대한치주과학회지 2008;38:657-668 치은염환자에서저출력이산화탄소레이저의염증완화효과에관한연구 송현종, 김병옥, 장현선 * 조선대학교치의학전문대학원치주과학교실 Effects of resolution of inflammation for low-power CO 2 laser treatment on gingivitis patients Hyun-Jong Song, Byung-Ock Kim, Hyun-Seon Jang * Department of Periodontology, School of dentistry, Chosun University ABSTRACT Purpose: In this study, we compared low-power CO 2 laser treatment to ultrasonic scaling, which is generally approved as a power-driven mechanical instrumentation, and evaluated both of these treatments regarding their clinical effectiveness and change in the volume of in GCF. Material and methods: 20 patients who had gingivitis were selected. all of patients has no systemic problems. Randomly selected, one quadrant received ultrasonic scaling only, another quadrant received ultrasonic scaling and CO 2 laser irradiation, the other quadrant received CO 2 laser irradiation only. Clinical parameters measured at baseline, 1 weeks, 2weeks, 4weeks and 8weeks Result: Pocket probing depth and clinical attachment level were not changed during study period. Gingival index of all group were improved after treatment. At 1 weeks after treatment, Gingival index of ultrasonic scaling group was only significantly different compared to control group. At 2 weeks after treatment, gingival index of all experimental group were significantly different compared to control group. At 4 and 8 weeks after treatment, gingival index of all group were increased, but experimental group were lower than control group. Sulcus bleeding index was similar to the results of gingival index. At 1 weeks after treatment, all experimental group were significantly different compared to control group and it maintained during study. At 2 weeks after treatment, sulcus bleeding index of all group were lowest during study. Gingival crevicular fluid were measured with Periotron R 8000(Oraflow R, Inc. USA). At baseline, all group were showed moderately severe condition. At 1 week after treatment, laser treatment only group was reduced quantity of gingival crevicular fluid mostly, and all group were reduced quantity of gingival crevicular fluid. At 2 weeks after treatment, all group were healty state. At 4 and 8 weeks after treament, all group