지르코니아 세대 비교: 이트리아 안정화 지르코니아 특성 이해하기

소개

제가 처음 치과에서 일하기 시작했을 때 지르코니아는 모두가 시도해보고 싶어 하는 새롭고 튼튼한 재료로 여기저기서 등장했습니다. 제 주변의 치과의사와 치과 기공사는 항상 지르코니아가 얼마나 튼튼한지에 대해 이야기했지만, 많은 사람들이 지르코니아의 모양에 대해 불평했습니다. 10년이 지난 지금 지르코니아는 크라운, 브릿지, 심지어 임플란트를 다루는 방식까지 많은 변화를 가져왔습니다.

이 글에서는 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)를 중심으로 다양한 유형의 치과용 지르코니아에 대해 제가 알게 된 내용을 공유해드리겠습니다. 이트리아가 이러한 재료를 어떻게 변화시키는지 궁금했거나 까다로운 케이스에 적합한 지르코니아를 고르는 데 어려움을 느낀 적이 있다면 제대로 찾아 오셨습니다. 여기서 저의 목표는 세부 사항을 단순화하고, 일반적인 단어로 무엇이 다른지 지적하며, 연구와 실제 작업에서 얻은 팁을 공유하는 것입니다.

이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)의 과학적 원리

환자 치료를 시작하기 전에는 모든 '세라믹'이 거의 비슷하다고 생각했습니다. 제가 틀렸습니다. YSZ에 대한 실제 이야기를 접한 후 지르코니아를 사용하는 방식이 완전히 바뀌었습니다.

지르코니아의 위상: 정사면체, 단사면체 및 입방체

설명하자면 지르코니아(이산화지르코늄 또는 ZrO₂)는 실제로 "상"이라고 하는 다양한 결정 모양을 취합니다. 순수한 지르코니아는 물이 얼거나 끓는 것처럼 뜨거워지거나 차가워지면 이러한 모양이 바뀝니다.

• 단선형 단계: 실온에서 안정적입니다. 치과 치료에는 충분히 강하지 않습니다.
• 사면체(t-ZrO₂): 1170°C 이상에서 나타납니다. 이 형태는 강도가 높고 쉽게 깨지지 않습니다. 이는 모든 치과의사의 귀를 즐겁게 합니다.
• 입방상(c-ZrO₂): 약 2370°C 이상으로 표시됩니다. 입방상이 더 선명해져 지르코니아가 실제 치아 에나멜과 더 비슷해집니다.

비결은 입안에서 상온에서 이 더 강하고 투명한 단계를 유지하는 것입니다.

치과용 지르코니아에서 이트리아의 역할

여기서 이트리아(이트륨 산화물, Y₂O₃)가 등장합니다. 이트리아를 지르코니아에 혼합하면 지르코니아가 식었을 때 약한 단사면체 모양으로 돌아가는 것을 방지할 수 있습니다. 이트리아는 첨가하는 양에 따라 정사면체 또는 입방체 모양을 "고정"합니다.

• 약 3몰% 이트리아를 사용하면 대부분의 곡물은 정방형을 유지합니다. 이렇게 하면 재료는 매우 강하지만 보기에는 약간 칙칙하고 백악질처럼 보입니다.
• 이트리아를 5몰%로 올리면 큐빅 입자가 그 자리를 대신합니다. 이 재료는 더 많은 빛을 투과시켜 특히 앞니를 만들 때 멋지게 보이지만 약간의 질감이 떨어집니다.

이트리아를 다이얼의 설정으로 생각하면 강인함과 멋스러움 중 하나를 선택할 수 있습니다.

사면체 형태에서는 균열이 시작되면 입자가 부풀어 오르고 밀려서 균열이 너무 빨리 커지는 것을 막을 수 있다는 멋진 사실이 있습니다. 이것이 바로 최초의 지르코니아 소재가 매우 견고했던 이유입니다.

