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진희 비
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1 대한치주과학회지 2008; 38: Er:YAG 레이저조사가산화티타늄블라스팅임플란트표면미세구조및거칠기에미치는영향 안장혁 1, 권영혁 1,2, 박준봉 1,2, 허익 1,2, 정종혁 1,2* 2) 1. 경희대학교치의학전문대학원치주과학교실 2. 경희대학교치의학전문대학원구강생물학연구소 The effect of Er:YAG laser irradiation on the surface microstructure and roughness of TiO 2 implant Jang-Hyuk An 1, Young-Hyuk Kwon 1,2, Joon-Bong Park 1,2, Yeek Herr 1,2, Jong-Hyuk Chung 1,2* 1. Department of Periodontology, School of Dentistry, Kyung Hee University 2. Institute of Oral Biology, School of Dentistry, Kyung Hee University ABSTRACT Purpose: The aim of this study was to evaluate the effect of Er:YAG laser on microstructure and roughness of TiO 2 blasting implant surface. Materials and Methods: Ten TiO 2 blasting implant were used in this experiment. One implant was control group, and nine TiO 2 blasting implant surfaces were irradiated with Er:YAG laser under 100 mj/pulse, 140 mj/pulse, and 180 mj/pulse condition for 1 min, 1.5 min, and 2 min respectively. Optical interferometer and scanning electron microscopy was utilized to measure roughness and microstructure of specimens. Results: The surface roughness was decreased after Er:YAG laser irradiation in all groups, but there was no significant difference. 100 mj/pulse and 140 mj/pulse group did not alter the TiO 2 blasting implant surface in SEM study while 180 mj/pulse group altered the TiO 2 blasting implant surface. Implant surfaces showed melting, microfracture and smooth surface in 180 mj/pulse group. Conclusion: Detoxification of implant surface using Er:YAG laser must be irradiated with proper energy output and irradiation time to prevent implant surface alteration. (J Korean Acad Periodontol 2008;38:67-74) KEY WORDS: Er:YAG laser; TiO 2 implant; SEM study; surface roughness measurement. 서론 최근부분또는완전무치악의보철치료에임플란트가많이이용되고있으며, 예견성도매우높다. 그러나시술의증가와함께임플란트주위질환도늘어가고있다. 임플란트의주위질환의원인으로세균의감염 1), 과도한교합력 2,3), 침습성수술등여러원인이있다. 이중세균의감염을주원인으로 Correspondence: Dr. Jong-Hyuk Chung Department of Periodontology, School of Dentistry, Kyung Hee University, 1 Hoeki-dong, Dongdaemoon-gu, Seoul, , Korea chungjh@khu.ac.kr, Tel: , Fax: * 본연구는 2007 년도경희대학교연구 (KHU ) 지원으로수행됨. 접수일 : 2008 년 2 월 20 일 ; 채택일 : 2008 년 3 월 6 일 생각할수있다 4). 임플란트표면의세균존재는임플란트주위조직에염증을야기하며치료하지않으면골조직까지확산되어골소실을발생시키고, 이를임플란트주위염이라고한다 5). 임플란트주위염은만성치주염과같은 Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Fusobacterium spp. 세균에의해발생한다 6). 임플란트주위염시치은연하의세균총은만성치주염과비슷하나치아에서보다혈류공급과섬유아세포가부족하고, 섬유의주행방향이치아와달리임플란트표면에평행하게진행하기때문에임플란트주위조직의염증이치주조직에서보다심부로잘진행된다 7). 만성치주염과마찬가지로임플란트주위염도세균및내독소를제거하는것이치료의기본이라고할수있다. 67

