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문제 정의
- 본 연구는 전문가 불소도포 방법과 적용 횟수에 따른 법랑질의 내산성 효과를 알아보기 위해 불소도포 후 인공적으로 산부식 병소 형성을 위한 pH-cycling model을 적용하는 실험으로 구성하였다.
- 본 연구에서는 전문가불소도포로 사용되고 있는 1.23% APF 겔과 2% NaF 용액, 2% NaF 용액의 이온도포를 적용 횟수와 방법을 달리하여 적용 시 치아 경조직의 내산성에 영향을 줄 수 있을지 비교분석해보고자 한다.
- 본 연구에서는 치아부식증 예방을 위한 전문가 불소도포 제재의 종류와 도포 횟수를 달리하여 적용한 뒤에 인공산 부식 병소를 형성하는 경우 치면의 경도변화에 차이가 있는지를 분석해보았다. 전문가 불소도포 방법은 1.
제안 방법
- 23% APF 겔과 2% NaF 용액을 이용한 도포방법과 2% NaF 용액을 이용한 이온 도포법으로 구성하였다. APF 겔과 NaF 용액은 각 시편 당 불소제재 ml을 적용하여 각 치아 시편에 불소가 충분히 적용되도록 하였고, 이온도포법을 이용하는 경우에도 동일한 양의 불소제재를 가지고 이온도포기(Dentison WAVE-F, Korea)를 이용하여 200µA의 전류를 흘려주면서 4분간 도포하였다. 불소 도포 후 제거는 cotton swab 으로 제거하고 시편을 약 30초간 이온화된 증류수로 세척하고 흡수성 종이로 건조시켰다.
- Baseline 표면미세경도를 측정했던 압흔과 인접한 곳에 불소 도포, pH-cycling 적용 후에 압흔을 형성하도록 하였으며, 200g의 하중을 10초간 압입하여 경도를 측정하였다.
- 실험실 모델에서 구강 내 상태를 재현하는 경우 실험실 모델에서 4시간 적용이 구강 내의 2주일 상황을 동일하게 재현될 수 있다는 보고를 바탕으로39) 본 연구에서는 2% NaF 용액을 1주일 간격으로 적용하는 것을 재현하기 위해 2시간을 한단 위로하여 4분간 도포 후 잔류불소를 제거한 뒤에 자극성 타액에 30분, 재광화 용액에 2시간 동안 침적시켰다39, 40). Group 1부터 7까지 불소도포를 진행하고 표면 미세경도를 측정하였다. 그 뒤에 탈회용액에 6시간, 재광화 용액에 18시간 침적하는 것을 5회 반복하는 pH-cycling 단계를 거친 후, 표면미세경도를 측정하였다(Fig.
- Group 2는 4분간 1.23% APF 겔을 1회 도포 후 구강 내 상태와 동일한 상태를 제공하기 위하여 30분간 자극성 타액에 침적한 뒤에 재광화 용액에 교반상태로 2시간 동안 침적하였다.
- 경도를 측정하였다. 각 군당 시편 경도 값이 균일하게 분포되도록 하기 위하여 각 시편의 경도값이 일정하도록 하여 Group 별 배치 후, 전문가 불소도포를 종류와 적용 횟수를 다르게 하여 VHN을 측정하였다. 불소 도포 후치면에 인공적으로 산 부식 병소를 형성하기 위하여 pH-cycling model을 적용하고, 치면의 탈회 정도를 SEM을 촬영하여 평가하였다.
- 구강내의 환경을 모사한 실험 모식도는 Fig. 1과 같으며, Takagi 등39)의 방법을 일부 변형하여 사용하였다.
- Group 1부터 7까지 불소도포를 진행하고 표면 미세경도를 측정하였다. 그 뒤에 탈회용액에 6시간, 재광화 용액에 18시간 침적하는 것을 5회 반복하는 pH-cycling 단계를 거친 후, 표면미세경도를 측정하였다(Fig. 1).
