2 종전자근관장측정기의일관성에 관한 in vitro 연구 연세대학교대학원 치의학과 윤범희
2 종전자근관장측정기의일관성에 관한 in vitro 연구 지도이승종교수 이논문을석사학위논문으로제출함 2009 년 6 월일 연세대학교대학원 치의학과 윤범희
윤범희의석사학위논문을인준함 심사위원 심사위원 심사위원 인 인 인 연세대학교대학원 2009 년 6 월일
감사의글 처음쓰는논문이라부족한저에게많은어려움이있었습니다. 처음연구계획에서부터완성에이르기까지학문적기틀을잡아주시고친절하고소상한가르침을베풀어주셨던이승종선생님께깊은감사를드립니다. 또한논문심사과정을통하여아낌없는격려와지도를하여주신김의성선생님, 정일영선생님께진심으로감사드리며, 수련기간동안항상세심한배려와따뜻한격려를주신이찬영선생님, 노병덕선생님, 박성호선생님, 박정원선생님, 공형규선생님, 그리고신수정선생님께도감사드립니다. 이렇게무사히학위를마칠수있었던것은그동안저를도와준많은선후배들이있었기때문입니다. 바쁜데도힘을써준많은선배님들과후배님들에게감사의뜻을전하고싶습니다. 특히보존과동기들진성, 도영, 민주, 민정이에게그동안베풀어준많은배려에감사함을전합니다. 동기들과함께여서어려운과정을무사히마칠수있었고, 앞으로도지금처럼서로에게큰힘이되는인연이었으면좋겠습니다. 이자리까지저를믿고이끌어주신어머님그리고아내지혜를제곁에있게해주신장인어른과장모님께감사드립니다. 어머님과장인어른, 장모님의한없는이해와도움으로이자리에섰습니다. 앞으로더욱의젓하고성숙한모습보여드리겠다고이글을통해말씀드리고싶습니다. 바쁘다는핑계로자주챙기지못하는형과형수님, 이제막결혼을한처제지미와동서치민이에게도미안하다는뜻을전하고싶습니다. 그리고사랑하는와이프지혜, 임신과출산으로몸과마음이힘들었을텐데수련과정및석사과정을무사히마칠수있도록묵묵히배려해주고늘곁에서따뜻하게도와주어서감사하고사랑한다고말하고싶습니다. 앞
으로는바쁘다는핑계로빈자리느끼지않게더욱노력하고, 더욱의젓한가장이되겠습니다. 바쁜가운데태어난우리사랑하는딸서연이에게더욱멋지고친구같은아빠가되도록노력할것을약속합니다. 지금까지저를지켜봐주신모든분들께감사와사랑을드리며, 이작은결실의기쁨을함께하고자합니다. 2009 년 6 월 저자씀
차 례 그림차례 i i 표차례 i i i 국문요약 ⅳ Ⅰ. 서론 1 Ⅱ. 재료및방법 4 1. 연구대상 4 2. 연구방법 4 Ⅲ. 결과 10 Ⅳ. 고찰 15 Ⅴ. 결론 21 참고문헌 2 2 부록 2 6 A b s t r a c t 2 9 - i -
그림 차례 F i g. 1. A l g i n a t e s a w d u s t m o d e l 4 Fig. 2. Root ZX R 5 Fig. 3. i ROOT R 5 F i g. 4. L e n g t h m e a s u r e m e n t s w i t h d i g i t a l c a l i p e r 6 F i g. 5. A s e c t i o n o f a l g i n a t e m o d e l 6 Fig. 6. Micro CT 7 Fig. 7. Distance from file tip to major foramen with i Solution TM (Micro C T i m a g e ) 7 Fig. 8. Distance from file tip to major foramen with Solution TM ( M i c r o s c o p e i m a g e ) 8 Fig. 9. Standard deviation of file tip major foramen distance at 0.5 mark and A p e x m a r k, a c c o r d i n g t o m i c r o s c o p i c i m a g e 1 2 Fig. 10. Box plot: Quartile of file tip major foramen distance at 0.5 mark and A p e x m a r k, a c c o r d i n g t o m i c r o s c o p i c i m a g e 1 3 - ii -
표 차례 Table 1. Clinical accuracy of electronic apex locator < ± 0.5 m m f r o m a p i c a l f o r a m e n > 1 0 Table 2. Distance between file tip and major foramen at 0.5 mark and Apex m a r k ( m m ), A c c o r d i n g t o M i c r o s c o p i c i m a g e 1 1 Table 3. Difference of the length at 0.5 mark and Apex mark 1 3 - iii -
국문요약 2 종전자근관장측정기의일관성에 관한 i n v i t r o 연구 본 연구의 목적은 2 종의 전자근관장측정기를 사용하여 얻은 측정치에서 주근단 공을 기준으로 하였을 경우의 정확성 (accuracy) 을 평가하고, 현미경과 Micro CT 를 사용하여 0.5 mark와 apex mark중 어느 지점에서 더 일관성 (consistency) 을 보이는지를 비교하는데 있다. 41개의 발거된 건전한 상악 또는 하악 제 1, 2소구치 52개의 근관 중에서 26개 는 Root ZX R 를 이용하여 측정하였고, 나머지 26개는 i ROOT R 를 이용하여 측정 하였다. 모든 근관에서는 0.5 mark 에서의 근관장을 측정한 후 fil e 을 더 전진하여 Apex mark에서 근관장을 다시 측정하였고 이 지점에서 file을 고정하였다. 각각의 치아들은 Micro CT를 이용하여 치근단부 5mm를 촬영하였으며 이미지 분석프로그램으로 file tip에서부터 주근단공까지의 거리를 측정하였다. 이후 치근 단부 5mm를 21.3 배율의 현미경하에서 직접 삭제하여 file tip에서부터 주근단공까 지의 거리를 측정하였다. 그 결과 52 개의 근관 중 i ROOT R 를 사용한 3 개의 근관에서만 주근단공으로부 터의 거리가 ±0.5mm를 벗어났다. Root ZX R, i ROOT R 에서 0.5 m ar k와 A pe x mark 에서의 일관성을 표준편차 및 사분위값를 통해 보았을 때는 Apex mark가 0.5 mark보다 일관성을 보였지만 t test를 이용한 통계학적 비교에서는 두 지점사이의 유의차가 없었다. 현미경 계측결과는 Root ZX R 의 0.5 m ar k에서 0.26mm, Apex mark에서 0.04mm를, i ROOT R 의 0.5 mark에서는 0.29mm, Apex mark에서 0.13mm를 나타 내었다. - iv -
