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심미성이 강조되는 전치부 영역의 수복을 위해 색상과 반투명성이 자연치와 매칭이 되는 포세린이 도입되었지만, 그의 취약한 성질로 인해 낮은 인장응력이 작용하는 경우에도 쉽게 파절이 일어나는 단점을 보였다 (1). 포세린의 이러한 단점을 극복하기 위해 높은 인장강도를 갖는 금속을 강화한 2중 구조 방식의 금속-세라믹(metal-ceramic) 수복법이 도입되었다 (2). 그렇지만, 이 수복법의 경우에도 비니어(veneer) 세라믹을 소성하는 과정에서 일어나는 금속제 프레임워크(framework)의 산화, 금속색의 차단을 위해 적용하는 불투명재에서 기인한 보철물의 명도 증가, 금속제 프레임워크에 의해 빛이 차단됨에 따라 치은부에 형성되는 shadow 및 비니어 파절 등의 문제점을 보였다 (3). 근래 세라믹 재료의 제조와 가공 기술이 크게 진보하고 수복물의 제작과정이 디지털화된 장비들이 활용되면서 심미적인 측면에서 한계를 보인 금속-세라믹 수복법을 대체할 수 있는 CAD/CAM 용의 글라스-세리믹과 지르코니아 세라믹으로 제조한 다수의 블록이 사용되고 있다 (4, 5).

CAD/CAM 가공용의 글라스-세라믹 재료로는 글라스 기질에 루사이트, 플루오로아파타이트 및 리튬디실리케이트 등의 결정을 석출한 재료가 사용되고 있다. 이들 재료 중 루사이트계와 플루오로아파타이트계 글라스-세라믹은 심미성은 우수하지만 기본적으로 인장강도가 낮아서 높은 외력이 작용하지 않는 부위에 한정하여 제한적으로 사용이 되고 있다. 반면 리튬디실리케이트 계의 글라스-세라믹은 굴곡강도가 400 MPa 이상이고 광투과성이 양호하여 심미성이 있으므로 전치부와 구치부의 단일치 수복에서 그의 사용이 증가하고 있다 (5, 6). 또한 심미성이 요구되는 전치부에서 완성된 세라믹 수복물이 자연스러운 색조와 외양을 갖도록 하기 위해 반투명성과 색조를 두께 방향으로 다르게 한 다층 또는 다색의 블록이 도입되었다 (7, 8).

규산염 세라믹이나 다층 지르코니아 세라믹으로 전치부의 임플란트 또는 변색치의 보철이 이루어지는 경우 높은 반투명도는 오히려 색의 부조화를 초래하는 원인이 될 수 있다. 이러한 경우 심미성을 개선하기 위해 변색의 차단이 가능한 이장재(liner)의 사용을 고려해볼 수 있다. Kim (9) 등과 Oh (10) 등은 투광성이 우수한 세라믹으로 전치부의 변색된 지대치나 임플란트의 수복물을 제작할 때 수복물의 합착부를 이장재로 처리하여 색을 차단하는 것이 심미성의 개선에 유효함을 언급하였고, 또한 Bae (11) 등은 변색이 심한 중절치를 lithium disilicate gradation block인 Amber^® Mill Direct (Hass, Gangneung, Korea)로 수복할 때 이장재로 변색을 차단하는 것이 심미성의 개선에 유효하다고 하였다. 이에 본 연구에서는 최근 심미 보철물의 제작을 위해 도입된 리튬디실리케이트 계의 글라스-세라믹 재료인 Amber Mill LT A2 블록과 IPS e.max CAD LT A2 블록을 시험재료로 선택한 다음 이장재 처리가 티타늄 지대주 색의 차단에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 본 연구에서 귀무가설은 리튬디실리케이트계 글라스-세라믹의 이장재 처리는 세라믹 수복물의 광학적 성질에 영향을 미치지 않는다는 것이다.

본 연구에서는 리튬디실리케이트 계의 Amber Mill LT A2와 IPS e.max CAD LT A2 블록의 이장재 처리가 색조와 티타늄 지대주 색의 차단에 미치는 영향을 평가하였다. 두 시험재료 공히 이장재 처리 후 반투명도지수 TP 값의 감소와 대조비 CR 값의 증가를 나타냈으며, 무처리 그룹과 비교했을 때 큰 색차를 나타내었으므로, 본 연구의 귀무가설은 기각되었다.

환자들의 심미적 수복에 대한 요구가 증가함에 따라 자연치아와 심미적으로 유사한 특성을 지닌 다양한 종류의 세라믹 재료가 치과임상에 도입되었다. 포세린은 그의 색상과 반투명성이 자연치와 매칭이 되므로 포세린으로 제작된 수복물은 심미성이 우수하다. 그렇지만 포세린은 취성이 있어서 인장강도가 낮으므로 낮은 외력이 작용하는 경우에도 쉽게 파절이 일어나는 단점을 보였다. 반면 리튬디실리케이트 계의 글라스-세라믹은 광투과성이 양호하여 심미성이 있으므로 비니어 없이도 전치부에 적용이 가능하고, 굴곡강도가 400 MPa 이상이고 HF에 의한 산부식과 실란 처리가 가능하여 레진과 높은 결합력을 보이므로 구치부 교합력 하에서도 높은 파절저항성을 갖는다. 이러한 점들로 인해 리튬디실리케이트 계의 글라스-세라믹은 전치부와 구치부의 단일치 수복에서 그의 사용이 증가하는 추세이다 (16).

