대한소아치과학회지 37(3) 2010 라는새로운분류의불소방출수복재가소개되었다. 자이오머는 pre-reacted glass(prg) 필러기술을이용하는불소방출레진성분을가지고있다. 불화규산화유리필러 (fluoro-silicate glass filler) 를바로레진기질에혼합하

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효리 하
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1 J Korean Acad Pediatr Dent 37(3) 2010 수종의불소방출수복재의탈회억제효과및불소침투에관한연구 김송이 최성철 김광철 최영철 박재홍 경희대학교치과대학소아치과학교실 국문초록자이오머 (Giomer) 는레진강화형글라스아이오노머에견줄만큼불소방출량이많다고하나, 우식예방효과에관한연구들이많지않아임상적용에대한근거가부족한실정이다. 본연구는자이오머 (BF 군 ) 를포함하여레진강화형글라스아이오노머 (FF 군 ), 콤포머 (DA 군 ) 와대조군인콤포짓 (FZ 군 ) 의우식억제효과와주변치질로의불소침투양상을비교하기위하여, 공초점레이저주사현미경과전자탐침미세분석기를이용하여각수복재의우식예방효과를비교하였으며, 다음과같은결과를얻었다. 1. 수복물주위이차인공우식에서법랑질외측병변의깊이는 FZ 군에서가장깊었으며, BF 군이가장작게나타났다 (p<0.05). 2. 수복물과법랑질계면에나타난탈회억제층의두께를관찰한결과 FZ 군이가장작게나타났으며, FF, DA, BF 간에는유의성있는차이를보이지않았다 (p<0.05). 3. 법랑질에침투된불소농도는 BF, FF, DA의순으로높게나타났다. 4. 상아질에침투된불소농도는 DA, BF, FF의순으로높게나타났으며, 이는상아질-수복물의접착계면에영향받는것으로보인다. 주요어 : 자이오머 (Giomer), 불소방출수복재, 공초점레이저주사현미경, 전자탐침미세분석기 Ⅰ. 서론이차우식은수복물의종류와상관없이치아수복의실패와재수복의주요한이유중하나로알려져있다 1-3). 이는주로치아- 수복물계면에서발견되며, 일반적으로미세누출의결과로나타난다 4). 이러한미세통로를통한우식성세균의재감염은인접치질에일차우식과유사한탈회를일으킨다 4,5). 현재사용되는직접수복재들은변연봉쇄가완전하지않아미세누출을피하기어려우므로이차우식예방을위해수복재들의항균성과불소방출능이요구된다 6,7). 현재소아치과영역에서많이사용되는불소방출수복재료에는글라스아이오노머, 레진강화형글라스아이오노머, 콤포머, 콤포짓, 아말감등이있다 8). 글라스아이오노머는불화알루미늄규산화유리 (fluoroaluminosilicate glass) 와폴리알케노익산 (polyalkenoic acid) 간의산-염기반응을통해다량의불소가방출되며 9,10), 불소의재충전이가능하여많은연구에서수복물주위법랑질과상아질의 불소함량증가및우식예방효과를보였다 11-17). 하지만, 구강내에서용해도가높으며, 초기물성이좋지않다는단점이있다 18). 이에물성이개선된하이브리드재료들이개발되었으며, 대표적인것이광중합을이용하는레진강화형글라스아이오노머와콤포머이다. 특히레진강화형글라스아이오노머는글라스아이오노머와유사한양의불소를방출하는잠재력을가진것으로알려졌다 19). 기본적으로폴리아크릴릭산에광중합이가능한메타크릴레이트성분을첨가하여만들어지며, 초기경화시글라스아이오노머의경화반응과동일한산-염기반응이일어나지만, 광중합성분에의해경감된다 8). 콤포머는글라스아이오노머와달리혼합할필요가없고, 조작성이뛰어나고, 복합레진과유사한물성을나타낸다. 또한글라스아이오노머와동일하게불소가유리되는필러유리를사용하여, 불소가유리되는장점이있다 8). 하지만, 산-염기반응이거의일어나지않으며, 유리되는불소양이글라스아이오노머에비해작은것으로알려져있다 20). 최근에는 자이오머 (Giomer(Glass ionomer + polymer)) 교신저자 : 박재홍서울특별시동대문구회기동 1 / 경희대학교치과대학소아치과학교실 / / khupedo@khu.ac.kr 원고접수일 : 2010 년 05 월 10 일 / 원고최종수정일 : 2010 년 08 월 04 일 / 원고채택일 : 2010 년 08 월 13 일 288