지르코니아 세대 비교: 내가 배운 것

지르코니아는 오래 사용할 수 있고 보기에도 좋은 재료로 치과에서 큰 인기를 끌었습니다. 저는 예전의 두꺼운 브릿지부터 오늘날의 투명 앞니에 이르기까지 모든 버전으로 작업하게 되었습니다. 각 유형별로 어떤 것이 있는지 자세히 알아보겠습니다.

1세대 지르코니아(3Y-TZP)

3Y-TZP(3 몰% 이트리아 안정화 테트라고날 지르코니아 폴리크리스탈)로 시작했을 때는 브릿지와 크라운을 위한 무거운 흰색 프레임워크를 밀링하고 있었습니다. 이 소재는 굴곡 강도가 1000MPa를 훨씬 넘는 매우 견고한 소재입니다. 일부 브랜드는 심지어 1200MPa 이상의 수치를 자랑하기도 합니다!

• 좋은 지적입니다: 뒷니와 이를 갈는 환자에게 매우 튼튼합니다. 3Y-TZP로 만든 풀 컨투어 크라운은 깨지거나 부러지는 일이 거의 없습니다.
• 나쁜 점: 큰 문제는? 전혀 투명하지 않다는 것입니다. 염색이 잘 되어 있어도 자연스럽게 보이게 하는 것은 쉽지 않았습니다.
• 누가 사용해야 하나요? 이갈이를 하거나 크고 튼튼한 브릿지가 필요한 환자가 있다면 이 재료가 딱 맞습니다.

2세대 지르코니아(4Y-TZP)

다음으로 제작자들은 지르코니아를 더 보기 좋게 만들려고 노력했습니다. 그들은 3Y-TZP 공식을 정리하거나 이트리아를 4mol%까지 조금 더 첨가했습니다. 이를 3Y-TZP HT(고투명도) 또는 4Y-TZP라고 합니다.

• 좋은 지적입니다: 굴곡 강도는 약 700~900MPa로 이전만큼 강하지는 않지만 여전히 매우 강합니다.
• 보기: 좀 더 투명합니다(30-40%). 환자가 튼튼하면서도 중간 정도 보기 좋은 치아를 원했을 때 일부 앞니에 사용하기 시작했습니다.
• 팁: 이를 갈지만 외모에 신경을 많이 쓰는 분(소구치나 앞니 브릿지 등)에게는 4Y-TZP가 제 중간 지점입니다.

3세대 지르코니아(5Y-TZP)

저에게 정말 놀라웠던 것은 5Y-TZP 지르코니아였습니다. 5 몰% 이트리아는 큐빅 형태로, 이 소재는 리튬 디실리케이트처럼 거의 투명할 수 있습니다.

• 시스루: 50%까지(또는 그 이상). 5Y 모놀리식 크라운을 사용했을 때는 실제 치아가 아니라는 것을 알아차리기가 어려웠습니다.
• 단점: 굴곡 강도가 550~700MPa로 떨어지고 단단하지 않아서 더 큰 교량이나 세게 깨무는 환자에게 사용하기가 걱정됩니다.
• 최적 대상: 환자가 진짜 치아처럼 보이기를 원할 때, 특히 색상을 맞추기 어려울 때 앞니 하나 또는 베니어에 이 방법을 사용합니다.
• 조심하세요: 저는 큰 다리나 세게 갈아야 하는 사람에게는 5Y를 사용하지 않습니다. 그런 종류의 충격을 견디지 못하기 때문입니다.

4세대 지르코니아(멀티 레이어/그레이딩)

요즘에는 다층 블록이 있습니다. 잇몸 라인(보통 3Y 또는 4Y)에서 약간 흐릿하게 시작하지만 물리는 가장자리(최대 5Y)로 갈수록 매우 선명한 블록을 선택할 수 있습니다.

• 내가 좋아하는 이유: 이제 하나의 재료로 보기 좋은 앞니와 거친 뒷니를 모두 만들 수 있습니다.
• 제 조언입니다: 튼튼한 베이스와 치아 끝이 투명하게 보이는 효과를 모두 원할 때 유용합니다.
• 새로운 기능 각 레이어는 서로 다르므로 각 레이어에서 원하는 비트가 올바른 위치에 오도록 밀링 계획을 세워야 합니다.

