I. 서론
치주치료의 목적은 치주질환으로 인하여 파괴된 조직을 재생하고 치주인대섬유에 의해 치조골과 치 근면 사이의 신부착을 이루는 것이다. 이러한 신부 착이 일어나기 위해서는 섬유아세포가 치근면에 부 착하거나 밀접하게 위치하여 정상 치주조직의 치주 인대를 구성하는 교원섬유와 결체조직을 형성해야 한다. 그러나, 병적인 과정에 의해 치근면이 치주낭 이나 구강내에 노출되면 백악질의 구조 및 화학적 성질에 변화가 일어나1, 2) 더 이상 치근면은 세포 부 착과 섬유 발생을 위한 기질로는 부적절하게 된다.
치주질환과 연관된 백악질의 변화는 국소적인 탈 회현상 및 과석회화 양상과 교원성 기질의 변성, 백 악질내로 내독소와 세균성 치태의 침투가 특징이다
2). Adriaens 등3, 4)은 이러한 세균성 치태가 백악질 뿐 만 아니라 상아세관내의 소와에서도 관찰된다고 보 고하였다. 또한 백악질은 상아질이나 치주인대에서 는 볼 수 없는 섬유아세포의 이주, 성장 및 부착을 매 개하는 여러 성분을 함유하고 있으며5)이러한 성분 이 병적과정에 의해 상실되면 신부착형성을 유도하 지 못하게 되는데 그 이유는 세균성 내독소때문이라 고 하였다5, 6).
Polson 등7)도 이러한 신부착을 방해하는 인자는 progenitor cell의 부족이라기 보다는 노출되고 변성 된 치근표면때문이라고 하였고 따라서 이러한 병적 인 치근면에서는 섬유아세포의 부착과 결합조직의 신부착이 어렵게 되므로 치근의 표면상태를 변형시 켜 주는 것이 필요하다고 하였다8).
이에 치석 제거술과 치근면 활택술은 치주치료에 있어서 매우 중요한 부분을 차지하게 되었으며12) 다 양한 치주기구의 치석제거와 치질삭제 효과13-20) 및 치근의 표면변화에 미치는 영향 등에 대한 많은 주 사전자현미경적 연구21-26)가 행해져 왔다.
치주질환에 이환된 치근면내로 침투한 세균과 그 내독소를 제거하는데 있어서 많은 상반된 연구보고
들27-33)이 있다. Moore 등29)은 대부분의 내독소들은
치근면에 느슨하게 부착되어 있어서 1분간의 가벼운 세척과 잇솔질만으로도 99% 제거가 가능하다고 보 고하였고, Smart 등30)은 초음파 기구의 진동만으로 도 오염된 치근면으로부터 내독소를 제거할 수 있다 고 하였다. 반면, McCoy 등31)은 치근활택술만 단독 시행할 경우 백악질에 흡착된 세균의 내독소를 크게 감소시키기는 하지만 완전히 제거하지는 못하며 치 료된 표면의 재독소화(retoxification)가 단기간내에 나타난다고 보고하므로써 최대의 치료효과를 높이
치근면 활택술후 치질삭제와 표면형태변화에 관한 연구
허수례, 김수아, 서석란, 김형섭 전북대학교 치과대학 치주과학교실
전북대학교 구강생체과학 연구소
기 위해서는 citric acid를 사용해야 하며32)그에 앞서 철저한 치근면 활택술이 선행되어져야 한다고 강조 하였다33).
한편 치근면 백악질의 완전한 제거가 치료의 주목 적인가에 관한 연구들이 행해져 왔는데 그 결과34, 35) 치주질환에 이환된 치근면으로부터 모든 백악질을 제거하기는 어려우며 치주치료의 실질적인 목적이 될 수는 없다고 보고되었다. 또한 Cheetham 등36)은 초음파 치석제거기에 의한 보존적인 치근활택술을 강조하였고 Fukazawa 등37)도 백악질의 병적인 변화 는 표층에만 국한되기 때문에 광범위한 백악질의 삭 제는 피해야 한다고 한 반면, 치주질환에 이환된 모 든 백악질은 완전히 제거되어야 한다는 보고도 있었 다11, 12, 33).
이러한 목적을 위하여 다양한 치주기구를 사용하 므로써 치근면의 활택정도에 변화가 생기는데 이에 대한 많은 비교연구38-45)가 활발히 진행되어져 왔다.
기구조작에 의해 치근면은 조도(roughness)가 증가 하게 되고 이것은 표면의 자유에너지(surface free- energy)와 치근 표면적을 증가시킴으로써46, 47) 세균 성 치태침착과 치은염증을 유발하며 치태제거의 어 려움을 가중시키게 된다. 이에 관해 치근면의 조도 와 치은염증, 치태축적과는 무관하다는 연구보고48,
49)도 있지만, Quirynen과 Bollen 등46)은 특히 치은연 상치근면에서 활택한 치근면을 얻기 위해 임상적인 주의가 필요하다고 하였다.
