브라켓 부착을 위한 변형된 레이저 부식법 document_id A220517036213

전단결합강도를 강화하기 위해 레이저를 이용한 부식과 산을 이용한 부식의 비교 연구가 많이 진행되어왔다. 본 연구에서는 Er, Cr YSGG laser와 전통적인 산부식법을 혼합한 방법의 전단결합강도의 변화에 대한 평가를 하고자 한다. 교정적인 목적으로 발치된 64개의 건전한 소구치를 이용하여 16개씩 4개의 군으로 나누었다. 첫 번째 군은 37% 인산을 15초 적용시키는 전통적인 부식 방법을 택하였고, 두 번째 군은 물방울레이저로 1.5 W로 10초간 부식시킨 후 전통적인 산부식 방법을 시행하였다. 세 번째 군은 두 번째 군과 같지만 산부식을 먼저 시행한 후 물방울레이저로 부식시켰다. 네 번째 군은 물방울레이저를 이용하여 1.5 W로 15초간 부식시켰다. 이후 전단결합강도의 측정 및 치아 표면의 특징 관찰, 그리고 접착제잔류지수를 평가하였다. 두 번째, 세 번째 군은 첫 번째, 네 번째 군에 대하여 전단결합강도가 높게 측정되었다. 하지만 두 가지 기법의 복합사용 순서를 달리한 두 번째, 세 번째 군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았다. 기존 산부식을 이용한 브라켓 접착법보다 산부식과 Er, Cr YSGG laser를 복합적으로 사용 시, 향상된 전단결합강도를 얻을 수 있다. 레이저는 보통 레이저 시스템의 내부에서 에너지로 레이저 빛을 만들기 위해 채워진 활성매질로 이름 지어지며, 이들 매질에 따라 서로 다른 파장의 빛을 만들어낸다. 각 파장대에 따라서 각 파장이 갖는 absorption 계수에 따라 레이저 빛은 표적조직에 특이적으로 상호작용하고 흡수되는 성질을 갖는다. 물방울레이저는 Er, Cr YSGG를 매질로 하여발생되는 레이저로 2,780 나노미터의 파장이 갖고 있는 가장 이상적인 수분흡수성을 바탕으로 하여물 분자를 팽창 폭발시켜 물방울 자체에서 발생하는 물리적 힘과 레이저를 결합하여 조직의 절개 및절삭을 한다. 이 현상을 Hydrokinetic이라 부르며 이러한 Hydrokinetic 현상이 Er, Cr YSGG laser를 다른 laser와 구별 짓게 하는 근본 원리가 된다. 기타 다른 종류의 레이저와의 가장 큰 차이점은 Er, Cr YSGG laser는 레이저에너지를 받은 물방울의 운동에너지로 조직을 절개 절삭하는 것이고 타 레이저는 먼저 레이저를 조직에 쏘인 후 물을 뿌려 식히는 것으로 이미 조직에 열에 의한 손상을 입힌 후물로 식히는 효과를 가져다주는 것이다. 실제로 Rizoiu 등의 연구에 의하면 hydrokinetic laser는 치아표면 등의 경조직에 사용되었을 때 실제로 치수온도를 2°C만큼 줄일 수 있다고 하였으며, 또한 삭제하는 동안에 도말층의 제거가 된다는 장점이 있다고 하였다. 이는 Er, Cr YSGG laser의 사용이 치수에 위해되지 않는다는 것을 증명해 주었다. Hydrokinetic laser는 경조직에 대한 절삭효과 및 절삭과 동시에 부식을 시행할 수 있고, bur를 이용한 치질 삭제에 따른 도말층의 생성을 레이저를 이용한 치료에서는 최소화할 수 있어서9 컴포짓트 레진을 이용한 우식 치료에 많은 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 예전부터 레이저를 통해 산부식을 대체하려는 시도가 있었지만 레이저를 이용한 부식의 결합강도의 유효성에는 다양한 의견들이 있다. Ariyaratnam 등은 산부식과 Nd YAG laser를 이용한 etching의 비교에서 Nd YAG laser etching의 경우 산부식에 비해 유용하지 않다라고 하였고, 다른 연구에서 Nd YAG laser를 조사한 후에 짧은 시간 산부식을 병행하면 결합강도에서 보다 향상된 결과를 얻을 수 있다고 하였다. Hydrokinetic laser에 관해서 Ozer 등은 임상적으로 산부식을 대체할 만하다라고 하였고, Uşümez 등은 임상적으로 대체할 만하지 않다라고 하였다. 다시 말하면 레이저를 이용한 산부식의 대체는 아직 그 효과에 있어 변이가 심하고, 아직 뚜렷이 정립된 절차가 없기에 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서는 법랑질 표면에 대한 산부식과 Er, Cr YSGG laser를 이용한 산부식의 효과 차이를알아보고, 이들의 혼합 사용이 그 결합력에 있어서 어떠한 작용을 하는지, 그리고 혼합사용 시의 순서를 달리 했을 때 전단결합강도의 차이를 알아보고자 했다. 그 결과 Er, Cr YSGG laser만을 이용한 네번째 군의 전단결합강도는 평균 12.06 MPa, 전통적인 산부식만 시행한 첫 번째 군은 평균 14.16 MPa, Er, Cr YSGG laser를 이용한 부식 후 산부식을 시행한 두 번째 군은 평균 17.57 MPa, 산부식을 한 이후 Er, Cr YSGG laser 부식을 한 세 번째 군은 평균 18.29 MPa을 나타내었다. 