2 안장혁, 권영혁, 박준봉, 허익 대한치주과학회지 2008 년 38 권 1 호 Merffert 등 8) 은임플란트주위염시임플란트가구강내에노출되면세균과내독소로피복되어섬유아세포의부착과성장을방해하여생리적치유및재골유착을어렵게함으로표면의세척과해독이필요하다고하였다. Baier 와 Meyer 9), Sennerby 와 Lekholm 10) 는감염된임플란트는표면성질이변하여조직이잘융화되지않으며오히려이물반응을일으킨다고하였다. 임플란트주위염의치료는전통적으로기계적인및화학적인방법이있다. 기계적방법에사용되는기구 11,12,13) 중에는금속큐렛, 티타늄큐렛, 초음파스케일러, 플라스틱큐렛, 공기-분말연마기구가있다. 금속큐렛과초음파스케일러는임플란트표면에변화를주어골의재유착을방해할수있다. 플라스틱큐렛은거친임플란트표면의세균을제거하기에불충분하고 14), 공기 -분말분사는임플란트표면해독에사용할수있으나, 폐기종을일으킬수있으므로사용에제한이있다. 화학적인방법으로는구연산, 염산테트라사이클린, 클로르헥시딘, 항생제등의화학제 15,16) 를임플란트표면에적용하는것이있다. 항생제의경우내성 17) 이나기회감염이발생할수도있고치주세균을죽일수있는농도를유지하기도어렵다. 이러한전통적인방법으로는불규칙한미세구조를가지는거친임플란트표면에서내독소를완전히제거하기어려울것이다. 따라서기계적, 화학적방법이외에다른레이저시스템이임플란트표면의해독과세척을위해제안되었다. 최근에치과영역에서사용되는모든레이저중, CO 18) 2, Diode 19), Er:YAG(Erbium-doped: Yttrium, Aluminium and Garnet) 만이임플란트표면처리에적당하다고하나, Nd:YAG 20) 레이저는낮은에너지에서도임플란트표면에용융현상과표면변화를심하게일으켰고, CO 2 레이저도조사후임플란트표면과주위골조직에높은온도상승과탄화를일으켰다고하고 21), Diode 레이저 22) 는임플란트표면변화를일으키지않았으나내독소제거에한계가있다고하였다. 최근개발된근적외선영역의 2,940 nm 파장의 Er:YAG 레이저는임상적용에관심을받게되었다. 물에대한흡수상수는이론적으로 CO 2 레이저보다 10배가더크고, 높은물흡수때문에연조직과경조직에서사용가능하며, 주수하에사용시낮은온도상승을보이고있다. 따라서 Er:YAG 는치주치료에가장유망하다 23). Er:YAG 레이저를이용하여비외과적치주치료를시행시유의성있는부착수준의획득을보였다 24). 또한 Sasaki 등 25) 은 Er:YAG 로주수하에백악질과상아질을처리시 Nd:YAG 나 CO 2 레이저에서발생하는 cynante(nco - ) 와 cyanamide(ncn 2- ) 같은독소부산물을발생시키지않는다고하였다. Kreisler 등 26) 은 60 mj, 120 mj에서 10pps로 Er:YAG 레이저를 2 3 mm2부위에 2분동안조사시골과임플란트접촉부위에서온도가 47도가넘지않고온도상승면에서안정적이라고하였다. Kreisler 등 27) 은 Er:YAG 레이저는표면변화없이임플란트표면에서세균의독소요소를제거할수있음을확인하였다. 레이저조사시임플란트표면에안정적이라고하지만, Kreisler 등 28) 과 Matuyama 등 29) 은에너지출력에따라임플란트표면이변할수있고각기다른임플란트표면에적당한에너지를사용해야한다고하였다. 임플란트의표면처리시레이저의조사시영향에미치는요소들은많이존재한다. 그러나현재까지레이저조사시영향을미치는변수에대한연구는거의없었다. 본연구에서는산화티타늄블라스팅표면임플란트에 Er:YAG 레이저로표면처리시에너지출력과시간만을변화시켜표면거칠기및임플란트표면의변화를관찰하고임상에서임플란트주위염에이환된산화티타늄블라스팅표면임플란트에사용할수있는적절한에너지출력과조사시간에대해알아보고자한다. 실험재료및방법 1. 실험재료이번연구에서는직경 4.0 mm, 길이 13 mm 의산화티타늄표면임플란트 10개 (ASTRA Tioblast, ASTRA Tech AB) 를사용하였다. 1개는대조군으로, 9개는실험군으로사용하였다. 2. 실험장비표면거칠기를측정하기위해광학간섭계 (Optical interferometer) (Accura 2000, interplus Co. Seoul, Korea) 를사용하였다. 현연구에서사용한것은백색광간섭계로 2개로갈라지는광선이표면의계측면에서반사될때두빛의간섭정도를측정, 평가하여표면거칠기를구할수있다. 표면처리를위해서 Er:YAG 레이저 (KEY3, KaVo, Biberach, German) 를사용하였다. 표면의변화를관찰하기위해주사전자현미경 (S-800, Hitachi Com., Tokyo, Japan) 을이용하였다. 68

