아말감과 복합레진의 수복 과정과 수복 후 발생하는 상아세관액 흐름의 실시간 측정 REAL-TIME MEASUREMENT OF DENTINAL TUBULAR FLUID FLOW DURING AND AFTER AMALGAM AND COMPOSITE RESTORATIONS원문보기
본 연구의 목적은 아말감과 복합레진의 수복 과정과 수복 후 상아세관액의 흐름(dentinal fluid flow, DFF)을 측정하기 위함이다. 치근을 절제한 제 3 대구치를 자체 제작한 미세 유체 흐름 측정장치에 연결한 후 1급 와동을 형성하여 아말감과 복합레진 수복을 시행하였다. DFF의 측정은 와동 형성부터 수복 후 30분까지 연속적으로 이루어졌고, 수복 후 3, 7일에 재 측정하였다. 주수 하에 와동 형성 시 DFF는 inward로, 끝난 후에는 outward로 바뀌었다. 아말감 충전 시 DFF는 inward로 바뀌었고 충전 완료 후 미약한 outward DFF를 보였다. 복합레진 수복의 경우, 산 처리 후 수세와 건조 시 각각 inward와 outward DFF를 보였고 primer도포 후 공기 분사는 급격한 outward, 소수성 본딩제를 적용하는 단계에서는 outward 였던 DFF가 감소하여 0에 가까워지거나 약간 inward 흐름을 보였다. 접착제와 복합레진의 광중합은 급격한 inward의 DFF를 일으켰다. 수복 후 30분, 3일, 7일째 수복 재료에 따른 DFF의 감소에 통계적으로 유의한 차이는 없었다 (p>0.05).
본 연구의 목적은 아말감과 복합레진의 수복 과정과 수복 후 상아세관액의 흐름(dentinal fluid flow, DFF)을 측정하기 위함이다. 치근을 절제한 제 3 대구치를 자체 제작한 미세 유체 흐름 측정장치에 연결한 후 1급 와동을 형성하여 아말감과 복합레진 수복을 시행하였다. DFF의 측정은 와동 형성부터 수복 후 30분까지 연속적으로 이루어졌고, 수복 후 3, 7일에 재 측정하였다. 주수 하에 와동 형성 시 DFF는 inward로, 끝난 후에는 outward로 바뀌었다. 아말감 충전 시 DFF는 inward로 바뀌었고 충전 완료 후 미약한 outward DFF를 보였다. 복합레진 수복의 경우, 산 처리 후 수세와 건조 시 각각 inward와 outward DFF를 보였고 primer도포 후 공기 분사는 급격한 outward, 소수성 본딩제를 적용하는 단계에서는 outward 였던 DFF가 감소하여 0에 가까워지거나 약간 inward 흐름을 보였다. 접착제와 복합레진의 광중합은 급격한 inward의 DFF를 일으켰다. 수복 후 30분, 3일, 7일째 수복 재료에 따른 DFF의 감소에 통계적으로 유의한 차이는 없었다 (p>0.05).
The aim of this study was to measure the dentinal tubular fluid flow (DFF) during and after amalgam and composite restorations. A newly designed fluid flow measurement instrument was made. A third molar cut at 3 mm apical from the CEJ was connected to the flow measuring device under a hydrostatic pr...
The aim of this study was to measure the dentinal tubular fluid flow (DFF) during and after amalgam and composite restorations. A newly designed fluid flow measurement instrument was made. A third molar cut at 3 mm apical from the CEJ was connected to the flow measuring device under a hydrostatic pressure of 15 $cmH_2O$. Class I cavity was prepared and restored with either amalgam (Copalite varnish and Bestaloy) or composite (Z-250 with ScotchBond MultiPurpose: MP, Single Bond 2: SB, Clearfil SE Bond: CE and Easy Bond: EB as bonding systems). The DFF was measured from the intact tooth state through restoration procedures to 30 minutes after restoration, and re-measured at 3 and 7days after restoration. Inward fluid flow (IF) during cavity preparation was followed by outward flow (OF) after preparation, In amalgam restoration, the OF changed to IF during amalgam filling and slight OF followed after finishing. In composite restoration, application CE and EB showed a continuous OF and air-dry increased rapidly the OF until light-curing, whereas in MP and SB, rinse and dry caused IF and OF, respectively. Application of hydrophobic bonding resin in MP and CE caused a decrease in flow rate or even slight IF. Light-curing of adhesive and composite showed an abrupt IF. There was no statistically significant difference in the reduction of DFF among the materials at 30 min. 3 and 7 days after restoration (p > 0.05).