세대를 아우르는 YSZ 속성 살펴보기

작은 수준에서 일어나는 일을 파악하면 다음과 같이 설명하는 데 도움이 됩니다. 왜 특정 경우에는 한 가지 유형의 지르코니아가 더 효과적입니다. 알아두어야 할 사항은 다음과 같습니다.

기계적 특성: 강도, 인성 및 마모

굴곡 강도

• 1세대(3Y-TZP): 1000-1200+ MPa. 기본적으로 입안에서 파괴되지 않습니다.
• 2세대(4Y-TZP): 700-900 MPa. 대부분의 경우 여전히 충분히 강력합니다.
• 3세대(5Y-TZP): 550-700 MPa. 일반 세라믹에 훨씬 가깝습니다.
• 멀티 레이어: 블록의 위치에 따라 다르지만 일반적으로 600~1,100MPa 사이입니다.

이가 갈리거나 큰 브릿지가 필요한 환자를 볼 때 초고강도 덕분에 걱정을 덜 수 있습니다. 얇은 앞니(베니어)와 한 번에 한 개씩 치아를 교정하는 경우 600MPa면 충분합니다.

골절 인성 및 균열 저항성

구형 3Y-TZP는 여러 번의 어려운 상황에서 저를 구해줬습니다. 알갱이가 부풀어 균열을 막는 방식이 차이를 만들었습니다. 큐빅 콘텐츠가 많아질수록 이 보너스를 잃게 됩니다.

• 3Y-TZP: 6.0-9.0 MPa√m
• 4Y-TZP: 4.0-6.0 MPa√m
• 5Y-TZP: 단 2.0-3.5 MPa√m
• 멀티 레이어: 3.0-7.0 MPa√m, 블록 슬라이스 위치에 따라 다름

내마모성

제가 배운 또 다른 사실은 지르코니아를 얼마나 매끄럽게 마무리하느냐가 어떤 브랜드를 구입하는 것보다 더 중요하다는 것입니다. 거친 지르코니아는 치아에 닿으면 씹히지만, 매끄럽게 연마된 지르코니아는 실제로는 부드럽습니다. 저는 항상 기공소에서 특히 풀 지르코니아 크라운의 경우 연마에 더 많은 시간을 할애하라고 말합니다.

광학 속성: 반투명 및 심미성

크라운이 석고 덩어리처럼 보인다면 "완벽한" 크라운이라고 자랑할 수 없습니다. 이트리아와 알갱이가 눈에 보이는 것을 어떻게 변화시키는지 알아보세요:

• 시스루(%)
  • 3Y-TZP: 20-25%(매우 흐림)
  • 4Y-TZP: 30-40%
  • 5Y-TZP: 45-50% 이상
  • 멀티 레이어: 최대 50%+까지 블렌딩 가능

제 메이크오버("앞머리 여섯 개" 미소)에서는 반투명을 추가한 것이 정말 큰 차이를 만들었습니다. 여전히 다양한 조명에 따라 소재가 반응하는 방식을 맞추는 데 어려움을 겪을 때가 있지만, 하면 할수록 점점 더 쉬워집니다.

생체 적합성: 지르코니아가 입안에서 작동하는 방식

모든 종류의 치과용 지르코니아는 잇몸과 조직에 친화적이라는 점이 계속 인상적입니다. 저는 사람들이 잘 만들어진 지르코니아 옆에서 수년간 건강한 잇몸을 유지하는 것을 보았습니다. 자극을 거의 일으키지 않습니다. 간혹 접착제나 합성물이 실패하는 경우도 있지만 지르코니아 주변 조직은 거의 항상 건강하게 유지됩니다.

조직이 건강하고 플라그가 덜 쌓여 잇몸 건강에 도움이 되며, 이는 기존의 금속 세라믹 크라운보다 큰 진전입니다.