- 구분하였다. 대조군과 실험군은 표면 연마 등으로 소실된 무기질을 회복하기 위하여 총 110개의 시편을 재광화 용액에 37oC 에서 2일간 시편이 완전히 잠기도록 교반상태로 침적한 후 표면 미세경도를 측정하였으며, 최종 VHN 경도 292~365 범위에 있는 91개의 시편을 선택하여 최종적으로 각 군당 13개씩 7개의 실험군으로 나누어 각 군당 평균 VHN 경도값이 약 321정도가 되도록 배치하였다. 대조군과 실험군의 경도값이 비슷하도록 시편을 분배하였다.
- 이용하였다. 모든 시편은 하루 중 6시간 동안 교반 없이 탈회 용액에 침적 하였고, 18시간 동안 교반하면서 재광화용액에 침적하였다. 위와 같은 과정을 총 5일간 반복하였다.
- 본 연구는 법랑질 시편에 VHN(Vickers Hardness Number, Matsuzawa, Tokyo, Japan)을 이용하여 4개의 압흔을 만들어 경도를 측정하였다. 각 군당 시편 경도 값이 균일하게 분포되도록 하기 위하여 각 시편의 경도값이 일정하도록 하여 Group 별 배치 후, 전문가 불소도포를 종류와 적용 횟수를 다르게 하여 VHN을 측정하였다.
- 그러나 불소도포가 치아우식증을 예방할 수 있는 방법으로 효과적이지만 불소와 치아 부식과의 상관관계에 대한 비교 분석이 많지 않아 치아부식증을 예방하는 방법으로는 적극적으로 사용되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 임상에서 많이 사용되는 APF 겔과 NaF 용액, 이온도포법을 이용한 NaF 용액을 이용하여 1회 도포와 4회 도포간의 치아부식증에 대한 효과를 비교 분석해보았다.
- 각 군당 시편 경도 값이 균일하게 분포되도록 하기 위하여 각 시편의 경도값이 일정하도록 하여 Group 별 배치 후, 전문가 불소도포를 종류와 적용 횟수를 다르게 하여 VHN을 측정하였다. 불소 도포 후치면에 인공적으로 산 부식 병소를 형성하기 위하여 pH-cycling model을 적용하고, 치면의 탈회 정도를 SEM을 촬영하여 평가하였다.
- 각 군당 시편 경도 값이 균일하게 분포되도록 하기 위하여 각 시편의 경도값이 일정하도록 하여 Group 별 배치 후, 전문가 불소도포를 종류와 적용 횟수를 다르게 하여 VHN을 측정하였다. 불소 도포 후치면에 인공적으로 산 부식 병소를 형성하기 위하여 pH-cycling model을 적용하고, 치면의 탈회 정도를 SEM을 촬영하여 평가하였다.
- 불소도포 횟수를 달리하여 도포한 후 그 표면의 경도 차이를 비교해 보았다(Table 2). 불소 도포 후 표면 미세경도는 재광화용액에만 침적했던 Control group을 비롯하여 모든 군에서 경도값이 증가하였으며, 불소도포한 모든 Group에서 표면미세경도 값이 유의하게 증가하였다(p<0.
- 시편에 전문가 불소도포는 1.23% APF 겔과 2% NaF 용액을 이용한 도포방법과 2% NaF 용액을 이용한 이온 도포법으로 구성하였다. APF 겔과 NaF 용액은 각 시편 당 불소제재 ml을 적용하여 각 치아 시편에 불소가 충분히 적용되도록 하였고, 이온도포법을 이용하는 경우에도 동일한 양의 불소제재를 가지고 이온도포기(Dentison WAVE-F, Korea)를 이용하여 200µA의 전류를 흘려주면서 4분간 도포하였다.
