KR20150144028A

KR20150144028A - 치과용 충전재

Info

Publication number: KR20150144028A
Application number: KR1020140072618A
Authority: KR
Inventors: 노효섭
Original assignee: 드림소재(주)
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2015-12-24

Abstract

본 발명은 치과용 충전재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 규산 삼칼슘(tricalcium silicate, 3CaO.SiO2), 규산 이칼슘(dicalcium silicate, 2CaO.SiO2), 알루민산 삼칼슘(tricalcium aluminate, 3CaO.Al2O3) 및 철알민산 사석회(tetracalciumaluminoferrite, 4CaO.Al2O3.Fe2O3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 충전재에 관한 것이다.

Description

치과용 충전재{DENTAL FILLING MATERIALS}

치아 표면의 칼슘, 인과 같은 성분이 산에 의해 녹고 단백질과 같은 성분이 삭아서 치아에 구멍이 생기는 현상을 치아우식증이라고 하며, 이러한 치아우식증은 일반적으로는 충치라고 불린다.

치아우식증이 광범위하게 진행된 경우에는 일반적으로 근관 치료와 직접 혹은 간접 치수 복조술이 적용될 수 있다. 통상적으로는 근관 치료가 시행되고 있지만 이는 긴 시술 시간, 복잡한 시술법 및 많은 치료 비용을 요하는 단점이 있다. 따라서, 직-간접 치수 복조술이 높은 성공률로 안정적으로 적용될 수 있다면, 많은 환자들이 치과 치료에 따른 공포, 광범위한 치아 삭제에 따른 고통 및 많은 비용으로 인한 부담을 겪지 않을 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 활발하게 행해지고 있다.

특히, 유치에서 광범위한 치아우식증이 진행되는 경우, 통상적으로 치수 절단술을 시행하게 되는데, 이때 사용되는 약제로는 포르모크레졸(formocresol), 페릭설페이트(ferric sulfate) 등이 있다. 그러나, 주로 사용되는 포르모크레졸은 발암 성분을 함유하고 강한 세포 독성을 나타낸다는 단점이 있고, 최근에 주로 연구되고 있는 페릭 설페이트(ferric sulfate)는 강한 세포 독성과 치근 흡수 등의 문제점을 나타내고 있어 아직까지 널리 활용되지 못하고 있다.

한편, 친환경 생체재료로서 시멘트의 응용에 대한 연구가 활발히 이루워지고 있으며, 그 중 치과용 시멘트는 다양한 용도로 사용될 수 있으나 특히 삭제된 치아에 대한 수복물의 유지력을 제공하는 접착제(luting agent)로서의 기능과 형성된 와동을 영구 또는 임시로 충전하는 수복재(restorative materials)로서 활용되고 있는 실정이다. 이와 같이, 생체 재료로 연구되고 있는 시멘트는 그 기본성분, 분말과 액체의 성분, 용도, 형태, 및 반응에 따라 세부 분류될 수 있으며, 도 1은 생체 재료로서 사용되는 시멘트를 표로 도식화한 도면이다.

최근에는 MTA(Mineral Trioxide Aggregate)를 이용한 치수 복조술이 광범위하게 연구되고 있는데, 이는 수화 시에 발생하는 칼슘하이드록사이드(calcium hydroxide; Ca(OH)2)를 적절히 중화시키지 못하므로, 높은 수화열이 발생하게 되고 중화되는데 걸리는 시간도 너무 길어서, 직접 치수 복조술에 적용하기에는 곤란한 부분이 많다. 그러나, 이는 후술하는 바와 같은 장점이 또한 있어서 여전히 그 개선을 위해 많은 노력이 경주되고 있다.

한편, 치과 치료용 충전재로 사용되는 칼슘하이드록사이드 제재로는 자가중합형 칼슘하이드록사이드 제재 및 광중합형 칼슘하이드록사이드 제재가 있다. 그러나, 자가중합형 칼슘하이드록사이드 제재나 광중합형 칼슘하이드록사이드 제재는 낮은 압축 강도와 낮은 내화학성, 그리고 세포 독성으로 인해 직접 치수 복조술에 적용할 때의 성공률이 너무 낮아서 간접 치수 복조술에 국한되어 사용되며 낮은 내화학성으로 인해 일반적으로는 잘 사용되지 않는다.

또한, IRM 등의 산화 유지놀 제재가 직접 치수 복조술에 사용되기도 하지만, 이 역시 낮은 성공률로 인하여 실제 임상에서는 그 사용이 기피되고 있다.

따라서, 역시 앞서 설명한 바와 같은 MTA가, 손상된 근관을 치료할 때 사용되는 제재로서, 기존의 칼슘하이드록사이드 제재와 달리 탁월한 생체친화성 및 치조골의 유도 재생 능력과, 이차 상아질 및 백악질의 형성을 촉진시키는 효과를 달성하므로, 이에 대한 더 다양한 연구가 진행되고 있다.

