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문제 정의
- 따라서 본 연구는 치질의 탈회 변화에 매우 민감한 레이저 형광법을 인접면 우식증에 적용할 수 있는지의 여부를 규명하고자 하였다. '
- 따라서 본 연구의 목적은 레이저 형광법을 이용하여 초기 인접면 우식증을 탐지할 수 있는지의 여부와 그 탐지 감도를 평가하여 인접 면 우식증의 진단에 활용 가능한지 의 여 부를 규명 하는데 있다.
- 5)로 제작한 인공 우식 용액에서 3~9일 탈회시킨 표본보다는 상당히 우식이 깊이 진행된 표본을 사용하였기 때문으로 생각된다. 탈회시간에 따른 병소의 조직학적 깊이와 병소 표면에서의 광밀도를 측정한 이유는 초기 인접면 우식증의 경우 병소깊이가 어느 정도 되었을 때 각 검사법으로 관찰 가능한지를 평가하기 위해서였다. Table 3의 시편의 분포 양상으로 보아 시진과 교익 방사선 사진은 1,500m 전후에서 관찰 가능한 것으로 추정되며 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법은 이보다 더 낮은 깊이에서도 관찰 가능한 것으로 평가된다 (Table 10).
제안 방법
- 0.075% sodium fluorescin을 초기 인접면 우식증에 도포한후 물로 세척, 건조하고 상기 2)의 (3)과 같은 방법으로 우식병소를 평가하였다.
- 각 시편을 인접면 우식증의 중앙을 지 나가도록 소구치 를 low speed diamond wheel saw (Model 650, South Bay Tech., USA)를 이용하여 근원심으로 절단하고 시편을 연마지에 연마하여 약 1mm 두께로 만든 다음 세척, 건조한 후 편광현미경 (LSP-13, Russia)으로 40배 확대하여 병소의 깊이를 측정하였다.
- 광중합기 (ElipaeM FreeLight 2, 3M ESPE, U.S.A.)를 사용하여 우식증이 있는 인접면의한 측(설측)에서 빛을 투과시키고 반대측이나 교합면으로 우식증을 투과하여 나온 명암을 관찰한다. 우四의 진행 상태에 따른 명암의 정도를 Malaton 등(1) 이 제안한 5단계 판정 기준을 근거로 하여 이를 한 단계를 줄여변형시킨 분류 기준을 사용하여 판정하였다.
- nail varnish를 도포한다. 다음 치관에 부착한 접착 테이프를 제거하여 이 부분만 인공우식 용액에 노출되도록 하였다.
- 레이저 형광법을 이용하여 초기 인접면 우식증을 탐지할 수 있는지의 여부와 그 탐지 감도를 평가하여 인접면 우식증의 진단에 활용 가능한지의 여부를 규명하기 위하여 사람의 치아를 사용하여 다양한 깊이의 인공우식병소를 유발시키고 이를 가시광선 투과법에 의한 시진, 교익 방사선사진 촬영, 레이저 형광 법, 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법 등으로 관찰하여 검사법 간의 일치도, 상관관계, 병소 깊이에 따른 광밀도 등을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 레이저 형광법이 실제 초기 인접면 우目증을 어느 정도 정확하게 감지할 수 있는지의 여부를 평가하기 위해 사람의 치아를 사용하여 다양한 깊이의 인공우식병소를 유발시키고 이를 가시광선 투과법에 의한 시진, 교익 방사선 사진 촬영, 레이저 형광 법으로 관찰한 후 이들 검사법들에 대한 진단학적 일치도와 상관관계를 평가하였으며, 시편의 탈회 시간에 따른 우식병소의조직학적인 깊이와 레이저 형광법으로 관찰한 병소 표면에서 의 광 밀도를 측정 , 평 가하였다.
- 레이저 형광을 이용한 초기 인접면 우식증의 진단 가능성 여부를 평가하고자 발거된 소구치 인접면에 초기 인공우식병소를형성하고 가시광선 투과법에 의한 시진, 교익 방사선 사진, 레이저 형광법, 염료를 이용한 레이저 형광법 등을 이용하여 인접면 우식 증을 관찰하고 그 진단 감도를 평가하여 다음과 같은 결과들을 얻었다.
- 6W의 출력으로 조사하였으며 치아에서 산란되는 청색의 레이저 빛을 차단하고 순수한 형광 빛만 관찰하기 위해 주황색의 유리 필터를 사용하였다. 레이저를 인접면의 전후방에서 조사하여 이때 반사되거나 투과되어서 발생하는 형광 색조를 관찰하였으며 이때의형광상의 명암을 다음과 같은 기준에 의해 평가하였다.
- 병소의 깊이는 표면으로부터 가장 깊은 곳 까지를 측정하였다.