Micro CT 계측결과는 Root ZX R 의 0.5 m ar k 에서 0.21mm, Apex mark 에서 0.10mm 를, i ROOT R 의 0.5 mark 에서는 0.26mm, Apex mark 에서 0.16mm 로현미 경관찰과유의할만한차이가없었다. 핵심되는말 : 전자근관장측정기, 정확성, 일관성, 마이크로시티 - v -
2 종전자근관장측정기의일관성에 관한 i n v i t r o 연구 < 지도교수 : 이승종 > 연세대학교대학원치의학과 윤범희 Ⅰ. 서론 정확한근관장측정은불충분한근관성형및불필요한치근단조직의손상가능성을줄일수있어성공적인근관치료를위해필수적이다. Seltzer(1968) 는상아백악질경계점부위인근관협착부에서근관충전이되어야근관충전물이치근단조직에최소로접촉되어이상적인창상치유가일어나고조직파괴나염증반응및이물반응을줄일수있다고보고하였다. 근관협착부위치에대한연구가있었는데 Kuttler(1955) 는근관협착부가주근단공에서 0.524mm-0.659mm 상방에위치한다고하였고 Dummer(1984) 는근관협착부가일정하지않고다양한형태를보인다고하였다. 그러므로 Lee(2002) 는상아백악질경계점부위보다주근단공이재현성이높고임상적으로관찰하기용이하다고보고하였다. 정확한근관장을측정하기위해다양한방법이사용되어왔다. 그중에서가장많이사용되는전자근관장측정기의원리는 Suzuki(1942) 에의해제안된것으로, - 1 -
개의치아에서전기저항을이용하여근관장을측정한것이다. Sunada(1962) 는구강점막과치주조직사이의전기저항이사람의연령, 치아의모양이나근관의직경과상관없이 6.0kΩ으로일정함을발견하여이를근간으로전자근관장측정기를개발하였다. Sunada(1962) 에의해개발된전자근관장측정기는직류를사용하였는데이는전극극성현상의문제점이있었다. Inoue(1973) 는교류를사용한 2세대전자근관장측정기를개발하였는데, 이는한개의주파수를사용하여근관내의 imp ed a nce 차이를측정하는방법이다. 3세대전자근관장측정기는이전의근관장측정기가근관내의전해질이없는경우에만정확하게측정되는단점을가지고있어이를극복하기위해 1kHz와 5kHz 두주파수간의 impedance 차이를이용하여근관장을측정하는기기인 Endex R (Osada Electric Co., Japan) 가개발되었다. 이는두개의 Impedance가근관협착부에서가장큰차이를보이는원리를이용한것으로, Frank(1993) 에의하면 Endex R 는습한근관내에서사용할경우근관협착부의 ±0.5mm 범위내에존재하는정확성을보일확률이 89.64% 라고하였다. 하지만 Endex R 는사용시에근관마다매번근관내용액의 impedance에따른보정을해야하는단점이있다. Kobayashi(1991) 는두개의 impedance간비율은근관내의전해질용액에관계없이항상일정한값을가지게되므로, impedane간비율을이용하면여러전해질용액하에서도정확한측정이가능하다는것을실험적으로증명하여발표하였다. 이에따르면근관벽의정전용량 (electronic capacitance) 은근단공보다매우낮으므로, file tip이근첨협착부에가까워질수록두개의 impedance의비율이크게감소하여근관내 file의위치를나타내는데사용할수있다. 이러한원리하에 0.4kHz와 8kHz 두주파수의 impedance 비율에의해근관내 file의위치를표현하는 Root ZX R (J. Morita Corp., Japan) 가개발되었다. 그동안시행된전자근관장측정기의정확도를측정하는 in vivo 및 in vitr o실험들은측정치가임상적허용치인근관협착부 ±0.5mm이내의범위에들어가는백분율을구하여정확성을평가하는방법을사용하였다. 하지만전자근관장측정기는정확성뿐만아니라근관내조건에관계없이근관협착부에서항상일정한거리를재현해낼수있는일관성 (consistency) 도중요하다. 이러한일관성이증명된다면 - 2 -
실제임상에서전자근관장측정기를사용하여얻은근관장에서일정한거리를가감하여사용이가능하기때문이다. 또한대부분의전자근관장측정기는 0.5mark 를가리킬때를기준으로근관장을측정하도록되어있지만, 실제로는기기가주근단공부위인 Apex mark가아닌근관협착부인 0.5 mark를더일관성있게찾아내는지또한평가해볼필요가있다. 전자근관장측정기에서사용하는 0.5 mark에서 A pe x ma rk 까지의실제거리를일관성있게재현할수있다면전자근관장에서일정한거리를가감하여사용할수있게된다. Hwang(20 07) 에의하면전자근관장측정기의 0.5 ma rk 보다 Ap ex ma rk 에서더높은일관성을보였는데, 이실험에서는 Alginate model을사용하였고실험결과모든 sample에서 file tip과주근단공사이의거리가 ±0.5mm 이내로매우정확한결과를보였다. 또한이전의연구에서는주근단공을확인하기위하여현미경하에서치근단부를치아의장축으로 section 하였다. 이와같은방법은실제의주근단공을확인할수있는정확한방법이지만, section 된하나의면만으로는 section을시행한사람이외에는정확한주근단공을확인할수없으며, 이러한파괴적인실험방법으로는재현성이없는단점이있다. 본연구에서는 a l ginat e sa wd u st mod el 상에서 2종의전자근관장측정기를사용하여측정했을때 0.5 mark와 Apex mark에서의정확도 (accuracy) 를평가하고, 0.5 mark와 Apex mark 측정값중어느지점에서더일관성 (consistency) 을보이는지를비교하고자하였다. 또한현미경계측과 Micro CT 계측의통계적유의성을알아보고자하였다. - 3 -