The aim of this study was to measure the dentinal tubular fluid flow (DFF) during and after amalgam and composite restorations. A newly designed fluid flow measurement instrument was made. A third molar cut at 3 mm apical from the CEJ was connected to the flow measuring device under a hydrostatic pressure of 15 $cmH_2O$. Class I cavity was prepared and restored with either amalgam (Copalite varnish and Bestaloy) or composite (Z-250 with ScotchBond MultiPurpose: MP, Single Bond 2: SB, Clearfil SE Bond: CE and Easy Bond: EB as bonding systems). The DFF was measured from the intact tooth state through restoration procedures to 30 minutes after restoration, and re-measured at 3 and 7days after restoration. Inward fluid flow (IF) during cavity preparation was followed by outward flow (OF) after preparation, In amalgam restoration, the OF changed to IF during amalgam filling and slight OF followed after finishing. In composite restoration, application CE and EB showed a continuous OF and air-dry increased rapidly the OF until light-curing, whereas in MP and SB, rinse and dry caused IF and OF, respectively. Application of hydrophobic bonding resin in MP and CE caused a decrease in flow rate or even slight IF. Light-curing of adhesive and composite showed an abrupt IF. There was no statistically significant difference in the reduction of DFF among the materials at 30 min. 3 and 7 days after restoration (p > 0.05).
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문제 정의
기존의 연구들이 공기 분사나 냉온 자극 등의 큰 자극에 대한 단발적인 상아세관액의 유동을 보여준 반면, 본 연구에서는 수복 과정 중 와동 형성이나 충전과 같은 주요 자극들뿐만 아니라 수세 및 건조, 접 착제 도포와 같은 중간 단계에서 일어나는 flow의 변화까지 세밀하게 관찰할 수 있었다. 더욱이 이번 연구는 아말감과 복합레진의 수복 과정에서의 상아세관액의 유동을 비교하고, 접착제의 종류별로 다르게 나타나는 유동을 비교하는 첫 시도였다.
구축하여 실험을 진행하였다. 본 연구는 이런 폐쇄 환경을 구축한 상태에서 와동 형성을 포함한 전 수복과정 동안에 일어나는 상아세관액의 유동을 연속적으로 측정한 최초의 연구이다. 기존의 연구들이 공기 분사나 냉온 자극 등의 큰 자극에 대한 단발적인 상아세관액의 유동을 보여준 반면, 본 연구에서는 수복 과정 중 와동 형성이나 충전과 같은 주요 자극들뿐만 아니라 수세 및 건조, 접 착제 도포와 같은 중간 단계에서 일어나는 flow의 변화까지 세밀하게 관찰할 수 있었다.
본 연구는 임상에서 일어나는 실제 상아세관액의 flow를 재현하기 위해서 생리적 치수압을 가한 상태에서 누수에 의한 상아세관액의 흐름을 허용하지 않는 폐쇄 환경 (dosed system)을 구축하여 실험을 진행하였다. 본 연구는 이런 폐쇄 환경을 구축한 상태에서 와동 형성을 포함한 전 수복과정 동안에 일어나는 상아세관액의 유동을 연속적으로 측정한 최초의 연구이다.
못하였다. 본 연구에서는 정밀도가 더 높은 미세 유체 흐름 즉정장치 (fluid flow measurement instrument) 를 제작하여 임상적 상황과 유사하게 생리학적 정수압을 적용한 상태에서 와동 형성을 포함한 아말감과 복합레진의 전 수복과정과 수복 후에 일어나는 상아세관액의 흐름을 실시간으로 측정하였고 접착제의 종류에 따른 차이점을 비교하고자 하였다.
가설 설정
07 N/m))로 주어지며 상아세관과 같이 1-5 m 의 매우 작은 지름의 모세관은 약 7 m (평균 지름 2 n로볼 경우) 높이의 물기등을 만들 수 있을 정도로 흡인력이 크다.둘째로는 공기 분사가 와동의 표면 온도를 낮추는 냉 자극으로 작용해서 역시 상아세관액의 outward 이동을 야기할 수 있을 것이다.