2 대한소아치과학회지 37(3) 2010 라는새로운분류의불소방출수복재가소개되었다. 자이오머는 pre-reacted glass(prg) 필러기술을이용하는불소방출레진성분을가지고있다. 불화규산화유리필러 (fluoro-silicate glass filler) 를바로레진기질에혼합하는콤포머와달리자이오머는수분존재하에불화알루미늄규산화유리와폴리알케노익산을먼저반응시켜 PRG 필러를만든후에레진기질에혼합한다 21). 따라서, 자이오머내에는불소방출및재충전에중요한역할을하는유리필러의하이드로겔층이콤포머보다훨씬광범위하며, 안정적인글라스아이오노머상을형성하기때문에콤포머보다뛰어난불소방출및재충전효과를보인다 20). 제조사는글라스아이오노머와유사한불소방출효과, 생적합성, 심미성, 임상적안정성및콤포머보다좋은물성등을주장하고있다 22). 자이오머는레진강화형글라스아이오노머에견줄만큼불소방출량이많다고하나, 수복재로사용되었을때우식억제와치질로의불소침투등의우식예방에관한연구들이많지않아임상적용에대한근거가부족한실정이다. 이에본연구에서는자이오머를포함한불소방출광중합수복재들의인공우식에대한억제효과를공초점레이저주사현미경 (CLSM) 을이용하여관찰및비교해보고, 인접치질로의불소침투량을전자탐침미세분석기 (EPMA) 로측정하여자이오머의우식예방효과를다른불소방출수복재들과비교해보고자한다. Ⅱ. 연구재료및방법 1. 연구재료실험군으로불소를방출하는수복재인 Fuji Filling TM LC( 이 하 FF), Dyract AP( 이하 DA), Beautifil II( 이하 BF) 를사용하였으며, 대조군은불소를방출하지않는콤포짓인 Filtek TM Z250( 이하 FZ) 으로하여 4 군으로나누었다. 실험에사용된표면처리제및접착제, 수복재는 Table 1, 2와같으며, 각수복재는제조사에서추천하는표면처리제와접착제를이용하여수복하였다. 치아는교정을목적으로발거된상하악소구치를대상으로하였다. 발치후 1달이내의소구치를치근에부착된연조직을제거한후 0.1% thymol 용액에저장하여고정시켰다. 이후실험이시작되기전까지 4 냉장보관하였다. 치면이건전한소구치 80개를골라임의로 20개씩 4개군으로분류하였으며, 불소가포함되지않은퍼미스와러버컵을이용하여치면세마하였다. 협면의치경부 1/3 부위에고속핸드피스 #330 버를이용하여가로 4 mm, 세로 2 mm, 깊이 2 mm 의 5급와동을형성하였다. 와동의표면우각이 90도가되도록하였으며, 형성된와동은캘리퍼로크기를확인후와동형태가일정하도록하였다. 각와동은제조사의지시에따라상아질전처리혹은산부식시행후접착제를도포하고, 수복재는한번에충전한후할로겐광조사기 (XL 3000 TM, 3M TM ESPE TM, USA) 를이용하여 40 초간광중합하였다. 중합 1 시간뒤전반적으로마무리하였으며, Sof-lexTM disc(3m TM ESPE TM, USA) 를순차적으로사용하여과량의수복재가없도록연마하였다. 충전및마무리가끝난치아는치아에불소가침투되도록 37 증류수에 30일간보관하였다. 각군별로분리하여서로다른용기에보관하였으며, 증류수는매일교환하였다. Table 1. The filling materials used in each group Group Material Type Manufacturer Shade Composition FZ Filtek TM Z250 Composite 3M TM ESPE TM, USA A2 Bis-GMA, UDMA, Bis-EMA, zirconia/silica filler FF Fuji Filling TM LC RMGI GC, Japan A2 Paste A: alumino-silicate glass, 2-HEMA, UDMA Paste B: water, polyacrylic acid, UDMA, silicone dioxide DA Dyract AP Compomer Dentsply, Germany A2 Strontium-fluoro-silicate glass, strontium fluoride, TCB resin, UDMA BF Beautifil II Giomer Shofu, Japan A2 Bis-GMA, TEGDMA, multi-functional glass filler, S- PRG filler based on fluoroboroaluminosilicate glass Table 2. The Bonding/Coating agents used in each group Group Material Manufacturer Composition FZ Scotchbond TM Etchant 3M TM ESPE TM, USA 35% H 3 PO 4 Adper TM Single Bond 2 3M TM ESPE TM, USA Bis-GMA, HEMA, silica nanofiller, ethanol, water FF Dentin conditioner GC Corp, Japan 10% polyacrylic acid DA Scotchbond TM Etchant 3M TM ESPE TM, USA 35% H 3 PO 4 Prime & Bond NT Dentsply, Germany PENTA, TEGDMA, Bis-GMA, cetylamine hydrofluoride, aceton, nanofiller BF FL Bond II Shofu, Japan Primer: water, ethanol, carboxylic acid monomer, phosphoric acid monomer, initiator Bonding agent: S-PRG filler based fluoroboroalumonosilicate glass, UDMA, TEGDMA, 2-HEMA, intiator 289

J Korean Acad Pediatr Dent 37(3) 2010 2. 연구방법 < 탈회억제효과의비교 > 증류수에보관된치아중군당15개씩임의로골라와동주위 1 mm를남기고산에저항성이있는바니쉬를 2회도포하였다. 도포된치아는 90 ml의탈회용액에각군별로 37 에서 7 일간노출시켰다. 탈회용액은 3.0 mm CaCl 2, 1.8 mm KH 2PO 4 와 0.