Ⅱ. 재료및방법 1. 연구대상 41 개의발거된건전한상악또는하악제 1, 2 소구치 52 개의독립된근관을대 상으로하였다. 발거된치아는실험기간동안생리식염수에보관하였다. 2. 연구방법 < 근단공확인 > 실험전대상치아들은치근파절과완전한치근단형성여부를검사하기위하여 21.3 배의현미경 (Carl Zeiss, Germany) 하에서주의깊게관찰하였다. 이후치아의치수강을개방한후교합면을치아장축에수직으로삭제함으로써근관장을측정할때발생할수있는오차를최소화하고자하였다. 근관에 #8 또는 #10 K-file을넣어근단공개방을확인하고 Gates-Glidden drill #2, #3을차례로사용하여치근의치관부 1/3부위 coronal flaring을시행하고 saline으로근관을세척하였다. Fig. 1. Alginate sawdust model - 4 -
<Alginate model 제작 > Alginate의부피를 1로보았을때톱밥 1.3, saline 1의부피비로혼합하였다 (Fig. 1, F ig. 5). 이렇게제작한 al ginate s awd u st m ode l 에치아와전자근관장측정기의 lip clip을고정시키고치수강내남아있는과량의수분을 air syringe로제거하여치수강만건조시키고근관은젖은상태로유지하였다. 한번혼합된 alginate sawdust model에서의근관장측정은혼합후 5분이내로하였다. 이번연구에는 0.4kHz 와 8kHz 두개의주파수를이용하는 Root ZX R (Morita, Tokyo, Japan, Fig. 2) 와최근에개발된 0.5kHz 와 5kHz 의주파수를이용하는주파수의존형전자근관장측정기인 i ROOT R (S-Denti, Seoul, Korea, Fig. 3) 를사용하였다. Fig. 2. Root ZX R Fig. 3. i ROOT R <0.5 mark 와 Apex mark 에서의길이측정 > 52 개의근관중에서 26 개는 Root ZX R 를이용하여측정하였고나머지 26개는 i ROOT R 를이용하여측정하였다. 실험에사용한 file은근관장까지들어가는 file 중가장큰직경의 file을선택하였다. Root ZX R 를이용한 26 개의근관에서는 0.5 mark 에서의근관장을측정한후 f il e을더전진하여 A pe x m ar k에서근관장을다시측정하였고이지점에서 file을고정하였다. 같은방법으로 i ROOT R 를이용하여측정한 26 개의근관에서도 0.5 mark 에서근관장을측정한후 Ap ex m ar k에서 - 5 -
근관장을 다시 측정하고 이 지점에서 file을 고정하였다. 근관장을 측정하는 방법 은 file handle의 하연에서 치아 장축에 직각으로 삭제한 교합면까지의 길이를 digital caliper(mitutoyo Corp., Japan)를 사용하여 측정한 후, file의 총길이인 25mm에서 측정한 거리를 빼서 근관장을 기록하였다(Fig. 4). 위에 서술한 방법에 따라 각각의 치아에서 전자근관장측정기를 사용하여 근관 장을 측정한 후 file을 Light curing glass ionomer cement로 치아에 고정하였다. File 고정 후에 전자근관장측정기를 다시 한 번 사용하여 정확한 측정지점을 나타 내는지 확인하였다. Fig. 4. Length measurements Fig. 5. A section of alginate saw with digital caliper dust model <주근단공과 file tip 사이의 실제거리 계측> 1) Micro CT계측 이번 연구에서는 치근단부를 직접 삭제한 후 현미경 관찰하는 방법의 단점을 보완하기 위해 Micro CT를 이용하여 비파괴적으로 주근단공과 file tip 사이의 거 리를 측정하였다. 측정 이후 같은 치아를 다시 21.3배율의 현미경하에서 치아의 치근단부 5mm를 직접 삭제하여 측정함으로써 Micro CT를 이용한 관찰의 통계적 유의성을 평가해 보고자 하였다. - 6 -
실험은먼저 Micro CT(Skyscan, Belgium, Fig. 6) 를사용하여 file이고정된치아의치근단 5mm 를촬영한후 Micro CT 의영상분석프로그램인 Dataviewer(Skyscan, Belgium) 를사용하여치아의장축에수직인단면에서주근단공과 file tip이같이보이는단면을찾고, 같은방법으로장축과수평인단면에서주근단공과 File tip 이같이보이는단면을찾았다. 이렇게얻은이미지를이미지분석프로그램인 i Solution TM (IMT i-solution Inc., Korea) 을사용하여 file tip에서부터주근단공까지의최소거리를측정하였다 (Fig. 7). Fig. 6. Micro CT(Skyscan, Belgium) Fig. 7. Distance from file tip to major foramen with i Solution TM (Micro CT image) - 7 -
2 ) 현미경계측 Micro CT촬영을마친치아들은치근단부 5mm를 21.3 배율의현미경 (Carl Zeiss, Germany) 하에서치근의장축방향으로 high speed diamond bur를사용하여조금씩삭제하여 file tip이어느정도노출되게하였다. 그리고 15번 scalpel blade와 endodontic explorer를사용하여남아있는치질을조심스럽게조금씩제거하여 file tip을완전히노출시켰다. 현미경하에서진행한이과정들은현미경과연결된 DVD recorder(sony, Japan) 를통하여저장하였다. 이때얻은이미지를이용하여영상분석프로그램인 i Solution TM 을이용하여 file tip에서부터주근단공까지의최단거리를측정하였다 (Fig. 8) Fig. 8. Distance from file tip to major foramen with i Solution TM (Microscope image) File tip이주근단공을넘어선경우는 positive(long) 로표시하였고, 주근단공에미치지못하였을경우는 negative(short) 로표시하였다. 또한 File tip에서부터주근단공까지의거리를측정할때에는주근단공의외측벽으로생각되는지점을표시한후주근단공으로부터 file tip까지의최단거리를측정하였다. - 8 -
