin

Unifil Flow
Flowable Composite resin

Unifil LoFlo Plus
Flowable Composite resin

Unifil LoFlo
Flowable Composite resin

Bondwell LC
토탈에칭타입(3단계타입)

Unifil Bond
셀프에칭타입(2단계타입)


그림1 제조사별 레진본딩재 개발의 역사
※ 검은 글자는 토탈에칭형태의 제품. 파란글자는 셀프에칭형태의 제품. 파란면은 셀프에칭형태의 1step/1bottle 제품

그림2 G-BOND에 배합된 기능성모노머의 하나인 「4-MET」의 치질접착반응식

그림3 G-BOND의 치질접착강도(Micro-tensile법)

그림4 법랑질과의 접합계면 FE-SEM사진(×30,000)
그림5 상아질과의 접합계면 FE-SEM사진 (×20,000)
그림6 우식제거 후 상아질과의 접합계면 FE-SEM사진(×30,000)
그림7 탈회절편의 레진-상아질 접합계면 TEM사진(×10,000)
그림8 탈회절편의 레진-상아질 접합계면 FE-SEM사진(×50,000)
그림9 비탈회절편의 레진-상아질 접합계면 FE-SEM사진(×20,000)

그림10 G-BOND 처리시간과 접착 강도(Micro-tensile법)

그림11 Ryge의 Criteria와 임상시험 결과
모든 수복물은 1년 반 후에 α(Alpha)의 판정이며, 마진부의 문제발생이 없어 만족스러웠다.

     
그림12 대표 예-상악견치치경부 결손의 수복
a)시술 전, b)수복 직후, c)18개월 후, Shade는 A4

●참고문헌
1)우노 지(宇野滋) 외 : 인산 ester계 모노마/4MET 함유 1bottle. 1step 접착시스템 G-BOND의 치질 접착성. 접착치학, 23(1) : 60-68, 2005
2)ADA : Revised American Dental Association Acceptance Program Guidelines and Enamel Adehesive Materials, 2001.
3)스기사키 준페이(杉崎 順平) : G-BOND와 Gradia Direct를 이용한 심미 수복의 단기적 임상 경과. 제124회 일본치과보존학회, 2006. 5. 26
4)Sugisaki J et al. : Short-term Clinical Evaluation of Direct Restorations, 84th IADR, 2006.6.30.
5)Cvar JF, Ryge G : Criteria for the clinical evaluation of dentalrestorative materials, US Public Health Service Publication No.790-244, San Francisco : Government Printing Office, 1971.

 


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