Er: YAG laser 의임상적적용에대한고찰 이선태 *, 김수관, 오지수, 유재식 조선대학교치과대학구강악안면외과학교실 Purpose : 치과영역에서 Eebium: YAG laser의임상적적용범위에대해고찰하였으며소개하고자함. Material and methods : data base(pubmed, sciencedirect) 를기반으로발표한여러논문들조사함. Results : Er: YAG laser는구강내경조직및연조직처치에있어효과를보이는것으로보고되었으며충치제거, 와동삭제, 신경치료, 통증조절, 소대절제, 임플란트수술등여러분야에사용되고있다. Conclusions : Er: YAG laser는치과영역에있어효과적인치료도구가될수있음을보인다. Indroduction 1960년 Maiman에의해레이저장치가처음발명되었으며그후 1964년 Stern등에의해치과분야에소개된이래로오늘날의료분야에서레이저치료는보편화되어있다. 현재구강내사용가능한수많은레이저시스템이있으며대표적으로 Neodymium: Yttrium-Aluminum: Garnet(Nd:YAG), Carbon dioxide(co2) laser, Erbium:YAG(Er:YAG) 레이저가있으며이중 Er:YAG 레이저는 1975년 Zharikov에의해처음선보였으며고체매질 (Yttrium-Aluminum) 을이용하는레이저로 Er 이온을포함하고있으며 Nd:YAG 레이저와다른특성을보인다 (Table 1). 1 1997년구강내경조직에사용이허가된이후많은연구들에서좋은효과가있음이보고되고있다. Er:YAG 레이저를경조직에사용시핸드피스대체가능하고미세누출을최소화시킬수있으며상아세관을노출시켜 smear layer 형성을방지하는등의장점이보고되고있으며연조직에사용시 CO2 레이저보다치유속도가빠르며통증이더적음이장점으로보고되고있다. 2~4 25
대한레이저치의학회 KOREAN ACADEMY OF LASER DENTISTRY 본논문은 Er:YAG laser 의구내임상적적용범위와효과에대해고찰하고기술하고자한다. Table 1.different characteristics of Er:YAGvsNd:YAG laser 구분 Erbium:YAG laser Neodymium:YAG laser 파장 2940nm 적외선 1060nm 적외선 특징 장점 단점 얇은표면에서작용물을분사함으로써발열이낮음조직의변성이덜일어남경조직에사용가능함 경조직, 연조직에사용가능 Carbonizatoin 이없음 지혈이잘안됨 침투력이있음 Cooking effect 유발할수있음조직을태워서제거함 초기지혈시사용가능선택적이고깨끗하게삭제 경조직삭제불가깊이조정이어려움 Material and methods Pubmed 와 sciencedirect 를기반으로하여 Er:YAG laser 에대해발표한논문을조사하여 정리함. Result 1. 경조직 1 Decay remove and cavity preperation Hibst et al. 이 1988년처음치아경조직에 Er:YAG 레이저사용을보고하였으며그후 1989년 Paghdiwala et al. 이 Er:YAG 레이저로법랑질과상아질와동형성이가능함을보여줬다. 5 그후레이저드릴직경과깊이를변화시킴으로써더효율적으로치아경조직삭제가가능함을여러논문들에서연구되었다. 몇몇연구들에서 Er-YAG레이저로충치제거가가능함을보여주었는데 1995년 Kumazaki et al. 는Er-YAG 레이저로효과적인충치제거가가능함을보고하였으며 1997년 keller et al. 은 33명의환자에서 67개의치아에 Er-YAG 레이저로충치제거및와동형성결과와동형성시간은줄어들었고치수손상및통증호소도없었다고보고 26
함으로써 laser가충치치료에효과적인치료방안이될수있음을보고하였다. 2,6 비슷한기간에 James Pelagalli et al이발표한논문에의하면 60명의환자에서 106개의치아에 Er:YAG laser로충치제거및와동형성한결과기존의방법으로치료를시행하는것보다 laser로치료하는게합병증이더적으며효과적임을보고하였다. 7 2 Endodontic treatment Er:YAG 레이저방사선은높은살균능력을나타내는걸로보고되었으며이러한살균효과는치근면뿐아니라상아질깊은층까지효과가나타나는걸로알려져있다. 신경치료에서사용하는레이저중가장널리사용되는건 Nd:YAG 레이저로약 1060nm의적외선파장을사용하며이같은파장특성으로인해좁고굴곡된치근관에사용할수있다. 1997년 Hibst et al. 은 Er:YAG 레이저가신경치료분야에사용될수있음을보고하였으며 2002년 schoop et al. 등은 in vitro상에서 Er: YAG 레이저로 220개의치아에신경치료한치근단부분에서효과적으로세균제거가되었음을보고하였다. 8,9 또한2004년 Fernanda et al. 이발표한논문에의하면 48개의상악견치를대상으로 NaOCL과 Er:YAG laser의치근단미생물대한살균능력을비교를한결과두개모두다살균능력에효과적인결과를얻었다고한결과를보면 Er:YAG laser가근관치료에효과적인도구가될수있음을보인다할수있다. 10 3 Laser etching Er-YAG 레이저의효율적인치아경조직삭제가보고되면서기존의치과용 bur로지질삭제와비교하는연구들이발표되었다. 1989년 Hibst와 Keller는레이저로치질을삭제하는게전통적인치과용 bur로삭제하는것과비슷한효능을나타낸다고보고하였으며오히려발열이적어인접구조물에충격이적다고하였다. 11,12 1996년 visuri와 1999년 Hossain은 Er-YAG 레이저로치아경조직절삭시물을분사하기때문에절삭능력도증가하며불규칙한치아표면을수복물접착에좀더적합하게만든다고보고하였고 13,14 2003년 Hossain은 Er-YAG레이저가복합레진수복에있어미세누출을막아주며 etched bur로와동형성하는것과유사한효과를나타낸다고보고했다. 15 2. 연조직 1 착색병소제거레이저로 melanin hyperpigmentation 제거효능에대해많은연구가있었다. 2003년 ishikawa et al. 는Er-YAG laser가착색제거에적절한효능을보인다고보고하였으며2006년 satoshiet al. 은 Er:YAG와 Nd:YAG 레이저간의사람치은색소제거에사용한후결과를비교한결과 27