were showed recurrent of inflammation, and control group was the most significantly increased. Conclusion: This study showed that the effects of CO 2 laser treatment were similar to conventional ultrasonic scaling and this result remained longer than plaque control only. These results suggest possibility of CO 2 laser treatment for altered periodontal therapy. (J Korean Acad Periodontol 2008;38:657-668) KEY WORDS: low-power CO 2 laser treatment; gingivitis; gingival crevicular fluid; sulcus bleeding index; gingival index. 서론 잘못된구강위생관리또는치아나주위조직의해부학적이상등에의하여치면상에축적된치태세균이심부조직으로 Correspondence: Dr. Hyun-Seon Jang Department of Periodontology, School of Dentistry, Chosun University, 421 Seosuk-dong, Dong-gu, Gwangju, 501-759, Korea E-mail: periojang@chosun.ac.kr, Tel: 82-62-220-3857, Fax: 82-62-224-4664 Received: Oct. 31, 2008; Accepted: Nov. 21, 2008 침투하는과정과이에대한숙주의방어기전에의해치아지지조직의파괴를특징으로하는치주질환은흔히치은조직의염증성변화가발생되고부착상실이발생되게된다 1). 치은조직에염증이발생되면치은출혈, 치은의색조변화, 치은부종등과같은임상증상이나타나는데, 이러한점에착안하여치은염증을평가하는방법으로치은지수 (Gingival Index, Löe & Silness, 1963) 2), 치은열구출혈지수 (Sulcus Bleeding index, Mühlemann & Son, 1971) 3), 및치간유두출혈지수 (Papillary Bleeding index, Saxer & 657
송현종, 김병옥, 장현선 대한치주과학회지 2008 년 38 권 4 호 Mühlemann, 1975) 4) 등이제안되었다. 염증에의해부착상실이일어나면치주낭이형성되는데, 치주낭이란치은열구가병적으로깊어진상태로치주질환에이환되었음을알려주는중요한임상적양상중의하나인데, 이는치은조직내로침투한치태세균과이의부산물에의해치은조직에병적인조직변화가초래되어부착상실과함께치은열구가깊어지게되어발생한다 5,6). 따라서염증성치주질환의치료는치주낭을제거하는과정으로이루어진다고할수있는데, 치주낭을제거하는방법으로는재생형치주판막술이나조직재생유도술과같이치근면에치은결합조직의신부착또는골재생을얻음으로써치주낭을제거하는술식, 치은절제술이나근단변위판막술과같이치주낭연조직벽을퇴축시키거나제거함으로써치주낭을해소하는술식, 그리고발치또는치근절제술과같이치주낭에포함된치근을제거함으로써치주낭을없애는술식으로나눌수있다. 치주치료의궁극적인목표는깊어진치주낭을제거하고파괴된치주조직의재생을도모하며, 치주치료후에보다더효율적으로유지관리할수있도록생리적인환경을부여하는것이라할수있는데, 이러한목표를달성할수있는이상적인치주치료방법을개발하기위하여지난반세기동안많은연구가들이다양한방법으로치주치료를시도한후에치유결과를비교함으로써치주치료술식들이꾸준히개선되어오고있다. 레이저 (Laser) 란 light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 의두문자만의약자로써, 1960 년 Maiman 에의해최초로개발되어 maser(microwave Amplication by Stimulated Emission of Radiation) 로소개된이래, 기체, 액체, 고체및반도체등의다양한매질을이용한레이저가개발되었다 7). 레이저에의한시술은빠르고간단하며, 효과가뛰어나다는장점을가지고있다. 그러나여러종류의레이저들이동일한효과를나타내는것은아니다. 레이저에의한조직반응은몇가지요소에의해크게영향을받는다. 이러한요소들로써는레이저의종류 ( 파장의길이 ), 레이저파장의유형 ( 연속파와파동형파 ), 조직의광학적인특성, 조사방식 ( 주파수, 출력, 조사시간 ) 등이있다 8-12). 이들요소중레이저의종류는조직에대한효과와밀접한관계가있으며, 레이저의조직내반사 (reflection), 흡수 (absorption), 산란 (scattering), 투과 (transmission) 정도에중요한영향을미친다 13). 