치근면의 활택정도에 관해서 Meyer와 Lie 등50)은 수용기구(manual instrument)를 사용한 경우는 매끄 러운 표면을 얻었으나 초음파를 이용한 경우에는 표 면이 더 거칠었다고 보고하였고, Pameijer 등24)은 오 히려 초음파 기구를 사용하였을 때 더욱 활택한 면 을 얻었다고 보고하였다. 이와 같이 어떠한 형태의 기구를 어떻게 사용하느냐에 따라 치근면에 손상을 적게 주면서 최대의 치료효과를 얻을 수 있는지는 아직 논란의 대상이 되고 있다.
이에 본 연구에서는 치주질환에 의하여 발거된 치
아를 대상으로 치주과용 큐렛, 초음파 치석제거기 치근활택용 bur 및 치면연마술로 치근면 활택술을 시행하였을때 치주조직의 신부착과 밀접한 관련이 있는 질환치의 치질 삭제정도와 치근면의 표면조도 를 측정하고 주사전자현미경으로 치근면의 형태학 적인 변화를 비교분석하므로써 어떠한 기구가 임상 적으로 가장 효율적이고 활택한 치근면을 형성하는 지를 결정하여 이를 임상적으로 적용해 보고자 실험 을 시행하였다.
II. 실험재료 및 방법
1. 실험재료1997년 3월부터 동년 8월까지 전북대학병원 치주 과에 내원한 만성치주염환자의 중증만성치주염으로 인해 발거된 39개 치아(전치 16개, 소구치 11개, 대구 치 12개) 46치근의 근원심 치은연하치근면 65면을 연구대상으로 하였으며 최근 치주치료를 받은 경험 이 있거나 치경부 우식증, 충전물, 근관치료의 경험 이 있는 치아는 제외하였다.
실험전까지 치아는 생리식염수에 보관하였고 3-5 일 간격으로 식염수 용액을 교환하였다.
2. 실험방법
(1) 치근면 처리
30개 치아(전치 13개, 소구치 8개, 대구치 9개)의 치근부 1/3을 레진에 매몰시킨 다음, 백악-법랑 경계 부 하방의 치은연하치근면(7×5mm)에 각각 치근면 활택술을 시행하였다.
실험 1군(GC군)은 Gracey curette No.11/12(Hu- Friedy Co.)를 사용하였으며, 실험 2군(US군)은 ultrasonic scaler(Cavitron /Dentsply MODEL 3000TM UNIT, 30K-10 insert)를 사용하였고 실험 3 군(BUR군)은 rotating root planing bur(Perio Set
40㎛ & 15㎛ grit size, Swiss Dental Products)를 사용 하였으며 각 군당 치아를 10개씩 세분하였다.
치근면활택술 방법은 각 군에 따라 GC군은 치주 과용 큐렛으로 치근면의 치석과 치태를 제거하고 치 근 표면이 활택하고 단단해질 때까지 치근면 활택술 을 50회씩 시행하였다. US군은 30초동안 활택술을 시행하였고 BUR군은 flame-shaped diamond root planing bur를 이용하여 치석제거는 40㎛, 치근면 활 택은 15㎛의 bur로 30초동안 시행하였다. 실험 4, 5 군은 실험 1, 2군과의 비교를 위하여 치질 삭제량을 측정한 후, 실험 1, 2군의 각각 기구조작을 한 치면에 치면연마제(Zircate Prophy Paste, Dentsply)를 사용 하여 치면연마술식을 30초씩 부가적으로 시행하였 다 : 실험 4군(GC＋rubber cup polishing : GC＋P 군), 실험 5군(US＋rubber cup polishing : US＋P군).
따라서, 치근활택술을 시행한 실험치근면은 총 30개 치아의 50치근면을 대상으로 하였다.
(2) 치질삭제량 측정
각 시편을 제작하기 전에 각각의 기구조작에 의한 치석의 제거정도 및 백악질의 삭제정도를 비교하기 위하여 미세저울(Electronic Balance, Chyo Balance Co., KYOTO, JAPAN)을 이용하였다. 실험 1, 2, 3군 의 치질삭제량을 측정한 후, 1, 2군의 동일한 치근면 에 치면연마술식을 30초동안 부가적으로 시행하여 실험 4, 5군의 치질삭제량을 측정하고 각 군의 평균 값을 산출하였다.
(3) 시편제작
치질삭제량을 측정한 후, diamond wheel disk로 백악-법랑 경계부 하방의 치은연하치근면을 절단하 여 5×5×2mm 크기의 시편을 제작하였다. 각각의 시편은 부착된 debris를 제거하기 위하여 흐르는 물 에서 30초간 세척하고 15분간 ultrasonic cleaner (BioSonic UC300, Whaledent)에 위치시켰다.