대한레이저치의학회 KOREAN ACADEMY OF LASER DENTISTRY 두레이저모두재발은보이지않았으며 Er:YAG 레이저가착색병소제거에사용시 Nd:YAG 레이저에뒤지지않는다고보고하였다. 4,16 2 Periodontal Therapy Er-YAG 레이저의치주치료에대한여러임상논문들이보고되고있다. 2003년 Eberhard et al. 는 Er-YAG 레이저로치은연하치석제거시손기구로제거하는것만큼은못하지만어느정도는효용이있다고보고하였으며 2001년 Schwarz et al. 는레이저로 periodontal pocket치료후 6개월뒤평가한결과손기구로치료한것보다치주낭점수나임상부착치은수준이레이저로치료할때가더높았음을보고하였다. 17,18 3 Implant 유지 Er-YAG laser는절삭및살균능력으로인해임플란트식립, 유지에사용될수있으며 2003년 Matsutama et al. 는 Er-YAG laser를사용하여임플란트주위치면세균막과치석을제거함으로써효과적인임플란트관리가될수있다고보고하였으며같은시기에 Schwarz et al. 는임플란트매식체주위에열손상없이효과적으로치은연하치석을제거함으로써임플란트유지에도움이된다보고하였다. 19,20 근래에는임플란트전과정을 Er:YAGlaser를사용하여시행한연구들도보고되고있다. 이외에도 Er:YAG laser 는통증조절에이용되며궤양, Crown lengthening, laser curettage, Frenectomy 등여러분야에적용할수있다. Discussion 레이저치료는기존의전통적인방법과비교시훌륭한대안이될수있음을보여준다. 예를들면치주분야에있어쉬운조작, 짧은치료시간, 지혈, 감염방지같은효과를보임으로서기존의방법과비교시이점을보인다. 이같은레이저중 Er- YAG 레이저는구강치료에있어유용한성질을보이고있으며 Nd:YAG 레이저와비교시열손상이적고연조직뿐아니라경조직까지사용할수있음이이점으로보인다. 또한살균능력을보여단순치질삭제나절개가아닌신경치료, 치주치료, 임플란트유지등여러목적에맞게사용이가능하다. 그러나이러한치료결과를얻기위해서는주변구조물에손상이없어야하며 power나 energy density, 조사시간과같은적절한프로토콜에맞게시행해야바람직한결과를얻을수있 28
다. 비록본논문에서는 Er-YAG 레이저의장점및적용분야에조사하고기술하였지만무분 별한사용은지양해야하며또한아직까진구강영역에있어장기간의연구가부족한만큼 앞으로더많은연구가필요할것으로사료된다. Acknowledgment This study was supported by a grant of the Korea Healthcare technology R&D Project, Ministry for Health, Welfare & Family Affairs, Republic of Korea (A091220) Reference 1) Zharikov EV, Zhekov VI, Kulevskii LA et al. Stimulated emission from ER 3+ ions in yttrium aluminum garnet crystals at λ = 2,94 μ. Sov J Quantum Electron 1975;4;1039-1040 2) Ulrich keller, Raimundhibst. Effects of Er:YAG laser in caries treatment: A clinical pilot study. Laser in surgery and Medicine 1997;20:32-38 3) ManafTaher Agha. Low-level laser therapy as a solution in the dental clinic: A review and case report. J oral Laser Application 2007;7:65-73 4) Ishikawa I, Sasaki KM, Aoki A, Watanabe H. Effects of Er:YAG laser on periodontal therapy. J IntAcadPeriodontol 2003;5:23-28 5) Paghdiwala AF. Application of the erbium:yag laser on hard dental tissues: Measurement of the temperature changes and depth of cut. International Congress on Applications of lasers and electro-optics 1989;64:192-201 6) Kumazaki M. Removal of hard dental tissue(cavity preparation) with the Er:YAG laser. International Congress on Lasers in dentistry 1995:151-157 7) James pelagalli, Craig B. Gimbel, Richard T. Hansen, Alan Swett and David W. Winn II. Investigational study of the use of Er:YAG laser vesus dental drill for caries removal and cavity preparation-phase I. Journal of clinical laser medicine & surgery 1997:15;109-115 8) Hibst R, Stock K, Gall R, Keller U. Er:YAG laser for endodontics: efficiency and 29