이중흡수 는조직반응에중요한역할을담당하는것으로써조직내열효과 (thermal effect) 를일으키는것과관련이있으며, 특히높은출력에서는열효과없이직접분자결합을깨뜨리는삭제효과 (photoablation effect) 를일으킨다. 투과는흡수와는반대로레이저의에너지가심층으로전달되는것으로써조직손상을야기할수있다. 레이저는광학적인특성으로인해부적절하게사용하게되면조직에유해한영향을미칠수있다 14). 1964 년 Goldman 등이 ruby 레이저를치아경조직처치에이용한이후, CO 2 레이저, argon 레이저, Neodymium: Yttrium Aluminum Garnet laser(nd: YAG 레이저 ) 가치과영역의처치에주로이용되고있는데, 최근 Erbium: Yttrium Aluminum Garnet laser(er: YAG 레이저 ) 와 Erbium, Chromium: Yttrium, Scandium, Gallium, Garnet(Er,Cr: YSGG 레이저 ) 가개발되어그적용범위가확장되어가고있다. 이중 CO 2 레이저는파장이 10600 nm 의적외선영역의광선을가지는레이저로서수분에흡수가잘되어연조직수술에적합하다는장점이있다. 하지만 CO 2 레이저는고출력레이저의범위로인해저출력레이저가가지는조직의자극, 염증완화등의효과를기대하기는어려웠다. 최근상업적으로출시되는 CO 2 레이저는 continuous wave( 연속파 ) 뿐아니라 Pulsed wave( 파동형파 ) 로출력이가능하며이파동형파의파장폭과주파수를조절함으로저출력조사가가능하여졌다. 이를통해조직의절개또는절제등의제한적인범위에서만사용되었던 CO 2 레이저가조직자극, 염증완화등의효과를기대할수있게되었다. 이에본연구는저출력 CO 2 레이저의이러한점을이용하여치은염환자에서염증완화효과를얻을수있는지알아보고그치료효과와기존의초음파치석제거술의치료효과와비교하고자한다. 재료및방법 1. In vitro study 1) 사람치은섬유모세포배양 CO 2 레이저의적정한출력을설정하기위해사람의섬유모세포를이용하였다. 실험에이용된사람의섬유모세포는염증없이건강한치은에서채취하였으며, 절제원인은보철 658
J Korean Acad Periodontol 2008;38(4) 치은염환자에서저출력이산화탄소레이저의염증완화효과에관한연구 적인이유로절제한치은을채취하여사용하였다. 채취전환자에게실험용으로이용함을고지하였으며, 환자의동의하에실험에이용하였다. 채취된사람의치은섬유모세포는 Hanksʼ Balanced Salt Solution(HBSS, GIBCO BRL, USA), Antibiotic-Antimycotic(AA, GIBCO BRL. USA) 을혼합한용액에보관후슬라이드글라스를위치시켜조직의이동을방지하고 10% Fetal Bovine Solution(FBS, GIBCO BRL, USA) 와 Dulbecoʼs Modified Eagles Medium(DMEM, GIBCO BRL, USA) 과 1% Antibiotic-Antimycotic(AA, GIBCO BRL. USA) 을혼합한용액을이용하여 37 C, 5% CO 2, 100% 습도조건에서배양하였다. 배지는 2일에한번씩교체하였고사람의치은섬유모세포가증식함에따라계대배양하고 3 내지 4세대의세포를이용하였다. 실험을위해각사람의구강을 4분악으로분할하여무작위로하나의대조군과세개의실험군을선정하였으며, 실험군은다시세개의하위그룹으로분류하였다. 첫번째군은초음파치석제거술과레이저치료를동시에시행하였으며, 두번째군은초음파치석제거술만을시행하였다. 세번째군은레이저치료만을시행하였다. 대조군부위는변형스틸만법으로칫솔질만하도록지시하였다. 실험대상치아는각군당제 1소구치에서제 2대구치로한정하였다. 2) 연구재료 (1) 초음파치석제거초음파치석제거는 Cavitron JET Plus R (Dentsply, USA) 를이용하여 blue zone 의 maximum 상태로하여적용하였다 (Fig. 1). 2) 세포적합성평가 96-well 의배양접시에분주된세포에서배양액을제거하고 CO 2 레이저를조사하였다. 조사시의레이저의모드는 30 Hz/120 usec 와 150 usec 으로각각 30초, 60초, 120 초, 240초간조사하였으며, 5일간 37 C, 5% CO 2, 100% 습도조건에서배양하였다. 2-(4,5-dimethythiozole-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(mtt) 용액을배지 1 ml 당 100 μl 를섞어서각 well 의세포에첨가하였고, 37 C, 5% CO 2, 100% 습도조건에서 3 내지 4시간동안방치하였다. 