치과용 시멘트

3. 치과용 시멘트의 이상적인 성질

인산 아연 시멘트는 드물게 초기 산 통증(부적절한 분말/액체 비율의 결과)에도 불구하고 알레르기 가능성이 낮은 가장 생체 적합적인 재료로 간주된다.^[4] 폴리카르복실레이트 시멘트는 폴리아크릴산 (PAA)의 특성으로 인해 가장 민감한 유형으로 간주된다.^[4]

이상적인 치과용 시멘트는 다음과 같은 성질을 가져야 한다.

• 2차 충치를 예방하기 위한 항균 특성을 지녀야 한다.^[4]
• 변연 누출을 방지하기 위해 좋은 변연(세균 밀착) 밀봉을 제공해야 한다.^[4]
• 타액 또는 기타 구강액에서 용해에 강해야 한다. 재보철의 주요 원인은 수복물 변연에서 시멘트가 용해되는 것이기 때문이다.^[4]
• 수복물-치아 계면에서 응력에 저항하기 위한 인장, 전단 및 압축 강도를 지녀야 한다.^[4]
• 높은 압축 강도 (ISO 9917-1에 따라 최소 50 마이크론)를 지녀야 한다.^[4]
• 적절한 작업 및 경화 시간을 가져야 한다.^[4]
• 좋은 심미성을 지녀야 한다.^[4]
• 금속 수복물 아래의 라이너로서 좋은 단열 특성을 지녀야 한다.^[4]
• 방사선 사진 촬영 시 진단 목적으로 불투명도를 지녀야 한다.^[4]
• 낮은 필름 두께(ISO 9917-1에 따라 최대 25 마이크론)를 가져야 한다.^[4]
• 낮은 알레르기 가능성과 낮은 수축을 보여야 한다.^[4]
• 유지력은 시멘트와 수복 재료 사이에 접착 결합이 발생하면 크게 향상되며, 그렇지 않으면 유지는 치아 형성의 기하학적 구조에 따라 달라진다.^[4]

4. 시멘트 기반

치과용 시멘트는 구성 성분에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.

• 수성 산-염기 시멘트: 인산 아연(Zn₃(PO₄)₂), 폴리카르복실산 아연, 글래스 아이오노머(GIC) 시멘트가 있으며, 금속 산화물 또는 규산염 충전재가 염 매트릭스에 포함되어 있다.
• 비수성/유성 산-염기 시멘트: 산화 아연 유제놀과 비유제놀 산화 아연 시멘트가 있으며, 금속 산화물 충전재가 금속 염 매트릭스에 포함되어 있다.
• 레진 기반: 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 레진 시멘트가 있으며, 유기 레진 매트릭스에 규산염 또는 기타 유형의 충전재가 포함된 최신 세대의 자가 접착 레진 시멘트가 포함된다.

• 인산염(인산 아연, 실리코인산염)
• 폴리카르복실산염(폴리카르복실산 아연, 글래스 아이오노머)
• 페놀레이트(산화 아연 유제놀 및 에톡시벤조산)
• 레진(고분자)

• 전통적인 시멘트 (인산 아연, 폴리카르복실산 아연, 산화 아연 유제놀, 글래스 아이오노머 시멘트)
• 현대적인 시멘트 (레진 시멘트, 레진 변성 글래스 아이오노머)

4. 1. 인산 기반 시멘트

• 조성 및 반응: 산화아연과 인산의 산·염기 반응에 의해 염을 형성하고 경화 후 발열 반응이 일어난다.
• 성질: 다른 시멘트에 비해 강도가 높고 용해도는 낮다. 혼합판을 차갑게 하여 혼합하면 작업 시간을 연장할 수 있다. 초기에는 pH가 낮기 때문에 치수에 자극을 줄 수 있어 치수 보호를 위해 이장재(Liner)나 바니쉬(Varnish)를 도포한 후 시멘트를 사용한다.

4. 2. 유기 금속 킬레이트 화합물 기반 시멘트

5. 치과용 시멘트의 임상 적용

치과용 시멘트는 다양한 종류만큼 그 사용 범위도 넓다. 주요 임상 적용 분야는 다음과 같다.

• 임시 수복: 산화아연유지놀 시멘트(ZOE)는 치수 진정 효과가 있어 임시 충전에 사용된다. 글래스 아이오노머 시멘트(GIC)는 불소 유리로 항우식 작용을 하여 임시 수복에 사용될 수 있다.
• 접착 아말감 수복: 아말감 수복 시 유지력이 부족할 때 시멘트를 사용하여 유지력을 높일 수 있다.
• 라이너 및 치수 보호: 와동이 깊어 치수에 가까울 때 치수를 보호하기 위해 시멘트를 사용한다.
• 접착: 크라운, 브릿지 등 보철물을 치아에 접착할 때 사용된다.