치관만교정용아크릴레진에매몰하였으며, 저속다이아몬드톱 (diamond saw; Isomet TM, Buhler, USA) 을이용하여와동중심에서치아장축방향으로이등분하였다. 절단면은 #1200, #1500, #2000 순으로연마페이퍼로연마한후, 6 μm, 3 μm, 1 μm 다이아몬드페이스트를이용하여미세연마를시행하였다.

저장된이미지는 LSM 이미지브라우저프로그램으로외측법랑질병변의깊이 (outer lesion depth( 이하 OLD)) 와탈회억제층 (inhibition zone( 이하 IZ)) 의두께를측정하여데이터를수집하였다 (Fig. 1).

3 J Korean Acad Pediatr Dent 37(3) 연구방법 < 탈회억제효과의비교 > 증류수에보관된치아중군당15개씩임의로골라와동주위 1 mm를남기고산에저항성이있는바니쉬를 2회도포하였다. 도포된치아는 90 ml의탈회용액에각군별로 37 에서 7 일간노출시켰다. 탈회용액은 3.0 mm CaCl 2, 1.8 mm KH 2PO 4 와 0.2 M 젖산 (lactic acid) 을포함하였으며, 1 M NaOH를이용하여 ph 4.3으로조정하여사용하였다 23). 탈회용액은매일교환하였다. 탈회가끝난치아는바니쉬를제거하고, 고속핸드피스다이아몬드버를이용하여치근을분리시켰다. 치관만교정용아크릴레진에매몰하였으며, 저속다이아몬드톱 (diamond saw; Isomet TM, Buhler, USA) 을이용하여와동중심에서치아장축방향으로이등분하였다. 절단면은 #1200, #1500, #2000 순으로연마페이퍼로연마한후, 6 μm, 3 μm, 1 μm 다이아몬드페이스트를이용하여미세연마를시행하였다. 연마된시편은공초점레이저주사현미경 (LSM 510 METAMK4, Carl Zeiss, Germany) 을이용하여 40배배율하에, 488 nm 여기파장 (excitation wavelength) 을가진아르곤레이저광원및 505 nm의롱패스필터 (long pass filter) 를사용하여치아-수복물계면을관찰하고각각의이미지를저장하였다. 저장된이미지는 LSM 이미지브라우저프로그램으로외측법랑질병변의깊이 (outer lesion depth( 이하 OLD)) 와탈회억제층 (inhibition zone( 이하 IZ)) 의두께를측정하여데이터를수집하였다 (Fig. 1). OLD는법랑질표면에발생한이차우식의깊이로, 법랑질-수복물계면으로부터 100 μm 떨어진부위에서레진표면의연장선과탈회된법랑질병변의바닥까지의거리를측정하였으며, IZ는수복물표면으로부터 100 μm 깊이에서접 착층에근접한탈회되지않은법랑질의두께를측정하였다 24). IZ가형성되지않은시편은 wall lesion( 이하 WL) 유무에따라 no effect( 이하 NE) 와 WL로분류하였다. < 불소침투양상의관찰 > 증류수에보관된 20개 ( 군당 5개 ) 의치아를치질내불소침투양상관찰에이용하였다. 치관만분리하여교정용아크릴레진에매몰한후저속다이아몬드톱을이용하여치아장축방향으로두번절단하였다. 절단면을 #1200, #1500, #2000 순으로연마페이퍼로연마한후, 6 μm, 3 μm, 1 μm, 0.25 μm, 0.1 μm 다이아몬드페이스트를이용하여미세연마를시행하였다. 2 mm 두께로시편을만들어건조시킨후탄소를피복하여전자탐침미세분석기 (EPMA 1610, Shimadzu, Japan) 를이용하여불소침투량을측정하였다. 각시편에서와동측벽의법랑질과축벽의상아질, 두부위를측정하였으며, 치아-수복물계면으로부터수직으로치아내 200 μm 깊이까지선분석을시행하였다 (Fig. 2). 설정은가속전압 15 kv, 20 na 조건에서 1 μm 크기의빔를사용하였다. 3. 통계분석모든자료는통계분석용소프트웨어인 SPSS 14.0 프로그램 (SPSS Inc., USA) 을이용하여분석하였다. 공초점레이저주사현미경으로관찰된이미지에서수집된데이터중 OLD과 IZ 두께값의군별차이는일원변량분산분석법 (one-way ANOVA) 을이용하여분석하였고, 군간유의한차이가있을경우 Tukey 의다중비교법 (Tukey's multiple comparison test) 으로사후검정하였다. 또한 IZ, NE, WL의발생빈도에대하여카이제곱법 (Chi-square test) 으로분석하였다. 모든통계분석에서유의성판정을위한유의수준은 5% 로하였다. A Fig. 1. Measurements of the depth of outer lesion(old)(a), and the thickness of inhibition zone(iz)(b). R: restorative material, E: enamel, OL: outer lesion. B Fig. 2. Black lines show the typical scanning range and the position of line analysis. E: enamel, D: dentin, R: resotrative material. 290

대한소아치과학회지 37(3) 2010 Ⅲ. 연구결과 1. 탈회억제효과에대한평가 Table 3은각군의탈회후형성된 OLD와 IZ의두께를보여준다. OLD의경우평균값을비교했을때 FZ 군에서가장크게나타났으며, BF의 OLD가가장작게나타났다 (p<0.05). DA, FF 간에는큰차이가나타나지않았다.

