접착치과학이 시작된 이래 약 40여년이 지나는 동안 재료학적/임상적 발전에 따른 많은 변화와 진보가 이루어져 왔다. 초기 접착제의 결합강도는 5MPa 미만으로부터 최근의 상아질 접착제는 20MPa또는 그 이상에 이르고 있으며 최근에 사용되고 있는 접착제는 접착과정의 차이에 의해 4세대와 5세대로 구분하고 있다(1st G(3MPa) - 2nd G(2-7MPa) - 3rd G(6-16MPa) - 4th G(14-28MPa) - 5th G(20- MPa)).
일반적으로 etching, priming, bonding의 3단계 과정으로 사용하는 것을 4세대라 하며 이를 단순화시켜 2단계 또는 1단계로 만든 것을 5세대 또는 6세대 접착제라 한다. 이들 접착시스템의 조성과 접착기전은 도말층(smear layer)을 어떻게 처리하는가에 의해 결정된다. 도말층을 제거하여 건전한 콜라젠섬유를 노출시키는 것이 일반적이지만 그대로 유지하고 변형 또는 강화시켜 접착을 도모하기도 한다(그림 1).
접착시스템 개발의 궁극적인 목표는 높은 결합력과 함께 안정성 및 내구성을 가지며 임상적으로 단순화된 술식으로 접착과정의 기술적 오류를 감소시킬 수 있는 시스템의 개발이라 할 수 있다. 나아가 가능하다면 아말감과 같이 접착과정 없이 충전하며 더불어 접착수복이 가능한 제로 스텝(zero step)의 수복시스템을 개발하는 것이다.
상아질 접착제
Enamel bonding
법랑질과 레진과의 결합 강도는 실험실 조건에서 대략 30 MPa(Mega-pascal) 정도인데 이는 치아의 수직면에 직경 1cm의 복합레진 막대를 붙이고 여기에 물체를 매달았을 때, 240Kg 하중을 견디는 정도의 매우 큰 접착력이다(그림 2). 자가중합형 Glass Ionomer가 5MPa, RMGI가 10MPa, 상아질이 20-25MPa에 비하면 월등한 결합력이라 할 수 있다. 물론 이는 실험실적으로 얻을 수 있는 접착력으로서 중합 수축 응력의 발생이나, 표면의 조건, 방습 및 접착 술식의 오류 등으로 인해 임상에서 실제로 얻을 수는 없다.
산부식 과정에서 주의해야 할 것은 너무 높은 농도의 산을 사용하거나 과도한 시간동안 시행하는 것이다. 이럴 경우에는 우리가 원하는 정도 이상으로 법랑질의 결정이 파괴되어 오히려 표면적을 줄이는 효과를 나타내고, 그 부산물도 많아져 접착을 저하시킬 수 있다.
또한 유치 또는 치경부측의 법랑질은 소주와 간질의 경계가 불분명한 경우(amorphous or prismless structure, 30㎛)가 있어 산부식 과정이전에 약간의 기계적 제거가 필요하다(그림 3).
광화의 정도가 높은 노인치아 또는 불소증과 같이 내산성이 높은 경우에는 충분한 산부식 시간이 요구된다. 과거에 산부식 과정에서 사용되던 sponge 또는mini-brush는 법랑질의 구조를 파괴시키기 때문에 최근에는 syringe형태의 것을 사용하기를 권장하고 있다. 또한 어느 단계에서라도 타액에 의해 오염이 된다면, 다시 산부식해야 한다는 점이다. 그리고 기계적 유지를 돕기 위해 법랑질 표면을 거칠게 만들어야 한다고 생각할 수 있지만, 이런 과정은 별로 도움이 되지 않는 것으로 알려져 있으며 상아질에서도 마찬가지이다.
습윤접착(wet bonding)
과거에는 상아질 결합에서 주로 무기질과의 결합만을 추구했던 반면 요즘은 유기질과의 기계적 미세결합을 강조하고 있다. 상아질 표면의 습윤정도는 혼성층 형성 및 결합강도에 결정적인 영향을 미치게 된다. 결합에 필요한 유기질이 파괴되지 않아야 하기 때문에 너무 건조되어서는 안된다.