3 J Korean Acad Periodontol 2008; 38(1) Er:YAG 레이저조사가산화티타늄블라스팅임플란트표면미세구조및거칠기에미치는영향 3. 실험방법실험군의임플란트표면에유성펜으로표시하여실험할면을표시한후실험전의표면거칠기를광학간섭계 (Accura 2000, interplus Co. Seoul, Korea) 로 3부위 (4, 9, 14 valley) 에서측정한다. Top 과 flank 에서표면거칠기를측정시빛의산란으로인해표면거칠기에오차가많이발생하여 valley 에서측정하였다. 표면거칠기는보편적으로많이사용되는 Ra(arithmetic roughness value) 를사용하였다. 산화티타늄표면임플란트를아무처치를시행하지않은대조군과레이저로표면처리를한실험군으로나누었다. 대조군은주사전자현미경관찰시실험군과비교하기위해사용되었다. 실험군은 100 mj/pulse, 140 mj/pulse, 180 mj/pulse 의세군으로나누어각군의임플란트마다 1분, 1분 30초, 2분간레이저를조사하였다. 한개의임플란트에 2~5, 7~10, 12~15 valley 부위에같은조사시간으로조사하였다. 조사부위의면적은 2 2 mm2였다. Kreisler 등은에너지출력에따른임플란트표면변화실험에서한점상에서 5초간레이저를적용하였다. 이번실험에서한점상을 5초간조사하는것으로계산시 2 2 mm2의면적의조사시간은 1분 30초이다. 1분 30초를기준으로 1분과 2분으로조사시간을정하였다. Er:YAG 레이저는 10 Hz로고정하고, 15 ml의최대주수하에임플란트의표면과 0.5 mm의거리를둔 near contact mode 로 90도의조사각도로임상에서적용하는것과같이상하, 좌우방향으로반복교차하여레이저를사용하였다 핸드피스를사용하였으며, 축방향과방사형으로레이저가조사되는 truncated cone tip 을사용하였다. 조사후건조시킨다음조사전에측정했던동일부위에서표면거칠기를다시측정하고, 준비된시편을 ion sputtering coater(eiko, IB-3, Tokyo, Japan) 을이용하여 0.1 Torr 진공상태에서 4분간백금으로피복시킨후주사전자현미경 (S-800, Hitachi Com., Tokyo, Japan) 을이용하여 20 kv상태에서임플란트표면을 2,000배로관찰후촬영하였다. 그후각각의사진을관찰하고분석하여임플란트미세표면구조변화유무및표면구조가변한시점을판정하였다. 4. 통계방법레이저로표면처리전과후의산화티타늄블라스팅임플란트의표면거칠기를측정하였으며, 표면거칠기변화의유의성검정을위하여 Wilcoxon's signed rank sum test 를시행하였다. 연구성적 1. 표면거칠기측정표면처리전산화티타늄블라스팅표면임플란트의평균표면거칠기는 μm이었다. 표면거칠기변화량은 No. 1 에서 No. 9까지 μm, μm, μm, μm, μm, μm, μm, μm, μm이다. 표면거칠기는 100 mj/pulse, 140 mj/pulse, 180 Table 1. Measurement of Surface Roughness (mean±sd) Pulse energy Application time Ra value before laser tx. (N=3, μm ) Ra value after laser tx. (N=3, μm ) p value No mJ/pulse, 1 min 1.502± ± No mJ/pulse, 1.5 min 1.165± ± No mJ/pulse, 2 min 1.320± ± No mJ/pulse, 1 min 1.122± ± No mJ/pulse, 1.5 min 1.084± ± No mJ/pulse, 2 min 1.351± ± No mJ/pulse, 1 min 1.362± ± No mJ/pulse, 1.5 min 1.491± ± No mJ/pulse, 2 min 1.643± ± min: minutes 69

4 안장혁, 권영혁, 박준봉, 허익 대한치주과학회지 2008 년 38 권 1 호 mj/pulse 군모두감소되었다. 특히 180 mj/pulse 로 2분조사시표면거칠기의급격한감소를보였다. 그러나이러한감소는통계학적으로유의성을보이지않았다 (table 1) (P value>0.05). 2. 주사전자현미경연구 1) 대조군표면처치를시행하지않은산화티타늄블라스팅표면임플란트를주사전자현미경을이용하여 2,000 배로관찰하였다. 산화티타늄블라스팅표면임플란트는불규칙한표면과작은소와 (pit) 와열구 (fissure) 들이관찰되며, 산화티타늄입자로블라스팅된주변은날카로운절삭표면을보인다 (Fig. 1). 2) 실험군 100 mj/pulse, 140 mj/pulse 군에서는조사시간에관계없이대조군과비교시표면변화가일어나지않았다. 그러나 180 mj/pulse 에서는 1분, 1분 30초, 2분모두표면이변화하였다. 열에의한용융현상과열에의한수축현상으로미세파절이보였고, 용융현상으로인해표면은평평해보였다. 특히, 1분 30 초에서 2분으로조사시간이증가함에따라거칠기가감소하고, 표면이더평평해지는것이관찰되었다 (Fig. 2~10). 총괄및고찰 이번연구에서는에너지출력과조사시간을변수로하여 Er:YAG 레이저로산화티타늄블라스팅표면임플란트를레이저조사후표면거칠기와표면변화를관찰하였다. 140 mj/pulse 에너지이하로 2분이내조사시표면구조변화가관찰되지않았다. 그러나 180 mj/pulse 에너지로 1분, 1분 30 초, 2분조사시표면의용융, 미세파절및글레이징이관찰되었다. 표면거칠기는조사후모든군에서감소했으나통계학적으로유의할만한변화는보이지않았다 (p>0.05). 표면처리된임플란트는식립시골과더많이접촉함으로써초기안정성을얻을수있고, 혈병을유지하기위한표면형태를가지고있어골치유과정을촉진시킨다 30). 