4 대한소아치과학회지 37(3) 2010 Ⅲ. 연구결과 1. 탈회억제효과에대한평가 Table 3은각군의탈회후형성된 OLD와 IZ의두께를보여준다. OLD의경우평균값을비교했을때 FZ 군에서가장크게나타났으며, BF의 OLD가가장작게나타났다 (p<0.05). DA, FF 간에는큰차이가나타나지않았다. IZ의두께는 FZ 군이가장작게나타났으며, FF, DA, BF 세군간에는큰차이를보이지않았다 (p<0.05). Fig. 3은각군의대표적인공초점레이저주사현미경이미지이다. 모든군에서외측법랑질탈회병변이관찰되었으며, 불소를방출하는 FF, DA, BF 군의 IZ가 FZ 군에서보다두껍고분명하게관찰되었다. WL이발생한시편도간혹발견되었으나 대부분의시편에서탈회억제층이관찰되었다. IZ 발생빈도는 FZ 군에서가장낮았으며, FZ 군내에서는 NE가가장높은빈도로나타났다 (p<0.05). FF, DA, BF의경우 IZ가 70% 이상을차지했으며, 군간의 NE, WL 빈도또한큰차이를보이지않았다. Table 4는각군에서 IZ와 NE, WL이형성된비율을보여준다. FZ 군을제외한나머지세군모두 11개의시편에서 IZ가관찰되었으며, DA 군에서는 WL이관찰되지않았다. FZ 군에서 NE의빈도가가장높았다 (p<0.05). 2. 불소침투양상의비교평가각군별로 3개의시편에대해측정된불소농도의평균값을비교하였다 (Fig. 4, 5). 법랑질내의불소침투양상을관찰한결과대조군인 FZ 군에 Table 3. Mean outer lesion depth(old) and the thickness of inhibition zone(iz)(μm±sd) Group OLD IZ thickness FZ ± a 2.35 ± 5.49 a FF ± b ± 7.25 b DA ± 9.03 b ± 7.81 b BF ± c ± 8.30 b p-value <.001* <.001* p-value is determined by one-way ANOVA. * p<0.05 abc Different letters in each column indicate statistical significance among groups by Tukey's test at p<0.05 Table 4. Frequency of IZ/NE/WL formation(no(%)) Group IZ NE WL Total FZ 3(20.00) 9(60.00) 3(20.00) 15(100) FF 11(73.33) 2(13.33) 2(13.33) 15(100) DA 11(73.33) 4(26.67) 0(0.0) 15(100) BF 11(73.33) 3(20.00) 1(6.67) 15(100) p-value 0.019* p-value was calculated by Chi-square test. * p<0.05 Fig. 3. Typical CLSM images of the lesions in enamel margins of cavities restored with various materials( 40). a,b= FF group, c,d= DA group, e,f= BF group, g,h=fz(control) group. White arrows indicate demineralization inhibition zone at the enamel-restoration margins. f. shows wall lesion at the margin. g. and h. show no effect at the margin. 291

