배 창 진 | 구미 미르치과병원 중앙기공센터 소장
2018년도 절반이 훌쩍 지나 여름의 끝을 향해 달려가고 있습니다. 모두들 건강 관리 잘하시기를 기원드립니다.
이번 호에서는 지난 강좌 - 지르코니아의 형태 및 표면의 질감형성에 이어 ‘Zirconia Shading’을 시작으로 강좌를 이어나가도록 하겠습니다.
참고로, 이전 강좌는 2804매거진 2018년 6월호에 게재되어 있으며, 2804매거진을 보기 어려운 경우에는 온라인 덴탈2804 (dental2804)의 [2804매거진 초이스] 게시판에서 내용을 확인할 수 있습니다.
Zirconia Shading
표면의 질감까지 표현된 CAM 밀링 후의 Full Contour Zirconia Frame을 컬러링합니다. Zirconia Shading Liquid를 이용하여 4전치는 A2, 나머지는 A3로 진행합니다. (위 사진 참고)
먼저 Tissue 부분에 Tissue B Liquid를 1회 발라줍니다.
다음으로 4전치에는 A2, 나머지 치아엔 A3 Liquid를 이용해 Cervical 1/3 부위에 3회, Middle 1/3 부위에 2회, Insisal 1/3 부위에 1회 발라줍니다. 교합면에는 중심구 주위로 A3 Liquid를 3회, 나머지 부분은 2회 정도 바릅니다.
그리고 견치와 구치의 Cervical 1/3 의 1/2 부위와 교합면 중심구 부분(채도가 더 강한 부분에), 협면의 아주 작은 부분과 전치의 설면에는 Cervical A Liquid를 터치하는 방법으로 1회 발라줍니다.
다음으로 blue, gray, violet의 Effect Liquid를 발라주는데, 필자는 gray와 violet의 경우 water base가 아닌 acid 성분의 Old liquid를 사용했습니다. 사진의 컬러링된 프레임을 보면, 노란색은 A2, A3 Liquid, 설면과 교합면의 짙은 주황색은 Cervical A Liquid, 초록색은 Blue Liquid입니다. 하지만 Old Liquid인 gray와 violet은 무채색으로 표현이 되어 색이 나타나지 않습니다.
After Sintering
Sintering 후 Sprue에 문제(crack)가 생기지는 않았는지를 곧바로 확인합니다.
Sprue의 crack은 Full Contour Zirconia Frame에 직접적인 영향을 주는 것은 아니지만, 균일한 수축을 하지 못한 결과이기에 좋은 적합을 얻기는 힘들 것입니다.
그리고 이러한 문제들을 사전에 예방하기 위해서는 CAM Milling을 마친 뒤의 후작업시, 낮은 RPM의 핸드피스 작업으로 진동을 최소화해야 할 것입니다. 그리고 Sintering할 때에도 Sintering Cover를 씌워 진행한다면 보다 더 도움이 될 것입니다.
Full Contour Zirconia Frame은 최종 결과 Frame보다 20% 정도 확대하여 Milling합니다. Sintering 과정에서 수축이 일어나기 때문입니다.
이와 같이 균일하게 수축해야 하는 메커니즘에서는 기본적으로 블록의 품질이 좋아야만 좋은 적합을 얻을 수 있습니다. 참고로, 필자는 외국 유명 브랜드의 제품이 아닌 ‘Made in Korea’ 블록을 사용하고 있습니다.
좋은 품질의 블록, 지금까지 축적해 온 Nesting 디자인, 정밀한 Milling 등의 조합으로 이렇게 좋은 적합의 결과를 가져올 수 있었습니다.
만약 이처럼 복합적이고도 어려운 케이스가 좋지 않은 적합을 가진 채 구강에 세팅되면 어떻게 될까요? 아마도 그 결과는 무척 참담할 것입니다. 강하디 강한 1,200MPa의 굴곡 강도를 지닌 Full Contour Zirconia Frame이 파절(크랙)이 라는 결과로 다시 돌아올 것이기 때문입니다.
한편, 우레탄 시적을 통해 작업 모델이 구강환경과 동일한 지를 확인했기 때문에 소결한 후 모델에서 적합이 좋은 Full Contour Zirconia Frame은 구강 내에서도 좋은 적합을 보여줍니다.