- 시편에 전문가 불소도포를 방법과 적용 횟수로 구분하여 적용하기 위하여 대조군과 실험군으로 구분하였다. 대조군과 실험군은 표면 연마 등으로 소실된 무기질을 회복하기 위하여 총 110개의 시편을 재광화 용액에 37oC 에서 2일간 시편이 완전히 잠기도록 교반상태로 침적한 후 표면 미세경도를 측정하였으며, 최종 VHN 경도 292~365 범위에 있는 91개의 시편을 선택하여 최종적으로 각 군당 13개씩 7개의 실험군으로 나누어 각 군당 평균 VHN 경도값이 약 321정도가 되도록 배치하였다.
- 불소 도포 후 제거는 cotton swab 으로 제거하고 시편을 약 30초간 이온화된 증류수로 세척하고 흡수성 종이로 건조시켰다. 실험실 모델에서 구강 내 상태를 재현하는 경우 실험실 모델에서 4시간 적용이 구강 내의 2주일 상황을 동일하게 재현될 수 있다는 보고를 바탕으로39) 본 연구에서는 2% NaF 용액을 1주일 간격으로 적용하는 것을 재현하기 위해 2시간을 한단 위로하여 4분간 도포 후 잔류불소를 제거한 뒤에 자극성 타액에 30분, 재광화 용액에 2시간 동안 침적시켰다39, 40). Group 1부터 7까지 불소도포를 진행하고 표면 미세경도를 측정하였다.
- 실험실에서의 산 부식에 의한 병소 형성을 위해 탈회 용액에 6시간 침적한 후, 재광화용액에 18시간동안 침적하는 pH-cycling model을 5일간 반복하여 진행하였다. 전문가 불소도포 종류와 불소의 적용 횟수를 달리한 후 pH-cycling model을 이용하는 경우 표면미세경도의 변화를 측정하였다(Table 2).
- 분석해보았다. 전문가 불소도포 방법은 1.23% APF 겔과 2% NaF 용액을 치면에 직접 도포하고, 2% NaF 용액을 이온도포한 후 표면미세경도를 측정하였으며, in vitro 실험 방법을 이용하여 법랑질 시편을 인공우식병소 형성을 위해 pH-cycling model을 이용하여 인위적으로 산 부식병소를 형성한 후 표면미세경도를 측정하였다.
- 전문가 불소도포 종류와 불소의 적용 횟수를 달리한 후 pH-cycling model을 이용하는 경우 표면미세경도의 변화를 측정하였다(Table 2). pH-cycling model을 적용한 후 표면 미세 경도값은 모든 Group에서 불소도포 후에 비해 감소하였지만 불소 적용을 하지 않은 Control group에서 가장 낮은 표면미세경도값을 나타내었으며, Control group 과 전문가불소도포를 한 Group간에 표면미세경도값은 유의한 차이를 나타내었다(p<0.
- 전문가불소도포 후 pH-cycling model을 이용하여 인위적인 산부식 환경에 법랑질 시편을 노출시킨 경우 SEM 을 이용하여 법랑질 표면을 관찰하였다. 모든 Group에서 법랑질 표면이 불규칙하게 거칠어진 것을 관찰할 수 있지만, 깊게 법랑질이 탈회된 부분이 Control group에 비해 1회씩 불소 도포한 Group이 덜 관찰되었으며, 4회 불소도포 한 Group의 표면은 Control group과 1회씩 불소 도포한 Group에 비해 깊게 탈회된 부분이 없이 규칙적인 양상을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
- 잘라낸 시편은 외경 12×6 mm Teflon 몰드에 자가중합형 아크릴릭레진(Lang, USA)을 이용하여 포매하였다. 포매한 시편은 냉각수를 공급하면서 600, 800, 1200, 2, 400, 4000 grit의 Silicon carbide 연마용 paper(Allied high tech products, California, USA)로 연마하였다. 최종 만들어진 시편은 실험에 사용되지 않는 경우에는 mineral 용액에 보관하였다38).