제안 방법
본 연구에서는 30분. 3일 그리고 7일의 비교적 짧은 기간 동안에 수복 후 flow rate를 측정하였다. 짧은 기간에서는 아말감과 복합레진, 각 접착제를 이용한 복합레진 수복에서 permeability의 치-이가 거의 나타나지 않는다고 생각될 수 있다.
Flow rate의 변화는 baseline flow rate에 비추어서 수복 후 30분, 3일, 7일째에 생긴 flow rate의 감소량을 %로표시하였다. 측정장치에 연결한 시편은 와동 형성에서 수복 후 30분까지의 시간을 제외하고는 모두 wet gauze를 이용해서 100% humidity의 조건을 유지하였다.
발치 된 치아는 1% chloramine T 용액에 보관하였다. Low speed diamond saw (Isomet, Buehler, IL)를 이용하여 CEJ 하방 3 mm 의 치근을 절제하였다. 치수강에 존재하는 치수는 3% NaOCl용액과 근관 치료용 파일을 이용하여 제거하였다.
9 mm의 구멍을 형성하였다. 구멍에 지름 0.9 mm의 금속 튜브를 삽입한 후 금속 튜브의 한쪽 끝이 치수강에 위치하도록 plexiglass를 치아의 절단면에 상아질 접착제 (Scotbond Multipurpose, 3M)와 flowable 레진 (Denflow, Vericom, Korea)을 이용하여 접착하였다. 접착된 Plexiglass와 치아, 금속 튜브의 경계면에 nail varnish로 도포하였다.
첫째, 이전의 연구들이 대개 acid-etching을 해서 투과도를 높인 상태를 baseline으로 잡았던 반면에, 본 연구에서는 임상적 상황을 그대로 재현하기 위해서 와동 형성 후에 smear layer가 남아 있는 상태의 flow rate를 baseline으로 삼았다. 둘째, 본 연구에서는 단순히 접착제만을 중합하여 투과도를 측정한 것이 아니라 1급 와동에 복합레진까지 충전한 후 상아세관액의 flow rate를 측정한 것이다. 와동의 모든변연은 레진-상아질 접착보다 훨씬 견고한 레진-법랑질 접착으로 이루어져 있어 시편으로 dentin disk를 사용하거나 수평으로 삭제해서 상아질을 모두 노출 시킨 치아를 사용한 기존의 연구들과 비교하여 훨씬 더 높은 밀폐 능력을 보였을 것이다.
실시간으로 이루어졌다. 모든 시편에 대해 와동 형성, 접착 과정, 수복 과정의 각 단계별로 시간을 기록하여 timetable을 만들었다. 이 timetablee 각 단계별로 대응되는 상아세관액의 흐름을 인지하는데 이용되었다.
상아세관액 유동의 측정은 흐름이 거의 없는 와동 형성 전부터 와동 형성 과정 , 수복 과정 , 수복 후 30분 동안 연속해서 실시간으로 이루어졌다. 모든 시편에 대해 와동 형성, 접착 과정, 수복 과정의 각 단계별로 시간을 기록하여 timetable을 만들었다.
동안 flow rate를 측정하였다. 수복 30분 후의 flow rate는 수복 30분 후부터 5분 동안 일어나는 평균 flow rate 값을 구하였으며, 수복 후 3일, 7일째는 10분 동안 발생한 평균 flow rate 값을 구하였다.
수복 후 3일과 7일째의 flow rate를 측정 시에는 시편을 측정 장치에 연결하고 10분간 안정되는 시간을 가진 후 10 분 동안 flow rate를 측정하였다. 수복 30분 후의 flow rate는 수복 30분 후부터 5분 동안 일어나는 평균 flow rate 값을 구하였으며, 수복 후 3일, 7일째는 10분 동안 발생한 평균 flow rate 값을 구하였다.
이 timetablee 각 단계별로 대응되는 상아세관액의 흐름을 인지하는데 이용되었다. 수복이 완료된 시편은 100% humidity에서 15 cmH)의 정수압을 계속 가한 상태로 보관 후 3일째, 7일째에 다시 측정 장치에 연결하여 상아세관액의 유동을 측정하였다.
본 연구에서 사용된 접착제들 간에 투과도의 차이를 보이지 않은 것에 대해서는 기존의 연구들에 비추어서 고려해야 할 다른 점들이 몇 가지 있다. 첫째, 이전의 연구들이 대개 acid-etching을 해서 투과도를 높인 상태를 baseline으로 잡았던 반면에, 본 연구에서는 임상적 상황을 그대로 재현하기 위해서 와동 형성 후에 smear layer가 남아 있는 상태의 flow rate를 baseline으로 삼았다. 둘째, 본 연구에서는 단순히 접착제만을 중합하여 투과도를 측정한 것이 아니라 1급 와동에 복합레진까지 충전한 후 상아세관액의 flow rate를 측정한 것이다.
