Multilayer Zirconia Block은 그 구성 면에서 국산과 외산의 경우가 다소 다양하다고 볼 수 있다. 우선 우리에게 친숙한 Multilayer Zirconia Block 중에는 하나의 Block 안에 다양한 성질의 Zirconia powder 가 레이어를 구성하고 있는 제품도 있고, 물성이 같거나 비슷한 Powder가 Shade와 투광도를 달리하여 레이어를 구성하고 있는 경우도 있다. 여기서 말하는 임상과 관계된 대표적인 물성은 굴곡강도(Flexural Strength)를 말하며 순수 지르코니아 분말에 Shade를 표현하기 위한 원료와 투광도를 높이기 위한 원료의 조성과 함량에 따라 그 물성 또한 다양하게 표현되는 것이 그 원리이다.

Shade 표현을 쉽게하기 위한 Pre-Shade Monolithic 블록의 경우가 그 대표적인 경우이며, 임상과 직접 관계가 높은 강도(굴곡강도 등)를 다소 낮추더라도 지르코니아의 투광도를 높이기 위해 함유된 원료의 경우도 또 하나의 경우로 작용하게 된다. 예를 들어, 치과용으로 우리가 사용하는 Zirconia block 제품의 경우에는 굴곡강도 기준으로 600 ~ 800Mp, 1100Mp, 1200Mp 그리고 1300Mp등이 대표적인 경우라 할 수 있다. 물론 600Mp보다 낮은 경우도 있고, 1300Mp보다 높은 경우도 있지만 기본적으로 가지고 있는 물성의 다양성을 바탕으로 임상케이스에 맞는 Zirconia Block 제품을 사용하게 된다. 조금 더 자세히 이야기하면 높은 투광도를 위해 사용하는 치과용 Zirconia 제품의 경우 일반적으로 약 800Mp~1100Mp의 굴곡강도를 가진 제품을 적용하게 되며, 투광도는 다소 줄이더라도 구치부에 가해지는 교합압에 대응하기 위해서 1100~1300Mp의 굴곡강도대를 가진 제품을 선택하게 되는 것이다.

Multilayer Zirconia 제품의 원래 취지에 대해서 다시 한 번 생각해보면 임상 크라운의 제작 시 다른 부분에 비해 얇게 제작될 수 있는 Crown의 Buccal, Lingual, Proximal 그리고 Margin 부위의 경우 기본적으로 높은 강도의 제품을 우선 선호하게 되며, 높은 투광도를 바탕으로 심미적인 부분의 표현에 더욱 신경을 써야하는 경우에는 그에 적합한 고투광 Block을 선택하여 사용하게 되는 것이다.

종합해보면 하나의 Multilayer Zirconia Block 안에 약 800Mp의 분말부터 1300Mp의 분말까지 모두 포함된다면 가장 이상적이라 볼 수도 있을 것이다. 하지만 이렇게 구성되는 경우 중요한 다른 부분의 문제점을 포함하게 되는 경우가 많다.

조금 더 자세히 이야기하면 굴곡강도가 서로 다른 다양한 분말이 하나의 제품 구성을 이루는 경우 기계적 가공 단계(Milling)가 끝나고 Sintering 단계에서 결과물이 특정 방향으로 휘는 현상(Bending Phenomenon)이 발생될 가능성이 매우 높아지게 된다.

우리가 사용하는 치과용 Zirconia block은 구강내 보철물로 제작되어 장착 시 높은 적합률을 필요로 하게 된다. 이러한 경우에는 3~4종 이상의 다종분말 레이어로 구성된 제품의  사용시 Sintering 후 발생되는 변형 문제를 심각하게 고려해야 한다. 

 

Multilayer Zirconia Block을 실제 임상에 사용하는 경우 보철물은 Shade, 투광도, 일정 이상의 굴곡강도 그리고 최고의 적합을 위한 Sintering후 체적 안정성 등을 고려하는 것이 유리할 것으로 보인다. 이는 전치부(AT)용과 구치부(PT)용으로 구분하여 전치부에서는 심미적 구성요소를 확보한 상태에서 제작하는 것이 유리하고 구치부에서는 일정 강도가 확보된 재료를 바탕으로 보철물을 제작하는 것이 유리한 이유이기도 하다.