반응액을제거한후 10% SDS 를함유한 solubilizing solution 을 300 μl씩첨가하여형성된 formazan 결정을용해시키고, 배양접시를잘흔든후 96-well에 200 μl 씩분주하여 ELISA reader(multiskan R EX, Finland) 로파장 540nm에서흑광도를측정하였다. 이실험은 3회반복시행하였다. Figure 1. Cavitron JET Plus R (Dentsply, Philadelphia, USA) (2) CO 2 레이저의적용레이저는 Spectra DENTATM(Lutronic R, Goyang, Koera) CO 2 레이저를이용하였다 (Fig. 2). 직경 0.5 mm의 needle tip 을이용하여열구내에삽입하여직접조사하였으며이때의출력은 MTT assay 결과에따라 30 Hz, 150 μ sec으로조사하였다. 조사는각치아의치면을협 설면과근심, 원심으로나누어각각 15초씩총 60 초를조사하였다. 이모드시의출력은 0.23 watt, 0.15 mj이었다 (Fig. 3). 2. In vivo study 1) 연구대상이연구는조선대학교치과병원임상시험심사위원회의사전승인을받았다 (CDIRB2007-5). 임상시험을위해임상적, 방사선학적으로만성치은염으로진단되고, 최근 6개월내에어떠한항생제복용이나치주치료를받지않은신체건강한남녀 20명을대상으로하였다. 분석된피실험자의연령은 23 세에서 33 세까지였으며, 평균연령은 24.4 세였다. Figure 2. Spectra DENTATM (Lutronic R, Goyang, Koera) 659
송현종, 김병옥, 장현선 대한치주과학회지 2008 년 38 권 4 호 3) 임상적평가 이연구를위하여시작시, 실험후 1주, 2주, 4주, 8주에치주낭탐침깊이, 임상부착수준, 치은지수, 치은열구지수및치은열구삼출액 (gingival crevicular fluid level, GCF level) 을측정하였다. 치주낭탐침깊이, 임상부착수준, 치은지수, 치은열구지수는객관적인평가를위해일정한힘 (25g) 이가해지도록고안된탐침을이용하여측정하였으며치주낭탐침시에는가까운쪽의눈금으로읽었다 (Fig. 3). Figure 3. Force controlled probe(jeil Corp. R, Gwangju, Koera) (1) 치은지수 (Gingival index, GI: Löe & Silness, 1963) 치아주위조직을협면변연부, 근심협면, 원심협면, 설면으로나누어측정하여가장높은수치를선택하였다. 0: 정상치은 1: 경한염증. 경미한색조변화, 가벼운부종, 치주탐침에의한출혈성향이없는경우 2: 중증염증. 발적, 부종, 치은의색조변화, 치주탐침에의한출혈이있는경우 3: 심한염증. 상당한발적과부종, 궤양이있고계속적인출혈이있는경우 (2) 치은열구출혈지수 (Sulcus bleeding index, SBI: Muhlemann & Son 1971) 협측이나구개측으로근심, 중앙, 원심을측정하여가장높은수치를선택하였다. 0: 치은이건강하고치은출혈이없는경우 1: 치은출혈이있으나치은변색과부종이없는경우 2: 치은출혈과변색이있으나부종이없는경우 3: 치은출혈, 변색, 부종을수반한경우 4: 치은출혈, 변색, 부종및궤양이있는경우 5: 치은출혈이저절로되고, 변색이있으며, 현저한부종및궤양이있는경우 (3) 치은열구삼출액 (Gingival crevicular fluid, GCF) 의측정치은열구삼출액은 Periotron R 8000(Oraflow R, Inc. USA) 이용하여제조회사의지시대로설정한다음측정하였다. 먼저 0점조정한다음측정대상치의협, 구개측에 cotton roll 로격리및방습하여타액등기타이물질로부터의오염을방지하였다. 압축공기를치은쪽으로치관방향으로지나가도록하고, 이러한압축공기를가능한약하게사용함으로써치은열구벽을자극하여결과에영향을미치지않도록하였다. 이렇게건조시킨후 1분간방치함으로써치은열구내로삼출액이유입될여유를준후흡수성 strip 을치아순측혹은설측중앙부치은열구또는치주낭내로가벼운저항을느낄때까지조심스럽게삽입한후 60 초간유지하였다가꺼낸후즉시 probe 에끼워넣어 15 초후의최대치를기록하였다 (Fig. 4). 각수치가나타내는염증의정도는다음과같다. 0~30: normal state 30~60: mild to moredate 60~90: moderate to severe 90~: severe Figure 4. Periotron R 8000 (Oraflow R Inc., New York, USA) (4) 통계학적분석실험결과는모든피실험자에대해평균 ± 표준편차로기록하였다. MTT assay 에의한세포적합성평가에는유의수준 95% 로 Repeated measure ANONA 를시행하였으며, 실험전후의임상지수와치은열구액의비교는유의수준 95% 으로 Student T-Test를시행하였다. 660
