치과용 복합레진은 bis GMA형의 monomer가 개발되고, 무기 filler가 첨가되어 물리적인 성질이 더욱 향상되었으며, 또한 법랑질에 대한 산부식법을 통하여 치아에 대한 결합력을 높을 수 있는 방법이 도입되면서 치과용 수복물로서 각광을 받아 왔다. 특히 복합레진은 이전까지 이용되었던 silicate cement 이나 acrylic resin에 비하여 변색이 적고, 원래의 형태를 비교적 잘 유지하는 장점을 가져서 전치부의 수복에 유용한 재료로 인식되었다. 복합레진을 이용한 전치부의 수복은 비교적 적은 치질의 삭제만으로도 가능하고, 심미적으로도 우수한 결과를 보이고 있어서 올바른 술식을 통하여 적절히 이용한다면 좋은 임상적인 결과를 얻을 수 있는 것이 사실이지만 재료학적인 한계가 아직 까지는 엄연히 존재한다. 복합레진을 이용한 전치부의 수복에 있어서, 복합레진의 문제점과 이를 줄이기 위한 방법, 임상시의 주의점 등에 관해 살펴보도록 한다.
복합레진의 개발 및 환자의 심미적 욕구로 인해 기존의 아말감을 복합레진 수복이 빠른 속도로 대체하고 있다. 하지만 복합레진의 경우 술식의 어려움, 중합수축으로 인한 응력의 발생, 재료의 파절, 이차우식등의 문제를 가지고 있으며 아직까지 복합레진 수복을 위해서는 치과용 접착제의 사용이 필수적이다. 이에 본 글에서는 현재 복합레진이 가지고 있는 문제점을 극복하기 위해 복합레진 수복의 가장 많은 실패 원인으로 알려진 이차우식을 억제할 수 있는 재광화 물질을 방출할 수 있는 복합레진의 개발이 어디까지 이루어지고 있는지 살펴보고 앞으로의 임상적용 가능성에 대해 생각해보고자 한다.
복합레진에 의한 구치부 2급 와동의 수복에서 치은부 변연이 법랑-백아 경계 하방에 위치하는 경우 복합레진의 중합 수축에 의한 응력은 변연부의 폐쇄능력을 저하시키고 이로인한 미세누출은 2차적인 우식이나 술후과민증을 일으켜 임상에서의 성공을 위협한다. 본 연구에서는 2급 와동에서 복합레진으로 수복하기 전에 치은 변연부를 중합수축에 의한 응력을 완화시킬 수 있는 것으로 알려진 몇가지 재료들을 중간층으로 먼저 충전한 후 충전용 복합레진으로 충전한 뒤 치은부 변연에서 이들 중간층과 치질 사이의 미세누출의 정도를 비교하였다. 20개의 발거된 구치의 근, 원심면에 각각 상자 모양의 2급 와동을 형성하고 40개의 와동을 무작위로 10개씩, 4개의군으로 나누었다. 1군은 중간층의 수복없이 Clearfil SE Bond과 Clearfil AP-X로 충전하였으며 2, 3 및 4군은 중간층으로 각각 Revolution, Dyract그리고 FujiII LG를 먼저 충전한 후 1군과 동일한 방법으로 복합레진을 충전하였다. 충전된 시편은 열순환후 2% methylene blue 용액에 12시간 침잠시킨 후 색소의 침투도를 stereomicroscope로 관찰하였으며 실험결과는 Kruskal-Wallis non-parametric independent analysis 및 Mann-Whitney U test로 통계분석하여 다음의 결론을 얻었다. 1. 레진강화형 글라스아이오노머를 중간층으로 먼저 수복하고 복합레진으로 충전한 경우에서 더 적은 미세누출을 보였다(p<0.05). 2. 유동성 레진과 콤포머를 중간층으로 수복한 경우와 복합레진만으로 수복한 경우는 미세누출에 있어서 유의한 차이를 나타내지 않았다(p>0.05).
