기획특집 / 임상원고 / 유미경 교수

Root Canal Sealer에 대하여

기획특집 ‘Root Canal Sealer(근관충전재)’를 준비하면서 근관치료와 관련 연구의 저명 교수인 유미경 교수와 민경산 교수의 임상기고를 통해 근관충전과 sealer의 임상적인 사용법 및 주의점을 지면으로 소개하고자 한다.
(임상기고는 본지의 편집방향과 다를 수 있음을 미리 밝힌다) 

Section 1 : Root Canal Sealer에 대하여 / 유미경 교수 (전북치대 보존학교실) Page
Section 2: Root Cacal Sealer의 임상적 적용시 고려할 사항 / 민경산 교수 (원광치대 보존학교실) page

유미경
전북대학교 치과대학 보존학교실 조교수
mkyou102@hanmail.net

근관치료의 성공을 위해서 근관충전은 중요한 요소이며, 근관 충전의 목적은 박테리아의 침입을 막는 완벽한 seal을 형성하기 위함이다. 이를 위해 대부분의 근관충전법에서 gutta-percha와 근관 충전용 sealer를 사용하고 있으며 이는 gutta-percha가 근관 벽에 접착하지 못하기 때문이다. 근관 충전용 sealer의 주요한 기능은 gutta-percha와 근관 벽사이의 공간과 측방가압 충전법에서의 gutta-percha cone 사이 공간을 채우는 것이며, ElDeeb, Hata와 Wu 등에 의하면 sealer를 사용하지 않은 근관 충전에서 미세누출이 발생한다고 하였다. 이상적으로 근관 충전 후의 근관 벽은 근관 충전용 sealer로 완전히 덮여져야 한다. 부적절한 sealer의 적용은 근관 충전 내에 voids를 형성하고 이는 근관으로부터 치근단 조직으로의 박테리아 미세누출을 야기할 수 있다. Lin등은 이런 미세누출이 근관치료의 주요한 원인이라 하였다. 일반적으로 좋은 sealer는 상아질과 gutta-percha 모두에 접착강도를 가져야 한다. 또한 Sealer는 충전물을 하나로 모으는 응집력도 함께 가져야 한다. sealer는 대개 화학반응을 통해 경화되는 혼합물이다. 이러한 반응은 독성 물질을 방출하게 되고 생체적합성을 감소시킨다. 일반적으로 sealer는 사용되는 재료의 독성을 평가할 때 중요한 부분이다.
sealer는 적절히 노출된 방사선 사진에서 명확하게 보이기 위해 어느 정도의 방사선 불투과성을 가져야 한다. 방사선 불투과성을 증진시키기 위한 첨가물로는 silver, lead, iodine, barium, bismuth를 사용한다. gutta-percha cone 들에 비교하여 대부분의 sealer는 약간 낮은 방사선 투과성을 갖는다.
선택할 수 있는 다양한 sealer들이 있기 때문에 임상가는 sealer의 선택 전에 모든 특성을 평가하기 위해 주의를 기울여야 한다.

이상적인 근관충전 물질의 필요조건
1. 쉬운 적용 및 제거 가능성
2. 측방 및 근단부 쪽으로 근관벽의 적절한 폐쇄
3. 습기의 불투과성
4. 방사선 불투과성
5. 부피 안정성
6. 세균 저항성
7. 치근단 조직을 자극하지 않는 점