5 J Korean Acad Pediatr Dent 37(3) Relative F volume (count/sec) Depth(μm) FZ FF DA BF Relative F volume (count/sec) Depth(μm) FZ FF DA BF Fig. 4. Relative fluoride concentration of each group in enamel. Fig. 5. Relative fluoride concentration of each group in dentin. 서는불소가거의나타나지않았으며, FF, DA, BF 군에서 FZ 군보다훨씬높은불소농도를보였다. FF, DA, BF 군모두깊이에따라불소농도가낮아지는양상을보였으며, 세군간의불소농도는큰차이를보이지않았다. DA의불소농도의감소기울기가가장완만하였으며, 200 μm 깊이에서불소를방출하는세군모두유사한불소농도를보였다. 상아질내에서도법랑질과마찬가지로 FZ 군에서는불소가거의나타나지않았다. 법랑질에서와는달리 FF, DA, BF 군간에불소농도차이가더크게나타났으며, 전반적으로 DA, BF, FF의순으로불소농도가높게나타났다. 세군모두깊이에따라불소농도가낮아지는양상을보였으나, FF의경우다른군에비해그기울기가완만하게나타났다. Ⅳ. 총괄및고찰많은 in vitro 연구들에서탈회용액혹은겔을이용하여인공적인이차우식을형성시켜불소방출재료들의우식억제효과를보여주었으며 11,13,15,25,26), 탈회된부위는조직병리학적으로실제초기이차우식과유사하다고하였다 27,28). 본연구에서는불소를방출하는광중합수복재들의우식억제효과를알아보기위해산성용액을이용하여이차우식과유사한탈회를유발하였으며, 그양상을공초점레이저주사현미경을이용하여관찰하였다. 공초점레이저주사현미경은조직에서자체적으로발광되는형광을감지할수있으며, 최근우식이있는치아조직의범위등을관찰하는데에많이사용되고있다 29-31). 편광현미경혹은미세방사선사진관찰과는달리얇은시편제작이나시편의건조및염색이필요하지않아시편제작및관찰이용이하며, 시편의손상으로인한기술적인오차를최소화할수있다는장점을가진다 32,33). 관찰된이미지의분석결과 OLD는 FZ 군이나머지세군보다크게나타났으며, 불소를방출하는세군중 BF 군이가장작은 OLD를보였다. Attar 등 25) 은글라스아이오노머, 콤포머, 콤포짓으로수복하여 15주간산성환경에노출시킨후인공이차우식을평가한결과불소를방출하지않는콤포짓보다글라 스아이오노머, 콤포머군에서 OLD가더크게나타났다고하였다. Hicks 등 34) 은레진강화형글라스아이오노머와콤포짓을이용한 in vitro 우식억제연구에서레진강화형글라스아이오노머의 OLD가콤포짓의 OLD보다작게나타났다고하였다. 이들의연구결과는본실험의결과와유사하나이에반하는연구결과들 35,36) 도있다. Gonzalez 등 37) 은글라스아이오노머, 레진강화형글라스아이오노머, 콤포머, 콤포짓을이용한수복물주위인공이차우식을평가한결과상아질상에서는 OLD 값이군간차이를보였으나, 법랑질상에서는큰차이를보이지않았다고하였다. 이와같은차이는인공우식형성방법, 재료조성의차이에기인하는것으로보이며, 치아를이용하는실험의특성상표준화가어렵기때문이라고볼수있다. 본연구에서 OLD 평균값을비교했을때편차가크게나타난것또한각치아의탈회되는양상을표준화시키기어려웠기때문인것으로보인다. 이번실험결과 OLD의차이는증류수에저장되어있는동안수복물에서증류수로유리된불소에의해법랑질표면전체가영향을받아나타난것으로생각된다. 불소를방출하는세군중 BF가가장작게나타난것으로보아, 실제수복물에서방출되는불소의양이레진강화형글라스아이오노머인 FF와유사하거나더많은것으로추측된다. 이차우식억제를실험한많은연구들에서탈회억제층 (IZ) 이언급된바있으며, 수복물의우식억제효과를 IZ의두께, 길이혹은면적을통해평가하였다 25,31,33,36,38-40). 본연구에서는다른방법에비해편차가작게나타나는 IZ의두께를평가하였다. 그결과 FZ 군을제외한군에서시편의 15개중 11개에서 IZ가나타났으며, 그세군간에 IZ 의두께는큰차이를보이지않았다. 또한불소가포함되지않은 FZ와 AdperTM Single Bond 2 를사용한대조군중일부시편에서도 IZ가관찰되었다. 이미여러연구에서불소가유리되지않는접착제혹은수복재를사용하더라도 IZ가형성될수있다는사실이보고된바있으며, 혼성층자체로서산에저항성을보이기때문에 IZ가나타난다고하였다 41,42). Tsuchiya 등 43) 은산에노출된후형성되는 IZ는접착층에근접하여형성되며, 어느정도수복물혹은접착제에서유리되는불소의양과연관된다고하였으나, 주로혼성층의 292