소아, 청소년 환자의 경우 성인에 비해 구치부 인접면 우식의 빈도가 높은 편이며, 그 수복 재료에 있어서 심미성이나 치질 삭제량 감소 등의 이유로 복합레진의 사용이 늘어나고 있는 추세에 있다. 복합레진을 이용한 구치부 인접면 수복에 있어서, 술자의 기호와 기술에 따라 여러 가지 매트릭스 밴드를 선택할 수 있으며, 이러한 매트릭스 밴드는 인접면 변연의 적합성과 이에 의한 미세 누출의 감소, 타액에 대한 방습 효과 및 마무리와 연마과정을 용이하게 하는 등 많은 임상적인 기능을 가진다. 본 증례에서는 복합레진과 교정용 밴드를 이용하여, 유치와 영구치 각각의 인접면 우식의 치료를 시행하였으며, 교정용 밴드를 이용한 2급 와동의 복합레진 충전에 있어서 기존의 매트릭스 밴드를 이용하는 경우에 비해 다음과 같은 장점이 있다고 판단하였다. 1. 우수한 변연 적합성에 의해, 치아 외형의 재현이 용이 하였으며 타액에 대한 방습 효과도 우수하였다. 2 복합레진의 충전이나 중합에 있어서, 교정용 밴드의 견고성에 의해 수복물의 변형이 작다고 판단되었다. 3. 간격 유지 장치 등의 이유로 교정용 밴드의 장착을 많이 시행하고 있는 소아치과 의사의 경우, 타과 전공 치과의사에 비해 비교적 교정용 밴드의 장착을 보다 효과적으로 할 수 있으며, 또한 적절하게 선택된 교정용 밴드는 위와 같은 장점들에 의해 수복 치료를 보다 용이하게 해주는 효과가 있다.
손상된 치아의 복구에 사용되는 재료인 치과용 복합레진 Clearfil AP-X (Kuraray, Japan)을 대상으로 디지털 이미지 상관법을 이용하여 광중합 시 발생하는 수축분포를 관찰하였다. 디지털 이미지 상관분석법을 위해, CCD 카메라를 이용하여 광조사 중과 광조사 이후의 촬영 조건을 달리하여 사진을 획득하였다. 광조사중의 최적의 촬영 조건을 설정하기 위하여 노출시간을 0.15 ms부터 0.55 ms까지 0.05 ms 간격으로 촬영한 사전 실험을 통해 촬영 조건을 획득하였다. DIC 분석 결과 복합레진의 비균일한 수축 분포를 관찰하였으며 복합레진의 중심 부분에서 시편의 계면부보다 좀 더 자유로운 유동성으로 더 큰 수축이 발생하였다. 복합레진의 중합수축은 초기 20 s 의 광조사에서 최종경화수축률의 50~60% 수준까지 발생하였다. 이러한 치과용 복합레진의 큰 수축량은 레진/기질계면 근처에서 인장응력이 집중하도록 영향을 주었다.
치과용 복합레진(Resin-based composite material)의 임상적 결과는 증례의 선택, 기술적인 완성도, 술자의 숙련도등에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 특히, 어린이의 제 1 대구치 복합레진 수복은 치아의 맹출 정도와 환아의 협조도 등에 따라 성인의 경우에 비하여 임상적으로 많은 제약을 가지게 된다. 이에 본 연구는 어린이에 시행된 복합 레진 수복물에 대한 5년 후의 평가를 목적으로 시행되었다. 2001년 1월 1일부터 1년 간 부산대학교병원 소아치과에 내원하여 제 1 대구치 복합레진 수복을 받은 16명 환자의 35개 치아에 대하여 modified USPHS criteria에 근거하여 정밀 평가를 시행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 35개 치아 중 6개(17.1%)는 재수복되어 복합 레진 수복물의 5년 후 생존율은 82.9%로 나타났다. 2. 평가기준별 관찰 결과, 색조의 조화, 마모도, 표면 조도, 민감성 혹은 불편감의 측면에서 이상적인 상태인 A등급은 각각 86.2%, 93.1%, 86.2%, 86.2%로 나타났고, 임상적으로 수용가능한 수준인 B등급은 각각 13.8%, 0%, 13.8%, 10.3%를 보였다. 변연적합성과 변연부 변색의 측면에서 A등급은 각각 13.8%, 44.8%를 보였고 B등급은 79.3%, 34.5%로 나타났으며, 이차 우식의 발생율은 20.7%를 나타내었다. 3. 69.1%인 20개 치아는 7개 항목 모두에서 임상적으로 수용 가능한 것으로 나타났다.
치아의 와동에 수복된 치과용 복합레진을 광(LED) 조사를 통해 경화 수축시키면서 음향방출(acoustic emission, AE)법을 이용하여 와동 벽면과 복합레진 사이의 계면상태를 실시간 해석하였다. 복합레진의 중합 수축에 의해 AE 신호들이 검출되었는데 계면 접착 상태가 나쁜 경우, 경화 수축률이 큰 초기 1분 동안 많은 AE 사상들이 관측되었으며, 이들 AE는 주파수범위가 주로 100-200kHz인 돌발형이었다. 인간치아 재질의 시편에서 발생된 AE 사상수는 스테인리스 스틸 시편보다 적었으나, PMMA 시편보다는 많았고 접착제의 도포 상태가 양호할수록 검출되는 AE 사상수는 적었다. AE 파라미터의 특성은 복합레진과 링재 사이의 접착부에서 발생하는 인장형 균열전파 및 복합레진의 수축에 따른 링재의 압축거동과 관련되었으며, 음향방출법이 치아 수복물의 접착성에 대한 비파괴 검사법으로써 유효함을 알았다.
