고정성보철 수복 치료에는 금전장관, 금속도재관, 전부도재관 등 다양한 재료가 사용된다. 임상적으로 오랜 기간 사용된 금전장관은 생체친화적이며 변연 적합성이 좋고, 대합치의 마모를 적게 유발한다는 장점이 있다. 하지만, 금전장관은 색상으로 인해 심미성이 떨어진다는 단점이 존재한다. 이에 금속도재관, 전부도재관 등의 심미적인 재료의 개발이 진행되었다.

과거의 전부도재관은 금속도재관에 비해 낮은 인장 강도 및 낮은 경도를 가지며 취성 및 파절에 대한 저항성이 낮아, 전부도재관의 사용이 제한되었다. 그러나, 현재 기술의 발전과 더불어 전부도재관의 성질이 개선되었으며, 좋은 생체적합성과 높은 심미성으로 인해 최근 들어서 널리 사용되고 있다.

최근에 소개된 재료인 지르코니아는 zirconium의 crystalline dioxide로, partially stabilized zirconia이다. 지르코니아는 화학적으로 안정한 구조를 지니며, 부피안정성이 있고, 기계적 성질이 뛰어나다. 특히, transformation toughening mechanism을 통해 균열의 전파를 억제하는 성질이 있다.1 이 기전은 상전이 현상을 통해 일어나며, 기존의 도재에 비해 높은 파절강도와 경도를 지니게 한다. 그 결과 임상적 사용이 증가하고 있다.1,2

Monolithic zirconia에서 관심있는 특성 중 하나는 마모적 측면이며, 특히 자연치의 법랑질과 대합되는 경우이다. 많은 실험 연구에서 다양한 시뮬레이션 기계를 통해 마모에 대한 측정을 시행하였다. 이러한 연구들의 결과로 지르코니아는 다른 치과용 세라믹에 비해 더 높은 마모저항성을 가지며, 여러 치과용 세라믹과 비교해 대합치에 비슷한 마모를 야기하거나, 더 적은 마모를 야기함이 밝혀졌다.3-5

치아의 마모는 복잡하다. 생물학적, 기계적, 화학적 요소 등이 작용하는 다요인 현상이기 때문이다. 마모 현상은 관절 병리, 교합, 근긴장도, 윤활작용, 개개인의 식습관, 그리고 사용된 수복 재료의 종류에 따라 다양하게 나타난다.6,7 다양한 치과 수복 재료는 그 특성이 다르며, 대합되는 자연치의 마모 또한 다양하게 나타난다. 이상적으로, 수복 재료의 마모도는 대합되는 자연치와 비슷해야 한다.8 마모는 구강악안면계의 건강에 영향을 미치며, 수직 고경의 감소, 심미의 악화, 치아 민감성의 증가, 그리고 저작기능 감소를 야기한다.7 그러므로, 치과 수복 재료의 선택에 있어 대합되는 치아와 수복 재료 사이에서 발생하는 마모에 대한 고려가 필요하다.

초기의 마모에 관한 연구는 대개 금과 도재의 마모 비교를 시행하였다. Corrine 등은 금이 도재에 비해 더 적은 재료의 마모 및 더 적은 대합치의 마모를 보인다 하였다.9 Al-Hiyasat 등의 연구도 비슷한 결과를 보였다.10 두 연구에서 도재에 비해 금이, 마모적 측면에 있어 도재보다 좋은 재료임이 밝혀졌지만, 지르코니아의 마모에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 이후 지르코니아의 발전과 함께 지르코니아와 도재의 마모 비교에 관한 연구가 시행되었다. Sridhar 등은 일반적인 도재에 비해 지르코니아의 마모가 더 적음을 확인하였다.11

하지만, 실험연구는 그 한계점이 있다. 그 예로 한두개의 제한된 저작 시뮬레이션 환경 하에서 마모 양상을 평가한다는 것이다. 모든 마모 실험 방법은 임상적 연관성이 결여된다는 단점이 있다. 그러므로 지르코니아 보철물에 대한 임상적인 마모 평가가 필요하다. Mundhe 등은 1년간의 마모를 확인하는 임상연구에서 지르코니아가 도재에 비해 더 적은 대합치의 마모를 야기한다고 하였다.12

그러나, 현재까지 이루어진 임상연구의 수가 많지 않다. 더욱이, 지르코니아와 금의 비교에 관한 임상 연구는 이루어지지 않았다. 또한, 대부분의 임상적 마모 연구는 자연치에 보철 수복을 한 경우에 한해 시행되었으며, 임플란트 지지 고정성 보철물로 수복한 경우는 없었다. 여러 선행 연구를 통해 도재와 비교했을 때, 금전장관 뿐만 아니라, 지르코니아 전장관 또한 마모적 측면에서 좋은 결과를 보임을 알 수 있다. 그러나, 추가적인 금과 지르코니아 두 재료의 비교 연구가 요구된다. 더욱이, 현재 부분 무치악에 대해 임플란트 치료가 활발히 이루어지며, 임플란트 지지 고정성 보철물로 금전장관, 지르코니아 전장관 모두 수복 재료로 사용되고 있기 때문에, 임플란트 지지 고정성 보철물에서의 두 재료에 대한 임상적 마모 연구가 필요하다.