5. 1. 임상 적용별 시멘트 유형

• 글래스 아이오노머 시멘트 (GIC)
• 폴리카르복실산 아연 시멘트
• 산화 아연 유제놀 시멘트
• 레진 변성 글래스 아이오노머 시멘트 (RMGIC)

• 산화 아연 유게놀
• 폴리카복실산 아연
• 레진 변성 글래스 아이오노머 시멘트(RMGIC)

• 레진 강화형 글래스 아이오노머 시멘트(RMGIC)
• 글래스 아이오노머 시멘트(GIC)
• 폴리카복실산 아연 시멘트
• 산화 아연 유제놀 접착 시멘트

6. 레진 기반 시멘트

레진 시멘트는 인레이, 금관 및 가공의치 보철물, 교정용 브라켓, 심미수복재의 접착에 사용된다. 분말의 폴리메틸메타크릴레이트와 무기필러, 액체의 메틸메타크릴레이트로 구성되어 있는데, 메타크릴레이트계 시멘트는 용해도가 낮고 물에 잘 용해되는 성질을 가지고 있으며 치수에 유해 자극을 줄 수 있어 GI 계열의 베이스가 필요하다.^[15]

이 시멘트는 레진 기반 복합재이다. 간접 수복물, 특히 레진 접착 브릿지 및 세라믹 또는 간접 복합 수복물을 치아 조직에 영구적으로 접착하는 데 일반적으로 사용된다. 치아에 접착할 수 있는 능력이 없기 때문에 일반적으로 접착제와 함께 사용되지만, 치아에 직접 적용할 수 있는 제품(자가 부식 제품)도 있다.

레진 기반 시멘트에는 세 가지 주요 유형이 있다.

• 광중합형 - 경화를 완료하려면 경화 램프가 필요하다.
• 이중 중합형(듀얼 큐어) - 수복물 가장자리에서 광중합될 수 있지만, 경화 램프가 침투할 수 없는 부위에서는 화학적으로 경화된다.
• 자가 부식형 - 치아 표면을 부식시키며 중간 접착제가 필요하지 않다.

• 파괴 인성: 열 순환은 RelyX Unicem 2와 G-CEM LinkAce를 제외한 모든 레진 기반 시멘트의 파괴 인성을 유의미하게 감소시킨다.
• 압축 강도: Variolink II를 제외한 모든 자동 혼합 레진 기반 시멘트는 수동 혼합 시멘트보다 압축 강도가 더 높다.^[9]

7. 아연 폴리카복실레이트 시멘트

아연 폴리카복실레이트는 1968년에 발명되었으며 치아 표면에 화학적으로 결합하는 능력을 처음으로 보인 시멘트라는 점에서 혁신적이었다. 폴리 아크릴산 분자의 크기가 크기 때문에 사용 시 치수 자극이 거의 나타나지 않는다. 이 시멘트는 크라운, 브릿지, 인레이, 온레이 및 교정 장치의 설치에 일반적으로 사용된다.^[10]
구성

• 분말 + 액체 반응
• 산화 아연(분말) + 폴리(아크릴)산(액체) = 아연 폴리카복실레이트
• 아연 폴리카복실레이트는 때때로 아연 폴리아크릴레이트 또는 아연 폴리알케노에이트라고도 한다.
• 분말 성분에는 산화 아연, 플루오르화 주석, 산화 마그네슘, 실리카 및 알루미나도 포함된다.
• 액체 성분에는 폴리(아크릴)산, 이타콘산 및 말레산이 포함된다.

• 아연 폴리카복실레이트 시멘트는 킬레이션 반응을 통해 법랑질과 상아질에 부착된다.

• 임시 수복물
• 염증성 치수
• 와동 바닥재
• 크라운 접착^[8]

8. 인산아연 시멘트

인산아연 시멘트(Zinc phosphate cement, ZPC)는 오랫동안 치과에서 사용된 가장 대중적인 재료이다. 주로 인레이, 금관, 계속가공의치, 교정용 밴드 및 다른 구강 장치의 접착에 사용된다. 긴 수명을 가져 영구 접착제로 이용할 수 있으며, 상아질과 비슷한 열전도율을 가지고 있어 임상에서 많이 사용되고 있다.