그러나, 이 역시 긴 경화 시간(초기 경화에 3시간 이상 필요함), 열악한 조작성(굳기 전에 물, 식염수, 피 등에 쉽게 씻겨 나가고 흐름성이 나빠서 시술상 난점이 있음), 높은 수화열, 지속적인 칼슘하이드록사이드의 분비로 인해 기존의 술식과 재료로는 회복이 어려운 치아(특히, 미완성 치근첨을 가진 치아)의 신경 치료 시와 같이 치근 천공 부위를 폐쇄할 필요가 있는 경우에 한정되어 사용되었다. 또한, 재료비가 비싸다는 점도 그 사용 범위가 한정되도록 하는 원인이었다.

특허공개 제10-2012-0016432호

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 규산 삼칼슘(tricalcium silicate, 3CaO.SiO2), 규산 이칼슘(dicalcium silicate, 2CaO.SiO2), 알루민산 삼칼슘(tricalcium aluminate, 3CaO.Al2O3) 및 철알민산 사석회(tetracalciumaluminoferrite, 4CaO.Al2O3.Fe2O3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 충전재에 관한 것이다.

본 발명에 따른 치과용 충전재는 규산 삼칼슘(tricalcium silicate, 3CaO.SiO2), 규산 이칼슘(dicalcium silicate, 2CaO.SiO2), 알루민산 삼칼슘(tricalcium aluminate, 3CaO.Al2O3) 및 철알민산 사석회(tetracalciumaluminoferrite, 4CaO.Al2O3.Fe2O3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 산화비스무트(Bismuth oxide,Bi2O3) 20 중량% 내지 40중량%를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 산화비스무트의 부피비는 30%이하인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 에폭시 수지 12 내지 15 중량%; 및 에폭시 수지 경화제 15 내지 25 중량%;를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 또는 비스페놀 F형 에폭시인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 에폭시 수지 경화제는 폴리아미드 수지인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 가속제로서 칼슘 클로라이드, 칼슘 나이트라이드/나이트레이트, 및 칼슘 포메이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 치과용 충전재를 이용한 근관 충전 방법에 관한 것으로서, 상기 치과용 충전재를 준비하는 단계; 상기 치과용 충전재를 치과용 시린지에 주입 충전하는 단계; 및 상기 치과용 시린지를 이용하여 근관에 상기 치과용 충전재를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 속경화성 및 내화학성이 우수하고 식염수에 의해서 치아에 충전될 수 있으므로, 치과 치료용 충전재로서 유용하다.

또한, 본 발명에 따르면, 기존의 기술로는 시술에 어려움이 많았던 직접-간접 치수 복조술 및 유치 치수 절단술에도 적용이 가능하고, 기존의 MTA로만 치료가 가능했던 미완성 감염 근관의 치료에도 유용하게 적용될 수 있는 치과 치료용 충전재를 획득할 수 있게 된다.

결곤적으로, 본 발명에 따르면 기존 재료인 MTA는 시멘트 분말이나 수분의 양을 이용한 점조도 조절이 어렵고 조작성이 떨어진다는 단점을 개선한 치과용 충전재 조성물을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 생체 재료로서 사용되는 시멘트를 표로 도식화한 도면이다.
도 2는 시멘트 강도의 제어방법을 표로 도식화한 도면이다.

본 발명에 따른 치과용 충전재의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

도 2는 시멘트 강도의 제어방법을 표로 도식화한 도면이다.

상술된 치과용 충전재 구성 성분으로서 규산 삼칼슘, 규산 이칼슘, 알루민산 삼칼슘 및 철알민산 사석회는 포틀랜드 시멘트와 동일한 것으로서 클링커로서 존재하게 된다.

기존의 MTA는 너무 고가의 재료라는 문제가 있으며, 이런 이유로 MTA와 화학적 조성이 유사한 포틀랜드 시멘트가 MTA의 대체 성분으로 사용되었으며, 포틀랜드 시멘트는 생체 적합성에 있어서도MTA와 유사하다는 기존 연구 결과가 다수 보고되어 있기 때문이다.

여기서, 클링커란, 성분의 일부가 융해하여 전체가 괴상소결물(塊狀燒結物)로 된 덩어리를 말하며, 소괴(燒塊)라고도 한다. 일반적으로는 시멘트의 원료가 로터리킬른(rotary kiln) 등에 의해 작은 덩어리로 소성된 것을 의미한다.

이때, 산화비스무트(Bismuth oxide,Bi2O3) 20 중량% 내지 40중량%를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

산화비스무트는 방사선 조영제로서도 기능을 수행한다.

방사선 조영제는 방사선 불투과성을 부여하여 방사선 사진에서 재료의 관찰이 가능하도록 하며 상아질과 구분되는 충분한 불투과도를 부여한다. 아울러 점조도를 조절함으로써, 임상 시술에 적용한 후 초기 경화반응 동안 충전 재료가 조직 내로 씻겨나가는 것을 최소화하는 역할을 수행한다.