J Korean Acad Periodontol 2008;38(4) 치은염환자에서저출력이산화탄소레이저의염증완화효과에관한연구 결과 1. MTT assay 에의한세포적합성평가대조군과레이저를조사한실험군을배양 5일후 MTT assay 를이용하여세포활성을평가하였다. 사람의치은섬유모세포에대하여레이저를조사한군모두는대조군에비교시통계학적으로유의하게증가하였으며, 30 Hz, 150 usec 으로 60 초간조사한군에서가장크게증가하였다 (Fig. 5, Table 1). 2. 치주낭탐침깊이의변화치주낭탐침깊이의변화는대조군과실험군모두실험기간동안통계적으로차이가없었다 (P>0.05)(Table 2). 1.600 1.500 1.400 1.300 1.200 1.100 1.000 0.900 0.800 Control 30 s 60 s 120 s 240 s 30 s 60 s 120 s 240 s 30Hz/120uSec 30Hz/150uSec Figure 5. The effects of low-power CO 2 laser on proliferation of uman gingival fibroblast cells Table 1. The Effects of Low-power on Proliferation of Human Gingival Fibroblast Cells (n=20) Control 30Hz/120μsec 30Hz/150μsec 30 s 60 s 120 s 240 s 30 s 60 s 120 s 240 s Mean 1.106 1.192 1.224 1.253 1.232 1.313 1.402 1.215 1.174 S.D. 0.007 0.002 0.006 0.002 0.002 0.003 0.006 0.006 0.002 : statistically significant from control group at P<0.05. S.D: standard deviation Table 2. Changes in Probing Pocket Depth After Treatment (n=20) Control Group 1 Group 2 Group 3 Baseline 2.99±0.642 2.93±0.705 2.94±0.688 2.94±0.583 1 weeks 2.92±0.584 2.85±0.654 2.86±0.676 2.86±0.594 2 weeks 2.91±0.584 2.85±0.798 2.86±0.702 2.86±0.632 4 weeks 2.91±0.590 2.85±0.654 2.86±0.633 2.86±0.601 8 weeks 2.92±0.602 2.85±0.654 2.86±0.688 2.86±0.579 661
송현종, 김병옥, 장현선 대한치주과학회지 2008 년 38 권 4 호 3. 임상부착수준의변화임상부착수준역시실험전후에통계적으로유의한차이가없었다 (Table 3). 4. 치은지수의변화치은지수는실험군과대조군모두실험후통계학적으로유의한변화가있었다. 술후 1주째에는레이저치료만시행한 3군에서가장낮은수치를나타내었으며, 대조군에서다음으로낮은수치를기록하였다. 술후 2주째에도모든군에서감소가나타났으나대조군보다실험군에서현저하였으 며, 대조군과실험군간에유의한차이가관찰되었다. 술후 4 주째에는모든군에서증가하는양상을보였으며, 8주째에도약간증가하는양상으로관찰되었다 (Table 4). 5. 치은열구출혈지수의변화치은열구지수역시술전에는실험군과대조군모두유사한양상을나타낸다. 술후 1주일째에는전체적으로감소가나타나는데대조군보다실험군에서더많은감소가나타난다. 특히레이저치료만시행한 3군에서가장낮은수치를보이며이는통계적으로유의한수치이다. 술후 2주째역시전체적으로감소하는데, 초음파치석제거와레이저치료를 Table 3. Changes in Clinical Attached Level After Treatment (n=20) Control Group 1 Group 2 Group 3 Baseline 4.163±1.129 4.143±1.037 4.253±1.103 4.160±1.137 1 weeks 4.163±0.987 4.143±1.002 4.253±1.034 4.160±1.001 2 weeks 4.163±0.987 4.143±1.002 4.253±1.034 4.160±1.001 4 weeks 4.163±0.987 4.143±1.002 4.253±1.034 4.160±1.001 8 weeks 4.163±0.987 4.143±1.002 4.253±1.034 4.160±1.001 Table 