산부식 후 상아질 표면이 건조되면 교원질 구조가 붕괴되어 레진의 침투가 제한되며, 반대로 과도한 수분이 존재하면 프라이머가 모든 수분을 대체시키지 못하여 수분이 잔류하므로서 혼성층의 형성이 불완전하게 된다. 여기서 어려운 점은 얼마나 건조되어야 하는가에 대한 것이다. 습한 것과 건조한 것을 극단적으로 비교했을 때, 차라리 너무 습한 것이 좋은 결과를 나타냈다. 재료의 설명서에서는 blot dry라고 설명하는데, 젖은 상태에서 흡습지로 찍어낸 정도를 표현하는 것으로 정의하나 실제로 정확한 기준을 제시하기 어렵다. 건조되지 않은 상태에서 흐르지 않는 정도의 물기가 있는 표면을 만들기 위해, 젖은 상태에서 evacuator(suction)으로 흡인하거나 또는 3way syringe를 이용하여 습도를 조절할 수 있지만 술자 나름대로의 기술이 필요한 것으로 생각된다.
따라서 적정한 습윤상태에서 콜라젠 섬유의 3차원적 입체구조를 유지하여 primer가 남아 있는 수분을 대체하면서 resin이 침투할 수 있는 공간을 확보하는 것이 중요하다.
5세대 접착제
제5세대 접착제에는 자가부식형(self-etching primer system, SEP)과 자가프라이머형(self-priming adhesive system, prime and bond system, SPA) 접착시스템이 널리 이용되고 있다.
전자는 주로 일본에서 개발되었고 산부식과 프라미머 처리과정이 동시에 이루어지며, 후자는 구미에서 주로 이용하는 방법으로 4세대 접착제와 같이 도말층의 제거 및 습윤접착이 필요하며 프라이머 처리와 접착제 도포를 동시에 시행하게 된다.
상아질의 산부식은 교원질을 제외한 무기성분을 용해하여 그 공간내로 레진을 확산시켜 교원질-레진의 혼성층(hybrid layer)을 형성하므로서 강한 결합이 가능해진다. 아직 많은 임상결과(long term follow-up)가 나와 있지는 않지만 4세대 접착제에 비해 내구성에서는 약간 떨어지지만 대체로 비슷한 결합강도를 갖는 것으로 알려져 있다.
만일 임상결과가 비슷하다면 치과의사의 입장에서는 5세대를 사용하는 것이 좀 더 나은 결과를 얻을 수 있다. 단계가 줄어들어 타액이나 습기에 의한 오염이 줄어들 수 있고, technique sensitivity가 적으며, 시술 시간도 단축시킬 수 있다.
근래에 많은 임상가들이 사용하고 있는 SEP(Clearfil SE Bond, Unifil Bond)는 도말층을 제거하지 않고 수세과정이 없으므로 술후 민감성을 줄이고 환자의 불편함을 줄이는 등 여러 가지 장점을 갖는다. 자가산부식이 이루어질 수 있도록 충분한 시간(20초)을 기다린 후 남아있는 용매를 제거하기 위해 충분히 건조시킨다.
그러나 인산을 사용하지 않고 자가부식을 유도하기 때문에 산부식의 정도는 약하다. 따라서 과광화(hyper-mineralization)된 치아 즉, 표면삭제를 하지 않은 법랑질(uncut enamel) 또는 경화성 상아질(sclerotic dentin)은 표면에 무정형의 구조와 함께 무기성분이 많이 포함되어 있어 SEP에 의한 탈회가 불충분하기 때문에 인산으로 산부식해야 한다. 따라서 이러한 경우에는 SEP 도포전 부가적으로 산부식을 하거나 SEP 시스템 보다는 SPA 시스템(One-Step, Prime and Bond NT, Single Bond)이 유리하다.
최근에는 6세대 접착시스템으로 일컬어지는 One Step system (Promp L-Pop, One Up Bond, AQ Bond)이 소개되고 있다. 이들은 SEP의 변형된 형태로 생각할 수 있으며 2-3가지 스텝이 단 1회의 도포에 의하여 이루어진다. 이 시스템의 기전은 SEP와 유사하지만 현재까지 임상적인 결과는 회의적이며 계속적인 연구가 진행중이다.
복합레진 수복후 과민증의 해결
복합레진 수복후 발생하는 술후 과민증은 크게 수복후 조기(수일-수주)에 나타나는 과민증과 상당한 시간이 경과(수개월-수년)한 후 나타나는 과민증으로 나누어 볼 수 있다. 이러한 과민증은 치수와 연결되는 상아질과 관련되어 있으며 복합레진의 중합시 발생하는 수축을 주된 원인으로 들 수 있다.
수복후 초기에 나타나는 과민증은 전치와 구치에서 다르게 나타난다. 구치의 복합레진 수복후 온도 변화나 저작시 발생하는 불편감과 동통은 중합수축과 관련되어 있다. 복합레진은 중합과 동시에 광원 또는 레진의 중심을 향하여 수축이 일어나는데 이 때 복합레진과 상아질 접착제가 와동저로부터 분리되어 상아질과 접착제 사이에 공간(gap)을 형성한다.