치아의 교합면에 근원 X협설 폭이 각각 5 mmx3 mm 이며 깊이가 중심구로부터 2.0 mm인 1급 와동을 주수 하에 고속 핸드피스와 다이 아몬드 버를 이용하여 형성하였다. 형성된 와동은 면구를 이용해 blot-dry한 후 약 10분간 공기 중에 방치하였다.
대상 데이터
5℃, 습도는 30±5%였다. 각 군당 치아 시편의 수는 10개였다.
발치 후 3개월 이내의 치아우식증이 없는 제 3 대구치가연구에 사용되었다. 본 연구는 서울대학교 치과병원의 IRB 승인을 취득하였다 (CRI09005).
데이터처리
수복 방식과 측정 시간에 따른 flow rate에 차이가 있는지 여부의 검증은 SPSS 14.0을 이용해서 95% 신뢰구간에서 repeated measure ANOVA를 시행하였다.
이론/모형
형성된 와동은 면구를 이용해 blot-dry한 후 약 10분간 공기 중에 방치하였다. 수복 전 5분 동안 일정하게 나타나는 flow의 변화를 경과 시간으로 나눈 평균 flow rate는 추후에 측정하는 dentinal fluid flow rate의 비교 기준인 baseline flow rate가 되었다. 형성된 와동은 각 군의 재료에 따라 제조사의 지시를 따라 수복되었다 (Table 1).
성능/효과
본 연구는 이런 폐쇄 환경을 구축한 상태에서 와동 형성을 포함한 전 수복과정 동안에 일어나는 상아세관액의 유동을 연속적으로 측정한 최초의 연구이다. 기존의 연구들이 공기 분사나 냉온 자극 등의 큰 자극에 대한 단발적인 상아세관액의 유동을 보여준 반면, 본 연구에서는 수복 과정 중 와동 형성이나 충전과 같은 주요 자극들뿐만 아니라 수세 및 건조, 접 착제 도포와 같은 중간 단계에서 일어나는 flow의 변화까지 세밀하게 관찰할 수 있었다. 더욱이 이번 연구는 아말감과 복합레진의 수복 과정에서의 상아세관액의 유동을 비교하고, 접착제의 종류별로 다르게 나타나는 유동을 비교하는 첫 시도였다.
수세를 할 경우 inward flow가 발생했고 blot-dry를 시행하자 outward flow를 보였다. 또한 접착 과정 중 gentle air blast- ing에도 대개 급격하게 outward flow rate가 증가함을 보여주었다. MP의 경우에서 본딩제를 도포하자 flow rate가 감소하여 0에 가깝게 되거나 때로는 약간 inward의 flow가 일어나기도 했다.
와동의 모든변연은 레진-상아질 접착보다 훨씬 견고한 레진-법랑질 접착으로 이루어져 있어 시편으로 dentin disk를 사용하거나 수평으로 삭제해서 상아질을 모두 노출 시킨 치아를 사용한 기존의 연구들과 비교하여 훨씬 더 높은 밀폐 능력을 보였을 것이다. 마지막으로, 상부에 올려진 복합레진의 수축응력이나 수화 팽창과 같은 요인들이 복잡하게 투과도에 영향을 줄 수도 있음을 고려해야 한다. 따라서 본 연구의 접착제들 간의 수복 후 투과도에 대해서 이전 연구들과 직접적으로 비교하기는 어렵다.
본 실험에서 관찰한 바와 같이 아말감에 비해 복합레진의 수복 과정에서 상아세관액의 유동은 그 변화가 잦으며 , 복잡한 양상을 보인다. 복합레진의 술후민감증의 주요 원인이 복합레진의 중합수축인 것은 의심할 여지가 없지만 수복과정에서의 이러한 잦은 상아세관액의 변화하는 흐름 역시 감각신경 말단을 조기에 흥분시켜서 술후민감증의 요인으로 작용할 수 있을 것이다
따라서 본 연구의 접착제들 간의 수복 후 투과도에 대해서 이전 연구들과 직접적으로 비교하기는 어렵다. 본 연구 결과 내에서, 와동 변연이법랑질에 놓인 1급 와동의 복합레진 수복에 있어서는 실험에 사용된 접착제들 사이에는 fluid movement를 통한 투과도 측면에서는 유의한 차이가 없는 것으로 보인다.