< 평가 > 먼저 2 종의전자근관장측정기에서 A pe x m ar k에고정한 f il e t ip의위치가주근단공 ±0.5mm이내에속하는확률로정확도를평가하였다. 본연구에서는전자근관장측정기의일관성 (consistency) 을평가하기위해 Hwang (2007) 이사용한표준편차와사분위범위를이용한방법에따라시행하였고, 특히이번연구에서는 file tip에서부터주근단공까지의최단거리의평균을구하고이평균값으로부터의절대편차값을구한후 t test를이용하여 Root ZX R 와 i ROOT R 간과, 0.5 m ark와 A pex m ark간의일관성에관한통계적유의차를알아보고자하였다. 또한 paired t test를이용하여치아의치근단부위를현미경하에서직접삭제한측정법과 Micro C T를이용한측정법의통계적유의성을조사해보고자하였다. - 9 -
Ⅲ. 결과 현미경계측의경우각각의평균값은 Root ZX R 를사용하여 0.5 mark에서측정하였을때 0.26mm, Apex mark에서측정하였을때 0.04mm을나타내었으며, i ROOT R 를사용하여 0.5 mark에서측정하였을때 0.29mm, Apex mark에서측정하였을때 0.13mm를나타내었다. 그리고 file tip과주근단공의거리가임상적허용범위인주근단공에서 ±0.5mm를벗어난경우는 52개의근관중 3개의근관이있었으며이 3개의근관은모두 i ROOT R 를사용한경우였다. Table 1. Clinical accuracy of electronic apex locator <±0.5mm from apical foramen> Root ZX R i ROOT R Microscopic measurement 100% (26/26) 88% (23/26) - 10 -
Table 2. Distance between file tip and major foramen at 0.5 mark and Apex mark(mm), According to Microscopic image Number Root ZX R i ROOT R Number 0.5 mark Apex mark 0.5 mark Apex mark 1-B -0.4-0.23 17-0.35 0.03 1-P -0.19 0.26 19-0.19 0.55 2-0.16 0.07 20-0.13 0.07 3-B -0.42-0.18 21-0.13 0.05 3-P 0.15 0.5 22-0.53-0.03 4-B -0.28 0.23 23-0.23 0.17 4-P 0 0.32 24 0.05 0.17 5-0.19 0.06 25 0.01 0.54 6-0.26 0 26-0.12 0.18 7-0.39 0.06 27-0.35 0.05 8-0.41-0.06 28-0.69-0.02 9-B 0.03 0.14 29-0.28 0.23 9-P -0.34 0.04 30-0.43 0.12 10-B -0.09 0 31-0.21 0.25 10-P -0.54-0.14 32-0.49 0.04 11-B -0.52-0.18 33 0.08 0.63 11-P -0.39-0.09 34-0.81-0.24 12-0.44 0.05 35-0.26 0.21 13-B -0.16 0 36-0.51-0.09 13-P -0.16 0.21 37-B -0.37 0.09 14-0.23 0.06 37-P -0.36 0 15-0.24 0.04 38-0.39-0.01 16-B -0.43-0.01 39-0.3 0.03 16-P -0.21 0.06 40-B -0.09 0.17 18-B -0.2-0.07 40-P -0.17 0.15 18-P -0.25-0.04 41-0.2 0.15 Mean 0.26 0.04 Mean 0.29 0.13 SD 0.17 0.16 SD 0.21 0.19 Range 0.69 0.28 Range 0.89 0.87-11 -
Fig. 9는 Root ZX R 와 i ROOT R 각각의 0.5 mark와 Apex mark에서주근단공에서부터 file tip까지의거리에대한표준편차값을그래프로표시한것이며, Fig. 10 은 Root ZX R 와 i ROOT R 각각의 0.5 mark와 Apex mark에서주근단에서부터 file tip까지거리의사분위값을나타낸것이다. Fig. 9. Standard deviation of file tip major foramen distance at 0.5 mark and Apex mark, according to microscopic image - 12 -
Fig. 10. Box plot: Quartile of file tip major foramen distance at 0.5 mark and Apex mark, according to microscopic image Ta bl e 3 은각전자근관장측정기의 0.5 m ar k 에서측정된길이와 Ap ex mark 에서 측정된길이의차이를계산하여평균및표준편차를구한것이다. Table 3. Difference of the length at 0.5 mark and Apex mark (Raw data appendix table 1) Mean SD Root ZX R 0.30 0.12 i ROOT R 0.42 0.15 0.5 mark 와 Apex mark 의일관성을비교하기위해각그룹별로주근단공으로부 터 file tip 까지의거리의평균을구하고, 이평균값으로부터각각의절대편차값을 - 13 -
구한후 t test를이용하였다. Microscopic image와 Micro CT image를사용한방법간의통계적유의차를알아보기위하여 paired T test를이용하였다. File tip과주근단공사이의평균거리에서의절대편차값을이용한 t test결과 Root ZX R 와 i ROOT R 간, 0.5 mark와 Apex mark 사이의통계적유의차는없었으며, Microscopic image를이용한측정법과 Micro CT 를이용한측정법사이의통계적유의차도없었다. - 14 -