(4) 표면조도(surface roughness) 측정
각 시편을 제작한 후, 각각의 기구조작에 의한 치 근면의 표면형태 변화 및 거친 정도를 비교하기 위 하여 Form Talysurf(Rank Taylor-Hobson, England : 표면조도측정기)를 이용하였다. 각 실험군으로부터 시편을 무작위로 5개씩 선택하여 표면조도를 5회씩 측정하고 각 군의 평균값을 산출한 후 oneway ANOVA(일원변량분석법)로 통계처리하고 Student’
s t-test로 각 실험군의 차이에 대한 통계적 유의성을 사후검정하였다.
(5) 주사전자현미경적 관찰
주사전자현미경적 관찰을 하기 위해서 나머지 9개 치아(전치 3개, 소구치 3개, 대구치 3개) 15치근면에 각각의 치근활택술식을 시행하고 실험군당 시편을 3 개씩 재제작하였다.
각 시편을 2% glutaraldehyde(0.1M cacodylate buffer, pH 7.4)를 사용하여 4℃에서 24시간 동안 고 정한 후 에틸 알콜을 단계적으로 사용하여 탈수하고 임계점 건조기(critical point dryer)로 완전히 건조시 킨 다음 ion sputting coater를 이용하여 gold palladi- um으로 도금하고 20kv의 조건하에서 주사전자현미 경(T330A, JeoL Co., Japan)으로 활택술 후의 치근면 변화를 관찰하였다.
III. 실험 결과
1. 치질삭제량 측정Groups Root planing method Sample size 실험 1군 Gracey curette 10 실험 2군 Ultrasonic scaler 10 실험 3군 Rotating root planing bur 10 실험 4군 GC＋rubber cup polishing 10 실험 5군 US＋rubber cup polishing 10
표 1 Experimental group design
각 실험군의 10치근면 총 50치근면을 대상으로 치 질의 삭제량을 측정한 결과 표 1에서 처럼 실험 1군 (GC)이 7.0±1.09mg으로 상당한 양의 치질이 삭제 되었고, 이에 치면 연마술식을 부가적으로 시행한 실 험 4군(GC＋P)은 8.7±1.34mg으로 더 많은 치질 삭 제량을 보였다. 실험 3군(BUR)은 5.8±1.72mg의 중 증도의 삭제량을 보였으며 실험 2군(US), 5군(US＋
P)은 각각 1.3±1.00mg, 4.5±1.68mg으로 비교적 적 은 양의 삭제량을 보였다. 치면연마과정(rubber cup polishing)에 의한 치질 삭제량은 실험 1, 4군에서는 평균 1.7±0.90mg, 2, 5군에서는 3.2±0.97mg으로 연마과정을 시행한 실험 4, 5군이 연마과정을 시행하 지 않은 실험 1, 2군보다 더 많은 삭제량을 나타냈다.
2. 표면조도 측정
표면조도 측정기에서 얻어진 각 실험군의 표면조
도 측정결과는 표 2에서 표면 거칠기를 나타내는 Ra Rt값의 평균치로 나타내었고 각 실험군의 표면조도 측정치를 단면곡선그래프로 그림 1에 표시하였다.
실험 1군(GC)은 Ra=0.34±0.06㎛, Rt=2.46±0.22
㎛를 나타냈고, 실험 2군(US)은 Ra=2.09±0.06㎛
Rt=14.06±0.62㎛으로 가장 큰 평균값을 보였다.
Bur를 사용한 실험 3군에서는 Ra=0.47±0.04㎛
Rt=3.58±0.23㎛였고, 실험 4군(GC＋P)에서는 Ra=0.34±0.04㎛, Rt=2.02±0.08㎛으로 평균값이 가 장 작았다. 실험 5군(US＋P)은 Ra=1.65±0.36㎛
Rt=8.89±1.22㎛의 결과를 보여 실험 4군, 실험 1군 실험 3군, 실험 5군, 실험 2군의 순으로 표면이 평활 표 1 Mean loss of tooth substance of experimental
groups
Groups Mean loss(mg) 실험 1군(Gracey curette) 7.0±1.09 실험 2군(Ultrasonic scaler) 1.3±1.00 실험 3군(Rotating root planing bur) 5.8±1.72 실험 4군(GC＋rubber cup polishing) 8.7±1.34 실험 5군(US＋rubber cup polishing) 4.5±1.68 Mean±S.D(n=10)
Groups Mean surface roughness Ra(㎛)† Rt(㎛)‡ 실험 1군(GC) 0.34±0.06* 2.46±0.22 실험 2군(US) 2.09±0.06* 14.06±0.62 실험 3군(BUR) 0.47±0.04* 3.58±0.23 실험 4군(GC＋P) 0.34±0.04* 2.02±0.08 실험 5군(US＋P) 1.65±0.36* 8.89±1.22 표 2 Mean surface roughness values of experimenta
groups
Mean±S.D(n=5)
†Ra : Average surface roughness(an arithmetic mean of the departures of the profile from the mean line)
‡Rt : Maximal peak-to-valley height.