하지만 우레탄 시적에서 잘 맞춰진 교합은 그대로 가져오지 못했습니다. 우레탄에서 잘 맞은 교합과는 다르게 조금 높아진 교합으로 인해 구강에서 약간의 교합조정을 거쳐야 했습니다. (사진 아래)
여기에서 잠시 조언을 드리자면, Full Contour Zirconia Frame에 과도한 스트레스가 가지 않도록 하려면 이러한 교합조정과 더불어 Water cooling도 권장합니다. 하지만 그렇지 못한 조건이라면 낮은 RPM으로 작업해야만 스트레스로 인한 크랙을 예방할 수 있습니다.
그리고 우레탄에서 완벽하게 교합조정을 하더라도 이처럼 높아지는 (달라지는) 교합은 아직까지 더블스캔(CAD 프로그램 상에서 직접 디자인하는 것이 아닌 Diagnostic Wax-Up 스캔)이 극복하지 못하는 한계인 것 같습니다.
Porcelain Veneering
다음은 Shading만으로 색표현이 된 Full Contour Zirconia Frame에 Porcelain Veneer와 스테인으로 새로운 생명을 더해주는 과정입니다.
먼저 2bar 정도 압력의 Glass bead를 이용해 Full Contour Zirconia Frame 전체를 Blasting 하고, Porcelain Powder가 Build-up될 부분에 Wash Bake를 합니다. 왜냐하면 Full Contour Zirconia Frame은 Porcelain과 결합력이 없기 때문에 결합력을 높여야 하기 때문입니다.
그리고 Wash Bake의 소성 온도는 Build-up 하고자 하는 Porcelain Build-up Powder보다 최소 100℃ 이상 높게 설정합니다. 4전치에 사용하는 Porcelain Powder 소성 온도는 820℃이므로 필자는 Wash Bake 소성 온도를 920℃ 정도로 설정했습니다.
여기에서 중요한 포인트 하나는 포세린 퍼니스의 온도 조절입니다. 열전도율이 낮은 Zirconia는 열충격을 받을 경우 크랙 발생의 위험이 크기 때문에 무게에 따른 분당 상승온도와 쿨링타임의 적절한 조절이 필요합니다.
Full Contour Zirconia Crown 보철물은 일반적으로 상당히 무거우므로 필자의 경우 분당 상승온도를 많이 낮추어 소성하는 편이며, 보통 20℃/min 정도로 설정합니다.
또한 올라가는 것 못지 않게 중요한 것이 내려오는 것, 바로 쿨링타임입니다. 일반적인 보철물이라면 보통 소성 후 500℃까지 서냉을 하지만, 오늘의 케이스는 무척 크기 때문에 Frame의 안전에 만전을 기하고자 200℃까지 서냉하기도 합니다.
Wash Bake후 Enamel Powder가 Build-up될 4전치에는 목표 Shade인 A2로 스테인하고, Insisal에도 투명한 느낌과 오렌지 느낌을 각각의 스테인으로 표현해 줍니다.
그리고 Tissue 부분에는 Porcelain Build-up Powder GU를 이용해 적당한 두께 - 다음 단계에서 Build-up될 GM-35, GM-23, GM-36 Porcelain Build-up Powder의 공간을 남겨 놓고 Build-up 합니다. 이때의 소성온도는 830℃입니다.
스테인한 4전치가 목표 Shade로 되었다면 E-58 Powder로 치관의 외형을 만듭니다. 그리고 근원심 변연융선에는 명도가 조금 더 높은 EOP-2 Powder로 Build-up하면서 치관의 외형을 만들고, Incisal 부위에는 A1 Powder를 가늘면서도 불규칙적으로 Build-up 해서 Incisal의 자연스러움을 더해 줍니다.
Tissue 부위의 치관과 인접한 치경 부위에는 GM-35, 명도가 조금 높은 부위에는 GM-23, 진한 붉은색 부위에는 GM36 등을 사용하여 자연스러운 치은 모양으로 Build-up 하며, 이때의 소성온도는 820℃입니다.
다음으로 1차 Build-up에 사용했던 각각의 Powder를 이용해서 부족한 부위에 다시 한번 Build-up합니다. 나머지 치아에는 Stain Universal BS-A를 사용해 목표 Shade인 A3로 스테인하는데, Incisal 부위와 Occlusal Surface에 투명한 느낌과 오렌지 느낌을 표현합니다.
중심구에는 brown 스테인을 하는데, 이때의 소성온도는 815℃입니다. 각 소성 스케줄에서의 분당 상승온도와 쿨링타임은 앞에서 언급한 것처럼 철저히 지켜줍니다.
