치아 와동 내에서 복합레진의 광중합 시 온도 변화에 대한 열화상 분석

Abstract

1. 목적

본 연구의 목적은 발치된 사람 치아의 1급 와동에 서로 다른 충전 방법과 광조사 모드를 이용하여 고점도의 전통형 복합레진 또는 bulk-fill 복합레진을 수복했을 때 복합레진과 상아질에서의 온도 증가를 평가하고자 하였다.

2. 실험재료 및 방법

35개의 발치된 사람 대구치에 1급 와동을 형성하고 근심측을 수직절단하여 와동의 근심측 절단된 면이 노출되도록 하였다. 와동은 다음 중 하나의 방법을 이용하여 수복하였다. Group 1, Filtek Z250 (Z250, 3M ESPE)을 2회 적층충전하여 Elipar S10 (3M ESPE)으로 광조사

Group 2, Filtek Bulk Fill Posterior (BFP, 3M ESPE)를 2회 적층충전하여 Elipar S10으로 광조사

Group 3, BFP를 bulk 충전하여 Elipar S10으로 광조사

Group 4, BFP를 bulk 충전하여 BeLite Norm mode (B&L Biotech)로 광조사

Group 5, BFP를 bulk 충전하여 BeLite Soft mode로 광조사하였다(n=7). 각 적층충전된 층 또는 bulk 충전을 20초간 광조사하였다. 표본을 광조사할 때의 열화상 영상을 적외선 열화상 카메라 (VarioCamhr head 700, InfraTec GmbH)를 이용하여 100초간 기록하였다. 복합레진과 상아질 표면의 온도 변화는 와동의 최상부에서 치수까지 각각 0.75 mm 및 1 mm 간격으로 측정하였다. 두 LED 광조사기의 광의 세기와 출력 패턴을 측정하였다. Z250과 BFP의 열역학적 중합거동을 광-시차 주사 열량계를 이용하여 측정하였다(n=3). 15개의 사람 대구치에 1급 와동을 형성하여 열화상 영상 분석 방법에서 사용된 같은 방법을 이용해 충전 후 열전대를 이용하여 온도 변화를 측정하였다(n=3).

3. 결과

시간에 따른 치아 표본 단면의 이차원적 온도 분포를 관찰하였다. 광조사가 이루어지는 동안에 와동내에서 급격한 온도 증가가 일어났다. 가장 높은 온도 증가는 와동 최상부로부터 0.75 mm 치수측으로 떨어진 지점에서 관찰되었다. 이 지점에서의 최대 온도 증가값은 13.7 ± 1.1℃ (Group 1), 13.0 ± 1.5℃ (Group 2), 16.8 ± 1.3℃ (Group 3), 14.1 ± 0.7℃ (Group 4), 그리고 14.5 ± 2.4℃ (Group 5)로 나타났다. 와동저에서의 최대 온도 증가값은 11.2 ± 0.8℃ (Group 1), 10.7 ± 1.0℃ (Group 2), 10.8 ± 1.6℃ (Group 3), 8.9 ± 0.9℃ (Group 4), 그리고 9.2 ± 1.5℃ (Group 5)로 관찰되었다. 와동저로부터 1 mm 하방의 상아질 부위에서의 최대 온도 증가값은 9.1 ± 1.0℃ (Group 1), 8.6 ± 1.5℃ (Group 2), 8.6 ± 1.1℃ (Group 3), 6.8 ± 0.9℃ (Group 4), 그리고 7.3 ± 1.4℃ (Group 5) 였다. Z250은 BFP보다 ΔT=5℃에 더 빠르게 도달하였으나, 두 복합레진 사이에 모든 regions-of-interest (ROIs)에서의 최대 온도 증가값의 유의한 차이는 없었다. Bulk 충전은 적층충전에 비해 와동 최상부로부터 0.75 mm 치수측으로 떨어진 부위와 와동 중앙에서 더 높은 최대 온도 증가값을 나타냈다. Elipar S10은 BeLite에 비해 와동 내부에서 온도 증가가 더 빠르게 일어났으며, 더 높은 최대 온도 증가를 나타냈다. 광 출력 패턴을 비교하면, BeLite 광조사기는 펄스-폭 변조를 이용하여 작동된 반면 Elipar S10은 광을 연속적으로 방출하였다. BeLite Soft mode의 duty ratio는 1초 이내에 증가하고 일정하게 유지되었으며 (37%), 이 값은 Norm mode (27%) 보다 높았다. Z250은 최대열흐름시점에 BFP보다 빠르게 도달한 반면, BFP는 Z250보다 중합열을 더 많이 생성하였다. Elipar S10과 BeLite Soft mode는 BeLite Norm mode에 비해 더 많은 열을 발생시켰다. 열전대를 이용했을 때, 모든 그룹에서의 가장 높은 최대 온도 증가값은 와동 최상부에서 관찰되었다. 열화상 영상 분석에서 관찰된 것과 같이 Elipar S10이 BeLite에 비해 더 높고 빠른 온도 증가를 일으켰다.

4. 결론

열화상 카메라를 이용하여 치아 와동 내에서 복합레진의 광중합 시 온도 변화를 분석한 결과, 복합레진의 종류와 충전 방법은 치수측 상아질의 온도 상승에 영향을 미치지 않았다. 반면, 광조사기의 선택이 치수측 상아질을 포함한 와동 내부의 온도 증가량와 초기 온도 증가 속도에 영향을 주었다. 이 in vitro 연구의 한계 내에서 고광도의 광조사기를 사용할 경우 상대적으로 높은 열전달을 일으킬 수 있으므로 열발생으로 인한 치수 손상의 위험성을 고려해야 할 것이다.