골아세포와유사한세포는거친표면에더잘부착하고, 광화가더잘된다. 그러나 Wong 등은표면거칠기의증가가항상더우수한골유착을유도하지않으며, 표면거칠기의양상, 크기, 분포등다른요인도골유착에영향을줄수있다고하였다. Wennerberg 는고도보다는증등도의표면거칠기에서골-임플란트접촉의증가를보인다고하였고, Wennerberg와 Albrektsson 31) 은임플란트의이상적인표면거칠기는 1~1.5 μm라고하였다. 골유착에적당한이상적인표면거칠기가존재하므로임플란트주위염치료를위해표면해독시가능한임플란트고유의표면거칠기를유지하도록해야한다. 이번연구에사용된임플란트는산화티타늄입자로블라스팅한표면으로입자의크기를조절함으로써표면거칠기를조절할수있는장점이있지만, 입자표면이남는단점이있다. Ericsson 등 32) 은산화티타늄표면임플란트는 machined surface 보다약 15% 골접촉면적이증가하고, removal torque value가약 3배증가한다고보고하였다. 현연구에서표면거칠기는레이저조사후모든군에서감소하였다. 100 mj/pulse 2분, 140 mj/pulse 1분, 180 mj/pulse 2분에서는표면거칠기가 1 μm이하로변화하였다. 이중주사전자현미경상에서표면변화를보이지않았던 100 mj/pulse 2분, 140 mj/pulse 1분에서는 Wennerberg와 Albrektsson가보고했던이상적인표면거칠기이하로변화했기때문에재골유착에대해서고려해야할것이다. 표면처리된임플란트의거친표면은세균의집락화에중요한역할을하고, 타액이나구강위생시술로부터미생물의은신처역할을한다 33). 또한 machined 표면보다더많은치태 biofilm 을형성한다. 치태 biofilm 내의세균의내독소 34) 는자연치에서세포대사에부정적인영향을미치고, 치근표면에치주인대세포부착을감소시켜결합조직세포의증식을감소시킨다. 그뿐만아니라치태 biofilm 은티타늄의표면을변화시켜표면의성질을바꿀수있다. 티타늄표면의세균감염은임플란트의산화층에영향을주어더적은표면에너지를일으키고, 조직융합에손상을줄수있다. 거친표면의임플란트는 machined 표면의임플란트보다임플란트주위염이더빠르게진행된다. 그러므로거친표면의임플란트주위염에서세균과내독소를제거하는것은중요하다. 이러한내독소제거를위해금속큐렛, 티타늄큐렛, 플라스틱큐렛, 공기 -분말연마기구, 초음파를이용한기계적인방법과구연산, 염산테트라사이클린, 클로르헥시딘등의화학적인방법이전통적으로사용되었다. 그러나임플란트의거친표면으로인하여미세한부위에서내독소나세균을제거하는것은어렵다. 최근에레이저를이용한제거방식이사용되고있고, 많은연구에서다양한레이저가살균효과를입증하고있다. In vitro 연구상에서, CO 2, Diode, Er:YAG 가임플란트표면처리에 70

conditioning shows the rough surface with

TiO2 blast implant surface irradiated under

5 J Korean Acad Periodontol 2008; 38(1) Er:YAG 레이저 조사가 산화 티타늄 블라스팅 임플란트 표면 미세 구조 및 거칠기에 미치는 영향 Figure 1. Control specimen. TiO2 blast implant surface without any conditioning shows the rough surface with small pits( 2000). Figure 2. TiO2 blast implant surface irradiated under 100 mj/pulse for 1 Figure 3. TiO2 blast implant surface irradiated under 100 mj/pulse for 1.5 Figure 4. TiO2 blast implant surface irradiated under 100 mj/pulse for 2 Figure 5. TiO2 blast implant surface irradiated under 140 mj/pulse for 1 Figure 6. TiO2 blast implant surface irradiated under 140 mj/pulse for 1.5 Figure 7. TiO2 blast implant surface irradiated under 140 mj/pulse for 2 Figure 8. TiO2 blast implant surface irradiated under 180 mj/pulse for 1 Figure 9. TiO2 blast implant surface irradiated under 180 mj/pulse for 1.5 Figure 10. TiO2 blast implant surface irradiated under 180 mj/pulse for 2 71