4. Changes in Gingival Index After Treatment (n=20) Control Group 1 Group 2 Group 3 Baseline 2.25±0.5155 2.28±0.508 2.19±0.418 2.32±0.498 1 weeks 1.04±0.219 1.09±0.226 1.22±0.225 1.01±0.217 2 weeks 0.78±0.143 0.43±0.089 0.46±0.093 0.49±0.093 4 weeks 1.58±0.302 1.26±0.299 1.35±2.994 1.40±2.892 8 weeks 1.72±0.313 1.51±0.322 1.57±0.321 1.59±0.311 : statistically significant from baseline at P<0.05. : statistically significant from control group at P<0.05. Table 5. Changes in Sulcus Bleeding Index After Treatment (n=20) Control Group 1 Group 2 Group 3 Baseline 3.28±0.656 3.31±0.660 3.17±0.622 3.25±0.650 1 weeks 1.84±0.367 1.52±0.303 1.62±1.24 1.50±0.301 2 weeks 0.60±0.122 0.44±0.897 0.48±0.098 0.51±0.102 4 weeks 0.94±0.185 0.69±0.132 0.72±0.151 0.75±0.159 8 weeks 1.18±0.236 0.85±0.167 0.89±0.182 0.91±0.205 : statistically significant from baseline at P<0.05. : statistically significant from control group at P<0.05. 662
J Korean Acad Periodontol 2008;38(4) 치은염환자에서저출력이산화탄소레이저의염증완화효과에관한연구 Table 6. Changes in Gingival Crevicular Fluid Level After Treatment (n=20) Control Group 1 Group 2 Group 3 Baseline 108.7±21.01 112.1±22.05 106.8±21.2 104.9±20.88 1 weeks 68.7±13.32 57.2±11.24 59.4±11.79 55.3±11.06 2 weeks 19.9±3.99 16.2±3.47 17.8±3.56 18.4±3.86 4 weeks 28.8±5.74 23.6±47.0 24.1±4.88 24.4±4.69 8 weeks 43.8±7.76 28.9±55.9 29.7±5.88 30.8±6.65 동시에시행한 1군에서가장낮은수치가나타나며이는대조군에비해통계적으로유의한수치이다. 하지만같은실험군간에는통계적으로유의하지는않았다. 술후 4주째부터다시증가하는양상을관찰할수있으며, 대조군에서가장현저하게증가하며, 이는술후 8주째에도계속된다. 실험군에서는레이저치료만시행했던군에서다른군에비해높은증가를보인다 (Table 5). 6. 치은열구삼출액의변화치은열구삼출액의변화는 Periotron R 8000(Oraflow R, Inc. USA) 을이용하여측정하였다. 술후 1주째에전체적으로감소하며특히레이저치료만적용한군에서그감소폭이컸다. 술후 2주째에는치은열구삼출액이최소가되며초음파치석제거술과레이저치료를동시에시행한군에서가장낮다. 이값들은모두염증이없어졌음을의미한다. 술후 4주째와 8주째는 2주째에비해증가하는양상을나타내며, 특히대조군에서많이증가하여염증이발생된양상을나타낸다 (Table 6). 고찰 성인에서치아상실의주된요인중의하나로중시되고있는치주질환은치태세균이나치석의축적등과같은국소적요인과전신질환이나신체방어력의약화같은전신적요인에의해발생된다. 치주치료의목적은질환의원인을제거하여병의진행을중지시키고, 파괴된조직을회복하며, 질환의재발을예방하는데있다. 이를위해선결합조직세포인섬유아세포가치근에부착, 증식하며, 교원질을생산하여조직재생이이루어져야한다. 치주조직의재생을위한치료술식으로치근면에대한치 은결합조직의부착을촉진하기위해서는접합상피조직의완전한제거, 철저한치근면활택술과더불어구연산이나 Tetracycline HCL, enamel derivated protein 등에의한치근면처치, 치주낭벽에있는육아조직의제거그리고적절한혈병의형성등이필수적으로이루어져야함이규명되었다 15-23). 이중치석, 세균성치태, 그리고독성물질을제거하는목적으로가장보편적으로시행되는술식이치석제거술과치근면활택술이가장보편적으로시행되고있다 24-27). 