6 대한소아치과학회지 37(3) 2010 질에따라좌우된다고하였다. 본실험에사용된불소방출수복재들의불소방출량은레진강화형글라스아이오노머인 FF가가장많은것으로알려져있으며 44), 그다음이 BF로불소방출접착제인 FL Bond Ⅱ와함께사용되었을때글라스아이오노머와유사한양의불소를방출하는것으로제조사는주장한다. 실험군중 DA가불소방출량이가장작은것으로알려져있으나 45), 세군간에IZ 두께에있어서큰차이를보이지않았다. 따라서 FF와 BF의경우 IZ 형성에있어불소의작용이컸다고할수있으나, DA의경우불소의영향과함께양질의접착계면형성을통한탈회억제효과도있을수있다고생각된다. 또한가지고려해야할것은 DA 군에사용된 Prime & Bond NT에서미량의불소가유리될수있다는것이다. 제조사에서는 Prime & Bond NT의불소방출에대한언급을하지않았으나, Prime & Bond NT에는치약에사용되는것과동일한세틸아민하이드로플루오라이드 (cetylamine hydrofluoride) 가포함되어있다 46). Hara 등 47) 에의하면여러접착제의불소방출량을측정한결과 Prime & Bond NT의불소방출량이글라스아이오노머인 Ketac-fil Plus의절반정도로나타났으며, FZ와함께수복하였을때탈회억제층이시편의 56.2% 에서관찰되었다고하였다. 따라서 Prime & Bond NT와 DA를함께사용하면불소방출량이증가할것으로판단된다. 본실험에서는이차우식에대한저항성을통해불소의역할을간접적으로확인했을뿐아니라전자탐침미세분석기를이용하여치아내로실제침투된불소를직접측정하였다. 치아내로의불소침투양상을연구하기위해서는시편의손상없이불소를측정할수있어야하는데, 기존에행해진연구방법들 48-50) 은시편의모양을보존할수없거나, 특정부위불소농도측정혹은분포범위등을확인할수없었다. 이러한단점들을보완한비파괴적인연구방법들로전자탐침미세분석기과양자유도감마선방출분석법 (Proton-Induced Gamma-ray Emmission Analysis), 이차이온질량분석법 (Secondary Ion Mass Spectroscopy) 등이있다. 본연구에사용된전자탐침미세분석기는파장분광 (Wavelength Dispersive Spectroscopy) 시스템을이용하여에너지분광 (Energy Dispersive Spectroscopy) 시스템에서는측정할수없는치아내불소와같은극소량의원소를측정할수있었다. 예비실험과정에서수복물주위의불소 mapping을시도하였으나불소의상대적인양이너무적어 mapping 이미지에서불소를식별하기가거의불가능하였다. 이에본연구에서는깊이에따른선분석만시행하였다. 전자탐침미세분석기의분석결과불소를방출하는수복물주위법랑질과상아질로측정된깊이인 200 μm 깊이까지불소가침투되어있었으며, 200 μm 깊이에서도대조군인 FZ 군보다불소농도가훨씬높은것으로보아 200 μm 이상불소가침투되었으리라예상된다. 이차이온질량분석법을이용하여상아질로의불소침투깊이를측정한 Tam 등 26) 의연구결과에따르면글라스아이오노머와레진강화형글라스아이오노머를수복하고 10주뒤에치아-수복물계면으로부터수직으로최대 300 μm 까지불소가침투되었다고하였다. 이러한과거연구결과를바탕으로본실험에서는 30일이라는저장기간을고려하여측정깊이를 200 μm 로정하였으나, 실험결과에서나타난불소농도감소기울기로보아이후연구에서불소농도를측정한다면측정깊이를더깊게설정해야할것으로보인다. 법랑질내로침투된불소농도양상은이차우식형성실험결과와어느정도연관되는것으로보인다. 외부로방출된불소에만영향을받는 OLD에서 BF군이가장작게나타났는데, 법랑질에침투된불소농도또한전체적으로 BF군이가장높게나타났다. 이는 IZ 두께측정결과와는약간다른양상을보이는데, 이는앞서언급된 IZ에대한접착계면의영향을뒷받침해준다. 실제법랑질에침투된불소의양이많더라도접착계면이양호하지않으면이차우식에더취약해질수있을것이다. 흥미로운점은흔히불소방출량이글라스아이오노머와유사하다고알려진레진강화형글라스아이오노머종류인 FF 군의불소침투량이 BF 군이나 DA 군과유사했다는점이다. 특히법랑질에서보다상아질에서의불소침투량차이가큰것으로보아수복재혹은접착제의불소가상아질로침투되는데에수복물-상아질계면형태의영향이큰것으로생각된다. 전체산부식 (total etching) 시스템의 Prime & Bond NT를사용한 DA 군의불소농도가가장높았던것은산부식으로인해상아질의투과성이증가했기때문으로생각되며, 수복물과긴밀하게형성된혼성층을통과하여상아질로불소가침투되었을것이다. 반면에레진강화형글라스아이오노머의경우치질에직접적으로이온결합을하며, 광중합시레진성분으로인해수축이일어나게된다 51). 이과정에서수축응력이결합강도를넘어서게되면치질접착에실패할가능성이있으며, 수복물과치질간에간극이발생할수있다. 본실험에서 FF의불소침투농도가낮았던것도 30일간의저장기간을고려할때수복시발생한접착실패로인해상아질내로의불소가확산될기회가낮았던것으로추측된다. 본실험의결과로미루어볼때불소를방출하지않는콤포짓에비해불소를방출하는수복재들이우식예방효과를보이는것으로판단된다. 특히자이오머인 BF의경우탈회억제효과와불소침투양상모두에서레진강화형글라스아이오노머인 FF, 콤포머인 DA와유사하거나더나은우식예방효과를보이는것으로나타났다. 또한레진강화형글라스아이오노머나콤포머보다더나은물성을보이므로 22), 소아치과임상에서수복시우선적으로고려할만한수복재라할수있다. 불소를방출하는광중합수복재들의우식예방효과를극대화시키기위해서는실제불소방출량이많은수복재를사용하는것도중요하지만, 적절한접착제를사용하여치질과양호한접착을이루는것이중요하다고생각된다. 이는치질로의불소확산을도울수있고, 그자체로써탈회에저항성을보이기때문이다. 다만, 본실험의결과만으로실제구강내환경에적용시키기에는무리가있다. In vitro 실험에서는구강에서와같이생체막 (biofilm), 타액, 치은열구액혹은상아세관액과같은요소를 293