Root canal sealer의 종류 및 특성

1) 산화아연 유지놀계(Zinc-oxide eugenol based) sealers
근관치료 시 사용하는 많은 근관치료용 sealer들은 변형된 산화아연 유지놀 시멘트이다. 이들 재료를 혼합하기 위한 혼합수단은 대부분 유지놀이다. 분말은 시멘트의 흐름성을 크게 하기 위해 가늘게 채로 친 산화아연을 포함 한다.
산화아연은 sealer에서 중요한 성분으로써 우수한 항균효과와 조직세포에 대한 보호작용을 나타내 왔다. gutta-percha와 여러 sealer들 모두에서 산화아연의 살균효과는 낮은 수준으로 장기간 지속된다. 산화아연 유지놀계(Zinc oxide-eugenol based)는 방사선 불투과성, 혼합용이, 밀봉능력우수, 작업시간 충분, 생체친화성등의 장점이 있는 반면 체액에 용해, 상아질에 접착하지 못하는 단점이 있다.
제품으로는 Rickert's sealer(Kerr), Proco-Sol(Star Dental), U/P-Grossman's sealer(Sultan Chemists), Wach's sealer(Sultan Chemists), Tubli-Seal(Kerr)등이 있으며,
국내에 공급되는 제품은 신흥에서 수입판매하고 있는 Tubli-Seal(그림1)이다.
Tubli-seal은 산화아연과 레진을 주성분으로 하고 베이스, 페이스트 타입이기 때문에 쉽게 연화하고 조작성이 뛰어나 근관에 잘 접착한다는 특징이 있다. 또한 x선 조영성을 갖고, 구강내에서 약 5분이면 경화가 시작되지만 실온에서는 충분한 작업시간이 주어진다는 장점을 지니고 있다.
산화아연 유지놀 시멘트는 유지놀과 산화아연을 방출하면서 조직 내에서 분해되기 때문에 시간에 따라 체적이 감소한다. 산화아연 유지놀 시멘트에 resin acids의 첨가는 이 분해를 유의한 수준으로 감소시킬 수 있다.
신흥에서 수입 판매하는 비유지놀 제품인 Nogenol Root Canal Sealer(그림2)는 자극의 가능성이 적고, 두 가지 페이스트 타입으로 혼합 및 사용이 쉬우며, 긴 작업시간, 낮은 용해성의 특징이 있다.
  

그림1. Tubli-seal            그림2. NOGENOL

2) 수산화칼슘계 sealers
국내 치과의사들이 많이 사용하고 있는 Sealapex(그림3)는 낮은 경화팽창(약 32% 체적팽창), 긴 작업시간, 삽입시 좋은 흐름성등의 특성이 있다. 이러한 sealer들은 수산화칼슘을 포함하기 때문에 치료효과를 가지지만 과학적으로 알려진 확신할 만한 것은 없다.
치료시 수산화칼슘은 칼슘이온과 수산화이온으로 분해되고 용해되어 그 효과를 나타낸 후 고형의 형체를 잃게 된다. 따라서 수산화칼슘 함유물질이 용해되고 남은 자리에 기포를 만들어 sealer로서의 기능을 상실하게 된다. 이들 sealer들은 강한 응집력을 보이지 못한다. 제품으로는 Sealapex(Kerr), CRCS(Hygenic Corp), Apexit(Vivadent)등이 있다.

그림3. Sealapex

3) 레진계(resin-based) sealer
resin-based root canal sealer는 방사선 불투과성, 용이한 혼합, 체액에 용해가 안되며, 접착능력이 우수하다는 장점을 지니고 있다. 반면 조직자극성이 있고, 통상의 용해제로 용해가 안돼 근관 재치료시 불리하다.
Endofill(Lee Pharmaceuticals), AH26, AH Plus(Caulk/Dentsply), Diaket(ESPE), ADSEAL(Meta)등이 있다.
AH26(그림4)은 epoxy resin이 주성분이고 분말과 액으로 되어있다. 접착성이 좋고, 조작시간도 길며(체온에서 36-48시간 후에 경화), 우수한 흐름성을 갖고 폐쇄성도 매우 좋다. 대부분의 sealer들처럼 AH26은 처음 적용되었을 때는 높은 독성을 갖는데, 이 독성은 경화 시에 급격히 감소된다. AH26은 화학적 경화과정 중에 소량의 포름알데히드를 방출하기 때문에 초기에 독성을 가질 수 있다. AH26의 새로운 조합으로 이용 가능한 것이 AH Plus(그림5)이다. 이것은 AH26과 비교하여 연고형태로 혼합이 쉽고 방사선 투과성이 증진되었으며, 약 8시간으로 경화시간이 단축되었고 낮은 용해도와 더 나은 흐름성을 갖는다.
ADSEAL(그림6)은 베이스와 촉매제가 paste 형태로 되어있고 사전 조절된 복합 주사기 타입으로 혼합이 편리하다. 근관충전후 비교적 좋은 밀폐성, 불용성으로 조직내에 용해되지 않고 생체적합성이 뛰어나고 방사선 불투과성이 우수하다는 장점을 지니고 있다. 경화시간은 45분(37oC)이며, 작업시간은 35분(23oC)이다.