* : Significant difference by oneway ANOVA test(P<0.01 P<0.05)
표 3 Test of significance for mean surface roughness values of each other group
실험 I군 실험 2군 실험 3군 실험 4군 실험 5군
실험 1군
실험 2군 R
실험 3군 R R
실험 4군 RR R R
실험 5군 R R R
* : Significant difference by Student t-test (P<0.05)
** : Non-significant difference by Student t-test (P>0.05)
그림 1 The root surface roughness profils of experimental groups 실험 1군
실험 2군
실험 3군
실험 4군
실험 5군
함을 나타내었다.
이상의 표면조도 측정 결과를 oneway ANOVA로 통계처리한 결과 P<0.05, P<0.01 수준에서 각 실험 군에 상당한 유의한 차이가 있었다. 즉, 치근면 활택 술방법 등에 따라 치근면의 활택정도에 큰 차이가 있었다. 또한 각각의 실험군간의 차이에 대한 유의 성을 알아보기 위하여 Student t-test로 검정한 결과, 실험 1군과 실험 4군간에는 유의한 차이가 없었고 나머지 군간에는 서로 유의한 차이가 있었다 (P<0.05). 각 군간의 유의성 검정결과를 표 3에 나타 내었다.
3. 주사전자현미경 관찰
(1) 실험 1군 : Gracey curette를 사용한 군(그림 2-6) 큐렛에 의한 기구조작 흔적과 비교적 평활한 치근 면이 관찰되었다(그림. 2, 3). 치근면상은 기구조작 에 의한 scale-like 양상의 도말층이 형성되어 있었으 며 치질의 파편으로 여겨지는 잔여물들이 다소 나타 났으나 잔존 치석물은 관찰되지 않았다(그림 2, 3, 4). 고배율상에서 대부분의 상아세관 노출은 관찰되 지 않았으며 상아세관의 입구에 해당하는 부위가 불 규칙한 무정형의 도말층에 의해 부분적으로 막혀 있 는 소견을 보였다(그림 5, 6).
(2) 실험 2군 : Ultrasonic scaler를 사용한 군(그림 7- 11)
초음파 치석제거기를 사용한 치근면은 기구조작 이 된 부분과 되지 않은 부분이 혼재되어 나타났으 며(그림 7) 잔존 치석물과 거친 표면형태를 보였다 (그림 8, 9). 또한 초음파 치석제거기의 hammering movement에 의하여 국소적으로 백악질 표면이 과 도하게 삭제되어 하방의 상아질층이 노출된 부분을 보였으나 다수의 상아세관 노출이나 도말층의 형성 은 관찰되지 않았다(그림 10, 11).
(3) 실험 3군 : Rotating root planing bur를 사용한 군 (그림 12-16)
다양한 크기의 줄모양 흔적이 나타났으며 치근면 은 잔존 치석이 없고 비교적 평활해 보이기는 하지 만 치질의 파편들이 무수히 산재되어 있었다(그림 12, 13, 14). 고배율소견에서는 bur에 의한 삭제면이 상아질층까지 침범하여 상아세관이 노출된 양상을 보였다(그림 15, 16).
(4) 실험 4군 : GC＋rubber cup polishing을 사용한 군(그림 17-19)
큐렛과 치면연마술식을 병행한 후의 고배율소견 은 치근면이 상당히 활택함을 보였으나 큐렛에 의한 기구자국과 치면연마술식에 의한 입자들이 여기저 기 산재되어 있었다(그림 17, 18). 또한, 고배율상에 서 도말층은 실험 1군보다는 적게 관찰되었으나 여 전히 상아세관 입구를 막고 있었고 치면세마입자들 이 상아세관 주변에서 다소 발견되었다(그림 19).
(5) 실험 5군 : US＋rubber cup polishing을 사용한 군(그림 20-22)
초음파 치석제거기와 치면연마술식을 병행한 후 의 고배율소견은 다소 거친 표면을 보였고 실험 2군 처럼 초음파 치석제거기에 의하여 백악질이 과도하 게 삭제된 부위가 관찰되었다(그림 20). 또한 치근면 상에 치질의 파편과 잔존 치석물, 상아세관내 치면연 마제입자들이 산재되어 나타나는 양상을 보였다(그 림 21, 22).
IV. 총괄 및 고찰
치태와 치석이 치주질환을 야기시키는데 있어서 중요한 원인이 된다는 것은 이미 잘 알려진 사실이 다. 그러므로 치석 제거와 치근 활택술은 치주치료 에 있어서 매우 중요한 부분이며 여러 가지 치주기 구의 효과와 치근의 표면변화에 미치는 영향에 대하
여 많은 연구가 이루어져 왔다.