Ⅳ. 고찰 Table 2. 는 file을근관내에고정후 microscopic image를이용하여 file tip에서부터주근단공까지의실제거리를영상분석프로그램인 i Solution TM 으로측정한값이다. 그리고 ( ) 값은 file tip이주근단공에미치지못하였을경우를의미하며주근단공을넘어선경우는 (+) 값으로표시하였다. Fouad(1990) 과 Ricard(1991) 는주근단공 ±0.5mm를임상적오차범위로간주하였다. 이번연구는 Root ZX R 와 i ROOT R 를이용하여전자근관장을측정한후주근단공과 file tip사이의실제거리를측정하였다. 임상적오차범위인주근단공 ±0.5mm 이내에있는지를평가하여 Apex mark의정확성 (accuracy) 를알아보고자하였다. Root ZX R 의제조사는 0.5 mark를근관장측정의기준점으로제시하였고, H wang( 2 007 ) 은전자근관장측정기의 Ap ex m ar k에서 10 0% 주근단공 ±0.5m m이내에속하는정확도를보인다고하였다. 하지만이번연구의현미경계측에서는 52 개의근관중 49 개의근관에서만주근단공 ±0.5mm이내에있었다. 임상적오차범위인주근단공 ±0.5mm를벗어난 3개의근관은모두 i ROOT R 를사용한경우였다. Table 1. 에나타나있는것과같이 Root ZX R 의 A pe x m ar k에서는 10 0% 정확도를보였다. 제조사의지침에의하면전자근관장측정기에서의 Apex mark는주근단공을표시하게되어있으므로 Apex mark의정확도는주근단공을기준으로하며임상적오차범위도주근단공으로부터 ±0.5mm이다. 반면 0.5 mark는 constriction point를표시하게되어있으므로 0.5 mark의임상적오차범위도 constirction point에서부터 ±0.5mm이다. 하지만치아마다 constriction point의위치가일정하지않으며본연구에서도각근관마다정확한 constriction point가보이지않는어려움으로 0.5 mark에서의정확도는배제하였다. Root ZX R 를사용한 26개의근관중 9개의근관에서 file tip이주근단공보다짧았으며 14개의근관에서는주근단공을넘었고 3개의근관에서는정확히주근단공에위치하였다. i ROOT R 를사용한경우에는 2 6개의근관중 5 개의근관에서 fil e - 15 -
tip이주근단공보다짧았으며 20개의근관에서주근단공을넘었고 1개의근관에서는정확히주근단공에위치하였다. Table 2. 는주근단공에서 file tip까지거리의측정치이다. 현미경계측에서 Root ZX R 의 0.5 mark는주근단공에서 0.26mm 짧았으며, Apex mark는주근단공보다 0.04mm 길었다. i ROOT R 의 0.5 mark는주근단공보다 0.29mm짧았으며, Apex mark는 0.13mm 주근단공보다길었다. 주근단공과근관협착부사이의거리에관하여 Kuttler(1955) 는 0.524-0.659mm의거리를가지며평균 0.59mm라고보고한바있다. 그러나근관은항상근관협착부에서끝나는것이아니며명확한근관협착부를나타내지않는경우가많다. 이번실험에사용된일부치아에서도근관협착부가존재하지않고주근단공만존재하는경우도있었다. Weine(1982) 에의하면근관치료시목표로하는근관의끝은근관협착부라고하였지만각치아에서근관협착부를정확히측정하는것에어려움이있다. 따라서, 이전연구결과와같이주근단공과근관협착부사이의거리를 0.5mm로보았을때, Root ZX R 의 0.5 mark는현미경계측상주근단공보다 0.26mm짧으므로, 근관협착부에서는 0.24mm정도긴값을나타낸다고볼수있다. 그리고, Apex mark에서측정한길이는주근단공보다 0.04mm 길게위치하므로근관협착부에서는약 0.54 mm 길다고볼수있다. i ROOT R 의 0.5 mark는현미경계측상주근단공보다 0.29mm 짧으므로근관협착부에서 0.21mm정도긴값을나타낸다고볼수있다. 그리고, Apex mark에서는주근단공보다 0.13mm 길게위치하므로근관협착부에서는 0.63mm 긴값을나타낸다. 따라서, 0.5 mark에서측정한값에서 0.5mm를감해서사용하는것보다 Apex mark에서의측정치보다 0.5mm를감해서사용하는것이근관협착부까지근관치료하기에정확하다고볼수있다. 다음으로전자근관장측정기에서 0.5 m ar k와 A pe x mark 의일관성을비교하기위하여현미경계측상에서 0.5 mark 와 apex mark 두지점에서의표준편차와사분위값을구하였다 (Fig.9, 10). 표준편차는자료의분산정도를나타내는수치로표준편차가작은것은평균값주위로분산의정도가작은것을의미한다. 사분위값은변량전체를크기의순서로벌여놓아작은쪽에서 1/4, 3/4인위치에있는 - 16 -
변량의 차이를 나타내는 값으로 자료가 흩어져 있는 상태를 보여 준다. 그러므로, 표준편차와 사분위값이 작을수록 일관성 (consistency) 이 있다고 볼 수 있다. Root ZX R 의 0.5 mark에서 표준편차는 0.17 이고 사분위값는 0.23mm였으며, Apex mark에서는 표준편차가 0.16 이고 사분위값은 0.12mm였다. Apex mark의 표준편 차와 사분위값이 모두 0.5 mark에서보다 작은 값을 가졌으므로 Root ZX R 의 Apex mark는 0.5 mark보다 더 일관성이 있다고 볼 수 있다. i ROOT R 의 경우를 살펴보면 0.5 mark에서 표준편차는 0.21이고 사분위값은 0.245mm가 나왔으며, Apex mark에서 표준편차는 0.19이고 사분위값은 0.148mm를 보였다. Root ZX R 와 같이 0.5 mark보다 Apex mark에서 표준편차와 사분위값 모두 작은 값을 보였으 므로, Apex mark가 0.5 mark보다 더 일관성이 있다고 볼 수 있다. 이번 연구에서는 표준편차와 사분위값를 이용하여 일관성에 대한 평가를 하는 방법과 더불어 각 그룹에서 file tip과 주근단공까지 거리의 평균을 구하고 이 평 균값으로부터 각 변량의 절대편차값을 구한 후 t test를 이용하여 평가하였다. 이 를 통하여 0.5 mark와 apex mark간의 일관성에 관한 통계학적 유의차를 알아보 고자 하였다. 하지만, 연구 결과에서는 Root ZX R 의 0.5 mark와 Apex mark, i ROOT R 의 0.5 mark와 Apex mark사이, 그리고 Root ZX R 와 i ROOT R 사이의 일 관성에 관한 통계적 유의차는 없었다. 