최근 보존심미치과 분야가 화두로 떠오르고 있다. 이때 놓쳐서는 안 되는 부분이 바로 접착(Adhesion)이다. 결국 최종 목표는 성공적인 수복이고, 그 성공을 위해서는 치아와 수복물을 연결해주는 접착이 중요한 요소이기 때문이다.
수복분야에서 접착의 도입은 현재의 치질 삭제 개념을 정립하는데 큰 영향을 주었다. 접착을 통해 치질 최소 삭제라는 생각의 전환이 이루어졌고, 접착치의학의 도입으로 임상적 편의성이 높아졌다. 최근 추세 역시 와동을 과잉 형성하지 않는다는 뜻으로 모아지고 있는 만큼 접착력이 성공적인 결과에 많은 영향을 주게 되었다.
이번 호 기획특집에서는 성공적인 접착과 수복을 위한 본딩 시스템(Bonding system)에 대해 알아본다.
본딩제를 왜 상아질 접착제라고 할까?
현재 수복분야에 사용되는 본딩제는 법랑질(Enamel) 보다는 상아질(Dentin) 결합에 역점을 두고 개발되고 있다. 법랑질과 달리 상아질은 과량의 수분과 조직액을 가지는 상아세관을 포함하고 있는 불리한 환경으로 접착에 한계를 보여 왔기 때문이다. 결국 상아질 접착제는 접착방해 요소인 수분을 배제하고, 표면에 형성된 도말층(smear layer)을 처리하는 방식의 변화로 발전해가고 있다.
Total-Etching과 Self-Etching Bonding System
상아질 접착제는 도말층의 처리방법에 따라 크게 Total-Etching과 Self-Etching Bonding System으로 구분된다. Total-Etching Bonding System은 직접적인 산부식에 의해 도말층을 제거하고 탈회된 표면에 레진을 침투시키는 방식이고, Self-Etching Bonding System은 기능성 단량체를 이용해 표층의 도말층을 녹이거나 변형시켜 직접 접착시키는 방식이다.
또한 일반적으로 적용 방식 등 임상적 술식에 따라 세대를 구분하여 1세대부터 7세대까지 시스템의 변화를 명명하기도 한다. 이때 5세대를 기준으로 이전은 Total-Etching Bonding System, 이후는 Self-Etching Bonding System을 적용하고 있다.
현재 사용되고 있는 본딩 시스템은 접착 과정과 방식에 따라 4세대에서 7세대까지로 분류하고 있다. 세대별 특징과 제품명은 표1을 참조한다.
Total-Etching Bonding System
ㆍ4세대 Etching+Primer+Adhesive(3 step)
현재 사용되는 모든 본딩제의 기본적인 접착기전이 4세대와 크게 다르지 않다는 것은 Etching+Primer+Adhesive의 기본 틀을 바탕으로 변화되었음을 뜻한다. 4세대는 각 단계가 독립적으로 나누어진 초기의 형태이다. Total-Etching Bonding System으로 직접적인 에칭 과정이 필요하다.
에칭은 치아의 탈회화를 의미한다. 에칭을 하는 이유는 표면장력을 줄이기 위함이다. 에칭을 통해 삭제된 상아질 표면의 도말층과 무기질을 녹이고 노출된 교원섬유와의 기계적, 화학적 결합은 결합의 안정성을 향상시킨다. 그러나 과도한 에칭은 미세누출과 그에 따른 술 후 지각과민증을 일으킨다. 특히 변연부 누출은 매우 심각하여 지각과민증의 대표적인 원인이 되기도 하며, 변연부의 변색, 2차 우식의 원인이 되는 것으로 알려져 있으므로 주의해야 한다.
Total-Etching Bonding System인 4세대, 5세대의 특징은 에칭제의 수세 후 치면에 습윤 상태를 유지하는 것에 있다. Wet bonding이라 불리는 습윤 접착이 필요한 이유는 건조한 상아질에 비해 wetness 상태의 상아질에서 접착력이 더 뛰어나기 때문이다. 따라서 에칭-수세 후 상아질 표면의 건조를 피하는 것이 필수적이다. 그러나 얼마나 wetness한 상태를 유지해야 하는가는 또 다른 과제로 남는다. 그 기준이 명확하지 않아 임상에서 적용 시 어려움이 있기 때문에 술자 나름의 기준을 정하는 것이 요구된다.
ㆍ5세대 Etching+(Primer+Adhesive)(2 step)
에칭 후 프라이머와 접착제 도포를 하나의 과정으로 합친 형태이다. 4세대의 다단계 과정에 따른 불편함을 줄이고 접착과정을 단순화하였다. 에칭과 습윤 접착 개념은 4세대와 동일하지만 프라이머의 기능을 대체하기 위해 기능성 단량체를 포함한 것이 특징이다. 한편 프라이머와 접착제의 기능을 동시에 수행하기 위해 일정 시간을 기다린 후 용매를 건조시키고 광중합해야 하는 번거로움이 있다.