7 J Korean Acad Pediatr Dent 37(3) 2010 재현하기어렵기때문에그결과가임상에서와상이할수있다. 따라서 in vivo와유사한환경을이용한연구들이필요할것으로생각된다. Ⅴ. 결론본연구는교정을목적으로발거된상하악소구치를대상으로하여, 자이오머인 Beautifil Ⅱ(BF) 를포함한불소를방출하는수복재인 Fuji Filling TM LC(FF), Dyract AP(DA) 와불소를방출하지않는복합레진 Filtek TM Z250(FZ) 의우식억제효과와주변치질로의불소침투양상을비교하기위하여, 공초점레이저주사현미경과전자탐침미세분석기를이용하여각수복재의우식예방효과를비교하였으며, 다음과같은결과를얻었다. 1. 수복물주위에발생한이차인공우식에서법랑질외측병변의깊이는불소를방출하지않는 FZ 군에서가장깊었으며, BF 군이가장작게나타났다 (p<0.05). 2. 수복물과법랑질계면에이차우식유발후나타난탈회억제층의두께를관찰한결과 FZ 군이가장작게나타났으며, 불소를방출하는나머지세군 (FF, DA, BF) 간에는유의성있는차이를보이지않았다 (p<0.05). 3. 법랑질로침투된불소농도를측정한결과 FZ 군에서는불소가거의측정되지않았으며, FF, DA, BF 군에서는계면으로부터 200 μm 까지불소가침투되어있었다. 깊이에따라불소농도가감소되는경향을보여, 깊이 200 μm 에서농도가 30% 정도감소되었다. 4. 법랑질로침투된불소농도는불소를방출하는세군간에큰차이를보이지는않았으나, BF, FF, DA의순으로불소농도가크게나타났다. 5. 상아질로침투된불소농도는법랑질과거의유사한양상을보였으나, 불소를방출하는세군에서는 DA, BF, FF 의순으로불소농도가크게나타났으며, 이는상아질-수복물의접착계면에영향받는것으로보인다. 이상의결과로보아불소를방출하는수복재 (FF, DA, BF) 들이불소를방출하지않는수복재 (FZ) 와비교할때우식예방효과가있는것으로보이며, 자이오머인 BF의우식예방효과가 FF, DA와유사하거나조금더우수한것으로나타났다. 하지만, 구강내환경에서는더많은요소들이우식형성및불소침투에영향을줄수있으므로, 이후심도깊은연구가더필요할것으로생각된다. 참고문헌 1. Dahl JE, Eriksen HM : Reasons for replacement of amalgam dental restorations. Scandinavian J Dent Res, 86: , Mjör IA : Frequency of secondary caries at various anatomical locations. Oper Dent, 10:88-92, Mjör IA, Toffenetti F : Secondary caries: a literature review with case reports. Quintessence Int, 31: , Arends J, Dijkman G, Dijkman A : Review of fluoride release and secondary caries reduction by fluoridating composites. Adv Dent Res, 9: , Brännström M, Nordenvall KJ : Bacterial penetration, pulpal reaction and the inner surface of concise enamel bond. Composite fillings in etched and unetched cavities. J Dent Res, 57:3-10, Sjodn L, Uusitalo M, Van diken J : Resin-modified glass ionomer cements. In vitro microleakage in direct Class Ⅴ and Class Ⅱ sandwich restorations. Swed Dent J, 20:77-86, Yap AU, Lim CC, Neo JC : Marginal sealing ability of three cervical restorative systems. Quintessence Int, 26: , Annette Wiegand, Wolfgang Buchalla, Tomas Attin : Review on fluoride-releasing restorative materials- Fluoride release and uptake characteristics, antibacterial activity and influence on caries formation. Dent Mater, 23: , Creanor SL, Carruther LM, Saunders WP, et al. : Fluoride uptake and release characteristics of glass ionomer cements. Caries Res, 28:322-8, Forsten L. : Short-and long-term fluoride release from glass ionomers and other fluoride-containing filling materials in vitro. Scand J Dent, 98:179-85, Dionysopoulos P, Kotsanos N, Papadogiannis Y, et al. : Artificial secondary caries around two new F- containg restoratives. Oper Dent, 23: 81-86, Retief DH, Bradley EL, Denton JC, et al. : Enamel and cementum fluoride uptake from a glass ionomer cement. Caries Res, 18: , Forss H, Seppa L : Prevention of enamel demineralization adjacent to glass ionomer filling materials. Scand J Dent Res, 98: , Skartveit L, Tveit AB, Totdal B, et al. : In vivo fluoride uptake in enamel and dentine from fluoride containing materials. J Dent Child, 57:97-100, Hicks MJ, Flaitz CM, Silversone LM : Secondary caries formation in vitro around glass ionomer restorations. Quintessence Int, 17: , Tyas MJ : Cariostatics effect of glass ionomer cement: A five-year clinical study. Aust Dent J, 36: , Varpio M, Noren JG : Artificial caries in primary 294