6 안장혁, 권영혁, 박준봉, 허익 대한치주과학회지 2008 년 38 권 1 호 적당하다고했다. 그러나 CO 2 레이저는임플란트표면과주위골조직에높은온도상승과탄화를일으키고, Diode 레이저는내독소제거에한계가있기때문에 Er:YAG 레이저에대한관심이증가하였다. Er:YAG 레이저 (KEY3, KaVo, Biberach, German) 는 2,940 nm 의파장을가지고있으며, 에너지범위는 40~600 mj 의범위에있다. 물에대한흡수가적고, 주수하에온도상승이적은것이특징이다. Er:YAG 는열발생없이치주질환에이환된치근면에서치석과치태를효과적으로제거할수있다는연구가나왔고, 임플란트주위염에서사용시임상적부착수준이증가한연구도보고되었다. 임플란트에서 Er:YAG 레이저를사용시살균효과, 생체친화성, 주위조직의온도상승등에대해서고려를해야할것이다. 임플란트주위염의치료시 Er:YAG 레이저의살균효과기전은세포안의물에의해레이저가흡수되어물의증발로세포파괴가일어나서살균되는방법과레이저조사시온도가급격히올라가서열에의해살균이되는방법이있다. Aoki 등 35) 은 in vitro 실험에서 Er:YAG 레이저를 30 mj/pulse 주수하에조사시치은연하치석제거를임상적으로적용할수있다고보고했다. Ando 등 36) 은 Er:YAG 레이저는 P. gingivalis 에대해살균효과를보인다고했다. Yamaguchi 등 37) 은감염된치근표면에서 Er:YAG 레이저로 lipopolysaccarides 의제거를적외선분광광도계를이용하여관찰할수있었다. Kreisler 등 27) 은 Er:YAG 레이저는임플란트의표면변화없이세포독성물질을제거할수있다고했다. Friedmann 등 38) 은 Er:YAG 의 P. gingivalis 에대해살균효과와, 레이저가조사된표면에새로운골아세포가부착할수있다고보고했다. Schwarz 등 39) 은초음파기구를사용한군과레이저로표면처리한군을비교시골아세포- 유사세포 (SAOS2 세포 ) 가레이저를처리한군에서더많이보여생체적합성이더우수함을보였다. 레이저의조사의변수로는레이저의파장, 에너지, 조사시간, 적용방식, 주파수, 조사각도등이있으며, 이러한변수에따라레이저의효과가다를수있다. Ishikawa 등 40) 은레이저를조사하는동안조직에유해한물질을제거하기위해에너지설정은중요하고, 적절히조절되어야한다고했다. Matsuyama 등 29) 은임플란트표면에 100 mj/pulse 의고에너지를조사시티타늄표면이변화하지만, 50 mj/pulse 의경우치주치료에적절하다고했다. Kreisler 등 28) 도 Er:YAG 를 5초간다른에너지로 TPS, SLA, HA coating, smooth 표면에조사시 TPS 표면에서는 8.9 J/cm 2, SLA 표면에서는 11.2 J/cm 2, HA 코팅된표면에서는 17.8 J/cm 2, smooth 표면에서는 28 J/cm 2 에서용융현상과글레이징의표면변화를보였다. 이때조사조건으로주수를하지않고, 조사각도는 90도로 noncontact mode 를사용하였다. 임플란트의표면에따라다른에너지출력에서표면변화를보였다. 즉일반적으로사용되는임플란트에서 120 mj 이상의에너지를사용시표면에손상을줄수있다고하였다. 본연구에서는 100 mj, 140 mj, 180 mj 의세군으로나누었는데 Kleisler 연구에서냉각수를사용하지않은상태에서 120 mj 에너지이상에서변한것을생각할때, 주수시더높은에너지에서도표면변화에견딜수있을것으로생각되어 140 mj 과 180 mj 로조사하였고, 100 mj 은제조사의매뉴얼을따라에너지출력을설정하였다. 120 mj 보다큰 140 mj 에서는표면변화가일어나지않았는데, 이는최대주수하에조사하였고, 산화티타늄블라스팅임플란트의표면처리가첨가형이아니라삭제형으로더높은에너지출력에표면변화가일어나지않는것같다. 그리고상하, 좌우방향으로일정하게움직여서레이저를조사했기때문에한포인트에조사되는에너지의양은적다. 그래서순간적으로일어나는열발생이적어 140 mj 에너지에서도변화가없는것으로생각된다. 임플란트에레이저를조사시표면변화를일으키지않는것도중요하지만, 임플란트주위골에과도한열발생이일어나지않아야한다. Eriksson 과 Albrektsson 은임플란트수술중 47~50 도의온도는골형성을심각하게감소시키고, 임플란트의실패를일으킬수있다고했다. 골유착이일어난임플란트에대한과도한열발생의영향에대해서는아직조사되지않았지만, 이는치유과정에손상을주거나임플란트소실에영향을미칠수있음을고려해야한다. Kreisler 등 26) 은 HA와 SLA표면의임플란트표면에서 60 mj, 120 mj 에너지로 2분간 Er:YAG 레이저를조사시골임플란트의접촉부위에서온도가 47도가넘지않았다. 냉각수를이용한 Er:YAG 레이저의조사시깊은부위에는영향을미치지않고오직표층부위에서는영향을미친다. 적용되는에너지가온도반응으로변환되어냉각수를증발시키기때문이다. 즉물의사용으로조사된부위와흡수된과도한레이저를냉각시킴으로써열발생을최소화할수있다. 현연구에서는 140 mj, 180 mj 의군이사용되었는데이에너지에서도임플란트주위골에대한온도변화가 47도이하로안정적인지추후확인이필요하다. 조사각도도레이저조사효과에영향을미치는데 Folwaczny 등은치주치료를할때 Er:YAG 레이저의팁의각도가직각 72