Total-Etching Bonding System을 임상에서 성공적으로 적용하기 위해서는 기본적으로 제조사에서 설명하는 매뉴얼을 따라야 한다. 본딩제마다 도포방법 및 사용방법이 다양하며, 보관방법 역시 본딩제의 수명을 좌우하기 때문에 순서와 주의사항을 따르는 것이 가장 좋은 방법이다.
직접 에칭을 도포하는 만큼 그 제거에 있어서도 완전한 제거가 필요하다. 에칭제 여분이 남아있을 경우 치수의 지속적인 자극을 가할 뿐 아니라 접착을 방해할 수 있으므로 완전히 제거해야 한다. 또한 앞서 언급했듯 상아질의 wetness를 유지해야 하며, 상아세관으로 많은 본딩제가 흡수되므로 반짝거릴 정도로 충분하게 본딩제를 도포한다.
Self-Etching Bonding System
Total-Etching Bonding System의 wetness는 뚜렷한 기준이 없어 매우 technique sensitive한 것이 사실이었다. 또한 낮은 산도로 인해 환자가 느끼는 술 후 과민반응은 술자에게도 해결해야 할 과제로 남았었다. 그러나 유지력을 높이기 위해서는 낮은 표면장력이 필요했고, 에칭이 필요했다.
결국 많은 연구를 통해 환자의 지각과민을 최소화할 수 있는 가능성을 주는 높은 산도의 에칭을 적용한 Self-Etching Bonding System이 개발되기에 이른다. 물론 본딩제의 기본 요소인 최소한의 접착력은 유지한 채로 말이다. 에칭을 1 bottle에 포함하여 사용상의 편리성과 함께 본딩력을 유지하는 것이 특징이다.
ㆍ5세대 (Etching+Primer)+Adhesive(2 step)
자가부식형-프라이머와 접착제 두 단계로 이루어진다. 앞선 5세대와 다른 것이라면 직접적인 에칭 과정 없이 프라이머와의 결합으로 구성된다는 것이다.
법랑질과 상아질에 비교적 안정적인 접착이 가능하고 접착제 내 단량체의 가수분해 발생이 없으며, 혼합과정과 비율로 인한 문제가 없는 것이 장점이다. 그러나 이 역시 정확한 적용 과정이 필요하며 접착층이 두꺼워 간접 수복 시 주의가 필요하다.
All-in-One Bonding System
ㆍ6세대 [Etching+Primer+Adhesive(A+B)] (1 step but 2 bottle)
All-in-One 시대가 도래 했다. 1단계 과정으로 접착 과정을 끝낼 수 있는 것이다. 그러나 6세대는 접착제가 2개의 용기에 따로 보관되어 있어 사용 직전에 혼합하여 사용해야 하는 과도기적인 All-in-One 본딩 시스템을 채택하고 있다. 그에 따라 접착제 A와 B 혼합 시 혼합 과정과 혼합비가 정확해야 하는 단점이 있다.
제조사에 따라 그 형태가 다르지만 포장 내에 활성제가 포함된 스폰지를 반드시 사용해야 하는 제품도 있어 1 step으로 표현되지만 실제적으로는 2 bottle, 6세대로 분류되고 있다.
ㆍ7세대 (Etching+Primer+Adhesive)(1 step)
7세대의 가장 큰 장점은 단연 편의성이다. 깔끔하게 1 bottle로 구성되어 있다. 어떤 군더더기 없이 A+B를 혼합하는 과정까지 배제된 단일용기로 나온다. 따라서 이전 제품들에 비해 적용 과정이 단순하고 편리해 시술 시간이 짧아지는 것이 강점이다. 그러나 법랑질에 대한 결합력이 취약하고, 아직까지 접착제 내 단량체의 완전한 혼합이 이루어지지 않아 접착제를 떨어뜨릴 경우 접착제 내부 물질이 분리되는 현상이 나타나기도 한다. 또한 자가 또는 이중중합형 복합레진과는 부적합한 단점이 있다.
물론 상아질과 본딩제의 접착력이 약하면 그 접착제가 떨어지면서 생기는 internal gap으로 인해 지각과민증이 나타날 수 있다. Gap을 통해 상아세관의 fluid가 이동해 저작 시 과민반응을 일으킬 수 있는 것이 그 이유이다. 따라서 All-in-One 본딩 시스템은 아직까지 접착력보다는 술자의 편의를 더 강조한 측면이 있다.
Bonding System, 레진과 어떤 방법으로 적용할까?
상아질 접착제가 다양화되면서 복합레진과의 호환이 가능한가에 대한 의문이 생기기도 한다. 과거에는 서로 다른 기질의 레진간의 결합에 문제가 있다고 제기되었으나 실험 결과 기질이 다르더라도 결합과 중합에는 큰 문제가 없음이 밝혀졌다. 그러나 상아질 접착제와 자가중합형 또는 이중중합형 레진을 함께 적용했을 때도 과연 문제가 없을까?