이들은 유의성 있는 차이를 보였으며 다중비교에서 두 가지 방법의 혼합사용을 한 두 번째, 세 번째 군 사이와 단독 사용한 첫번째, 네 번째 군 사이에서 상관관계를 보였다. 두 가지 방법을 혼합 사용한군에서 단독 사용한 군보다 통계적으로 유의할 만큼 월등히 높은 결합 강도를 보여주고 있었다. 산부식과 Er, Cr YSGG laser 부식의 혼합사용 시 그 순서에 의한 차이는 즉, 두 번째, 세 번째 군의 차이는 그 전단 결합 강도에 있어서 평균값의 절대치는 세번째 군이 높았으나 통계적으로 유의할 만한 차이를 보이지 않았다. 첫 번째 군과 네 번째 군 사이에도 통계적으로 유의할 만한 차이는 없는 것으로 나왔다. 다만 laser만 단독 사용한 경우 절대적인 전단결합강도는 평균 2 MPa 정도 낮았고, 편차 또한 크게 나왔다. 하지만 Reynolds는 적절한 교정력에 견디기 위한 접착 강도는 최소 6 8 MPa정도라고 보고한 바 있으며, 이는 네 번째 군에서도 이에 만족하는 충분한 강도를 보여주므로 laser만 단독 사용하는 부식 방법도 브라켓 접착에 사용할 수 있을 것으로 여겨진다. 한편 Fig 2의 그래프에서 보면, Er, Cr YSGG laser를 사용한 군과 그렇지 않은 군의 편차에서 Er, Cr YSGG laser를 사용한 군의 편차가 큰 것을 알 수 있다. 각 군 간의 표면을 주사전자현미경을 통해 관찰해 보면 첫 번째 군에서는 기존 산부식 연구결과와 마찬가지로 규칙적이고 미세한 부식 패턴이 나타났고, 네 번째 군에서는 산부식에 의해 생긴 패턴보다 규모가 매우 크고 불규칙하게 되어 있다. 이는 레이저의 pulse 빈도와 초점의 크기가 술자가 정해진 시간 동안 일정부위를 부식시키는데 있어서 불규칙적인 부식을 할 수밖에 없는 상황을 만들기 때문이라 생각된다. 그리고 이러한 불규칙성은 결합력을 더욱 강하게 할 수도, 약하게 할 수도 있다. 다시 말하면 술자의 기술에 따라 결합강도의 차이가 발생하는 것으로 보인다. 이전의 Uşümez 등의 실험에서도 역시 Er, Cr YSGG laser를 이용한 법랑질의 부식은 그 결합강도의 범위가매우 넓다라고 밝혔으며 본 실험과 같은 결과를 보여주고 있다. 산을 이용한 부식은 치아 법랑질 및 상아질의 탈회를 동반하는 침습적인 작용이기 때문에 부식 이후 적절한 후처치 및 환자의 관리가 동반되지 않는다면 우식에 취약할 수밖에 없다. 더욱이 브라켓을 이용한 교정치료는 그 구조상 치태관리에 불리하며, 브라켓을 붙이기 위해 산부식이 된 치질은 우식에 더욱 위험할 수 있다. Hydrokinetic laser를 이용한 실험실 측정에서 골조직을 삭제할 때 골조직이 녹거나, 타거나, 칼슘포스페이트의 비율이 변하거나 하는 변성이 없음을 밝혔다. 이는 Er, Cr YSGG laser를 이용한 법랑질의 부식이 산을 이용한 부식보다 우식에 취약한 브라켓주위 부분을 최소화 할 수 있음을 의미한다. 산부식과 hydrokinetic laser의 복합적 사용은 그 순서에 있어서 산부식을 먼저 시행한 후 레이저를 사용하게되면 탈회된 법랑질 표면을 최소화시키면서도 결합강도를 증진시킬 수 있는 좋은 방법이라 생각된다. 이에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다. 산부식과 Er, Cr YSGG laser를 복합 사용하는 것은분명 결합강도에 있어서는 어느 정도 효용을 보인다. 하지만 한 단계의 절차가 추가되는 만큼 복잡해지고 환자와 술자에게 불편감을 야기할 수 있다. 단순히 브라켓을 접착하는 데에 있어서 일반적인 상황이라면 굳이 복잡한 절차를 통해 결합력을 향상시킬 필요는 없는 것으로 여겨진다. 하지만, 협측구가 존재하는 제1, 2대구치들은 pumice를 통해 충분히 치태가 제거가 되지 않을뿐더러, 우식에도 매우취약한 부위이다. 게다가 교정용 철사에 의한 응력이 크게 작용하는 부위이며, 교합력의 대부분이 집중되므로 그 피로도 또한 상당한 부위이다. 이러한이유로 많은 교정의들은 제1, 2대구치의 브라켓 탈락을 많이 경험한다. 강한 브라켓 접착을 위한 대안으로 제1대구치 브라켓은 밴드를 이용하여 접착을 하기도 하지만 이는 치주적 부작용이 있을 수 있고, Johnston 등은 대구치의 경우 약 60초간 산부식을하는 것이 강한 접착에 유리하다고 밝혔지만 보다 긴 시간의 산부식은 법랑질의 탈회라는 측면에서치명적인 단점이 있다. 이러한 부분에 있어서 본 연구에서 실시한 Er, Cr YSGG laser와 산부식의 복합적사용은 협측구 치태제거, 결합강도의 향상, 법랑질탈회를 줄인다는 측면에서도 매우 이로울 것으로생각된다. 결론이상을 종합해 볼 때 Er, Cr YSGG laser를 이용한법랑질의 부식은 산부식과 더불어 단독으로 사용한경우보다 이 둘을 복합적으로 사용하였을 때 보다높은 결합강도를 갖으며, 이는 브라켓 접착 시 보다강한 결합력이 필요한 부위에 선택적으로 사용될수 있다.