본 연구는 지르코니아 전장관과 금전장관 및 그에 대합되는 치아의 마모를 비교, 평가하기 위해 디자인 되었다. 본 연구의 목적은 임플란트 지지 고정성 보철물에서 지르코니아 전장관 또는 금전장관으로 수복한 후 보철물과 대합치의 6개월 간의 수직거리 차를 비교, 분석하는 것이다.

본 연구에서 총 35명의 환자, 47개의 보철물 및 대합치에 대해 조사하였다. 보철물에 대하여 금전장관 7개(7명), 지르코니아 전장관 40개(28명)가 포함되었다. 지르코니아 전장관 보철물의 대합치로 자연치 24개, 금전장관 6개, 지르코니아 전장관 7개, 금속도재관 1개(도재 교합), 금속도재관 2개(금속 교합)로 조사되었다. 금전장관 보철물의 대합치는 자연치 5개, 금전장관 2개로 조사되었다(Table 1).

보철물 장착 후 초기 6개월간의 수직거리 차에 대해 평가하였다. 지르코니아의 최대 수직거리 차는 중앙값 225.91 μm이며, 평균 수직거리 차는 중앙값 50.84 μm로 나타났다. 금전장관의 최대 수직거리 차는 중앙값 211.85 μm이며, 평균 수직거리 차는 중앙값 42.84 μm로 나타났다(Table 2). 두 보철물의 6개월간 수직거리 차의 차이를 비교하기 위해 Mann-Whitney 분석을 시행한 결과 보철물의 최대 수직거리 차, 평균 수직거리 차에서 유의한 차이가 없었다(P > 0.05)는 점을 확인하였다(Table 3).

대합치를 자연치로 제한한 경우에 한하여 동일한 방법으로 조사를 시행하였다. 이 때, 보철물과 대합치의 수직거리 차를 함께 조사하였다. 보철물이 지르코니아인 경우 지르코니아의 최대 수직거리 차는 중앙값 226.56 μm이며, 평균 수직거리 차는 중앙값 47.72 μm로 나타났다. 지르코니아에 대합되는 자연치 법랑질의 최대 수직거리차는 중앙값 243.56 μm이며, 평균 수직거리 차는 중앙값 47.26 μm로 나타났다. 보철물이 금전장관인 경우 금전장관의 최대 수직거리 차는 중앙값 211.85 μm이며, 평균 수직거리 차는 중앙값 41.97 μm로 나타났다. 금전장관에 대합되는 자연치 법랑질의 최대 수직거리 차는 중앙값 258.27 μm이며, 평균 수직거리 차는 중앙값 44.59 μm로 나타났다(Table 4). 두 보철물의 6개월간 수직거리 차의 비교, 그리고 대합치의 수직거리 차의 비교에 있어 Mann-Whitney 분석을 시행한 결과 보철물의 최대 수직거리 차, 평균 수직거리 차와, 대합치의 최대 수직거리 차, 평균 수직거리 차에서 유의한 차이가 없었다(P > 0.05) (Table 5).

치아와 수복재료의 구성과 물리적 성질의 차이가 존재하기에 시간이 지남에 따라 서로 다른 마모가 발생한다. 이러한 마모양상의 차이는 수복재료나 대합치의 과도한 마모를 야기할 수 있으며, 결과적으로 교합불안정, 치아과민증, 또는 심미의 저하를 야기할 수 있다. 그러므로, 수복재료 및 대합되는 치아의 마모에 대한 연구가 중요하다.

최근 널리 사용되는 지르코니아 보철물에서, 도재 비니어를 이용한 지르코니아는 도재의 파절 혹은 계면의 분리와 같은 주요한 기계적 부작용이 존재한다. 비록 도재비니어 기술이 발달했다 해도 성공적인 비니어를 보장하지 못한다. 그러므로, 비니어를 제거하는 방법으로 응집성 파절 또는 접착성 파절을 방지할 수 있다. 그러나, 이런 기계적 문제점 외에도 수복재료와 대합치의 마모 문제는 재료 선택을 제한하는 측면이 있다. 많은 실험 연구에서 다양한 치과 재료의 마모에 관한 분석이 이루어졌지만, 임상 실험에서의 법랑질 마모에 대한 연구는 적게 보고되었다. 비록 많은 실험 연구들은 그 환경을 제한하고, 치아 경조직과 생체 재료의 마모에 영향을 미칠 수 있는 여러 환경을 제한하였지만, 실험 연구와 임상적 상황에는 차이점이 존재한다. 임상적 환경은 어떠한 방법으로도 동일하게 재현할 수 없기에, 마모 평가에 있어 임상 연구가 요구된다.

