Assessment of dental caries activity using quantitative light-induced fluorescence and microbial distribution in primary molars

Abstract

우식 병소의 활성도를 파악하는 것은 해당 병소의 치료 유무를 결정하는데 있어서 매우 중요하며, 이를 시각과 촉각으로 판단하는 과정은 다소 주관적이고 어려움이 따른다. 이러한 우식의 활성도를 정량적인 측정값을 통해 구분할 수 있고 병소 또는 주변 환경의 미생물학적 분포 차이를 파악할 수 있다면 우식병소의 활성도 파악은 좀 더 객관적이고 쉽게 판단이 가능할 것이다. 이에 본 연구에서는 유구치에 존재하는 우식병소들의 활성도에 따라 정량광형광기술을 이용한 우식병소의 정량적 측정값들, 해당 병소를 가지고 있는 환자에서 얻어진 우식조직과 타액의 세균 분포에 차이가 나타나는지를 확인하려고 한다. 이번 연구는 34명의 어린이로부터 총 34개의 유구치를 평가하였다. 우식병소의 활성도는 International Caries Classification and Management System의 분류기준에 따라 활성, 비활성 군으로 분류하였다. 우식병소의 정량적 분석을 위해 정량광형광기를 이용하여 우식병소의 영상을 채득하였다. 우식병소의 상아질과 환자의 타액을 채득하였고, 정량적 중합효소 연쇄반응 분석을 통해 특정 세균종 (S. mutans, S. sobrinus, Lactobacillus species, F. nucleatum, P. nigrescence, P. intermedia, C. albicans)의 분포를 정량적으로 분석하였다. 우식병소의 활성도에 따른 정량광형광기술을 통한 정량적 측정값, 우식병소 및 타액의 세균분포 차이를 통계적으로 확인하기 위하여 Mann-Whitney U test가 수행되었다. 활성 우식 병소에서 정량광형광기술을 통해 얻어진 정량적 측정값 중 적색 형광과 연관된 측정값들 (∆R, ∆Rmax)이 유의미하게 높은 값을 나타내었다 (∆R, p = 0.009; ∆Rmax, p = 0.014). 우식 병소 조직의 Lactobacillus species (p = 0.010) 및 타액의 S.sobrinus (p = 0.017) 비율 또한 활성 우식병소에서 유의미하게 높은 비율을 나타내었다. 본 연구를 통해 유구치의 우식병소의 활성을 파악하는데 있어 정량광형광기술의 적색 형광 측정값과 우식병소의 Lactobacillus species 및 타액의 S.sobrinus의 분포비율이 연관성이 있음을 확인할 수 있었다. Evaluation of the activity status of dental carious lesions, a fundamental factor in deciding the course of treatment, is a subjective and challenging clinical task. If the activity status of a lesion can be distinguished through quantitative measurements, and the difference in the microbiological distribution of the lesion or the surrounding environment can be identified, the activity status can be determined more objectively and easily. Therefore, this study aimed to assess differences in quantitative measures obtained from the quantitative light-induced fluorescence method and microbial composition of carious dentin and saliva according to the activity status of caries lesions in primary molars. A total of 34 teeth from 34 children were evaluated in this study. The activity status of carious lesions was classified using the International Caries Classification and Management System criteria (active or inactive). Images of the carious lesions were captured using a quantitative light-induced fluorescence device for quantitative analyses. Carious dentin and saliva were collected to detect and quantify selected bacterial species (S. mutans, S. sobrinus, Lactobacillus species, F. nucleatum, P. nigrescence, P. intermedia) and C. albicans by quantitative polymerase chain reaction. Mann–Whitney U tests were performed to evaluate differences in quantitative measures from quantitative light-induced fluorescence, the microbial composition of carious dentin, and saliva according to the activity status of carious lesions. Red fluorescence values (∆R, ∆Rmax) from the quantitative light-induced fluorescence method were significantly higher in active lesions (∆R, p = 0.009; ∆Rmax, p = 0.014). The quantitative mean levels of Lactobacillus species (p = 0.010) in carious dentin and S. sobrinus (p = 0.017) in saliva were significantly higher in the active-lesion group. Quantitative measures related to red fluorescence from the quantitative light-induced fluorescence method, levels of Lactobacillus species from carious dentin, and levels of S. sobrinus from saliva were associated with caries lesion activity.