- 시편을 STPP 인공우식 용액 (0.1 M lactic acid+0.24 mM sodium tripolyphosphate, pH adjusted at 4.2 with sodium hydroxide) 에 담구어 37 ℃ 3일, 5일, 7일, 9일 동안 각각 10개씩 항온기에 위치시켜 다양한 깊이의 초기 인접면 인공우식병소를 유발하였다.
- 우식병소를 관찰하기 위해 아르곤 레이저를 0.6W의 출력으로 조사하였으며 치아에서 산란되는 청색의 레이저 빛을 차단하고 순수한 형광 빛만 관찰하기 위해 주황색의 유리 필터를 사용하였다. 레이저를 인접면의 전후방에서 조사하여 이때 반사되거나 투과되어서 발생하는 형광 색조를 관찰하였으며 이때의형광상의 명암을 다음과 같은 기준에 의해 평가하였다.
- 표면에 레이저를 조사하였다. 이때 치아에서 산란되는 청색의 레이저 광을 차단하고 순수한 형광 빛만 관찰하기 위해 주황색의 유리 필터를 디지털 카메라(DI X, Nikon, Japan)의 렌즈 전면에 장착하였으며, 촬영한 형광 상을 PC로 저장한 후 frame grabber(Flash point MV~Lite, USA.) capture board에 의해 영상화하였다. 초기 우식병소 표면의 광 밀도를 영상분석 프로그램 (Image pro plus®, Media cybernetics Co, USA)으로 측정한 후 건전한 치질과 우식 치질 사이의 광밀도의 차(difference of fluorescence radiance, 이하 DFRX 구하였다.
- ) capture board에 의해 영상화하였다. 초기 우식병소 표면의 광 밀도를 영상분석 프로그램 (Image pro plus®, Media cybernetics Co, USA)으로 측정한 후 건전한 치질과 우식 치질 사이의 광밀도의 차(difference of fluorescence radiance, 이하 DFRX 구하였다.
- 치아의 인접면에 대한 교익 방사선 사진을 촬영하고 방사선사 진상에서 명암을 관찰하여 우식의 정도를 다음과 같은 기준으로 평가하였다. 이때 사용한 필름은 Ektaspeed plus (Eastman Kodak Co.
- 구하였다. 탈회 시간 경과에 따른 조직학적 우식병소의 깊이와 레이저 형광을 이용하여 측정한 우식병소 표면에서 의 광밀도 사이의 유의성 검증을 시 행하였다.
- 탈회 시간과 각종 검사법들 사이의 일치도 분석을 위해 우식병소를 다음의 여러가지 검사 방법으로 관찰, 판정하였다. 일치도는 통계 기법중의 하나인 tau-c(r-c) 분석법을 이용하였다.
대상 데이터
- 발거된 사람의 치아중 steroscope상에서 인접면에 우식이나결함이 없는 건전한 소구치 40개를 선정하였다. 본 연구에 사용한 레이저는 488nm의 연속파장을 갖는 아르곤 레이저 (SPECTRUM®, HGM, USA.
- 없는 건전한 소구치 40개를 선정하였다. 본 연구에 사용한 레이저는 488nm의 연속파장을 갖는 아르곤 레이저 (SPECTRUM®, HGM, USA.)이며 600m 직경의 광섬유, 그리고 형광현상의 관찰을 위해 특수한 영역의 파장만 통과시키는 반사율 4.76% 이하의 유리 필터(Kenko®, THK photo products, INC. Japan)를 사용하였다.
데이터처리
- SAS program을 이용하여 초기 인접면 우식병소의 진행정도와 각 검사법간의 tau-c(r-c) 수치를 구하여 판정의 일치도를평가하고 각 검사법간의 상관관계를 평가하기 위하여 피어슨상관계수를 구하였다. 탈회 시간 경과에 따른 조직학적 우식병소의 깊이와 레이저 형광을 이용하여 측정한 우식병소 표면에서 의 광밀도 사이의 유의성 검증을 시 행하였다.
이론/모형
- 시진, 방사선 사진 검사, 레이저 형광법, 그리고 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법 간의 검사법의 진단학적 민감도, 특이도를 Huysmans 등"이 고안한 분석 평가도 (evaluation system)를 이용하여 평가하였다(Table 1, 2).
- 본 연구의 일치도 검사에서는 시편의 개수가 많지 않을 뿐 아니라 평가 분류 기준에 의한 분포가 고르게 분포되지 않고 편중되어 분포하는 경향을 보여 일반적으로 검사법간의 일치도를 평가하는데 사용하는 kappa 분석을 시행하지 못하였으며, 이를 보상하여 일치도 평가를 가능하게 하는 tau-c 분석법을 이용하였다. 그러나 tau-c 분석법은 kappa 분석법보다 검증력이낮으므로 향후 좀 더 정확한 분석을 위해서는 더 많은 시편을 사용한 보다 정확한 분석이 필요로 하겠다.