이 연구는 지르코니아와 금전장관으로 임플란트 지지고정성 보철물을 수복한 후, 보철물과 대합치의 6개월간의 마모에 대해 조사하였다. 대합치의 종류를 제한하지 않았을 때, 지르코니아 전장관과 금전장관 보철물의 6개월간 마모의 차이는 발견되지 않았다. 또한, 대합치가 자연치의 법랑질인 경우, 지르코니아 전장관과 금전장관 보철물의 마모 뿐만 아니라, 대합되는 법랑질의 마모 또한 유의한 차이가 없었다.

마모에 관한 연구는 활발히 이루어졌지만, 대개 실험연구에 국한되어 있다. Corrine 등은 타액의 환경에서 법랑질에 대합되는 다양한 재료의 마모를 분석하는 실험 연구를 진행하였다. 그 결과 금의 평균 마모는 0.32 μm, 전부도재관의 평균 마모는 은 4.3 μm였으며, 금에 대합되는 법랑질은 평균 9 μm, 전부도재관에 대합되는 법랑질은 평균 230 μm의 마모가 발생하였다. 이를 통해 도재에 비해 금이 재료 및 그 대합치의 적은 마모를 유발한다 보고하였다.9 또한, Al-Hiyasat 등은 금과 도재의 법랑질에 대한 마모에 관한 실험적 연구를 진행하였다. 그 연구에서, 금은 16.28 μm, 금에 대합되는 법랑질은 90 μm의 마모를 보인 반면, 도재는 41.88 μm, 도재에 대합되는 법랑질은 540 μm의 마모를 보였다.10 그밖에도 다양한 연구에서 금 재료가 도재에 비해 더 적은 마모를 보임이 보고되었다. 한편, Kwon 등은 지르코니아와 대합되는 조건에서 법랑질, 금, 그리고 지르코니아의 마모를 비교하였다. 이 실험에서 금과 지르코니아는 0.01 mm³ 정도로 비슷한 마모를 보이는 것으로 밝혀졌다.13 그러나 법랑질과 대합되는 조건에서의 금과 지르코니아의 마모에 대한 조사는 이루어지지 않았다. 한편, Mundhe 등은 1년간의 마모를 조사하는 임상 연구에서 지르코니아에 대합되는 법랑질은 127 μm, 도재에 대합되는 법랑질은 179 μm의 마모를 보임을 확인하였다.12 기존의 연구들은 각기 다른 조건 하에서 실험이 시행되었으며, 보철물 및 대합치의 마모 측정법 또한 상이하기에, 본 연구의 결과와 직접적으로 비교하는 것은 어렵다. 또한, 마모에 대한 임상연구는 진행된 바가 적으며, 더욱이 임플란트 지지 고정성 보철물에서 금과 지르코니아의 마모에 대한 연구는 이루어진 바가 없기에 선행연구와의 비교가 불가하다.

본 연구에서는 보철물과 대합치의 6개월간 마모가 평균적으로 40 - 50 μm로 측정되었다. 보통 자연치 법랑질이 1년간 20 - 30 μm 정도의 마모가 발생한다는 것을 기준으로 보면, 본 실험에서는 더 많은 마모가 발생한 것을 확인할 수 있다. 그러나, Mundhe의 임상연구와 비교했을 때, 지르코니아에 대합되는 법랑질은 마모가 더 적게 발생하였음을 알 수 있다. 여러 선행 연구들을 통해 금은 오랫동안 사용된 좋은 수복재료임을 확인할 수 있으며, 본 연구에서 지르코니아 또한 마모적 측면에서 금과 비슷한 양상을 보임이 확인되었다. 그러나, 본 연구에서는 지르코니아 전장관과 금전장관의 디지털 파일 형성 과정이 상이하였으며, 임플란트 지지 고정성 보철물에 대한 조사를 시행하였고, 특히 금 재료에서 시편의 수가 적은 한계가 있기에 추가적인 연구가 필요할 것이다.

본 연구에서는 임플란트 고정성 보철물로 수복한 지르코니아 전장관과 금전장관 및 그 대합치의 6개월간 마모에 대해 분석하였다. 대합치에 제한이 없는 경우, 지르코니아 전장관과 금전장관 보철물 사이의 마모 차이는 없었으며, 대합치가 자연치인 경우 보철물과 대합치간 마모 차이 또한 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 이 실험의 한계 내에서, 지르코니아 전장관은 금전장관과 같은 마모성을 지니며, 좋은 보철수복 재료로 사용될 수 있다는 결론을 내렸다.