치근면에 대한 여러 치주기구의 사용후 치질 삭제 량을 측정하는 많은 방법들이 보고되어 왔다. 기구 흔적의 크기를 측정하거나19) 삭제된 치질의 무게를 측정하거나14)또는 광학현미경39)이나 주사전자현미
경21-26)으로 치근면을 관찰하므로써 치질의 삭제정도
를 평가하였다. 이러한 연구들에 있어서 문제점은 기구의 삭제효과를 평가하는 명확한 기준과 표준화 된 실험실적 조건 등을 확립하는 것인데, 이에 Meyer 와 Lie 등22, 50)은 유사하게 모방한 임상모델을 이용하 여 기구조작한 치근면의 조도 측정과 주사전자현미 경적 관찰을 동시에 하므로써 치근면의 활택정도에 있어서 기구들간에 상당한 차이가 있음을 보고하였 다. 즉, 주관적인 평가방법은 잔존치석의 양과 삭제 된 치질의 양을 측정하거나 치근의 활택정도 및 표 면변화양상을 평가하고자 할 때는 많은 한계점이 따 른다. 따라서 본 연구에서는 백악질이 완전히 제거 되고 상아질까지 삭제된 경우, 삭제된 백악질만의 두 께를 측정하기 어려운 점과 O’Leary 등34)이나 Moskow 등39)의 연구처럼 백악질 두께 측정을 위한 조직학적 관찰은 시행하지 않았기 때문에, 치은연하 치근면에 일정한 부위를 설정하고 그 부위에서만 기 구조작을 시행한 후 무게를 측정하므로써 각 기구의 치질 삭제정도를 평가하였다. 또한 본 연구에서 기 구조작후의 치근면 활택정도는 표면조도측정기를 이용하여 치근면의 거치른 정도를 조도라는 객관적 인 수치와 외형(profiles)으로 나타냈으며 이러한 profilometer를 이용한 연구42, 44, 50)에서는 기구조작 에 의한 치근면의 거칠기와 잔존 치석에 의한 거칠 기를 구별할 수 없다고 하였으므로50) 주사전자현미 경적 관찰을 하여 치근표면에 대하여 보다 직접적이 고 명확한 해석을 가능하게 하였다.
많은 연구들은 치석제거와 치주조직의 신부착 효 능에 있어서 큐렛과 초음파 기구간에 어떠한 차이를 발견하지 못했다13, 28, 43, 55). Checchi 등28)은 치근면의 내독소 제거 및 섬유아 세포의 부착에 있어서 큐렛
과 초음파 기구간에 차이가 없음을 보고하였고 Stewart 등13)도 치석제거 효능면에서 차이가 없었다 고 하였다. 반면, Hunter 등38)은 초음파 기구보다 큐 렛을 사용한 치근면에서 잔존치석율이 적었다고 하 였다. 또한 초음파 기구는 큐렛보다 불량한 지각감 지로 인하여 많은 양의 잔존치석을 남기게 되며 초 음파 기구의 hammering movments는 직접적으로 닿는 국소부위에서만 효과적이어서 이 부위에 존재 하는 아주 극소량의 치석만이 제거된다고 하였다22). 본 연구에서도 큐렛을 사용한 군은 잔존치석이 관찰 되지 않았지만 초음파 기구를 사용한 군에서는 잔존 치석 및 거친 표면이 관찰되었다.
한편, 치주기구 사용후 치질의 삭제효과 및 치근면 의 표면변화에 관해서도 많은 관심이 집중되어 왔는 데 Stewart 등14)은 초음파 기구가 rotary instrument 보다 삭제량이 훨씬 적었다고 하였고 Ritz 등16)도 초 음파 기구와 큐렛, diamond bur를 사용한 실험에서 치질 삭제량이 diamond bur에서 가장 컸으며 초음 파 기구에서 가장 적었다고 하였다. 본 연구에서는 큐렛을 사용한 치근면의 치질 삭제량이 7.0±1.09㎎
으로 가장 컸으며 초음파 기구를 사용한 경우 부분 적으로 활택술이 이루어져 가장 적은 삭제량을 나타 냈다. 또한 큐렛을 사용한 경우는 활택하고 매끄러 운 표면을 보였고 잔존 치석물이 거의 없었는데 이 는 Wilkinson과 Maybury21), Lie와 Meyer 등22), D’
Silva 등23)의 연구결과와 일치하며 본 연구에서도 임 상적으로 평활하다고 느껴질 때까지 시행한 치근면 활택술이 주사전자현미경적으로도 만족할 만한 결 과를 얻을 수 있음을 보여 주었다.
초음파 기구에 의한 치질 삭제량은 국소적이기는 하지만 더 과도한 삭제부위를 야기하며22)gouging과 같은 함몰부나 불규칙한 돌출부를 보여주었는데21, 25
39) 이러한 소견은 Wilkinson과 Maybury21), Garnick 등25)의 연구와 일치하며 본 연구에서도 같은 소견을 관찰할 수 있었다. 반면에 Moskow와 Bressman39)은 사용된 기구에 관계없이 긁힌 기구 자국은 모두 발
생한다고 하였고, 큐렛과 초음파 기구 모두 치근면에 gouging과 같은 함몰부를 야기시키지만 이런 현상 은 큐렛을 사용한 치근면에서 더 흔하고 파동형태의 양상을 나타내며 초음파 기구 사용시 더 활택한 면 을 얻을 수 있다24)고 하므로써 본 연구결과와는 상반 된 결과를 보고하였다.