그림4. AH26                           그림5. AH Plus                         그림6. ADSEAL

urethane methacrylate resin-based sealer인 EndoRez(그림 7) 는 항세균효과가 없고 밀페능력도 그리 우수하지 않은 것으로 보고되고 있다.
 
그림7. EndoRez

최근 레진 계통의 접착제를 근관충전에 사용하여 근관 밀폐 능력을 향상시키려는 일환으로 새로운 근관충전 재료인 레질론(Resilon)이 개발되었는데, 이것은 열가소성 합성 중합체(polyester)를 기반으로한 근관충전 물질로서 difunctional methacrylate resin, bioactive glass, radioopaque filler 등이 포함되어 있다. 이 재료는 레진 계통의 root canal sealer(그림8a) 와 결합하여 우수한 밀폐효과를 얻을 수 있고, 치질을 강화시킬 수 있다고 알려져 있다(그림8b,c). 근관내에서 복합레진처럼 근관 충전재와 상아질과의 adhesion이 일어날 수 있다면(monoblock 형성) 근관치료는 훨씬 성공률이 높아질 것이다.

      
그림8.a. resinbased-root canal sealer(Epiphany)  b.Resilon sealer의 penetration   c.Resilon "monoblock"

4) silicon-based material
silicon-based root canal sealer인 Roeko Seal은 PCS/Kerr, RoekoSeal/Roeko, TopSeal/Dentsply, EndoREZ/Ultradent에 비해 세포독성이 적고 근관밀폐 능력이 우수하다.

5) Glass-ionomer 시멘트
glass-ionomer sealer인 Ketac-endo(3M/Espe)는 조직에 대한 자극을 거의 보이지 않으며, 낮은 독성을 갖는다. 근관 충전용 sealer로 사용시 유용한 생물학적 자료가 없어 그 안정성과 효능은 입증되어 있지 않다. 항균효과가 매우 적고 재치료시 제거가 용이하지 않다.

Sealer의 사용법
혼합후 1.5-2 inch 가량 따라 올라오는 정도의 점조도가 좋다(그림9). 너무 묽게 혼합하면 밀봉능력이 감소한다.
 
그림9

근관 내에 sealer를 적용시키는 방법으로 file, reamer, GP cone, paper point, lentulo spiral, ultrasonic file등(그림10) 여러 가지가 있다.
file을 이용할 경우 사용하기 쉽고 조절이 가능하고, 치근단 주위조직으로 쉽게 과잉충전되지 않으며 크기와 길이를 알고 있어서 편리한 반면에 apical stop이 충분하지 않거나, 기구사용시 압력이 너무 크면 과충전될 수 있다.
Gutta-percha cone 사용법은 사용하기 쉽고, 조절이 가능하나 cone의 탄력성 때문에 균일한 도포가 어렵다.
Lentulo spiral 방법은 비교적 sealer를 고르게 빨리 충전할수 있으나 기구 파절 위험성이 있다.
초음파 파일 또한 상아질벽에 균일하게 도포할 수 있다는 장점이 있다.

그림10  a. file   b. gutter-percha cone   c. lentulo spiral   d. ultrasonic file
 
Hoen, Hall과 Kahn 등의 연구에서는 이중 ultrasonic file과 lentulo spiral을 이용하여 sealer를 적용한 방법이 가장 좋은 결과를 보였으며, Hall 등은 방사선 사진을 이용한 연구에서 lentulo sprial을 이용한 sealer의 적용이 근관 벽의 90%를 덮는다고 보고하였다.최근에 EZ-Fill bi-directional spiral(그림11)이 치근단공으로의 근관 충전용 sealer의 유출을 최소화하며 측방관이나 전체 근관벽을 완전히 코팅할 수 있도록 고안되었는데 이는 단일 cone 충전법과 같이 사용되어 전체 근관을 간단하게 충전할 수 있는 방법이다.