대한레이저치의학회 KOREAN ACADEMY OF LASER DENTISTRY safety, medical applications of lasers in dermatology, ophthalmology, dentistry, and endoscopy. SPIE 1997; Vol.3192 9) Ulrich schoop, Andreas Moritz, Wolf Kluger, SandaPatuta, KaweGoharkhay, Wolfgang Sperr, Johann Wernisch, Rainer Gattringer, Paulus Mrass and ApostolosGeorgopoulos. Laser in surgery and medicine 2002;30:360-364 10) Fernanda M. Perin, Suzelei C. Franca, Yara T.C. Silva-Sousa, Edson Alferedo, Paulo C. Saquy, Carlos Estrela, Manoel D. Sousa-Neto. Evalution of the antimicrobial effect of Er:YAG laser irradiation versus 1% sodium hypochlorite irrigation for root canal disinfection. Australian endodontic journal 2004;30:20-22 11) Hibst R, Keller U. Experimental studies of the application of the Er:YAG laser on dental hard substances:i Measurement of the ablation rate. Lasers surg med 1989;9:338-344 12) Hibst R, Keller U. Experimental studies of the application of the Er:YAG laser on dental hard substances:ii Light microscopic and SEM investigation. Lasers surg med 1989;9:345-351 13) Visuri SR, Walsh JT Jr, Wigdor HA. Erbium laser ablation of dental hard tissue: effect of water cooling. Lasers Surg Med 1996;18:294-300 14) Hossain M, Nakamura Y, Yamada Y, Kimura Y, Nakmura G, Matsumoto K. Ablation depths and morphological changes in human enamel and dentin after Er:YAG laser irradiation with or without water mist. J Clin Laser Surg 1999;17:105-109 15) Hossain M, Yamada Y, Nakamura Y, Murakami Y, Tamaki Y, Matsumoto K. A study on surface roughness and microleakage test in cavites prepared by Er:YAG laser irradiation and etched bur cavities. Lasers Med sci 2003;18:25-31 16) Satoshi Hasumi, Jun Hasumi, Koukichi Matsumoto. Removal of human gingival melanin pigmentation by Er:YAGvsNd:YAG laser: A case report. J oral laser applications 2006;6:205-210 17) Eberhard J, Ehlers H, Falk W, Acil Y, Albers H-K, Jepsen S. Efficacy of subgingival calculus removal with Er:YAG laser compared to mechanical debridement: an in situ study. J clinperiodontal 2003;30:511-518 18) Schwarz F, Sculean A, Georg T & Reich E. Peridontal treatment with an Er:YAG laser compared to scaling and root planning. A controlled clinical study. Journal of periodontology 2001;72:361-367. 19) Matsuyama T, Aoki A, Oda S, Yoneyama T, Ishikawa I. Effects of the Er:YAG laser 30
irridation on titanium implant materials and contaminated implant abutment surfaces. J Clin Laser Med Surg 2003;21:7-17 20) Schwarz F, Rothamel D, Becker J. Influence of an Er:YAG laser on the surface structure of titanium implants. SchweizMonatsschrZahnmed 2003;113:660-671 31