각 전자근관장측정기에서 0.5 m ar k와 Ap ex mark 의 길이 차이를 계산해 보면, Root ZX R 는 0.30mm이고 i ROOT R 는 0.42mm을 보여 두 지점간의 거리 차이가 제조사가 제시한 0.5mm가 아니었다. Kuttler(1955), Dummer(1984) 는 주근단공에 서 근관협착부 사이의 평균거리가 모든 치아종류에서 약 0.5-1.0mm 내외라고 보 고하였다. Dunlap(1998) 은 file이 근관협착부에서 ±0.5mm이내 있는 비율로 전자근관장측정 기의 정확도를 평가하였고, 평균거리는 근관협착부보다 길게 나온 것으로 보고하 였다. 앞에서 논의 한 것과 같이 근관협착부의 위치가 일정하지 않은 이유로 본 연구에서는 주근단공을 기준으로 하여 전자근관장측정기의 ap ex mark 가 임상적 오차 범위 내에 있는 지를 알아보았다. 또한, 임상적으로 사용 할 때에 일관성이 있고 재현성이 있는 지점을 측정한 근관장으로부터 일정거리를 가감하여 사용 할 - 17 -
수있는지를알아보고자하였다. 즉, 연구를통해 apex mark가주근단공에서 ±0.5mm내에존재하는비율과함께전자근관장측정치의표준편차와사분위범위를비교하여본것이다. 현미경하에서치아의치근단부를직접삭제하면서주근단공을관찰하는방법은실제치아단면을직접확인하면서관찰할수있는매우정확한방법이지만, 치아를삭제한사람이외에는삭제된치아단면이실제주근단공인지확인할수없다는것과, 대부분의주근단공이원형이아니라타원형을가지고있기때문에치아를삭제하는방향에따라주근단공의위치가다를수있는단점이있다. 이러한단점을극복할수있는방법으로 Micro CT와같이비파괴적인방법을사용함으로써연구의재현성과객관성을확보할수있을것이다. 근관치료영역에서 Micro CT를이용한연구는 Mannocci(2005) 가하악대구치의근심치근에서 isthmuses의 incidence를연구한것이대표적이며, 전자근관장측정기의정확성과일관성에관하여 Micro CT를사용한연구는없었다. 이번연구에서 Micro CT 계측결과는다음과같았다. Root ZX R 를사용하여 0.5 mark에서측정한경우는주근단공보다 0.21mm 짧았으며, apex mark에서측정한경우는주근단공보다 0.10mm 길었다. i ROOT R 를사용하여 0.5 mark에서측정한경우는주근단공보다 0.26mm 짧았으며, apex mark에서측정한경우는주근단공보다 0.16mm 길었다. 또한 Root ZX R 의 0.5 mark에서표준편차는 0.16, apex mark에서표준편차는 0.15 였으며 i ROOT R 의 0.5 mark에서표준편차는 0.24, apex mark에서표준편차는 0.19였다. 연구결과에서현미경계측법과 Micro CT 계측법간의통계적유의성은없었으므로근관치료영역에서치아의해부학적형태나변이에대한다양한연구들이 Micro CT를이용하여가능할것으로보여진다. 이전의전자근관장측정기의 in vit ro 연구에서는치근을위치시킬 m ed ia 로 Nahmias(1987) 가제안한 2% agar, Donelly(1993) 가제안한 Gelatin, Kaufman과 Katz(1993) 가제안한 Alginate, 그리고 Ushiyama(1983), Weiger(1999), Meares(2002) 가제안한 simply saline solution 등이사용되었다. Baldi(2007) 의연구에의하면동일한치아를앞에서언급한 media들에적용하여정확성을평가한 - 18 -
결과모든 media사이에서통계적인유의차는없었지만 alginate에서가장정확한결과를보인다고하였다. Kaufman(2002) 은전자근관장측정기를위해특별히고안된 alginate model을사용하여 in vitro 상에서만족할만한측정결과를얻었다고보고한바있다. 이전연구의 alginate model은치조골에있는 trabecular pattern을가지고있지않아서실제조건보다더건조한환경을가지고있었다. 이에본실험에서는실제치조골의 trabecular 형태에가까운환경을만들기위하여치조골의구성성분이무기질과유기질이며이들의부피비가 45 : 55인것을고려하여 alginate와 sawdust 그리고 saline을부피비로 1 : 1.3 : 1의비율로혼합한후치아를고정시켜서만든 alginate sawdust model을사용하였다. 한번혼합한 alginate sawdust model에서의근관장측정을 5분이내로제한하여습윤한환경이유지되지못할경우에생길수있는오차를줄이고자하였다. 또한실험방법상이전의연구들에서는근관의길이를측정할때 fil e tip 과 rubber stop사이의거리를측정하였으나이번연구에서는 file의손잡이하연에서교합면까지거리를측정한후 file의총길이인 25mm에서측정한길이를뺌으로근관장을측정하였다. 이러한방법을사용함으로써근관장측정시 fil e 을치아에서제거하는과정에서발생할수있는오차와 rubber stop의이동으로생길수있는오차를줄일수있었다. 이번연구에서각근관에사용한 file의크기는대부분 #15과 #25사이였으며, 2 개의근관에서 #10 fil e, 15 개의근관에서 # 15 f il e, 21 개의근관에서 #2 0 f il e, 9 개의근관에서 #25 fil e, 2 개의근관에서 #30 fil e, 그리고 3 개의근관에서 #35 fil e 을사용하였다. 특히임상적오차범위를벗어난 3개의근관에서사용한 file 크기를살펴봄으로 file 크기가전자근관장측정기의정확도에영향을미치는지를알아보았다. 임상적오차범위를벗어난 3개의근관에사용된 file 크기는각각 #20, 25, 30 크기로전자근관장측정기의정확도와는특별한연관성을찾을수는없었다. Lee(2002) 에의하면현미경상에서도단지 50% 정도만이모호하게상아백악질경계부를확인할수있으며나머지는명확하게판단하기힘들다고보고하였다. 따라서이번연구에서도근관협착부보다일관성있게재현가능한주근단공에서 - 19 -
