Nd : Yag 레이저 조사가 calcium fluoride 형성 및 치아 내산성에 미치는 영향

Abstract

[한글]

불소도포시 주로 형성되는 calcium fluoride는 구강내 환경에서 pH에 의해 조절되는 불소의 저장고 역할을 하여 치아우식 예방에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 불소도포의 우식예방 효과는 calcium fluoride를 얼마나 많이 형성시켜 오래 지속시키는 가에 달려있다. 이에 치아내산성 증가에 효과 있다고 알려진 Nd:YAG 레이저 조사가 calcium fluoride형성 및 치아 내산성에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해서 실험을 시행하였다.불소의 영구전치에서 276개의 시편을 제작하여 아무런 처치를 하지 않은 군을 대조군으로 하고 1.23% acidulated phosphate fluoride (APF) 5 분, 30분 도포 및 Nd:YAG 레이저 조사에너지 밀도 20 J/cm**2, 40 J/cm**2 의 조건에 따라 불소 도포군, 레이저 조사군, 불소 도포후 레이저 조사군, 레이저 조사후 불소 도포군으로 분류하였다. 불소도포를 시행한 경우 이를 다시 KOH처리 여부에 따라 나누어 23개의 실험조건을 만들었다. 각 실험조건에 12개의 시편을 배정하고 이중 10개의 시편은 불소 및 무기인 측정에, 나머지 2개의 시편은 표면 관찰에 사용하였다. KOH 비처치군에서 0.1 N HCIO^^4 로 enamel biopsy를 시행하여 탈회 법랑질의 불소농도 및 탈회깊이를 측정하였으며, KOH 처치군에서는 1 M KOH로 24 시간 처리하여 calcium fluoride를 정량 후 enamel biopsy를 시행하였다. 실험결과 얻어진 자료 및 주사전자현미경 관찰 소견을 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 1. KOH 비처치군에서 탈회된 법랑질의 불소농도는 레이저조사 후 불소도포시 레이저 에너지 밀도 증가에 따라 증가되는 경향을 보였다.

2. KOH 비처치군에서 범랑질 탈회깊이는 볼소를 5분 도포후 레이저20 J/cm**2 를 조사한 경우를 제외하고는 레이저와 불소를 병행하여 처치시 각각을 단독으로 처치시보다 탈회깊이가 작았다 (p < 0.05).

3. Calcium fluoride의 양은 레이저의 조사에 의해 유의 있게 증가하지 않았다 (p > 0.05).

4. Calcium fluoride 입자는 불소만 도포한 경우에 비해 레이저 조사후 불소도포시 입자크기가 증가되었으며, 불소도포후 레이저 조사시 입자크기의 증가와 함께 일부 융합된 양상을 보였다.

5. KOH 처치군에서 법랑질의 불소농도는 불소를 30분 도포후 레이저를 조사한 경우를 제외하고는 대조군의 불소농도와 유의한 차이가 없었다(p > 0.05),

6. KOH 처치군에서 불소와 레이저를 병행한 경우, 불소만 도포한 경우보다 탈회된 법랑질의 깊이가 작았다 (p < 0.05).

7. KOH 비처치군에서 탈회된 법랑질의 불소농도와 탈회깊이의 상관관계(Spearman correlation coefficient: -0.6281)는 KOH 처치군 (Spearman correlation coefficient: -0.3792)에 비해 높은 음의 상관 관계를 보였고, 동일한 조건으로 불소도포 및 레이저 조사를 시행한 경우에 있어서 KOH처리 여부에 따른 탈회법랑질 깊이의 유의차가 있는 경우 calcium fluoride의 형성량이 많았다.

이상의 실험결과로 미루어 보아 레이저 조사가 calcium fluoride의 형성량에 영향을 미치지 않았으나 레이저 조사의 영향으로 calcium fluoride의 용해가 감소하는 것으로 판단된다. 또한 불소도포 및 레이저 조사의 병행은 각각을 단독으로 처치한 경우에 비하여 치아 내산성 증가면에서 유리하므로 임상에서 불소도포주기 연장과 같은 유용한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

[영문]

Calcium fluoride, created by topical fluoride application, is the reservoir for fluoride ion regulated by pH in the oral environment. Therefore, the amount and the maintenance of calcium fluoride have an important role in preventing dental caries. The aim of this study is to evaluate the effect of Nd:YAG laser irradiation on the generation of calcium fluoride and the acid resistance of tooth enamel.

The bovine anterior permanent teeth were prepared (n = 276), and divided into following groups : no treatment (control), fluoride application alone, laser irradiation alone, laser irradiation after APF application, and APF application after laser irradiation. And each group was subdivided based on the application time of 1.23% acidulated phosphate fluoride(APF) ( 5 min and 30 min) and the irradiation energy of Nd:YAG laser(20 J/cm**2 and 401/cm**2).

In case of fluoride application, each group was divided according to KOH treatment. Twenty three treatment conditions were made for this experiment and twelve specimens were assigned to each treatment condition. In each treatment condition, ten specimens were used for chemical analysis and two specimens were observed under SEM.

In groups without treating KOH, fluoride content and the depth of enamel dissolved were measured using enamel biopsy technique. In groups with treating KOH, the amount of calcium fluoride was measured by the treatment with 1 M KOH for 24 hours and enamel biopsy was performed after KOH treatment.

The results were analyzed by the fluoride content and the depth of enamel dissolved by enamel biopsy, amount and thickness of calcium fluoride, and the surface structures of enamel. The results are as follows;

1. In groups without treating KOH, the fluoride content of removed enamel showed a positive relationship with the energy density of laser when the laser irradiated before fluoride application.

2. In groups without treating KOH, the depth of enamel dissolved decreased more with the combined laser and fluoride treatment than with laser or fluoride treatment, except for the case of 20J/cm**2 laser irradiation after 5 minute fluoride application (p < 0.05).

3. The amount of calcium fluoride did not increased by laser treatment with no statistical significance (p > 0.05).

4. The particle size of calcium fluoride increased in case of fluoride treatment after laser irradiation, compared with fluoride application alone. In case of laser treatment after fluoride application, the particle size of calcium fluoride increased and some of the particles fused as well.

5. There were no significant differences in the fluoride content of dissolved enamel between groups without treating KOH and control group, except for the case of laser irradiation after treatment of APF for 30 minutes (p > 0.75).

6. In groups with treating KOH, depth of removed enamel in the groups of combined treatment with laser and fluoride was shallower than that in fluoride application groups (p < 0.05).

7. In groups without treating KOH, the relationship between fluoride content and the depth of enamel dissolved showed more negative(Spearman correlation coefficient: -0.6281)than in groups with treating KOH (Spearman correlation coefficient: -0.3792). The greater amount of calcium (fluoride could be found in case where there was a significant differences of the depth of enamel dissolved between groups with and without treating KOH.

From these results, it can be concluded that laser seems to be a little effects on the amount of calcium fluoride formation, but has some effect on the lowering the solubility of calcium fluoride. As the combined treatment of laser and fluoride application showed more effective acid-resistant properly, more extended recall period for fluoride application can be achieved with this combined treatment in the clinic.