은 또는 구리로 만든 치과용 스케일러 팁의 효능과 치아의 마모에 관한 연구

Abstract

1. 목 적 음식물 섭취 후 올바른 칫솔질이 되지 않고 입안에 음식물 잔사가 남아있게 되면 치아가 변색되며, 치태가 시간이 경과함에 따라 입안의 세균과 타액 속의 무기물과 결합하여 치석이 발생하게 된다. 치석의 증가는 치주질환을 일으켜 구취와 통증을 일으키므로 치태 및 치석을 제거해주는 스케일링(tooth scaling, 치석제거술)은 정기적으로 필요하다. 임상적으로 초음파 스케일러가 많이 사용되고 있는데, 이는 사용하기 편리하고, 스케일러 팁의 디자인이 다양하여 접근하기 힘든 치아까지 접근성이 좋아 치석제거가 확실하기 때문이다. 그러나 최근 연구에 의하면 초음파 스케일러는 1초에 약 3000만 번 정도 미세하게 진동하여 치석을 제거하므로 손으로 치석을 제거할 때에 비하여 치아의 손상 가능성이 높다. 더구나, 스테인리스 스틸로 만들어진 스케일러 팁은 임플란트 보철물에 기계적인 자극을 주어 임플란트 손상이 문제가 될 수 있다. 그러므로 치아와 임플란트 손상을 최소화하면서도 치석 제거 효율이 높은 새로운 스케일러에 대한 연구가 활발히 진행되어, 초음파 스케일러 팁의 재료를 금속이 아닌 플라스틱, 탄소, 합성 고분자로 대체시키려는 연구가 주목받고 있다. 본 연구에서는 기존의 스케일러 팁을 경도가 약한 구리 또는 은으로 제작하였으나, 스테인리스 스틸보다 약한 물성을 가진 은이나 구리로 만들어진 스케일러 팁은 치석제거의 효율성이 저하할 것으로 예상되었다. 따라서 구리 또는 은으로 만들어진 스케일러 팁을 사용하였을 때, 치아의 표면손상, 치석제거 효율과 스케일러 팁의 마모에 미치는 영향을 기존의 스케일러 팁과 비교 관찰하였다.

2. 방 법 서울대학교 치과병원 IRB(Institutional Review Bord)의 승인 후 치주질환으로 발거된 치아 중에서 우식 또는 파절이 없는 구치 부위의 72개 치아를 금으로 코팅된 구리, 은, 스테인리스 스틸 3군으로 무작위 할당하였다. 실험에 사용할 치아표본은 레진 블록에 하나씩 고정하여 준비하였다. 치아 표면의 손상은 양팔저울(Ohaus Harvard Trip Balance 1550-SD, Ohaus Co., Pine Brook, NJ, USA)을 이용하여 통상적으로 사용하는 40 g과 80 g의 힘으로 스케일러 팁과 치아 사이의 접촉각은 약 10°를 유지하며 초음파 스케일러(EMS, Nyon, Switzerland)를 이용하여 20초간 낮은 세기, 중간 세기, 최대 세기에서 3 Hz의 속도의 3 mm 왕복운동을 조절장치(Intermedi, Seoul, Korea) 를 사용하여 각각 실시하였다. 치아의 표면과, 스케일러 팁의 떨어진 분진 입자의 크기는 주사전자현미경(FE-SEM, S-4700, HITACHI, Tokyo, Japan)을 이용하여 관찰 측정하였다. 마모도는 양팔저울을 이용하여 80 g의 힘으로 스케일러 팁과 치아 사이의 접촉각은 약 10°를 유지하며 3 Hz의 속도의 3 mm 왕복운동을 최대 세기에서 30분간 실시한 후, 잔존 스케일러 팁의 질량의 변화를 측정하여 비교 관찰하였다. 치아표본에 부착된 치석은 초음파 스케일러의 중간 세기에서 90초간 사용하여 제거하였다. 저배율현미경과 이미지 분석 프로그램(Image-Pro Plus 6.2.0.424, Media Cybernetics Inc., Bethesda, MD, USA)을 이용하여 스테인리스 스틸, 구리 및 은 스케일러 팁 사용 전후 면적을 측정하여 단위 시간 당 제거된 치석면적을 계산하였다. 통계 분석은 윈도우를 위한 SPSS 20.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA) 을 이용하였으며, ANOVA Tukey 사후검정 이용하여 평가하였다. (P < 0.05)

3. 결 과 통상의 스테인리스 팁은 치아의 표면에 손상을 주는 데 비하여, 금으로 코팅된 구리 및 은 스케일러 팁은 치아 표면의 손상이 관찰되지 않았다. 구리와 은 팁의 마모된 입자의 크기는 2 - 30 nm로 크기로 분포하였으며, 초음파 스케일러 구동 세기, 적용 시간, 하중에 따른 차이는 유의하지 않았다.(P > 0.05) 스테인리스 스틸 팁과 비교하여 구리 팁과 은 팁의 마모를 육안 및 현미경으로 관찰할 수 있었으나, 정밀저울(Explorer Pro, Ohaus Co., Pine Brook, NJ, USA)을 이용한 실험 전후 질량 측정결과는 차이가 없었다. 치아에 부착된 치석의 제거는 통상의 스테인리스 팁에 비하여 금으로 코팅된 구리 팁과 은 팁의 효율이 낮았는데, 구리 팁은 0.512배, 은 팁은 0.600배 낮게 제거되는 것으로 나타났다.(P < 0.05)