현재 시판되고 있는 본딩제와 복합레진 중합모드의 호환성을 살펴보면 다음과 같다.
Total-Etching Bonding System 4세대, 5세대
: light-curing composite, Dual-curing composite, self-curing composite 모두 가능
Self-Etching Bonding System 5세대
: light-curing composite, Dual-curing composite 가능
All-in-One Bonding System 6세대, 7세대
: light-curing composite만 가능
각종 복합레진과 상아질 접착제의 호환이 이루어지지 않음에도 함께 사용할 경우 결합력 감소와 같은 심각한 문제가 발생한다. 자가 또는 이중중합 복합레진에 대한 상아질 접착제의 적합성을 보면 4세대 접착제는 결합력에 문제가 없다. 산도가 높은 5세대 접착제는 약간의 결합력이 감소하며, 6세대와 7세대 같은 all-in-one 본딩 시스템은 높은 산도와 접착층의 투과도로 인해 결합이 거의 이루어지지 않을 정도로 결합력이 감소한다.
결국 복합레진에 대한 부적합성은 접착의 내구성에 문제를 일으킬 수 있으므로 호환성 여부를 확인한 후 접착제와 복합레진을 선택해야 한다.
8세대, 9세대 계속적인 본딩 시스템 탄생 가능할까?
현재 Total-Etching Bonding System과 Self-Etching Bonding System의 사용비율은 4:6 정도이다. 불과 7년 전만 해도 5세대가 가장 선호되는 제품군이었고 현재는 6세대로 전환 중에 있다. 그 동안 직접 써보고 느끼는 경험적인 학습의 시간과 많은 임상 케이스가 이제야 나타나기 시작하면서 6세대를 접해나가고 있는 것으로 보인다.
사용자는 여러 가지 사항을 고려한 후 본딩제를 선택한다. 본딩력, 편의성, 비용 등 본인의 환경에 맞춰서 본딩제를 선택하는 것이다. 계속적으로 본딩제가 발전하면서 1 step의 7세대에 이르기까지는 사용자의 요구가 뒷받침되었기 때문이라고 여겨진다. 물론 전제는 본딩력이다. 이것이 뒷받침되어야 본딩제라고 불릴 수 있는 것은 당연하다. 본딩력이 바탕이 되었다면 이왕이면 좀 더 편한 것, 이왕이면 저렴한 것을 찾아나가는 것이다.
대부분이 원하는 본딩 시스템의 이상향은 본딩력+편의성의 결합일 것이다. 가장 단순하게 적용하면서 최적의 유지력을 얻는 것. 그것이 이상적인 본딩제가 아닐까 싶다.
가장 최근 세대인 7세대 본딩제의 결합력에 대해 많은 의문들이 제기되고 있다. 그러나 5세대, 6세대가 그래왔듯 그 또한 조금 기다리는 시간이 필요할 것 같다.
1 step 7세대의 시대가 등장했다. 그렇다면 이것이 본딩제 역사의 끝일까? 지금까지 아말감을 제외한 모든 치과용 수복물의 결합을 위해선 본딩제가 필수적이라 여겨왔다. 치아와 상이한 어떤 물질을 결합하는 과정에 있어서 상식적으로도 중간 매개체는 꼭 필요하기 때문이었다. 그러나 생각을 전환하면 또 다른 제품의 탄생이 가능하다.
1 step 후엔 0 step이 있듯 치과용 수복재에도 본딩 과정을 생략하는 방법이다. 가령 치과용 수복물인 레진 자체에 본딩제 성분을 결합한 것이 그것이다. 본딩제와 레진의 1 bottle이 기본 구성이 된다. 아직 그 결합력에 있어서는 7세대가 그렇듯 시간이 필요하겠지만 향후 발전 가능성이 전혀 없다고는 볼 수 없다. 사용자는 본딩력도 편의성도 놓치고 싶어 하지 않기 때문이다.
본딩 시스템은 적용 방법에 있어서는 7세대가 마지막 단계라고 보여 진다. 물론 얼마나 빠른가, 본딩력이 좋은가 등 성능의 향상이나 Anti-bacteria와 같은 새로운 기능 첨가를 통해 경쟁력을 얻을 수는 있겠지만 본딩제를 사용하면서 얻을 수 있는 편의성에는 all-in-one 본딩 시스템이 그 끝이라 여겨진다.
그러나 아직까지는 본딩제의 자리가 굳건히 유지되고 있는 것이 사실이다. 또한 지르코니아같은 새로운 수복물에 적합한 본딩제의 탄생을 통해 본딩제가 새로운 국면으로 도약하는 계기가 될 수도 있다.
본딩제의 궁극적인 목표가 성공적인 수복이라는 사실을 잊지 않고, 환자와 술자 모두를 위해 유용한 본딩 시스템을 선택해 사용한다면 편리한 시술, 질 좋은 시술을 이뤄낼 수 있을 것이다.
*참고문헌 : 최경규, 꼭 알아야할 접착과 심미수복의 임상, 명문출판사, 2009