따라서, 이러한 효과를 충분히 수행하기 위해서는 산화비스무트가 20 중량% 내지 40중량% 정도 추가되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 치과용 충전재는 에폭시 수지 12 내지 15 중량%; 및 에폭시 수지 경화제 15 내지 25 중량%;를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 에폭시 수지는 포틀랜드 시멘트 분말을 필러화하도록 기질로 사용되며, 혼합물은 주입 방법으로 적용할 수 있는 적당한 점조도와 흐름성을 갖게 된다. 구체적으로 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 또는 비스페놀 F형 에폭시인 것이 바람직하다.

여기서, 에폭시 수지 경화제는 주재료인 에폭시 수지를 경화시키기 위하여 사용되고, 상기 에폭시 수지 경화제는 폴리아미드 수지, 변성 폴리아미드 수지, 변성 에폭시 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 폴리아미드 수지를 사용할 수 있음을 유의한다.

에폭시 수지의 함량은 12 내지 15 중량%, 에폭시 수지 경화제의 함량은 15 내지 25 중량%인 것이 바람직하다.

이때, 에폭시 수지의 함량이 15 중량%를 초과하는 경우 점조도가 낮아지며 흐름성이 좋아지지만, 초기 경화가 지연된다. 경화 시간의 지연은 에폭시 수지의 경화제의 함량을 증가시켜 조절할 수 있지만 상대적으로 생체 적합성이 낮아질 수 있음을 유의한다.

반대로 에폭시 수지의 함량이 12 중량% 미만인 경우에는 상대적인 경화제의 비율 증가로 초기 경화는 빨라지지만 전체 함량에서 시멘트 분말 비율이 늘고 점조도가 높아지면서 흐름성은 악화되므로 바람직하지 못하다.

추가적으로, 본 발명에 따른 치과용 충전재는 선택적으로 가속제를 더 포함할 수 있고, 가속제로서 칼슘 클로라이드, 칼슘 나이트라이드/나이트레이트, 및 칼슘 포메이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있음을 유의한다.

한편 본 발명에서의 치과용 충전재로서의 조성물의 각 성분 비율은 요구되는 물리적 특성에 따라 조절하여 적용할 수 있음을 유의한다.

특히 방사선 조영제 사용되는 산화비스무트의 함량과 서로 상관관계가 있다. 포틀랜드 시멘트의 함량이 높은 경우에는 방사선 조영제의 함량이 너무 높지 않은 것이 적절한 임상 효율성을 유지하여 준다. 즉 포틀랜드 시멘트와 방사선 조영제의 함량이 모두 높은 경우 분말 성분이 과하게 되어 오히려 완전 경화가 지연되거나 치근단 역충전 와동벽과의 긴밀도가 감소(미세누출이 증가)될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다. 이러한 점을 고려한다면, 포틀랜드 시멘트와 방사선 조영제의 총 중량이 70%를 넘지 않도록 조절하는 것이 바람직하다.

이때 치과용 충전재는 상술된 치과용 충전재 조성물이면 충분함으로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 치과용 충전재의 충전을 위해 주입 시린지를 이용할 수 있으며, 시린지는 통상의 페이스트 주입용 시린지 형태를 가질 수 있으며 다양한 형태의 치과용 시린지(예: Centrix syringe 등)로도 적용이 가능함을 유의한다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 기존 재료인 MTA는 시멘트 분말이나 수분의 양을 이용한 점조도 조절이 어렵고 조작성이 떨어진다는 단점을 개선한 치과용 충전재 조성물을 제공할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

규산 삼칼슘(tricalcium silicate, 3CaO.SiO2),
규산 이칼슘(dicalcium silicate, 2CaO.SiO2),
알루민산 삼칼슘(tricalcium aluminate, 3CaO.Al2O3) 및
철알민산 사석회(tetracalciumaluminoferrite, 4CaO.Al2O3.Fe2O3)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 치과용 충전재.
제1항에 있어서,
산화비스무트(Bismuth oxide,Bi2O3) 20 중량% 내지 40중량%를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 치과용 충전재.
제1항에 있어서,
에폭시 수지 12 내지 15 중량%; 및
에폭시 수지 경화제 15 내지 25 중량%;를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 치과용 충전재.
제3항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 또는 비스페놀 F형 에폭시인 것을 특징으로 하는, 치과용 충전재.
제3항에 있어서,
상기 에폭시 수지 경화제는 폴리아미드 수지인 것을 특징으로 하는,
치과용 충전재.
제3항에 있어서,
가속제로서 칼슘 클로라이드, 칼슘 나이트라이드/나이트레이트, 및 칼슘 포메이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
치과용 충전재.
치과용 충전재를 이용한 근관 충전 방법에 있어서,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 치과용 충전재를 준비하는 단계;
상기 치과용 충전재를 치과용 시린지에 주입 충전하는 단계; 및
상기 치과용 시린지를 이용하여 근관에 상기 치과용 충전재를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
치과용 충전재를 이용한 근관 충전 방법.