치과용 복합레진 수복재가 치아로부터 박리된 상태를 모사한 시편을 제작하고 위상잠금 적외선 열화상 기법을 이용하여 박리의 검출 가능성을 조사하였다. 내부 박리의 깊이와 가열 조건에 따른 검출 신호의 Amplitude와 Phase 이미지를 분석하였다. 내부 박리의 위치가 표면으로부터 0.5 mm 인 시편은 lock-in frequency = 0.05 Hz에서 건전부와 박리부의 Amplitude 차이가 가장 컸으며 1 mm와 1.5 mm 시편은 0.025 Hz와 0.01 Hz에서 Amplitude 차이로 박리부 검출이 가능하였다. Phase 변환 결과로부터 0.5 mm 시편은 0.006 Hz와 0.5 Hz 에서 뚜렷한 박리부의 이미지를 얻을 수 있었으며, 1 mm와 1.5 mm 시편은 0.006-0.1 Hz에서 박리부의 검출이 가능하였다.
위상잠금 적외선열화상기법을 이용하여 치과용 복합레진 수복재의 내부 홀 결함 크기에 따른 검출 가능성을 연구하였다 위상잠금 주파수 조건을 다르게 하며 진폭과 위상영상을 분석하였다. 진폭 이미지 분석을 통해 직경 2 mm 이상의 결함 검출이 가능함을 알았으며 0.05 Hz 부근에서 결함부의 구별이 뚜렷하고 선명한 이미지를 획득할 수 있었다. 진폭 대비차는 결함부의 직경 크기에 비례하였다. 위상 이미지 분석 결과 0.3-0.5 Hz 부근에서 최적의 대조 영상을 보였으며 0.006 Hz 에서는 반대 명암의 뚜렷한 이미지를 얻을 수 있었다. 진폭 분석보다 위상 분석에서 결함부 크기가 작은 시편의 검출 가능성이 더 높았다.
레진계열의 심미성 수복재는 구성성분에 따라 각기 다른 특성과 물리적 성질을 나타낼 뿐만 아니라, 수복물 주변의 환경도 물성에 많은 영향을 미친다. 특히 수분의 흡수는 수복재 물성 변화에 큰 역할을 하며, 재료의 조성과 친수성 정도, 경화기전, 침지기간과 배지 등의 다양한 요소와 관련되어 수복재마다 각기 다른 양상을 나타낸다. 본 연구의 목적은 임상에서 많이 이용되고 있는 레진계열의 수복물 중에서 복합레진, 레진변형 글라스아이오노머 및 콤포머의 침지기간에 따른 수분흡수도와 압축강도의 변화를 계측하여 비교하고, 수분흡수도와 압축강도 간에 나타나는 상관관계를 밝히고자함이다. 복합레진으로는 Z-100(3M, U.S.A.), 콤포머는 F-2000(3M, U.S.A.), 레진변형 글라스아이오노머는 Vitremer Restorative(3M, U.S.A.)를 이용하여 수분흡수도와 압축강도 측정을 위한 시편을 각각 제작하였다. 각 시편을 1일, 2주, 4주, 8주간 $37^{\circ}C$ 증류수에 넣어 보관한 후 수분흡수도는 침지 전과 후의 질량차를 부피로 나눈 값으로 산출하고, 압축강도는 Instron(Instron Corporation Headquarters, U.S.A.)을 이용하여 측정한 후 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 세 가지 수복재 모두 침지기간이 길어짐에 따라 수분흡수도가 증가하였으며 수분흡수의 대부분은 초기 2주 동안에 나타났다(P<0.001). 2. 레진변형 글라스아이오노머의 수분흡수도가 복합레진과 콤포머에 비해 상대적으로 크게 나타났다. 3. 세 가지 수복재 모두 침지시간에 따라 압축강도가 감소하였으며(복합레진과 콤포머: P<0.001, 레진변형 글라스아이오노머: P<0.05), 특히 복합레진이 다른 재료에 비해 가장 큰 감소 경향을 나타냈다. 4. 세 가지 수복재 모두 수분흡수도가 증가함에 따라 압축강도가 감소하였다(P<0.05).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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