Glazing 전의 모습
4전치 Contouring 후 Biscuit Bake 시 Tissue 부분은 따로 Contouring 하지않는 것이 더 자연스러운 것 같습니다. 물론 Build-up때 자연스러운 치은 형성을 해준 경우에만 해당되는 이야기입니다.
Full Contour Zirconia Crown은 색 표현이 많이 어려운 재료입니다. 그 이유는 Zirconia 입자 간의 간격이 너무 조밀하기 때문인데, 입자와 입자 사이의 공극이 거의 없어 빛의 투과성이 떨어지며, 빛을 가두지 못하니 깊이있는 색감을 표현하기도 힘듭니다. 그래서 Porcelain Ceramic Crown에 비해 색 표현에 많은 어려움을 겪습니다.
하지만 필자는 색 표현에서 부족한 부분을 아나토믹한 형태 및 표면의 질감으로 채우려 노력하고 있으며, 이것이 바로 앞에서 언급한 ‘자연스러운 표면질감’을 얻기 위해 시간을 투자하는 이유입니다.
물론 색 표현이 부족한 이유로 색을 포기한다는 이야기는 결코 아닙니다. 좋은 색을 얻기 위한 부분에도 많은 노력을 기울이고 있습니다.
이 큰 Full contour zirconia Frmae의 재료는 Zirconia입니다. 치관 부위는 Porcelain Powder로 Veneering한 부분과 Porcelain Veneering이 되지 않은 부분으로 나누어지는데, 표면 재료가 Zirconia와 Ceramic 두 가지 존재한다는 이야기입니다.
하지만 필자가 이러한 보철 술식에서 상당히 중요하게 생각하는 부분이 바로 ‘다른 재료이지만 하나의 재료처럼 보이게 하는 것’입니다.
저는 이를 위해 Porcelain Veneering과 Stain을 하면서 색의 조화를 이끌어내고, 견치 및 구치부의 표면 질감을 따라가는 전치 Contouring을 하는 것으로 어느 정도 만족한 결과를 얻을 수 있었습니다. 더불어 앞에서 언급한 “milling된 Zirconia에 표면 질감을 먼저 부여해 주는” 또 다른 이유 중 하나이기도 합니다.
4전치는 0.5mm 정도의 두께로 Porcelain Powder Veneering이 되어 있지만 그 뒤에는 투과성이 떨어지는 Zirconia가 벽을 이루고 있습니다. 하지만 Incisal 부위를 살펴보면 컬러링, 스테인 및 Build-up으로 Veneering Ceramic 못지않은 좋은 효과를 낸 것을 확인할 수 있습니다.
Conclusion
지금까지 Upper and Lower Implant Full Mouth Restoration 작업 과정에서 Full Contour Zirconia Crown에 대한 필자의 철학 및 중요하게 여겨야 하는 것들에 대해 이야기해 보았습니다.
과거에는 Upper and Lower Implant Full Mouth Restoration 작업에 Zirconia가 아닌 Gold Abutment 등을 이용해 Precious Metal로 프레임을 만들고 Porcelain을 축성하는 방법을 사용하거나, Non Precious Metal로 프레임을 만들고 방전가공을 하는 방법 등으로 보철물을 제작했습니다.
이렇게 제작한 보철들은 Veneering Ceramic이다 보니 지금의 Full Contour Zirconia Crown에 비해 심미적 표현들이 훨씬 좋았습니다. 하지만 질기고 딱딱한 음식이 많은 한국의 음식문화 특성상, Ceramic으로 수복된 보철들은 저작의 힘을 견디지 못하고 파절되거나 치핑이 발생하는 경우가 많았습니다.
필자는 구강에 장착될 모든 보철은 심미적이면서도 기능에 충실해야 한다고 생각하며, 저작과 교합의 기능에 충실하면서도 심미적인 보철물이 구강에서 오랫동안 유지되는 것이 정말 중요하다고 생각합니다.
Full Contour Zirconia Crown은 Zirconia가 가지고 있는 입자 구조의 조밀함으로 인해 투과성이 좋지 못하여 색 표현에 많은 제약이 따릅니다. 하지만 필자는 아나토믹한 형태와 표면 질감, 적절한 색 표현으로 재료의 단점을 보완하고, 또 최대한 심미적인 보철물을 만들기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다.
다음에는 또 다른 케이스로 찾아뵙겠습니다. 감사합니다.
정말 잘 봤습니다!
이런 과정을 거쳐 정말 좋은 보철물을 만드시네요 좋은내용 감사합니다 !