Multilayer Zirconia Block을 사용할 때 사용자 입장에서 중요한 선택의 기준 중 한가지는 Block제품에 부여되어 있는 Layer층에 얼마나 배치를 잘 하느냐이다.

즉 Multilayer Zirconia 제품의 경우 CAD 파트에서 디자인된 파일을 CAM 파트에 적용하는 경우 배치의 위치에 따라 결과물의 Shade와 투광도가 달라지게 된다.

 

예를 들어 디자인 된 크라운을 구치부용(PT) 블록의 상단에 배치하면 Occlusal을 포함한 부분이 많아져 전체적인 투명도와 명도는 높아지게 되고, 블록의 하단에 배치할 경우 Cervical의 Portion이 높아져 투명도와 명도는 낮아지게 된다. 물론 상단과 하단 배치에서 전체적인 Shade의 변화 또한 다르게 보일 수 있는 상황이 발생하기도 한다.

따라서 Multilayer Zirconia Block은 기존에 술자의 눈과 손에 익숙한 Monolithic Pre-shade 블록과는 전혀 다르며 전치부, 구치부와 상관없이 Incisal/Occlusal area를 얼마나 포함시킬 것인지에 대한 부분이 결과물의 완성도를 높이는데 있어 매우 중요한 요소로 작용하게 된다.

물론 Multilayer Block을 직접 생산하는 업체들 중 이러한 부분에서 술자에게 작업의 편의성과 안정성 그리고 배치 상황의 조건을 눈으로 확인하게 할 수 있는 곳도 있지만 거의 대다수의 제품의 경우 일반 블록과 같은 형상으로 표기되어 크라운 제작 시 부득이하게 다른 크라운이 제작되는 경우가 드믈게 발생할 수도 있다.

특히, 4-Unit 이상의 Long-span 보철물을 제작하는 경우 CAM 파트에서 Multilayer Block내의 Crown배치는 악궁 및 교합면의 기본적인 만곡과 대합치의 조건에 따라 다양한 Curve를 보이는 경향이 많은 것이 사실이다.

밀링 장비의 능력에 따라 다르지만, 디자인된 보철물의 Layer층의 상/하 배치는 물론 필요에 의해 Anterior 또는 Posterior 방향으로 기계 가공이 가능한 범위까지 조정할 수 있는 부분도 작업 과정중에 염두해야 할 부분이다. 따라서 이제는 술자에게 편의성과 제작하는 Crown의 Quality 향상에 도움이 될 수 있는 부분의 Hardware적 지원도 반드시 필요한 부분이다.

 

Multilayer Zirconia 를 사용하려면 그 Layer간 구성 요소 및 특징에 대해서도 잘 알아보아야 한다.

각 제조사마다 특징은 모두 다르겠지만 거의 대부분의 공통점으로 볼 수 있는 것은 보철물의 절단부와 교합면부 그리고 치경부의 특징을 표현할 수 있도록 Shade가 구성되어 있다는 것이다.

치경부부터 절단까지 3~7단정도의 Layer층으로 구성되어 있으며 제조사의 임상에 대한 심미와 기능에 대한 개발 방법에 따라 전치부용(AT)과 구치부용(PT)으로 나뉘어 있는 부분도 충분히 참고해야 할 부분이다.

특히 하단의 레이어는 기본적인 치아의 Shade를 포함하지만 구치부 특히 자연치 Crown의 얇은 마진 부위 등의 안정성을 위해서는 다소 높은 굴곡강도(1300Mp)를 가진 블록이 유리하다고 볼 수 있다. 또한 전치부(AT)용의 경우에도 기본 Body 부분에는 Bridge 보철의 제작을 고려하여 중간 이상의 투광도와 자연스러운 이행감 그리고 무엇보다 중요한 물성을 동시에 얻을 수 있도록 800~1100Mp 정도의 굴곡 강도를 지닌 블록이 유리한 점이 있다. 교합면부와 절단부의 구성에서도 Crown & Bridge 보철의 제작을 고려했을 때 그 특징에 맞게 구성된 제품이 유리할 것으로 생각한다.