- )를 사용하여 우식증이 있는 인접면의한 측(설측)에서 빛을 투과시키고 반대측이나 교합면으로 우식증을 투과하여 나온 명암을 관찰한다. 우四의 진행 상태에 따른 명암의 정도를 Malaton 등(1) 이 제안한 5단계 판정 기준을 근거로 하여 이를 한 단계를 줄여변형시킨 분류 기준을 사용하여 판정하였다.
- 일치도는 통계 기법중의 하나인 tau-c(r-c) 분석법을 이용하였다.
성능/효과
- 1. 탈회시간과 각 검사법들과 일치도 검사에서 시진의 경우 tau-c 값이 0.08로 탈회시간에 따른 시진의 검사 수치가일치하지 않았으나 교익 방사선사진, 레이저 형광법, 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법의 tau-c 값은 각각 0.60, 0.48, 0, 64로 일치하는 것으로 나타났다.
- 2. 탈회시간에 따른 병소깊이와 각 검사법 간의 상관관계는 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법(7=0.51), 레이저 형광 법(7 = 0.43), 교익 방사선사진3=0.35), 시진(7 =0.33) 순으로 높았으며 광활성 염료를 이용한 레이저 형광 법과 레이저 형광법은 탈회시간과 상관관계가 있었다 (P<0.05).
- 3. 교익 방사선사진을 기준 검사법으로 한 레이저 형광법과광활성 염료를 이용한 레이저 형광법의 진단학적 민감도는 각각 67%, 100%였으며 특이도는 57%, 11%로 민감도에 비해 상대적으로 낮게 나타났다.
- 4. 병소의 깊이에 따른 병소 표면에서의 건전 치질과 우식 치질 사이의 광밀도의 차이 (DFR) 는 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법이 레이저 형광법에 비해 크게 나타났으며 (P<0.05) 병소 깊이의 변화에 따른 광밀도 변화는 레이저 형광 법의 경우 유의한 변화를 보이는데 반해 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법에서는 변화를 보이지 않았다.
- 05). 각 검사법간의 상관관계는 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한레이저 형광법 사이(7=0.72)를 제외하고는 전반적으로 낮았다.
- 08로 탈회 정도에 따른 시진의 일치도가 매우 낮게 나타났다(Table 4). 교익 방사선 사진 검사의 경우 tau-c 수치가 0.60로 일치도가 높게 나타났으며 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법도 tau-c값이 각각 0.48과 0.64로 일치도가 높게 나타났다.
- 교익 방사선 사진을 기준으로 한 레이저 형광법, 그리고 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법의 진단학적 민감도는 67%와 100%, 그리고 특이도는 57%와 11%로 특이도가 상대적으로 낮게 나타났다(Table 8, 9).
- 김 등◎의 레이저 형광법의 교합면 우식증 탐지효과에 관한 연구에 의하면 병소 깊이에 따른 일치도 분석 결과 시진의 경우 kappa 수치가 0.189인데 비해 레이저 형광법은 0.472로 높은 것으로 나타났는데, 본 연구에서는 일치도 분석을 kappa 수치가 아닌 tau-c 수치를 사용하여 시행하였으므로 직접적인 비교는 어렵지만 시진의 경우 0.08, 레이저 형광법은 0.48로 나타나 레이저 형광법은 교합면 뿐만 아니라 인접면에서도 시진에비해 진단학적 일치도가 높은 것으로 나타났다(Table 4).
- 병소 표면에서의 광밀도는 레이저 형광법의 경우 병소가 깊어지면서 통계적으로 유의하게 변화하는 양상이 관찰되었으나 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법의 경우 측정 수치는 레이저 형광법에 비해 상대적으로 컸으나 깊이 변화에 따른 유의한 변화를 보이지 않았다(Table 10). 이는 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법은 초기의 우식병소에도 매우 예민하게 관찰되어우식병소가 진행된 경우와 차이가 나지 않음에 기인한 것으로 사료된다.
- Vaarkamp 등旳은 인접면 우식증의 진단법으로 FOTI법에 의한 시진은 진단능이 낮아 교익방사선 사진을 대치할 수 없으며 인접면 우식증의 진단학적 정확성을 높이는 방법으로 교익 방사선 사진과 더불어 육안이나 FOTI를 보조적으로 사용할 것을 권장하였다. 본 연구에서는교익 방사선 사진 검사의 경우 tau-c값이 0.60로 탈회시간과의일치도가 비교적 높게 나타났으나, table 3의 분포도에서 볼 수있듯이 주로 탈회가 많이 된 경우에서만 관찰됨으로써 와동 형성이 안된 초기 우식증의 깊이와는 상관관계가 낮은 것으로 나타났다(Table 4). 일반적으로 tau-c 수치가 0.
