치과용 인상재 - 비가역성 하이드로콜로이드 (알지네이트)

흔히 알지네이트(alginate)라고 부르는 하이드로콜로이드는 졸에서 겔로의 변화가 화학반응에 의해 진행되므로 일단 겔이 형성되면 물리적 방법에 의해 졸 상태로 변화되지 않는 비가역성 탄성 인상재이다. 알지네이트 분말을 담아 구강 내에 위치시킨다. 그러면 졸은 일련의 화학반응을 거쳐 탄성 겔을 형성한다. 겔이 형성된 후 인상체를 구강 내에서 제거한다.

알지네이트 인상재는 다음과 같은 장점과 단점을 갖고 있다.

 

+ 장점

1) 다른 인상재만큼의 정밀도를 갖고 있다.

2) 빨리 경화되어 사용하기 쉽다.

3) 물의 온도에 따라 경화시간을 조절할 수 있다.

4) 값 비싼 장비가 필요 없다.

5) 다른 재료에 비하여 값이 싸다.

6) 물의 양에 따라 점조도가 달라진다.

7) 인상 채득 부위에 소량의 물이 있어도 부정확한 인상의 원인이 안 된다.

8) 청결이 용이하고 옷, 피부 등에 착색되지 않는다. 

9) 색깔, 맛, 경화시간 등이 다양하여 임상용도에 따라 선택할 수 있다.

 

+ 단점 

1) 인상 채득 직후부터 점진적 비가역성 수축이 일어나 변형의 원인이 된다.

2) 인상재 중 미세부 재현성이 제일 낮으며 표면 결함이 자주 일어난다.

3) 트레이에서 유지력이 약해 알지네이트에 심한 변형이 올 수 있다.

4) 금속모형재(은 또는 동 도금 포함)를 사용할 수 없다. 

 

이상의 장점과 단점 중에서 여러 가지 장점 때문에 예비인상이나 진단모형 제작을 위한 인상뿐만 아니라 인레이, 금관, 계속가공의치 제작에, 더 나아가서 국소의치, 총의치 제작에 응용하고 있지만 정확하게 다루어야 바람직한 결과를 얻을 수 있다. 

 

(1) 조성과 화학반응

알지네이트 인상재 분말의 전형적인 조성은 다음과 같다.

알진 산은 해초에서 추출하는 anhydro-mannuronic acid의 고분자 화하물이며 이것의 potassium과 sodium염이 치과용 인상재로 적합한 성질을 갖는다. 이 용해성 염들이 calcium 염과 반응하면 다음과 같은 반응으로 비용해성의 탄성 겔을 형성한다. 

용해성 potasium alginate와 calcium sulfate dihydrate는 모두 알지네이트 인상재의 분말에 포함되어 있어 물과 혼합하면 calcium sulfate dihydrate가 용해되고 potassium alginate와 반응하여 calcium alginate를 형성한다. Calcium algimate는 물에 녹지 않는 비용해성이며 겔이 된다. 이 반응은 비가역성이므로 calcium alginate는 졸로 환원되지 않는다. 

 

Potassium alginate + Calcium sulfate dihydrate (+water)  --->  Calcium alginate gel + Potassium sulfate

 

알지네이트 인상재는 환자에게 거부감을 주지 않기 위해서 방향제 등을 첨가한다.

 

(2) 성질 

① 작업시간

작업시간은 알지네이트 인상재를 혼합하기 시작해서 혼합한 알지네이트를 트레이에 담고  구강 내에 삽입할 때까지의 시간이며 이때까지 경화되어서는 안 된다. 급경화형의 작업시간은 1.25-2분이며 정상경화형은 3-4.5분이다. 혼합시간은 급경화형이 45초, 정상경화형이 30-75초이며 이 시간은 작업시간에 포함된다. 

 

② 경화시간 

경화시간은 제품에 따라 1-5분 정도이다. 알지네이트 인상재의 경화시간은 치과의사에 의해 어느 정도 조절이 가능하다. 경화시간을 분말의 양으로 조절하는 방법과 혼합시간으로 조절하는 방법은 알지네이트의 물리적, 기계적 성질의 변화를 초래하므로 사용하지 말아야 하며 사용하는 물의 온도로 조절하는 것이 가장 좋은 방법이다. 물의 온도가 1도씨 변화함에 따라 경화시간이 6초씩 변화한다. 즉 1도씨의 찬물을 사용하면 6초 정도 경화시간이 느려진다. 경화시간을 연장하기 위하여 18-24도씨의 물을 사용하는 것이 바람직하다. 여분의 양을 손가락으로 만져보아 묻어나지 않으면 경화가 되었다고 판단한다. 술자가 원하는 경화시간을 갖는 알지네이트 인상재를 선택하는 것도 한 가지 방법이 될 수 있다. 

 

③ 영구변형 또는 탄성 회복

인상 채득 시 알지네이트 인상재는 치아의 함몰부위나 채득 방법에 따라 압축력을 받아 변형이 일어나고 인상채득 후 어느 정도의 탄성회복이 일어나며 최종적으로 영구변형이 남게 된다. 한국산업표준 KS P ISO 21563에서 영구변형률을 5% 이하(또는 탄성회복률을 95% 이상)로 규정하고 잇다. 

 

④ 탄성

탄성은 인상체를 구강 내에서 제거할 때의 용이성, 즉 함몰부위에서 경화된 인상재가 얼마나 쉽게 빠져나올 수 있느냐 함을 의미한다. 한국산업표준 KS P ISO 21563에서는 1.000 g/cm²의 응력에서 5-20%로 규정하고 있다. 

 

⑤ 강도

인상 채득 시 알지네이트 인상재가 파절 되지 않고 충분한 강도가 필요하다. 주로 압축강도와 찢김 강도(tear strength)로 나타내며, 시간과 상관성이 있어 하중속도가 빠를수록 강도는 증가한다.

국제표준규격에서는 압축강도가 최소 3,570 g/cm² 이 되어야 하는 것으로 규정하고 있으며 보통 5,000-9,000 g/cm² 이 되고 있다.

찢김 강도는 380-700 g/cm²가 되며 이 성질은 압축강도 보다 더 중요하다. 찢김은 인상체의 얇은 부위에서 나타나며 인상체를 구강 내에서 제거하는 속도가 증가할수록 찢김 강도 값은 증가한다. 

최근에 개발되고 있는 알지네이트 인상재는 고무인상재에 비하여 아직 미흡하지만 그래도 종래의 제품에 비하여 찢김 강도가 증가하여 함몰부위나 치은연하에서 찢기지 않고 인상 채득이 되어 정밀한 인상을 얻을 수 있으며 찍긴 조각이 남게 되지 않아 부작용도 줄일 수 있게 되었다.