이 과정에서 상아세관으로부터 세관액이 삼출되어 이 공간을 채우게 되는데, 온도변화 또는 저작압에 의해 수복물의 상하이동이 일어나면 세관내 말초 신경을 자극하여 동통을 느끼게 된다(hydrodynamic therapy).
이러한 증상이 나타나면 주저없이 수복물을 제거하고 재수복해야 한다. 만일 지속적인 과민증 또는 통증을 호소하는 경우 괴민증 혹은 동통을 호소하는 경우에는 ZOE로 임시 충전하고 치수의 병변 여부를 관찰한 후 재수복의 시기를 결정해야 한다.
전치의 치경부 우식 또는 마모증을 포함하는 병소는 이미 과민증을 호소하고 있는 경우가 많기 때문에 수복시 주의를 요한다. 마모가 발생된 부위 뿐 아니라 치은퇴축으로 인한 치근 상아질이 노출된 경우 결손부 수복 후에도 지속적인 과민증을 호소하는 경우가 많다. 전치 치경부 수복 직 후 나타나는 현상 중 하나는 치경부 백선(white line)이다.
백선 역시 중합 수축의 결과로 변연부에서 복합레진과 치아 사이에 공간이 형성되어 빛의 굴절률 차이로 인하여 나타난다. 백선은 탐침에 의해서는 확인되지 않으며 젖은 상태에서는 관찰이 어렵고 건조시켜 보아야 알 수 있다. 이러한 백선은 특히 치경부에 많이 나타나는데 이유는 첫째, 치경부 변연이 대개 상아질과 백악질로 구성되어 있어 법랑질에 비해 결합력이 떨어지며 둘째, 접착과정에서 치은 열구액 또는 타액에 의해 오염될 가능성이 높고 셋째, 완전방습을 하기 어렵기 때문이다.
따라서 접착과정에서 발생되는 오류와 법랑질에 비해 낮은 결합 강도 인하여 치경부에서 빈발한다. 백선을 나타내는 미세누출은 변연에 국한되거나 또는 상당한 정도에 이르기까지 형성되는데 백선이 확인된 경우 처치하지 않으면 과민증 또는 후에 재발성 우식을 유발한다. 확인된 백선은 작은 round bur를 이용하여 변연을 따라 제거한 후 산부식 및 접착과정을 거친 후 flowable composite을 이용하여 간단히 수복할 수 있다.
일반적인 수복 후 접착제와 같이 점도가 낮은 레진의 도포(Fortify; Bisco Co.)에 의해 변연을 봉쇄하고 과민증을 어느 정도는 줄일 수 있으나 지속적인 봉쇄가 어려워 완전한 해결책이 되지는 못한다.
또한 치경부 수복후 백선이 없음에도 불구하고 오히려 수복전보다 과민증을 호소하는 경우는 정리 및 연마과정에서 치근표면의 백악질을 제거하여 상아질을 노출시켰기 때문이다. 따라서 과충전을 피하고 연마과정에서 세심한 주의가 요구된다.
수복후 초기에는 과민증을 나타내지 않았으나 수 개월 혹은 수 년 후 발생하는 과민증의 원인은, 백선과 같이 변연이 분리되어 형성된 공간이 방치된 경우 상당한 시간이 경과한 후 점차 진행되어 와동의 치수벽에 이르면 과민증을 나타낸다. 아울러 이러한 공간에 세균 침투와 함께 변연변색 및 재발성 우식이 발생되어 우식-유발세균의 부산물에 의한 치수자극이 과민증을 유발한다. 또 다른 원인으로는 복합레진 수복물의 파절을 동반한 미세누출에 의해 발생되는 과민증이다. 이렇게 상당한 시간 경과 후 과민증이 발생하는 경우는 복합레진 수복의 실패로 규정하고 즉시 제거 후 치수이환 여부를 확인하고 재수복하여야 한다.
맺음말
치과치료에 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.
복합레진 수복은 기계적 유지형태가 불필요하며 최소한의 치질삭제를 통한 보존적 수복이 가능하고 치질과의 접착에 의해 변연봉쇄와 더불어 잔존치아를 보강할 수 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.
적절한 수복재 및 접착제의 선택, 기술적 민감성의 극복, 적절한 증례선택, 술자의 기술, 정확한 접착과정 등은 이들 재료의 계속적인 발전가능성과 더불어 여러분에게 성공적인 수복을 약속해 줄 것으로 확신한다.
이번호로 연재를 마칩니다. 수고해주신 최형규 선생님께 감사드립니다. 편집자주