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9 J Korean Acad Pediatr Dent 37(3) Yap AU, Tham SY, Zhu LY, et, al. : Short-term fluoride release from various aesthetic restorative materials. Oper Dent, 27:259, 265, Attar N, Önen A : Fluoride release and uptake characteristics of aesthetic restorative materials. J Oral Rehabil, 29: , Kirsten L. Van Landuyt, Johan Snauwaert, et al. : Systemic review of the chemical composition of contemporary dental adhesives. Biomaterials, 28:3757, 3785, Hara AT, Queiroz CS, Freitas PM, et al. : Fluoride release and secondary caries inhibition by adhesive systems on root dentine. Eur J Oral Sci, 113: , 정회민, 김용기 : 수종의구강위생방법에따른인공초기우식법랑질의재석회화에관한비교생체연구. 대한소아치과학회지, 18:94-116, 김정욱 : 불소방출치면열구전색제의항우식효과에관한실험적연구. 대한소아치과학회지, 25: , Kawai K, Tantbirojn D, Kamalawat AS, et al. : In vitro enamel and cementum fluoride uptake from three fluoride-containg composites. Caries Res, 32: , Pereira PN, Yamada T, Inokoshi S, et al. : Adhesion of resin-modified glass ionomer cements using resin bonding systems. J Dent, 26: ,

10 대한소아치과학회지 37(3) 2010 Abstract IN VITRO STUDY OF DEMINERALIZATION INHIBITION EFFECT AND FLUORIDE UPTAKE INTO ADJACENT TEETH OF LIGHT-CURED FLUORIDE-RELEASING RESTORATIVES Song-Yi Kim, Sung-Chul Choi, Kwang-Chul Kim, Yeong-Chul Choi, Jae-Hong Park Department of Pediatric Dentistry, School of Dentistry, Kyung-Hee University The purpose of this study was to evaluate the effect of light cured fluoride-releasing materials on the inhibition of demineralization. In addition, the pattern of fluoride uptake of adjacent tooth structure was analyzed with EPMA. Eighty intact premolars were restored with Filtek TM Z250(control group, composite), Fuji Filling LC TM (RMGI), Dyract AP (compomer) and Beautifil II(giomer). Restored teeth were stored in distilled water for 30 days. Then sixty teeth(n=15) were exposed to demineralizing solution(ph 4.3). Demineralized teeth were bisected and polished. The specimens were observed with confocal laser scanning microscope. The depth of outer lesion and the thickness of inhibition zone were measured. Remained twenty teeth(n=5) were bisected for fluoride uptake analysis. The fluoride analysis were taken at enamel-restoration interface and dentin-restoration interface by electron probe micro-analyzer. The results are as follows: 1. The depth of outer lesion of Fuji Filling LC TM, Dyract AP, Beautifil II was shallower than that of Filtek TM Z250 at the margin of restoration(p<0.05). 2. The thickness of caries inhibition zone of Fuji Filling LC TM, Dyract AP, Beautifil II was greater than that of Filtek TM Z250 at the margin of restoration(p<0.05). 3. Fuji Filling LC TM, Dyract AP, Beautifil II groups showed the greater fluoride uptake into enamel and dentine around restoration than Filtek TM Z250 group. 4. In dentin the difference of fluoride concentration were greater than in enamel, and Dyract AP showed the greatest fluoride concentration in dentin. Key words : Giomer, Fluoride-releasing materials, Electron probe micro-analyzer(epma), Confocal laser scanning microscope(clsm) 297

J Korean Acad Pediatr Dent 39(4) 2012 광을받고있으며이를뒷받침하는많은연구들이발표되고있다. 저자는새로개발된유동성자이오머의물성이기존유동성복합레진에어느정도근접했는지에초점을맞추고압축강도와표면미세경도를측정한후비교분석하여다소의지견을얻었기에보고하는바이다

J Korean Acad Pediatr Dent 39(4) 2012 광을받고있으며이를뒷받침하는많은연구들이발표되고있다. 저자는새로개발된유동성자이오머의물성이기존유동성복합레진에어느정도근접했는지에초점을맞추고압축강도와표면미세경도를측정한후비교분석하여다소의지견을얻었기에보고하는바이다 http://dx.doi.org/10.5933/jkapd.2012.39.4.383 대한소아치과학회지 39(4) 2012 유동성자이오머와복합레진의압축강도및표면미세경도비교 김종수 단국대학교치과대학소아치과학교실 국문초록본연구의목적은유동성자이오머인 Beautifil flow와유동성복합레진인 Filtek TM Z350, Z350XT의압축강도와표면미세경도를비교평가하는것이었다.