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 치아시편은 우식이나 마모, 착색 등 손상이 없는 사람의 대구치만을 선별하여 편평한 협면과설면을 저속 핸드피스와 Disc를 사용하여 법랑질 시편 (3.0×3.0×2.0mm)을 정사각형으로 잘라내었다. 잘라낸 시편은 외경 12×6 mm Teflon 몰드에 자가중합형 아크릴릭레진(Lang, USA)을 이용하여 포매하였다.
- 0mm)을 정사각형으로 잘라내었다. 잘라낸 시편은 외경 12×6 mm Teflon 몰드에 자가중합형 아크릴릭레진(Lang, USA)을 이용하여 포매하였다. 포매한 시편은 냉각수를 공급하면서 600, 800, 1200, 2, 400, 4000 grit의 Silicon carbide 연마용 paper(Allied high tech products, California, USA)로 연마하였다.
데이터처리
- Group간 유의한 차이가 있을 경우 Tukey multiple comparisons test(p=0.05)로 검정하였다. 이 모든 분석은 SPSS 12.
- 각 실험 집단 간에 VHN 평균 차이의 유의성을 검정하기 위하여 일원분산분석법(one-way ANOVA)을 사용하여 검정하였다. Group간 유의한 차이가 있을 경우 Tukey multiple comparisons test(p=0.
이론/모형
- 법랑질 시편에 전문가불소도포 후 치아가 산에 의해 연화되었거나, 산성음료에 침적시킨 경우 무기질 소실을 측정하거나 연화된 법랑질의 마모도를 평가하기 위해 Vickers 경도계를 사용하였다13, 42). Vickers 경도계를 이용한 경도측정은 산성제제의 부식 능력에 대한 평가, 초기 법랑질 경도, 부식 과정의 초기 증상인 법랑질 연화, 재광화 후의 법랑질 경도의 측정에 사용된다43-47).
- 불소 도포 후 치아 시편에 인위적으로 산 부식 병소를 유발할 수 있는 상황을 재현하기 위하여 pH-cycling model 을 이용하였다. 모든 시편은 하루 중 6시간 동안 교반 없이 탈회 용액에 침적 하였고, 18시간 동안 교반하면서 재광화용액에 침적하였다.
성능/효과
- SEM을 이용한 법랑질 표면의 미세구조분석은 모든 Group에서 법랑질 표면이 불규칙하게 거칠어진 것을 관찰할 수 있지만, 깊게 법랑질이 탈회된 부분이 Control group에 비해 1회씩 불소 도포한 Group이 덜 관찰되었으며, 4회 불소 도포한 Group의 표면은 Control group과 1 회씩 불소 도포한 Group에 비해 깊게 탈회된 부분이 없이 규칙적인 양상이 확인되었다. 그러나 김 등36)의 연구에서는 CLSM을 이용한 법랑질 단면의 탈회 측정결과 2% NaF 용액을 이용한 군에서 가장 얕은 탈회병소가 형성되었음을 보고하였다.
- pH-cycling model을 적용한 뒤에 표면미세경도의 변화비교는 법랑질 시편에 산 부식에 의한 병소 형성하여 불소도포 방법과 종류, 불소의 적용 횟수를 달리한 후 pH-cycling model을 이용한 후 표면미세경도값은 모든 Group 에서 불소도포 후에 비해 감소하였지만 불소 적용을 하지 않은 Control groupe 가장 낮은 표면미세경도값을 나타내었으며, Control group과 전문가불소도포를 한 Group 간에 표면미세경도값은 유의한 차이를 나타내었지만 (p>0.05), 실험군 간에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 김 등36)은 불소도포 후 pH-cycling model 적용한 뒤에 표면 미세 경도값은 모든 Group에서 유의하게 차이가 있었지만, 특히 표면미세경도 변화량이 가장 적은 Groupe 이온 도포법을 이용하여 2% NaF 용액을 시행한 Group이라고 보고하였다.