그림11. EZ-Fill bi-directional spiral

근관계는 부드러운 고깔 형태가 아니라 불규칙적이고 다양한 분지를 가지는 형태를 지니기 때문에 필자교실의 실험에서는 인위적인 불규칙확장부를 만들어 불규칙한 부위에서의 sealer의 충전효과를 비교한 결과 K-file에 비해 ultrasonic file, lentulo spiral과 EZ-Fill bi-directional sprial의 방법이 더 효과적으로 나타났다. 
세균 및 그 부산물은 치수 괴사와 치근단 주위염을 일으키는 주요 인자로 알려져 있으며 근관 내의 완전한 세정과 살균은 근관 치료의 장기간의 성공에 필수 요소로 생각되어지고 있다.
그러나 근관계의 복잡성 때문에 기구 및 세정제의 도달이 힘들어 근관 내에서 세균을 완전히 제거하는 것은 거의 불가능하다. 남아있는 세균은 근관충전 물질이나 근관전색제(root canal sealer)의 항세균효과에 의해서 죽거나 영양분과 증식할 공간이 없어서 죽을 수도 있을 것이다.  상아세관에 남아 있는 세균에 영향을 미치기 위해 근관전색제의 상아세관으로의 침투(penetration)가 이루어 진다면 더 효과적 항세균효과와 밀폐효과를 기대할 수 있을 것이다. Kennedy등에 의한 근관충전에서 도말층(smear layer)의 영향에 관한 연구에서도 도말층을 제거할 경우 밀폐가 향상됨을 보고하였다. 17% EDTA를 이용하여 근관내 도말층(smear layer)을 제거하면 상아세관내로의 sealer의 침투가 향상될 것이다(그림12). 또한 열가소성 충전방법도 sealer의 상아세관으로의 깊은 침투를 도모한다.

그림12. a.기구조작에 의해 형성된 도말층   b.도말층 제거후 개방된 상아세관
                      
           c. 상아세관내로 침투한 sealer

생물학적 성질
일반적으로 근관충전 재료는 독성이 있어 ADA/ANSI에서 요구되는 사항을 완전히 충족시킬 수 있는 재료는 없다. 그러나 독성이 있는 것과 적은 것을 구별하여 사용한다면 생물학적으로 더 적합한 재료를 선택하는 것이 가능할 것이다.
근관충전재는 잔존되어 있는 치근단 치수나 치근단 치주조직에 약하지만 오래 지속되는 화학적 자극을 가하게 된다. 만일 치근단 상처부위에서 이러한 초기 화학적 괴사가 일어날 때, 박테리아가 없으면 초기자극의 강도가 감소됨에 따라 조직회복이 일어나게 된다.
gutta-percha와 함께 근관충전시 이용되는 sealer와 cement도 매우 독성이 있는 성분들이다. 그러므로 재료선택에 신중을 기해야 하고 어떤 재료가 질병 과정에 영향을 주는지 이해해야 한다.  ZOE cement는 경화가 된 후 가수분해되어 부피가 상실되고 free eugenol이 유리되는 등 많은 단점을 가지고 있다. 중합재료중 몇몇(AH26, Diaket, Endofill)은 중합 과정 동안에 매우 독성이 있지만 중합이 완성된 후에는 불활성화된다.(AH26, Endofill)
AH Plus는 더 낮은 세포독성과 AH26보다 더 적은 유전적 독성이 있다.
AH26과 ADSEAL을 비교한 필자의 실험에서 AH26은 높은 세포독성과 유전자독성을 보인반면 ADSEAL은 낮은 세포독성과 유전자독성을 보였다.(그림13) 특히 치근단으로 많은 양의 sealer가 넘어갔을때(그림14) 이러한 세포독성과 유전자독성을 고려하지 않을 수 없기 때문에 되도록이면 독성이 적은 제품을 사용하는 것을 고려해야 한다.
Calcium hydroxides 와 같이 용해될 수 있는 성분을 함유한 sealers는 조직 내에 성분들을 유리시킴에 따라 긴밀했던 충전의 밀폐정도가 상실된다.
              
그림13. AH26에 비해 ADSEAL의 낮은 세포독성    

그림14. 치근단으로 넘어간 sealer

완벽한 근관충전이 되기 위해서는 적절한 sealer를 선택하여 적당한 점조도의 혼합과 전 근관계를 골고루 도포할수 있는 sealer 적용방법이 선행 되어야 함을 생각해 보는 기회가 되었으면 한다.

약력
전북대학교 치과대학 졸업
전북대학교 치과대학 보존과 수련 및 치의학박사
코아부부치과원장
전북대학교 치과대학 보존과 조교수

 완벽한 근관충전이 되기 위해서는 적절한 sealer를 선택하여 적당한 점조도의 혼합과 전 근관계를 골고루 도포할수 있는 sealer 적용방법이 선행 되어야 함을 생각해 보는 기회가 되었으면 한다.