치과 임상에서 세라믹 수복물의 색조 비교는 대부분 색조 견본과 매칭하여 시각적으로 이루어지지만 이 방법은 측정자의 색차 인지 능력, 광원과 대상 물체의 상태, 관찰 환경 등에 따라 측정 오류가 발생할 수 있다. 이러한 이유로 인해 색조의 객관적인 비교 평가 시는 분광광도계(spectrophotometer) 또는 색차계(colorimeter)와 같은 색 측정 장비가 사용된다. 많은 연구에서 색조 견본과의 비교 방식보다 색 측정 장비를 사용하는 것이 보다 객관적이고 믿을 만한 결과를 얻을 수 있다고 보고하고 있다 (17-20). 본 연구에서는 리튬디실리케이트 계의 글라스-세라믹으로 제작한 시편들의 광학적 성질의 평가와 색조의 비교를 위해 분광광도계 Color i5(Gretag Macbeth^TM Instrument, New Windsor, NY, USA)를 사용하였고, 표준 흑색판(L^*=0.08±0.03, a^*=0.07±0.03, b^*=–0.02±0.08)과 표준 백색판(L^*=95.73±0.36, a^*=–0.31±0.03, b^*=2.49±0.07)을 배경으로 하여 정반사광을 포함하는 방식으로 L^*, a^*, b^*값을 측정하였다.

본 연구에서 측정한 L^* a^* b^* 값의 변화를 보면, 무처리 상태에서 두 시편의 명도를 나타내는 L^*값은 흑색 배경보다 백색 배경에서 더 높게 나타났고, 이장재 처리 후 백색 배경에서는 뚜렷한 변화를 보이지 않았지만 흑색 배경에서는 백색 배경에서의 값에 근사하게 증가되었다. 적색/녹색의 정도를 나타내는 a^*값은 백색 배경에서는 뚜렷한 경향을 보이지 않았지만 흑색 배경에서는 이장재 처리 후 + 측으로 증가되어 적색측으로 편향이 되었다. 또한 황색/청색의 정도를 나타내는 b^* 값의 경우에도 백색 배경에서는 뚜렷한 경향을 보이지 않았지만 흑색 배경에서는 이장재 처리 후 + 측으로 크게 증가되어 황색측으로 편향이 되었다. 그렇지만 이장재 처리 그룹들 사이에서 그의 변화의 폭은 크지 않았다.

빛이 세라믹 재료를 통하여 지날 때 반사, 흡수 및 투과가 일어나며, 빛을 투과하는 능력이 클수록 그 재료의 반투명도는 높게 나타난다 (21). CIE L^* a^* b^* 시스템에서는 세라믹 재료의 투명도를 결정하기 위해 반투명도 또는 대조비를 이용하고 있다 (12, 13). 본 연구에서는 리튬디실리케이트 계 글라스-세라믹의 이장재 처리가 반투명도에 미치는 영향을 평가하기 위해 이들 파라미터를 조사한 결과, TP 값이 감소함에 따라 대조비가 증가하는 높은 상관관계를 보였다.

Hamed (8) 등은 IPS e.max Press Multi의 평균 TP 측정값은 절단부와 치경부에서 각각 14.03과 12.23으로 나타났다고 하였고, Yu (22) 등은 두께 1 mm의 인간 법랑질과 상아질의 평균 TP 측정값은 각각 18.7과 16.4이라고 보고한 바 있다. 본 연구에서 Amber Mill LT A2와 IPS e.max CAD LT A2 블록으로부터 얻은 평균 TP 값은 각각 19.01과 12.64로서 AM 블록이 EC 블록에 비해 유의하게 높게 나타났다(p<0.05).

전치부 수복에 사용하는 세라믹 재료들은 투광성이 있으므로 변색된 지대치나 티타늄 지대주의 수복에 사용하는 경우 변색이 비쳐 보여서 심미성을 저해할 수 있으며, 이러한 경우 변색의 차단을 위해 이장채 처리가 고려될 수 있다. Bae (11) 등은 변색이 심한 중절치를 lithium disilicate gradation block인 Amber^® Mill Direct로 수복할 때 합착부를 이장재로 처리하여 변색을 차단함으로써 심미적으로 만족스러운 결과를 얻을 수 있다고 하였다. 또한 Kim (9) 등은 lithium disilicate gradation block인 Amber^® Mill Direct (Hass, Gangneung, Korea)와 multilayer zirconia block인 Omega Multi (DMAX, Daegu, Korea)의 합착부를 이장재로 처리하여 변색을 차단하는 것이 심미성의 개선에 유효함을 언급하였다. 이 외에도 Oh (10) 등은 루사이트 함유 블록으로 수복물을 제작할 때, 합착부의 이장재를 처리하는 것이 변색 차단에 유효하다고 보고하였다. 본 연구에서 AM 블록과 EC 블록으로 준비한 시편의 합착부를 불투명 입자들의 함량이 15%, 25% 및 35%로 다른 3종 이장재로 처리해 본 결과, TP 값은 각각 3.52~1.92 및 3.47~1.42로 무처리 그룹에 비교해서는 유의하게 저하되었지만 이장재 내 불투명 입자들의 증가에 따라서 그의 변화 폭은 크지 않았다.