file tip까지의 거리를 측정하여 주근단공이 비교적 일관되게 재현 가능함을 확인 하였다. 따라서 임상에서는 주근단공에서 일정거리를 가감하여 사용할 수 있을 것이다. 이번 연구에서 표준편차와 사분위값으로 판단해 볼 때 Root ZX R 와 i ROOT R 모두에서 apex mark가 0.5 mark보다 더 일관성이 있다고 판단할 수 있었다. 하지 만 t te st 를 통한 비교에서는 2 종의 전자근관장측정기 모두에서 0.5 mark 와 ape x mark 중 특정 지점이 더 일관성과 재현성이 있는 지에 대한 통계적 유의차는 없 었다. 또한 현미경과 Micro CT를 사용하여 관찰하였을 때 주근단공이 근관에 사 선으로 위치하는 경우가 많았으며, 근관협착부가 다양한 형태를 가지므로 정확한 위치를 알기 어려웠다. 따라서 alginate sawdust model을 사용한 본 실험조건에서 는 ap ex ma rk 에서 근관장을 측정한 결과 주근단공과 거의 일치하였다. 전자근관 장측정기에서 apex mark값을 구한 후 기존 연구에서 보고 된 주근단공에서부터 근관협착부까지의 평균거리인 0.5mm를 빼는 것이 임상적으로 좋은 방법이라고 보 여 진다. - 20 -
Ⅴ. 결론 본연구는 alginate model상에서 2개의전자근관장측정기를사용하여얻은측정치의정확성 (accuracy) 을평가하고각각 0.5 mark와 apex mark 중어느지점에서더일관성 (consistency) 을보이는지를비교하여알아보고자하였고다음과같은결론을얻었다. 1. Apex mark 이용 시 Root ZX R 에서는 100%, i ROOT R 에서는 88% 에서 주근단공 ±0.5mm이내의 부위를 찾아내는 정확도를 보였다. 2. 표준편차와 사분위값으로 평가하였을 때 Root ZX R 와 i ROOT R 에서 ap ex mark가 0.5 mark보다 일관성을 보였으나 t-test결과에서는 통계적 유의차가 없었다. 3. Apex mark와 0.5 mark의 차이는 Root ZX R 에서는 0.30mm, i ROOT R 에서는 0.42mm를 보였다. 4. Micro CT 관찰법은 현미경 관찰법과 비교했을 때 통계적 유의차를 보이지 않아 현미경관찰에서 발생할 수 있는 오차를 줄이고 실험의 재현성을 확보할 수 있는 좋은 방법이라고 사료된다. 따라서임상에서근관장을결정할때 0.5 mark 측정치에서 0.2mm 를빼는것은임상적으로어렵기도하고일관성도떨어지기때문에기존연구에서보고된주근단공에서부터근관협착부까지의평균거리를 0.5mm로보았을때 apex mark 측정치에서 0.5mm를빼는것이좋을것으로사료된다. - 21 -
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< 부록 1: Raw Date> Apex 사용기계 0.5 Mark Mark File tip과주근단공사이의거리 Micro-CT Microscopic image image 1 B Root ZX 9.43 9.26 #20-0.09-0.23 P Root ZX 8.21 7.76 #20 0.37 0.26 2 Root ZX 5.77 5.54 #20 0.18 0.07 3 B Root ZX 8.28 8.04 #20 0.28-0.18 P Root ZX 9.02 8.67 #20 0.2 0.5 4 B Root ZX 7.28 6.77 #15 0.32 0.23 P Root ZX 6.82 6.5 #20 0.32 0.32 5 Root ZX 5.44 5.19 #25 0.14 0.06 6 Root ZX 6.93 6.67 #20-0.06 0 7 Root ZX 7.31 6.86 #20 0.04 0.06 8 Root ZX 4.65 4.3 #25-0.01-0.06 9 B Root ZX 4.85 4.74 #25 0.14 0.14 P Root ZX 5.68 5.3 #25 0.13 0.04 10 B Root ZX 7.76 7.67 #20 0.1 0 P Root ZX 6.67 6.27 #20-0.18-0.14 11 B Root ZX 9.68 9.34 #30-0.1-0.18 P Root ZX 10.08 9.78 #35-0.04-0.09 12 Root ZX 6.19 5.7 #20 0.18 0.05 13 B Root ZX 6.81 6.65 #15-0.04 0 P Root ZX 10.13 9.76 #20 0.24 0.21 14 Root ZX 7 6.71 #15 0.01 0.06 15 Root ZX 7.25 6.97 #20 0.16 0.04 16 B Root ZX 9.57 9.15 #25 0.05-0.01 P Root ZX 9.5 9.23 #15 0.23 0.06 17 i-root 6.66 6.28 #15 0.15 0.03-26 -
18 B Root ZX 5.64 5.51 #15-0.04-0.07 P Root ZX 7.71 7.5 #15-0.05-0.04 19 i-root 10.92 10.18 #20 0.38 0.55 20 i-root 2.12 1.92 #15 0.18 0.07 21 i-root 5.79 5.61 #15 0.2 0.05 22 i-root 6.34 5.84 #20-0.19-0.03 23 i-root 6.75 6.35 #35 0.2 0.17 24 i-root 7.45 7.33 #15 0.18 0.17 25 i-root 4.75 4.22 #30 0.3 0.54 26 i-root 6.03 5.73 #15 0.3 0.18 27 i-root 6.43 6.03 #20-0.1 0.05 28 i-root 7.45 6.78 #20-0.09-0.02 29 i-root 6.2 5.69 #20 0.24 0.23 30 i-root 9.67 9.12 #20-0.17 0.12 31 i-root 4.55 4.09 #20 0.23 0.25 32 i-root 5.73 5.2 #25 0.3 0.04 33 i-root 5.5 4.95 #25 0.61 0.63 34 i-root 9.54 8.97 #35 0.22-0.24 35 i-root 7.33 6.86 #15 0.3 0.21 36 i-root 8.69 8.27 #20 0.1-0.09 37 B i-root 8.21 7.75 #15 0.11 0.09 P i-root 8.94 8.58 #15 0.08 0 38 i-root 6.57 6.19 #25-0.26-0.01 39 i-root 5.68 5.35 #25 0.22 0.03 40 B i-root 6.48 6.22 #15 0.2 0.17 P i-root 7.13 6.81 #10 0.19 0.15 41 i-root 5.78 5.43 10 0.18 0.15-27 -