7 J Korean Acad Periodontol 2008; 38(1) Er:YAG 레이저조사가산화티타늄블라스팅임플란트표면미세구조및거칠기에미치는영향 이될때최대로치근물질의제거가되고, 치근표면에손상을주지않고선택적으로치석을제거하기위해서 100 mj 이하의에너지로팁의조사각도는 15~30 도의범위안에있어야한다고했다. 현실험에서는 90도의조사각도로조사하여최대에너지가임플란트표면에전달하도록하였다. 90도의각도로레이저를조사하는것은임상적으로판막을거상한후에가능하다. 만약판막을형성하지않고, 임플란트에조사시각도가변화하여전달되는에너지가달라질것이다. 팁의각도에따른변화도레이저조사시고려해야할것이다. 이번연구에서는임플란트에영향을줄수있는여러가지변수중다른것을고정하고오직시간과에너지만을변화하여실험하였다. 임상에서사용하는것과유사하게레이저팁의각도를 90도로주고임플란트표면에최대한일정하게레이저가조사되도록레이저조사방향을좌우, 상하로교차하여조사하였다. 열의발생을최소로하기위해최대주수하에조사하였다. 그러나 0.5 mm 의거리의 near contact mode 가레이저조사시일정하게유지되지않아거리에따른에너지밀도에차이가있을수있다. 그러나임상시의적용을고려하면미세한거리에의해차이가나는에너지밀도의차이는임플란트주위염임플란트의표면처리시무시할만하다고생각이든다. Er:YAG 레이저의사용은연조직, 경조직등에서열손상이없는것으로보고되고있으나과도한에너지의조사와시간은임플란트의표면을변화시킬수있음을이번실험을통해알수있었다. 따라서임플란트에레이저를조사시표면변화를일으키지않는에너지와시간이결정되어야한다. 이번실험에서는오염되어있는임플란트에서표면처리를한것이아니므로레이저가조사된임플란트표면에서세균의제거및오염물질의제거효과에대해추가적인연구가필요하며, 레이저로조사된임플란트의표면에서재골유착이가능한지에대해서연구가더필요할것이다. 참고문헌 1. Mombelli A, Van Oosten MAC, Schürch EJ, Lang NP. The microbiota associated with successful or failing osseointegrated titanium implants. Oral Microbiol Immunol 1987;2: Quirynen M, Naert I, Van Steenberghe D. Fixture design and overload influence marginal bone loss and fixture success in the Brånemark system. Clin Oral Implants Res 1992;3: Isidor F. Loss of osseointegration caused by occlusal load of oral implants. Clin Oral Implants Res 1996;7: Mombelli A, Buser D, Lang NP. Colonization of osseointegrated titanium implants in edentulous patients. Early results. Oral Microbiol Immunol 1988;3: Mombelli A, Lang NP. The diagnosis and treatment of peri-implantitis. Periodontol ;17: Review. 6. Esposito M, Thomsen P, Ericson LE, Lekholm U. Histopathologic observations on early oral implant failures. Int J Oral Maxillofac Implants 1999;14: Berglundh T, Lindhe J, Ericsson I et al. The soft tissue barrier at implants and teeth. Clin Oral Implant Res 1991;2: Meffert RM, Langer B, Fritz ME. Dental implants: A review. J Periodontol 1992;63: Baier RE, Meyer AE. Implant surface preparation. Int J Oral Maxillofac Implants 1988;3: Sennerby L, Lekholm U. The soft tissue response to titanium abutments retrieved from humans and reimplanted in rats. A light microscopic study. Clin Oral Implants Res 1993;4: Zablotsky MH, Diedrich DL, Meffert RM. Detoxification of endotoxin-contaminated titanium and hydroxyapatitecoated surfaces utilizing various chemotherapeutic and mechanical modalities. Implant Dent 1992;1: Thomson-Neal D, Evans GH, Meffert RM. Effects of various prophylactic treatments on titanium, sapphire, and hydroxyapatite-coated implants: an SEM study. Int J Periodontics Restorative Dent 1989;9: Dennison DK, Huerzeler MB, Quinones C, Caffesse RG. Contaminated implant surfaces: an in vitro comparison of implant surface coating and treatment modalities for decontamination. J Periodontol 