- 시진을 기준으로 한 레이저 형광법, 그리고 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법의 진단학적 민감도는 분석할 수 없었으며특이도는 각각 55%, 11%로 나타났다(Table 6, 7).
- 이를 종합해 보면 교익 방사선 사진 검사는 우식이 진행되어와동이 형성된 후부터의 인접면 우식증의 진단에는 유용하나초기 우식병소의 경우 진단능은 상대적으로 높지 않으며 정량적인 진단은 더욱 어려울 것으로 사료된다. Fejerkov와 Kidd261 는 인접면 우식증의 진단에 있어 교익 방사선 사진은 진단학적감도가 떨어지며 주사선이 정확히 인접면에 일치하지 않게 촬영할 경우 상이 겹치게 되어 판독이 어려울 뿐 아니라 주사선의수직 각도를 달리한 여러 장의 사진이 있어야 정확한 병소의 모양과 크기를 알 수 있어 정량적인 진단이 어렵다고 한 연구 보고와 유사한 결론을 내릴 수 있다.
- 이와 같은 일치도 검사 이외에 기준 수치의 변화에 따라 비교검사 수치가 어느 정도 비례하여 변화하는지를 평가하기 위해각 검사법간의 상관관계를 분석한 결과 병소 깊이에 대한 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법이 각각 0.43, 0.51 의 상관계수를 보임으로서 병소의 깊이 변화와 비교적 높은 상관관계를 보여주고 있다(Table 5). 그러나 교익 방사선사진은 tau-c 검사에서는 병소 깊이와 일치됨을 보여주지만 (Table 4) 상관관계는 상당히 낮게 나타났는데, 이는 우식 병소가 일정 탈회 시간 이상에서만 방사선 사진상으로 관찰됨으로써 전반적으로 시편이 편중되어 분포되었기 때문으로 생각된다.
- 있다. 조직학적 병소의 깊이에 따른 상관계수는 시진과 교익 방사선 사진이 각각 0.33과 0.35로서 상관관계가 낮았으며 레이저 형광 법과, 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법이 각각 0.43, 0.51 로 비교적 높은 상관관계를 보여주고 있다(P<0.05). 각 검사법간의 상관관계는 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한레이저 형광법 사이(7=0.
- 탈회 시간에 따른 각 검사법들의 일치도를 분석한 결과 시진은 tau-c 수치가 0.08로 탈회 정도에 따른 시진의 일치도가 매우 낮게 나타났다(Table 4). 교익 방사선 사진 검사의 경우 tau-c 수치가 0.
- 탈회시간에 따른 각 검사법들의 일치도를 분석한 결과 시진은 tau-c 값이 0.08로 시진의 검사 값이 탈회시간 즉, 인접면우식증의 진행정도와 일치하지 않게 나타났는데, 이는 시진으로 와동형성이 되지 않은 초기 인접면 우식증을 관찰, 탐지하기에는 어렵다는 것을 의미한다. Vaarkamp 등旳은 인접면 우식증의 진단법으로 FOTI법에 의한 시진은 진단능이 낮아 교익방사선 사진을 대치할 수 없으며 인접면 우식증의 진단학적 정확성을 높이는 방법으로 교익 방사선 사진과 더불어 육안이나 FOTI를 보조적으로 사용할 것을 권장하였다.
후속연구
- 그러나 tau-c 분석법은 kappa 분석법보다 검증력이낮으므로 향후 좀 더 정확한 분석을 위해서는 더 많은 시편을 사용한 보다 정확한 분석이 필요로 하겠다.
- 본 연구 결과 초기 인접면 우식증의 진단에 있어 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법은 교익 방사선 사진에 뒤지지 않은 진단능을 가지고 있으나 방사선 사진을 대체할수 있을 정도로 진단학적 효율성을 가지고 있는지에 대해서는추후 더 많은 연구가 필요하리 라 사료된다.
- 본 연구는 구강 외에서 이루어 졌으나 실제 구강 내에서는 여러 가지 검사 도구의 접근이 제한적이며 시 야의 확보가 쉽지 않고 타액이나 치태 등의 각종 물질들이 치아를 덮고 있으며 치열의 배열 이상 등 우식의 진단을 어렵게 하는 여러가지 변수가 존재하고 있음을 고려해 볼 때 향후 구강 내에서 직접적인 진단학적 요소 이외의 환경적인 요건을 고려한 종합적이고 체계적인 연구가 이루어져 야 할 것으로 사료된다.
- 이상의 결과를 종합하면, 초기 인접면 우식증의 진단에 있어레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법은 교익방사선 사진에 뒤지지 않은 진단능을 가지고 있으나 우식 병소의 정성적인 분석뿐 아니라 정량적 분석이 가능한지의 여부는향후 더 많은 연구가 필요하리 라 사료된다.
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