Meyer와 Lie 등22, 50)은 치근활택용 diamond bur가 치석제거시 가장 효과적인 기구이며 다른 기구들에 비해 상당히 많은 치질을 삭제하는데 이것은 bur의 삭제력과 직접적으로 관련이 있다고 보고하였다. 이 들은 또한 diamond bur에 의한 삭제면이 상아질층 까지 깊이 침범하고 있으며22)넓은 부위에 걸쳐서 백 악질층이 완전히 제거된 부위를 나타낸다고 하였다.
이같은 결과는 Stewart 등14), Ritz 등16)의 연구와 일치 하며 본 연구의 주사전자현미경 관찰에서도 bur에 의한 상아세관의 노출이 관찰되므로써 일치하는 소 견을 보였다. 따라서, bur의 통상적인 사용은 치아에 잠재적인 유해성을 가진다22)고 할 수 있으며 bur를 사용함에 따라 수많은 상아세관의 입구가 노출되어 세균침투 및 지각과민적 동통기전이 유발되므로 치 근면 활택술시 diamond bur를 사용할 때는 많은 주 의가 필요하다고 하였다20).
치근면의 거칠기는 치주질환에 이환된 치근면을 덮고 있는 1-4μ두께의 판상구조물인 cuticle의 불균 일한 침착이나1, 26, 37)치주기구의 조작 후에 발생하 며 치주치료시 이러한 거칠고 불규칙한 치근면은 항 상 제거되도록 강조되어져 왔다. 다양한 기구조작 후 치근면의 거친 정도를 측정하는 많은 연구들이42,
44, 50)이루어졌는데 Quirynen 등46, 47)은 거친 치근면
은 치태의 성장을 촉진시키고 표면의 자유에너지를 상승시키므로써 치태내 세균을 더욱 강하게 결합시 킨다고 하였다. 또한 이 두가지 요소들은 서로 상호 작용하지만 표면조도의 영향력이 표면의 자유에너 지의 영향력보다 우세하게 작용한다고 하였다46, 47). 이에 반해 Rosenberg와 Ash48)는 치근표면의 거치른 정도와 염증지수, 치은연상 치태지수와는 관계가 없
음을 보고하였다.
큐렛과 diamond bur를 사용한 후 치근면의 거칠 기와 치은연하 세균주의 군집양상을 관찰한 결과 Leknes 등40)은 큐렛을 사용한 치근면이 더 활택하며 치은연하 세균주의 군집양상이 훨씬 적었다고 한 반 면, Schwarz 등41)은 두 기구 모두 세균이 존재하지 않는 치근면을 형성하며 유의한 차이가 없었다고 하 였다. 또한, Oberholzer 등45)도 두 기구가 술후 상당 한 치주낭 감소를 보이며 차이가 없이 모두 효과적 이므로 치주수술동안 치근면의 활택성을 얻기 위한 노력은 불필요하다고 하였다. 그러나, in vivo 연구44) 에서 큐렛과 초음파 기구, diamond bur를 사용한 경 우 큐렛이 가장 활택한 치근면을 형성하였고 초음파 기구나 굵은 diamond 입자는 치근면을 거칠게 만든 다고 하였다.
큐렛이 초음파 기구보다 활택성이 뛰어나다는 사 실은 상반되는 연구들24, 39)도 있지만 많은 연구결과 와 일치하며21-23, 38, 43, 44, 50)본 연구에서도 표면조도 측정결과 큐렛을 사용한 치근면이 가장 활택한 수치 (Ra=0.34±0.06㎛)를 보였으며 초음파 기구는 Ra=2.09±0.06㎛으로 가장 거친 치근면을 나타내므 로써 일치하는 소견을 보였다. 또한, 주사전자현미 경 소견에서도 큐렛 치근면이 가장 활택한 면을 보 였으며 초음파 기구를 사용한 치근면은 기구조작이 된 부분과 되지 않은 부분이 혼재되어 있었고 많은 잔존 치석물과 백악질이 과도하게 패인 부분도 관찰 되었다.
본 연구에서 큐렛 단독 사용군과 큐렛과 치면연마 술식을 병행한 군간에는 통계적인 유의한 차이가 없 었고 두 군 모두 공히 활택한 치근면을 형성하였지 만 다른 군간에는 서로 상당한 유의한 차이를 보였 다(P<0.05). 이처럼 큐렛이나 초음파 기구를 사용한 치근면에 부가적으로 치면연마술식을 시행한 군에 서는 큐렛이나 초음파 기구 단독 사용시보다 표면이 더욱 활택하고 광택이 나는 양상을 육안적으로도 식 별할 수 있었으며 치면연마제 입자들이 치근면 여기
저기에 산재되어 있는 모습이 주사전자현미경상에 서 관찰되었다.