노화 저항: 저온 성능 저하에 대한 교훈

커브형 지르코니아는 시간이 지남에 따라 마모될 수 있습니다(저온 열화, LTD라고 함). 물과 입안의 온도에 의해 입자가 수년이 지나면서 약한 단사형으로 변할 수 있습니다.

• 3Y/4Y 지르코니아: 제대로 만든다면 노화는 큰 문제가 되지 않습니다.
• 5Y 큐빅 지르코니아: 입방체 함량이 높을수록 입자 변화가 적다는 뜻이지만, 단점은 균열이 갑자기 커지는 대신 천천히 커질 수 있다는 것입니다.

제조업체는 더 나은 입자 크기와 베이킹 방법을 계속 연구하고 있습니다. 제 사무실에서는 항상 어떤 종류의 지르코니아를 사용하는지 다시 한 번 확인하고 마감 및 접합 지침을 따릅니다. 미리 주의를 기울이면 나중에 문제가 발생하지 않습니다.

실제 데이터, 임상 팁 및 사례 인사이트

저는 데이터를 좋아하지만, 사무실에서 데이터를 사용하는 것이 정말 중요합니다.

빠른 참조 비교 표

나의 임상 및 실험실 경험

사례 1: 그라인더용 백 티스 브리지
하부 브릿지가 긴 무거운 치아 그라인더를 고친 적이 있습니다. 1세대 3Y-TZP가 제 선택이었습니다. 5년이 지난 지금도 칩이나 균열 없이 튼튼하게 작동하고 있습니다. 높은 강도와 균열 차단 효과가 정말 대단하죠.

사례 2: 스마일 메이크오버
보기 좋은 앞니가 필요한 젊은 고객에게는 다층 5Y 블록의 자연스러운 색상 변화를 능가하는 것은 없습니다. 싱글 크라운이 완벽하게 조화를 이룹니다. 그녀는 여전히 칭찬을 받고 있습니다.

시멘팅 및 표면 트릭
시스루 지르코니아(5Y)의 경우 레진 시멘트를 사용하면 가장자리가 더 매끄럽고 단단해 보입니다. 3Y/4Y의 경우 보통 일반 시멘트를 사용해도 괜찮습니다. 종류에 관계없이 항상 내부를 청소하고(가능하면 폭파), 필요한 경우 일치하는 지르코니아 프라이머를 사용하세요.

마모 및 반대편 치아에
한 환자는 깨무는 가장자리가 닳아 없어져 속상해하며 내원했습니다. 그녀의 윗니 크라운은 거친 지르코니아로 되어 있었습니다. 제가 매끄럽게 연마했더니 치아가 더 이상 마모되지 않고 바로 기분이 좋아졌습니다. 지르코니아는 항상 연마하세요. 이걸 건너뛰지 마세요!

결론: 임상적 성공을 위한 최고의 지르니아 선택하기

돌이켜보면 정말 눈에 띄는 것은 치과용 지르코니아가 얼마나 많이 변했는지입니다. 예전에는 흐릿하게 보이던 브릿지에서 지금은 반짝이고 자연스러운 크라운까지 거의 모든 케이스에 맞는 유형이 있습니다.

다른 사람들에게 한 가지 당부하고 싶은 것이 있다면:

• 대형 교량이나 그라인더의 경우 여전히 클래식 3Y-TZP가 왕입니다.
• 외모와 힘을 모두 원하는 직업, 특히 앞니를 앞쪽으로 향하게 하고 싶다면 4Y-TZP를 선택하세요.
• 실제 치아처럼 보이게 해야 하는 경우 5Y-TZP 또는 다층 블록의 투명 레이어를 사용하되 너무 세게 밀지 마세요.

또한 사실을 확인하고, 제조업체의 규칙을 따르고, 각 케이스에 맞는 지르코니아를 선택해야 합니다. 계속 배우고 있지만, 이트리아가 지르코니아를 어떻게 변화시키는지 알게 되면서 제 작업과 환자들의 미소가 더 좋아졌어요.

더 멋진 치아와 크라운이 오래도록 유지되기를 바랍니다!