1994;65: Fox SC, Moriarty JD, Kusy RP. The effects of scaling a titanium implant surface with metal and plastic instruments: an in vitro study. J Periodontol 1990;61: Krozer A, Hall J, Ericsson I. Chemical treatment of machined titanium surfaces. An in vitro study. Clin Oral Implants Res 1999;10: Mombelli A, Feloutzis A, Bragger U, Lang NP. Treatment of peri-implantitis by local delivery of tetracycline. Clinical, microbiological and radiological results. Clin Oral Implants Res 2001;12:

8 안장혁, 권영혁, 박준봉, 허익 대한치주과학회지 2008 년 38 권 1 호 17. Preus HR, Lassen J, Aass AM, Ciancio SG. Bacterial resistance following subgingival and systemic administration of minocycline. J Clin Periodontol 1995;22: Kato T, Kusakari H, Hoshino E. Bactericidal efficacy of carbon dioxide laser against bacteria-contaminated titanium implant and subsequent cellular adhesion to irradiated area. Lasers Surg Med 1998;23: Romanos GE, Everts H, Nentwig GH. Effects of diode and Nd:YAG laser irradiation on titanium discs: a scanning electron microscope examination. J Periodontol 2000;71: Block CM, Mayo JA, Evans GH. Effects of the Nd:YAG dental laser on plasma-sprayed and hydroxyapatite-coated titanium dental implants: surface alteration and attempted sterilization. Int J Oral Maxillofac Implants 1992;7: Stubinger S, Henke J, Donath K, Deppe H. Bone regeneration after peri-implant care with the CO 2 laser: a fluorescence microscopy study. Int J Oral Maxillofac Implants 2005;20: Dortbudak O, Haas R, Bernhart T, Mailath-Pokorny G. Lethal photosensitization for decontamination of implant surfaces in the treatment of peri-implantitis. Clin Oral Implants Res 2001;12: Schwarz F, Sculean A, Georg T, Reich E. Periodontal treatment with an Er:YAG laser compared to scaling and root planing. A controlled clinical study. J Periodontol 2001;72: Schwarz F, Sculean A, Berakdar M et al. Clinical evaluation of an Er:YAG laser combined with scaling and root planing for non-surgical periodontal treatment. A controlled, prospective clinical study. J Clin Periodontol 2003;30: Sasaki KM, Aoki A, Masuno H et al. Compositional analysis of root cementum and dentin after Er:YAG laser irradiation compared with CO 2 lased and intact roots using Fourier transformed infrared spectroscopy. J Periodontal Res 2002;37: Kreisler M, Al Haj H, d'hoedt B. Temperature changes at the implant-bone interface during simulated surface decontamination with an Er:YAG laser. Int J Prosthodont 2002;15: Kreisler M, Kohnen W, Marinello C et al. Bactericidal