인산아연 시멘트는 치과 시장에 처음 등장한 치과용 시멘트이며, 다른 치과용 시멘트의 "표준"으로 여겨진다.^[10]

; 구성

• 인산 액체
• 산화아연 분말

• 제조업체 지침에 따라 적용할 때 매우 높은 압축 강도, 평균 인장 강도 및 적절한 필름 두께를 나타낸다.^[10]
• 다른 시멘트에 비해 강도가 높고 용해도는 낮다.
• 혼합판을 차갑게 하여 혼합하면 작업 시간을 연장할 수 있다.
• 과거 가장 일반적으로 사용된 접착제로 알려져 영구 접착에 성공적으로 사용된다.^[11]

• 초기에는 PH가 낮기 때문에 치수에 자극을 줄 수 있어 치수 보호를 위해 이장재(Liner)나 바니쉬(Varnish)를 도포한 후 시멘트를 사용한다.^[10]
• 구강 환경에서 적용 시 초기 pH가 낮다는 점(치수 자극과 관련됨)과 시멘트가 치아 표면에 화학적으로 결합할 수 없다는 점이 단점이다. 하지만 이 점은 이 재료의 장기적인 성공적인 사용에 영향을 미치지는 않았다.^[10]
• 충치 예방 효과는 없으며, 치아 구조에 부착되지 않고, 구강 내에서 중간 정도의 용해도를 나타낸다. 그러나 인산아연 시멘트는 신경 치수를 자극할 수 있으므로 치수 보호가 필요하다.^[11]

9. 치과용 시멘트의 금기 사항

치과용 충전재 및 교정 기구와 같은 치과 재료는 오랫동안 구강 내에 존재하므로 생체 적합성 요구 사항을 충족해야 한다. 일부 치과용 시멘트는 구강 내의 다양한 조직에 알레르기 반응을 유발할 수 있는 화학 물질을 포함할 수 있다. 일반적인 알레르기 반응에는 구내염/피부염, 두드러기, 부종, 발진 및 비루가 포함된다. 이는 아나필락시스, 부종 및 심장 부정맥과 같은 생명을 위협하는 질환에 대한 소인을 높일 수 있다.^[12]

유제놀은 인상 페이스트, 치주 드레싱, 시멘트, 충전재, 근관 충전재 및 드라이 소켓 드레싱을 포함한 다양한 용도로 치과에서 널리 사용된다. 산화 아연 유제놀은 임시 수복 및 근관 충전에 일반적으로 사용되는 시멘트이다. 미국 식품의약국(US Food and Drug Administration)에 의해 비우식성으로 분류되었음에도 불구하고, 유제놀은 특정 환자에서 세포 독성이 있으며 아나필락시스 반응의 위험이 있는 것으로 입증되었다.^[12]

산화 아연 유제놀은 산화 아연과 유제놀의 혼합물로 구성되어 중합된 유제놀 시멘트를 형성한다. 경화 반응은 아연 유제놀레이트라는 최종 생성물을 생성하며, 이는 쉽게 가수분해되어 자유 유제놀을 생성하여 섬유아세포 및 파골 세포 유사 세포에 유해한 영향을 미친다. 고농도에서는 국소적인 괴사와 치유 감소가 발생하며, 저농도에서는 접촉 피부염이 일반적인 임상 증상이다.^[12]

알레르기 접촉 피부염은 임상적으로 가장 많이 발생하는 것으로 입증되었으며, 일반적으로 협점막이 가장 흔하게 나타나는 연조직에 국한된다. 일반적으로 피부과 전문의가 실시하는 패치 테스트를 통해 이 질환을 진단한다. 글래스 아이오노머 시멘트는 산화 아연 유제놀 시멘트를 대체하여 (알레르겐을 제거) 환자들로부터 긍정적인 결과를 얻었다.^[12]

참조

_[1] 뉴스 dental cement https://medical-dict[...] 2017-11-21
_[2] 논문 Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice 2014-11
_[3] 서적 A clinical guide to applied dental materials Elsevier/Churchill Livingstone 2013
_[4] 문서 Materials in Dentistry Second Edition Colombia 2001
_[5] 논문 Antibacterial potential of contemporary dental luting cements https://pubmed.ncbi.[...] 2008
_[6] 서적 Applied dental materials. Blackwell Pub 2008
_[7] 웹사이트 ISO 4049: 2019 (en) Dentistry — Polymer-based restorative materials https://www.iso.org/[...] 2023-02-12
_[8] 서적 A Clinical Guide to Applied Dental Materials Elsevier
_[9] 논문 Mechanical properties of resin-based cements with different dispensing and mixing methods 2018-06
_[10] 웹사이트 An Overview of Permanent Cements {{!}} ID {{!}} aegisdentalnetwork.com https://www.aegisden[...] 2019-01-23
_[11] 서적 McDonald and Avery's dentistry for the child and adolescent 2015-08-10
_[12] 문서 Allergic Reaction Associated with the use of Eugenol Containing Dental Cement in a Young Child Research Gate 2014-01
_[13] 서적 임상치과재료학 2011
_[14] 서적 치과재료학 2016
_[15] 서적 치과보존학 2017