- 전문가 불소도포 종류와 불소의 적용 횟수를 달리한 후 pH-cycling model을 이용하는 경우 표면미세경도의 변화를 측정하였다(Table 2). pH-cycling model을 적용한 후 표면 미세 경도값은 모든 Group에서 불소도포 후에 비해 감소하였지만 불소 적용을 하지 않은 Control group에서 가장 낮은 표면미세경도값을 나타내었으며, Control group 과 전문가불소도포를 한 Group간에 표면미세경도값은 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05).
- 이용하여 법랑질 표면을 관찰하였다. 모든 Group에서 법랑질 표면이 불규칙하게 거칠어진 것을 관찰할 수 있지만, 깊게 법랑질이 탈회된 부분이 Control group에 비해 1회씩 불소 도포한 Group이 덜 관찰되었으며, 4회 불소도포 한 Group의 표면은 Control group과 1회씩 불소 도포한 Group에 비해 깊게 탈회된 부분이 없이 규칙적인 양상을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
- 그러나 2% NaF 용액을 1회 도포한 그룹의 표면미세경도값은 가장 낮았다. 모든 실험군을 비교해보았을 때 같은 제재의 불소를 1회도포한 Group보다는 4회 도포한 Group에서의 표면 미세 경도값은 증가하였다. 불소국소도포는 고농도의 불소 용액을 도포하면 치면에 일차반응산물로 불화칼슘이 형성된다.
- 본 연구에서는 불소도포 하기 전 Baseline에 비해 pH-cycling model 적용 후 표면미세경도 값은 Control group 에서 가장 많은 소실 값을 나타내었고, NaF 용액을 이용하여 4회 이온도포한 Group이 가장 적은 표면 미세경도 소실 값을 나타내었으며, 음성대조군에 비해 유의한 차이를 보였다(p>0.05). 이는 Huang 등의 불소이온도입법을이용한 경우 불소가 치질내로 더 깊게 많이 침투한다고보고52)한 것과 유사하다.
- 비교해 보았다(Table 2). 불소 도포 후 표면 미세경도는 재광화용액에만 침적했던 Control group을 비롯하여 모든 군에서 경도값이 증가하였으며, 불소도포한 모든 Group에서 표면미세경도 값이 유의하게 증가하였다(p<0.05).
- 불소도포 하기 전 Baseline에 비해 pH-cycling model 적용 후 표면미세경도 값은 Control group이 가장 많은 변화 값을 나타냈으며, 2% NaF 용액을 이용하여 4회 이온 도포한 Group이 가장 적은 표면미세경도 변화값을 나타내었으며, Group 1에 대하여 유의한 차이를 보였다 (p<0.05)(Table 2).
- 전문가 불소도포 종류와 도포횟수에 따라 법랑질 시편에 불소를 적용하여 치질의 내산성을 비교하고자 표면 미세경도 값을 사용한 결과, 불소도포를 실시한 모든 Group 에서 표면미세경도가 증가하였다(p>0.05). 불소도포의 횟수를 달리하는 경우 모든 불소도포 그룹 간에는 유의한 차이가 없었지만 2% NaF 용액을 4회 이온 도포한 그룹에서 표면미세경도값이 가장 높았다.
후속연구
- 본 연구에서는 임상실험이 아니고 in vitro 연구를 통한 결과이기 때문에 구강상태와 불소도포 주기를 완전히 재현하는 데는 한계를 가지고 있다. 하지만, 불소제재의 종류와 도포횟수를 고려한 산성환경에서 법랑질 내산성 조사는 치과위생사가 임상에서 치아부식증에 노출될 가능성이 있는 대상자들에게 적당한 불소의 종류와 도포 횟수를 제시했다는데 의의가 있다.
- 하지만, 불소제재의 종류와 도포횟수를 고려한 산성환경에서 법랑질 내산성 조사는 치과위생사가 임상에서 치아부식증에 노출될 가능성이 있는 대상자들에게 적당한 불소의 종류와 도포 횟수를 제시했다는데 의의가 있다. 추후 연구에서는 본 연구의 제한점을 보완한 in vivo 연구가 진행될 필요가 있다.
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