07 x 10-4 at 20 ℃ for distilled water, T: degree of temperature change, Vo: initial volume)에 의해 팽창한다. 본 연구에서 40초 동안 연속으로 중합을 시행했을 때 광중합기 tip 표면에서의 온도는 실온보다 20℃ 이상 증가하였다. 접착제나 복합레진에 의해 와동의 표면이 밀폐된 상태에서 이러한 온도 상승에 의한 상아질과 치수강에 존재하는 물의 팽창은 급격한 inwai'd flow를 야기할 것이다.
한다. 본 연구에서 수복 후 30분, 3일, 7일에 상아 세관 액의 유동을 측정했을 때, baseline flow rate와 비교하여 아말감과 복합레진 수복에서 평균 88.7-97.8%의 flow rate 감소를 보였으나 완전한 밀폐를 보이지는 못했다. 생리학적 치수압을 적용하여 지속적으로 outward fluid flow가 있는 상황에서 어떤 접착제도 이상적인 결과를 가져오기 어려웠을 것이다.
flow rate의 감소량을 퍼 센트로 보여준다. 수복 후 30 분, 3일, 7일째의 flow rate 감소량에 있어서 각 군간에 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다 (P>0.05).
임상적인 상황과 유사한 환경을 만들기 위해 생리학적 정수압을 적용하여 기본적으로 outward flow의 동인을 만들었음에도 불구하고, 와동 형성 과정에서 상아세관액의 유동은 대부분이 inward로 일어났다. 와동 형성 중 생기는 inward flow의 이유는 치질을 삭제하는 동안의 버의 마찰 때문에 생긴 열에 의해 상아세관액이 이동을 하거나, 고속핸드피스에서 분사되는 수압으로 인해 물이 노출된 상아 세관으로 밀려 들어가기 때문인 것으로 생각된다.
접착제의 종류에 따른 상아세관액의 유동 차이는 소수성본딩제를 별도로 적용하는 접착제 (MP, SE)와 프라이머와본딩제를 혼합시켜 단순화한 접착제 (SB, EB) 사이에도 나타났다. MP나 SE에서는 소수성 본딩제를 적용하는 것만으로도 flow rate가 감소하여 0에 가까운 양의 기 울기를 보이거나 때로는 plateau 내지는 약간 완만한 inward flow를 보이기도 했다[(Figure 3(b), 5(b)], 반면에, primer와 adhesive가 함께 섞여 있는 SB와 EB의 경우는 적용 자체로 outward flow를 크게 변화시키지는 못했다.
후속연구
기존의 연구들에서도 two-step etch-and-rinse 방식과 one-step seF etch방식의 단순화된 접착제는 중합이 된 후에도 접착층 내에 water channel이 많이 존재하게 되어 접착제 층이 반투과성 막(semi-permeable membrane) 처럼 작용한다는 것을 보고해 왔다9). 소수성 본딩제를 따로 적용하는 방식은 그 적용 자체만으로도 즉각적인 outward dentinal fluid flow를 줄이는 효과가 있다는 것을 본 연구에서 확인할 수 있었고 이는 초기의 치질과 레진의 안정적인 접착을 용이하게 하는데 기여할 수 있으리라 생각된다.
상아세관액의 유동 양태는 접착 및 충전뿐만 아니라 전동 기구를 사용하는 마무리와 연마 과정에 의해서도 변할 수 있다. 앞으로 보다 세밀하게 와동표면의 온도, 습도의 변화를 재현하고 마무리와 연마 과정을 포함한 임상 술식을 그대로 재현해서 dentinal fluid flow와 수복물의 투과도에 어떤 변화가 생기는 지 관찰해 볼 필요가 있을 것이다.
Microleakage를 측정한 최근의 다른 연구들에서도 아말감과 복합레진 수복에서 유의한 차이를 보고하지 못했다. 열순환 (Thermo-cycling)과 같이 구강 내 환경을 모방하거나 오랜 기간 동안 생리적 치수압을 적용한 후 투과도의 차이를 측정하는 추가적인 연구를 통해 아말감과 복합레진 수복의 차이를 확인해 보아야 할 것이다.
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