< 부록 2> Distance between file tip and major foramen(mm), According to Micro CT image Number Root ZX R i ROOT R Number 0.5 mark Apex mark 0.5 mark Apex mark 1-B -0.26-0.09 17-0.23 0.15 1-P -0.08 0.37 19-0.36 0.38 2-0.05 0.18 20-0.02 0.18 3-B 0.04 0.28 21 0.02 0.2 3-P -0.15 0.2 22-0.69-0.19 4-B -0.19 0.32 23-0.2 0.2 4-P 0 0.32 24 0.06 0.18 5-0.11 0.14 25-0.23 0.3 6-0.32-0.06 26 0 0.3 7-0.41 0.04 27-0.5-0.1 8-0.36-0.01 28-0.76-0.09 9-B 0.03 0.14 29-0.27 0.24 9-P -0.25 0.13 30-0.72-0.17 10-B 0.01 0.1 31-0.23 0.23 10-P -0.58-0.18 32-0.23 0.3 11-B -0.44-0.1 33 0.06 0.61 11-P -0.34-0.04 34-0.35 0.22 12-0.31 0.18 35-0.17 0.3 13-B -0.2-0.04 36-0.32 0.1 13-P -0.13 0.24 37-B -0.35 0.11 14-0.28 0.01 37-P -0.28 0.08 15-0.12 0.16 38-0.64-0.26 16-B -0.37 0.05 39-0.11 0.22 16-P -0.04 0.23 40-B -0.06 0.2 18-B -0.17-0.04 40-P -0.13 0.19 18-P -0.26-0.05 41-0.17 0.18 Mean 0.21 0.10 Mean 0.26 0.16 SD 0.16 0.15 SD 0.24 0.19 Range 0.62 0.55 Range 0.82 0.87-28 -
A b s t r a c t I n V i t r o E v a l u a t i o n o f c o n s i s t e n c y o f t w o e l e c t r o n i c a p e x l o c a t o r s B u m - H e e, Y o o n D e p a r t m e n t o f D e n t i s t r y T h e G r a d u a t e S c h o o l, Y o n s e i U n i v e r s i t y ( D i r e c t e d b y S e u n g - J o n g L e e D.D.S, M.S.D, P h.d.) This study evaluated the accuracy of the estimated value obtained by the electronic apex locator based on the major foramen, and examined whether the 0.5 mark or apex mark had better consistency using a microscope and Micro-CT. Twenty-six out of 52 root canals of the 41 properly developed first and second premolar teeth on the maxilla or mandible were measured using Root ZX R, and the other 26 were measured using i-root R. For all root canals, the root canal length was measured the 0.5mark and apex mark by advancing the file further down, and fixing the file at this location. Each tooth was photographed in 5mm sections of the root using Micro-CT and the distance from the file tip to the major foramen was measured using an image processing program, and the distance from the file tip to the major foramen was measured by deleting the 5mm section of the root under a microscope. Only 3 out of 52 root canals deviated from the major foramen by ±0.5mm. These 3 root canals were also observed by i-root R. - 29 -
An examination of the consistency of the apex mark and 0.5mark observed by Root ZX R and i-root R through the standard deviation and quartile value, showed that the apex mark was more consistent than the 0.5 mark. However, a statistical comparison using a t-test showed no significant difference. Micro-CT observations showed results similar to the microscopic observations. Key word: Electronic apex locator, accuracy, consistency, Micro CT - 30 -