effect of the Er:YAG laser on dental implant surfaces: an in vitro study. J Periodontol 2002;73: Kreisler M, Gotz H, Duschner H. Effect of Nd:YAG, Ho:YAG, Er:YAG, CO 2, and GaAIAs laser irradiation on surface properties of endosseous dental implants. Int J Oral Maxillofac Implants 2002;17: Matsuyama T, Aoki A, Oda S, Yoneyama T, Ishikawa I. Effects of the Er:YAG laser irradiation on titanium implant materials and contaminated implant abutment surfaces. J Clin Laser Med Surg 2003;21: Cooper L. A role for surface topography in creating and maintaining bone at titanium endosseous implants. J Prosthet Dent 2000:84: Wennerberg A, Albrektsson T. Suggested guidelines for the topographic evaluation of implant surfaces. Int J Oral Maxillofac Implants 2000;15: Ericsson I, Johansson CB, Bystedt H, Norton MR. A histomorphometric evaluation of bone-to-implant contact on machine-prepared and roughened titanium dental implants. A pilot study in the dog. Clin Oral Implants Res 1994;5: Rimondini L, Fare S, Brambilla E et al. The effect of surface roughness on early in vivo plaque colonization on titanium. J Periodontol 1997;68: Lucas RM, Chen SY, Aleo JJ. Histochemical study of strain L fibroblasts exposed to endotoxin. The effect on cellular organelles. J Periodontol 1979;50: Aoki A, Sasaki KM, Watanabe H, Ishikawa I. Lasers in non surgical periodontal therapy. Periodontol ;36: Review 36. Ando Y, Aoki A, Watanabe H, Ishikawa I. Bactericidal effect of erbium YAG laser on periodontopathic bacteria. Lasers Surg Med 1996;19: Yamaguchi H, Kobayashi K, Osada R et al. Effects of irradiation of an erbium:yag laser on root surfaces. J Periodontol 1997;68: Friedmann A, Antic L, Bernimoulin JP, Purucker P. In vitro attachment of osteoblasts on contaminated rough titanium surfaces treated by Er:YAG laser. J Biomed Mater Res 2006;79: Schwarz F, Sculean A, Romanos G et al. Influence of different treatment approaches on the removal of early plaque biofilms and the viability of SAOS2 osteoblasts grown on titanium implants. Clin Oral Investig 2005;9: Sasaki KM, Aoki A, Ichinose S et al. Scanning electron microscopy and Fourier transformed infrared spectroscopy analysis of bone removal using Er:YAG and CO 2 lasers. J Periodontol 2002;73:

ÀÌ½ÄÇÐÈ¸24±Ç2È£-2Â÷±³Á¤

ÀÌ½ÄÇÐÈ¸24±Ç2È£-2Â÷±³Á¤ 14 CO2, Er:YAG, Er,Cr:YSGG 레이저를임프란트표면에조사시표면성상의변화및열변화에관한연구 수원리빙웰치과의원 1), 리빙웰치과병원 2),3) 강만석 1), 김현철 2), 이장렬 3) Ⅰ. 서론임프란트실패의중요한원인인임프란트주위염은크게교합력, 치태세균이나치석의축적등과같은국소적요인과전신질환이나신체방어력의약화등과같은전신적요인에의해단독적또는복합적으로발생된다.