임플란트 보철이나 변색이 심한 지대치의 수복 시 리튬디실리케이트 계 세라믹 수복물의 높은 광투과성은 오히려 심미적인 측면에서 단점으로 작용할 수 있다. 이러한 경우 제작된 세라믹 수복물의 이장재 처리는 지대주나 지대치의 변색을 차단하는데 있어서 매우 유효하게 작용할 것으로 생각된다. 본 연구에서 이장재의 소부처리 시간을 30-90초로 변화시키며 결합부를 관찰한 결과, 계면에는 다수의 소공을 포함하는 두께가 약 1-2 µm에 달하는 반응층이 생성되었으며, 최고온도에서 유지하는 시간이 길어질수록 반응층의 두께가 증가하는 양상을 보였다. 그 양상은 AM 블록에 비해 EC 블록에서 더욱 두드러졌는데, 이는 EC 블록의 열처리시간이 더 짧은 것으로부터 미루어 알 수 있듯이, EC 블록 내 글라스 상의 반응성이 더 큰 것이 주된 원인이라고 생각된다.

본 연구에서 무처리 대조 그룹의 경우 변색이 없는 지대치로는 Z350 A2로 매칭하고 임플란트의 지대주로는 Ti-6Al-4V 합금으로 매칭을 한 다음 개재물 없이 겹친 상태에서 이장재 처리가 색차에 미치는 영향에 대하여 조사한 결과, AM 블록과 EC 블록 공히 이장재 처리 후 background 종류에 관계없이 색차 ΔE^*>4 이상을 나타냈으며, 그 차이는 AM 블록이 EC 블록에 비해 더 크게 나타났다. 일반적으로, 색차 값 0.2 이하는 육안으로 색 차이를 구별하는 것이 불가능한 수준, 1.2는 육안으로 색 차이를 인식할 수 있는 수준, 그리고 5.5 이하는 임상적으로 허용 가능한 한계라고 언급하였는데 (23), 본 시험에서 얻은 결과들은 L1 이장재로 처리한 경우를 제외하고는 이보다 높은 값을 보여 불투명재의 함량 및 조성과 관련하여 색차를 줄이기 위한 추가적인 검토가 필요하리라고 생각된다.

본 연구는 리튬디실리케이트 계의 Amber Mill LT A2와 IPS e.max CAD LT A2의 이장재 처리가 티타늄 지대주 색의 차단에 미치는 영향을 조사하기 위해 시행되었다. CAD/CAM 용의 블록을 저속다이아몬드 절단기로 절단하여 두께 1.2 mm 판상 시편을 준비한 다음 불투명재 함량이 15%(L1), 25%(L2), 및 35%(L3)로서 다른 3종류의 이장재로 처리한 다음 반투명도와 대조비를 조사하였다. 이후 이장재 처리가 임플란트 지대주 색의 마스킹에 미치는 영향을 평가하기 위해 변색이 없는 지대치로는 Z350 A2로 매칭하고 임플란트의 지대주로는 Ti-6Al-4V 합금으로 매칭을 한 다음 개재물이 없이 겹친 상태에서 색차(ΔE^*_ab) 값을 비교하였다. 이상의 시험을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.

• 1. CIE L^* a^* b^* 값은 이장재 처리 후 흑색 배경에서의 값이 백색 배경에서의 값에 근사한 수준으로 증가되었다.
• 2. AM 블록과 EC 블록 공히 이장재 처리 후 반투명도지수 TP 값은 큰 폭으로 감소되고 대조비 CR은 증가되었지만, 불투명 입자들의 함량을 15%, 25% 및 35%로 달리한 이장재 처리 그룹들 사이에서는 그의 변화 폭이 작았다.
• 3. 리튬디실리케이트 계 글라스-세라믹의 이장재 처리 후 Ti-6Al-4V 합금색은 효과적으로 차단이 되었으며, 그의 효과는 AM 블록이 EC 블록에 비해 더 컸다.

이상의 결과로 미루어 볼 때, 리튬디실리케이트 계 글라스-세라믹의 이장재 처리는 반투명도와 대조비를 유의한 수준으로 변화시키므로 임플란트 보철 시 심미성을 중요하게 고려해야 하는 경우 이장재 처리가 고려되어야 할 것으로 생각된다.