이것은 본 연구과정중 수회의 표면조도 측정시 다 소 높았던 수치와 관련이 있는 것으로 생각된다. 그 러나, 이러한 치면연마제 입자들은 치근면 활택성에 영향을 미치지 못했으며 오히려 Leknes와 Lie 등42)의 연구에서 처럼 치면연마술식을 하므로써 거칠기가 감소함을 보여 주었다. 또한 scale-like한 무정형의 도말층도 관찰되었는데 이것은 결합조직 부착에 영 향을 미치는 세포 독성 및 염증성 매개물질을 함유 하고 있으며 치주조직과 치근면 사이에 물리적인 장 애물로 작용하여 치근면에서 신부착을 방해하는 것 으로 알려져 있다7).
Meyer와 Lie 등50)은 도말층으로 덮힌 치근면은 rotary bur를 사용한 치근면보다 큐렛을 사용한 치근 면에서 더 흔히 관찰되었다고 하였으며 이것은 bur 사용시의 지속적인 물분사효과 때문이라고 하였다.
이러한 도말층에도 불구하고 큐렛 사용 후의 거칠기 는 다른 기구들 보다 작았다고 하였는데 이는 Belting과 Spjut19), Wilkinson과 Maybury21)와 일치하 였고 본 연구결과와도 일치하였다. 이에 Olson 등32) 은 오염된 치근면에 1M의 citric acid를 5분간 적용할 경우 효과적으로 세균독성을 제거할 뿐만 아니라 도 말층을 제거하고 치근면을 탈회시키므로써 결합조 직의 신부착 도모에 중요한 가치가 있다고 하였다.
지금까지 다양한 치주기구의 효과와 영향을 비교 하는 많은 연구들이 진행되었으나 기구사용 후 형성 된 치근표면의 특성에 관해서는 아직 논란중이다.
이 연구결과의 차이는 기구의 종류, 기구의 예리도, 실험실적 방법의 차이, 시간과 stroke의 횟수, 기구에 가해지는 압력 등이 변수로 작용하기 때문이라고 생 각된다. 또한 치근면의 활택정도가 치주조직의 치유 상태에 미치는 영향에 관한 연구는 아직 부족한 상 태지만 앞으로는 이러한 연구가 더 진행되어야 할 것이며 다양한 치주기구 사용 후 임상적인 치유 형 태와 치주조직의 부착기전의 비교연구가 필요하다
고 사료된다.
따라서, 치석 및 치태세균의 내독소의 철저한 제거 와 활택한 치근면 형성에 필요한 만큼의 치질만을 제거하면서 생물학적으로 가장 만족스러운 치근면 을 만드는 것이 무엇보다도 중요하며 치석제거술 또 는 치근면 활택술시 초음파 기구를 보조기구로 사용 하는 것은 타당하나 반드시 큐렛이나 치면연마술식 을 병행하는 것이 바람직하고 bur 사용시에는 주의 가 필요할 것으로 사료된다.
V. 결론
치주질환에 의하여 발거된 치아를 대상으로 치주 과용 큐렛, 초음파 치석제거기, 치근활택용 bur 및 치면연마술로 치근면 활택술을 시행하였을 때 치주 조직의 신부착과 밀접한 관련이 있는 질환치의 치질 삭제정도와 치근면의 조도를 측정하고 주사전자현 미경으로 형태학적인 표면변화를 비교 관찰하므로 써 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 치질삭제량에 있어서는 큐렛을 사용한 군이 가 장 컸으며 초음파 치석제거기를 사용한 치근면 이 가장 적은 삭제량을 나타냈다.
2. 치근면의 표면조도에서는 큐렛을 사용한 군과 이에 치면연마술식을 병행한 군이 공히 활택한 치근면을 나타냈으며 초음파 치석제거기를 사 용한 군이 가장 거친 표면을 나타냈다.
3. 큐렛을 사용한 군은 기구조작 흔적과 불규칙한 무정형의 도말층이 관찰되었으나 비교적 평활 한 치근면을 보였고 상아세관의 노출은 없었다.
이에 치면연마술식을 병행하였을 때 더욱 활택 한 표면을 보였으나 유의한 차이는 없었다 (P<0.05).
4. 초음파 치석제거기를 사용한 군은 기구조작이 된 부분과 되지 않은 부분이 혼재되어 매우 거 친 표면을 나타냈으며 잔존 치석물 및 과도한
백악질 삭제 부위가 관찰되었다. 이에 치면연 마술식을 병행하였을 때 초음파 치석제거기 단 독 사용보다는 활택한 면을 보였으나(P<0.05) 큐렛을 사용한 군보다는 거친 표면을 나타냈다 (P<0.05).
5. bur를 사용한 군은 다양한 크기의 줄모양 흔적 과 무수한 치질의 파편들이 산재되어 있었고 bur에 의한 상아세관의 노출이 관찰되었으며 큐렛을 사용한 군보다는 거칠고(P<0.05) 초음 파 치석제거기를 사용한 군보다는 평활한 표면 을 보였다(P<0.05).
