최근 치과 분야에서는 심미보철물의 요구가 증가함에따라 자연치아색과 유사한 재료가 개발되고 있다. 대표적으로 금속소부도재관(PFM), 지르코니아, 복합레진 등이 있다. 치과용 인레이는 주로 금(Gold) 인레이, 아말감(Amalgam) 인레이, 복합레진(Composite Resin) 인레이(테세라, 심포니 등) 등을 대표적으로 사용하고 있다. 특히 금 인레이 재료는 인체 친화적인 인레이 보철물로 알려져 있으며, 아말감 인레이 재료는 저렴한 가격에 수복할 수 있는 재료이면서 물리적인 성질도 비교적 우수하다. 그러나 금, 아말감 인레이 재료는 심미성이 매우 떨어지고 아말감 인레이 재료는 수은 중독 및 환경오염을 일으키는 문제점이 연구로 보고되고 있다.

 

금, 아말감 인레이는 심미적이지 못하기 때문에 전치부(순면, 인접면)를 수복하기에는 한계가 있으며, 대부분 전치부(설면) 또는 구치부를 수복하는 경우에 사용하고 있다. 이러한 단점에 대체가 가능한 복합레진 재료가 부각되고 있다. 최근 복합 레진은 심미성이 우수하며 물성평가에 있어서 임상적으로 가능한 연구논문이 많이 진행되어왔다. 그러나 이러한 복합레진의 단점은 중합과정에서 수축으로 인한 정확성 및 적합도 평가가 부족했다. 임상적 평가에 있어서 가장 중요한 요소는 변연 적합도이다. 변연 적합도가 우수하지 못할 경우 치태가 침적되어 2차 우식증, 변연 착색 및 치수병변이 발생해 실패한 보철치료가 될 수 있다.   

따라서 본 연구에서는 복합레진(트위니 TWINY 레진) 단순와동의 O cavity, 혼합와동의 MO cavity, 복잡와동의 MOD cavity를 정해 2차원 변연 적합도를 진행해 임상적 허용 가능성을 평가하고자 한다.

 

본 실험에서 사용할 주 모형으로 3가지 형태의 모형을 설정했다. 상악우측 제 1대구치의 O(Occlusal) cavity, 하악 좌측 제 1대구치의 MO(Mesial and Occlusal) cavity, 하악 좌측 제 1대구치 MOD(Mesial, Occlusal and Distal) cavity 치아로 선정했다(그림 1).

 

준비된 에폭시 레진 주모형을 복제용 실리콘으로 복제해 각각 1개씩 제작했다. 준비된 복제용 실리콘에 초경석고를 주입해 각각 10개씩 총 30개의 연구모형을 제작했다.

준비된 상악 우측 제 1대구치의 O cavity(OC 그룹), 하악 좌측 제 1 대구치 지대치(MO cavity(MOC 그룹), 하악 좌측 제 1 대구치의 MOD cavity(MODC 그룹)를 각각 그룹마다 10개씩 제작했다.

복합레진 인레이 제작 방법은 다음과 같다. 지대치 와동 내부에 복합레진 전용의 레진 분리제를 도포했다. 그리고 복합레진을 수작업 방식을 사용해서 주입했다(그림 2). 

 

복합레진 전용의 광중합 장비를 사용해 레진을 중합했다. 광중합 과정은 권장하는 작업 스케쥴에 따라 진행했다. 시편을 광중합 장비 내부에서 10초 동안 광중합을 시행했으며, 이어서 60초 동안 건조 과정을 거쳤다. 마지막으로 90초 동안 다시 광중합을 시행했다(그림 3).

 

광중합 과정을 마무리하고, 연구모형에서 인레이를 제거했다. 그리고 추가로 열중합 장비를 사용해 110℃에서 15분 동안 중합을 진행했다(그림 4).

 

준비된 각각의 에폭시 레진 주모형에 연질 실리콘을 주입했다. 주입 후 적합을 시행했다. 이때 압력은 만능시험 장비를 사용해 50 N의 압력으로 가했다. 연질 실리콘과 경질실리콘을 사용해 적합도 평가를 시행할 복제 실리콘을 제작했다. 연질 실리콘은 교합부위의 내사면 4부위(근심협측내사면, 원심협측내사면, 근심설측 내사면, 원심 설측내사면)를 절단했다. 절단된 단면을 160배율의 디지털 현미경으로 확대해서 측정했다(그림 5).

 

교합면 변연 적합도를 측정한 결과, MOC 그룹이 교합면의 변연 적합도가 45.10 ㎛로 가장 우수한 결과를 보였으며, MODC 그룹은 56.49 ㎛로 가장 부정확한 변연 적합도를 보였다. 그러나 세 그룹 모두 임상적으로 적용이 가능한 수치를 보였다.

본 연구에서는 세 가지 인레이 구조에 따른 2차원 교합면 변연 적합도를 실시했다. 2차원 변연 적합도는 시편을 직접 절단하는 방법과 실리콘 복제기술을 주로 사용한다. 시편을 직접 절단하는 방식은 다양한 측정부위에 대한 분석시도에 한계가 있다. 또한 시편을 절단해야하기 때문에 시편 손상이 발생할 뿐만 아니라 반복 측정이 어렵다는 한계를 가진다. 그러나 Molin & Karlsson이 주장한 실리콘 복제기술은 기존의 단점에 대한 보완이 가능함으로써 본 연구에 측정도구로 적용했다. 변연 적합도의 임상적 평가 기준은 기준 문헌에서 적게는 최소 20 ㎛, 최대 200 ㎛로 한정하고 있다. 그러나  McLean과 vonFraunhofer(1971)에 의해서 120 ㎛의 이내의 값을 임상적 허용 가능성을 주장하였다. 특히 McLean과 vonFraunhofer의 논문에 의하면 5년 이상 1000개 이상의 보철물을 분석했을때 120 ㎛ 이내의 변연 적합도는 문제가 없다고 했다. 따라서 본 연구에서는 120 ㎛를 변연 적합도의 기준으로 설정했으며, 세 그룹 모두 임상적으로 적용이 가능했다.

 

최근 수복용 치과재료품질이 날로 발전함에 따라 변연 적합도의 기준을 20~80 ㎛ 이내로 설정하는 것도 앞으로 고려해야 할 부분이라고 판단된다. 본 연구에서 MODC 그룹이 변연 적합도 오차가 크게 나타났다. 이러한 결과는 레진의 양이 많을수록 나타난 수축으로 판단되며, 면적이 넓기 때문에 시술자의 오차도 영향이 있었을 것이다. OC 그룹과 MOC 그룹의 차이는 시편에 증가 및 통계프로그램을 사용해 심층적인 연구가 필요하다. 향후 연구에서는 교합면 이외 다양한 부위의 변연 적합도 평가가 이루어져야 할 것이다. 

 

본 치의기공임상학술논문은 ‘복합레진으로 제작한 인레이 보철물 구조에 따른 교합면 부위의 2차원 변연 적합도 및 내면 부위의 3차원 정확성 분석’에 게재된 일부 내용이며, 예비 실험(pilot experiment) 과정 중에 연구된 내용이다.