이상의 연구결과에서 치주조직의 신부착을 얻는 데 있어서 가장 기본적인 술식으로 치근면 활택술을 시행할 때는 초음파 치석제거기나 치근활택용 bur를 사용한 후 반드시 큐렛이나 치면연마술식을 병행하 므로써 가장 활택하고 건강한 치근면을 얻는 것이 바람직하다고 사료된다.
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사진부도 설명
1. Surface following root planing with Gracey curette
The curetted cementum shows a smooth surface and definite instrument marks produced by the curette strokes.
There is no evidence of remaining calculus. 그림 2, 3(×150, ×200)
Instrumented surface exhibits an amorphous, scale-like appearance and slight grinding debris. 그림 3 4(×200, ×750)
In high magnification, an amorphous, irregular coating(smear layer) obscures the underlying dentinal tubule orifices. 그림 5, 6(×1000, ×3500)
2. Surface following root planing with ultrasonic scaler
The cementum surface is composed of untouched area and instrumented area. 그림 7(×200)
Relatively large amounts of calculus are seen at the right of this area and uninstrumented surface and remaining calculus shows rough surface. 그림 8, 9(×200, ×500)
Considerable loss of tooth substance and gouging in root surface produced by ultrasonic tip. Adjacent areas show intact cementum and abscence of a smear layer. 그림 10, 11(×75, ×100)
3. Surface following root planing with diamond root planing bur Instrumental marks and numerous grinding debris are clearly seen.
Flecks of residual calculus are not evident. 그림 12, 13, 14(×200, ×350, ×750)
The surface shows heavily corrugated area with irregular instrumental marks. 그림 15(×1500)
All cementum is removed and in high magnification, dentinal tubule orifices are exposed. Figs. 16 (×
5000)
4. Surface following root planing with Gracey curette plus rubber cup polishing Smooth surface and definite instrumental marks is seen. 그림 17(×150)
There is no evidence of residual calculus. In high magnification, dentinal tubule orifices are partially occluded by smear layer and polishing paste particles are scattered. 그림 18, 19(×2000, ×2000)
5. Surface following root planing with ultrasonic scaler plus rubber cup polishing Cavitation defect produced by ultrasonic scaler tip. 그림 20(×100)
Rough surface had relatively large amounts of calculus and grinding debris, polishing paste particles. 그림 21, 22(×1000, ×1000)
사진부도( I )
그림 2 그림 3
그림 4 그림 5
그림 6 그림 7
사진부도( II )
그림 8 그림 9
그림 10 그림 11
그림 12 그림 13
사진부도( III )
그림 14 그림 15
그림 16 그림 17
그림 18 그림 19
사진부도( IV )
그림 20 그림 21
그림 22
-Abstract-
A Study on the Loss of Tooth Substance and Surface Changes following Root Planing
Soo-Rye Heo, Soo-Ah Kim, Seok-Ran Seo, Hyoug-Seop Kim.
Department of Periodontology and Research Institute of Oral Bio-science, College of Dentistry, Chonbuk National University
The purpose of this study was to evaluate in vitro effects of the loss of tooth substance and root surface changes following root planing with various periodontal instruments.
The 39 extracted human teeth due to severe periodontal disease were included. The total 50 root surfaces of 30 teeth were root planed with following instruments : Group 1, with Gracey curette, Group 2, with ultrasonic scaler, Group 3, with rotating root planing bur, Group 4, with Gracey curette plus rubber cup polishing, and Group 5, with ultrasonic scaler plus rubber cup polishing. Following root planing, the amount of tooth sub- stance loss was evaluated by measuring the weight of the removed tooth substance and then 5 specimens (5×
5×2mm) were randomly selected from the each group for roughness measurement. Root planed areas of each specimen were subjected to five measurements using the Profilometer and an average surface roughness val- ues(Ra) for each group was obtained. Statistical difference for roughness values of each group was analyzed using oneway ANOVA and student t-test.
For scanning electron microscopic(SEM) examination of root surface changes following root planing, 15 root surfaces of remaining 9 teeth were root planed and 3 specimens were randomly selected.
The mean loss of tooth substance removed was Group 1, 7.0±1.09mg, Group 2, 1.3±1.00mg, Group 3, 5.8
±1.72mg, Group 4, 8.7±1.34mg, and Group 5, 4.5±1.68mg following root palning, respectively. These results indicate that curette is effective instrument in the respect of diseased root substance removal.
The average surface roughness values are following results : Group 1 and Group 4 were the smoothest sur- face (Ra=0.34±0.06㎛, Ra=0.34±0.04㎛, respectively) and Group 2 was the roughest surface (Ra=2.09±0.06
㎛). Statistical analysis of roughness values demonstrated a highly significant difference (P<0.05) between each experimental groups. However, no statistically significant difference in roughness values were observed between the Group 1 and Group 4.
The results in this study suggest that curette and/or polishing procedure should be done after root planing with ultrasonic scaler and caution should be used with diamond-coated bur during routine root planing proce- dure.