그러나 Rabbani 등은이러한술식으로치태와치석을완전히제거하기란어려우며시술후부산물이잔존하는경우세균의성장과질환의재발을야기한다고하였다 28). 그리고 Morlock 등은질환에이환된치근면으로부터잔여치태와치석을제거하기위한더효과적이고부가적인술식이요구된다고하였다 29). 레이저의생체에대한자극작용은비열효과와열효과로나뉘는데, He-Ne 레이저나 diode 레이저의근간이되는비열효과는압력효과, 광작용및전자계의영향으로부터나타나며, CO 2 레이저와 Nd: YAG 레이저의작용근간은열효과이다 30). CO 2 레이저는특징적으로물에대한흡수가크지만색소의영향은받지않는다. 이는물의함량이많은연조직에흡수가잘된다는것을의미한다. 또한 CO 2 레이저는상아질이나법랑질에대해서도흡수가상당히일어나며, 이는 hydroxyapatite 가 9.6 m의파장에서최대흡수가일어나기때문이다 9,31). 이에반해 Nd: YAG laser 는연속형또는파동형전달 (1,064 nm 의파장 ) 이가능하고, 수분에잘흡수되지않아조직침투성이양호하며, 강한조직응고와지혈능을가지고있어치주치료에주로이용되어왔다. Cobb 등 32) 은 Nd: YAG 레이저의치은연하세균총에미치는영향에관하여연구하였다. 이연구에서 Nd: YAG 레이저만조사한군과 Nd: YAG와큐렛을시행한군, 그리고아무처치도하지않은군의치은연하세균총의비교를위 663
송현종, 김병옥, 장현선 대한치주과학회지 2008 년 38 권 4 호 해처치전과후에미생물학적표본을치주낭에서채취하였으며, A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, P. intermedia 를검사하였다. 그결과레이저처치후병원성물질이확연히줄어든것을관찰할수있었으며그결과를토대로레이저는치은연하세균총을억제또는제거하는잠재력이있다고보고하였다. Neill 등 33) 은레이저를이용한치주치료의효과를비교하였는데, 치석제거술과치근활택술만을시행한군과치석제거술과치근활택술에 Nd: YAG 레이저치료를병행한군, 그리고대조군을설정하여상호간의임상적효과에관해비교하였다. 그결과가장유용한치료는레이저와기계적세척이함께사용되는것이었다. 이연구에서낮은에너지의 Nd: YAG 레이저파동을적용시치주염의진행과확산에밀접한관련을가지는세균의제거가가능하였다고보고하였다. Ben 34) 등은치주병원균인 A. actinomycetemcomitans, T. forsythus, P. gingivalis, T. denticola 등에미치는효과를참고하여레이저와기구치료를결합한경우와기구치료만을사용한경우를비교하였다. 5 mm 이상의치주낭을가진 14명의환자 150 군데의치주질환병소를두군으로분류하여첫번째군에서는일반적기계적세척후 60 초간레이저치료를시행하였으며, 대조군은수동기구로만치료하였다. 첫번째군에서의샘플채취는기구적치료이전, 치료이후, 레이저치료이후, 술후 2, 6, 10 주후에채취하였으며, 두번째군은기구치료이전, 이후, 술후 2, 6, 10주후채취하였다. 그결과두군모두병원균의감소와총균량의감소가일어났다. 또한첫번째군과두번째군의비교시두번째군에서적은감소를관찰할수있었다. 특히레이저가낮은에너지일때가장좋은결과를얻을수있다고보고하였다. Sjostrom 등 35) 은 Nd: YAG 레이저의적용시에독특한장점을가진다는결론을내었다. 이는기존의치주병원성세균들의제거및치주낭상피제거와 interleukin-1β 감소라는장점외에도통증완화, 치석제거, 지혈효과를얻을수있다고결론하였다. 치주치료에있어서적용가능한또하나의레이저로 Er: YAG 레이저가있는데, 이레이저역시훌륭한살균효과를보인다. 또한이레이저는치석제거와치태제거가능성이있다. 그러나이는치근면을거칠게할수있다는단점이있다. Watanabe 등 36) 은치은연하치석침착을가진 60 명의환자 에게 Er: YAG 레이저를이용하여치석제거술을시행하였다. 이술식을통해기존의방법에비해출혈이덜일어나며상처치유에좋은결과를얻을수있었다고보고하였다. 술후표면의빛의불균일성이관찰되나환자의 98% 에서임상적인중요성은없었다고하였으며이를통해 Er: YAG 레이저를통한치석제거술이기존의연조직수술과기구를이용한치석제거술에대한대안으로써의의미를갖는다고결론한바있다. Schwarz 등 37) 은치석제거술과치근면활택술에서 Er: YAG 의효과를임상적으로비교하고자하였다. 치주조직이전반적으로파괴된 20명의환자를대상으로사분악으로나누어 Er: YAG 레이저또는재래식수동기구로처치하였다. 술전과술후 3개월, 6개월에임상적지수들이검사되었으며그결과출혈지수와치주낭깊이감소로인해 Er: YAG 레이저치료는치주염치료에있어수동기구에대한대안이될수있음을시사하였다. Schwarz 등 38) 은동일한실험의 2 년간의연구에대하여발표하였는데, 2년간임상적인수치가유지되었음을알수있었다. 또한 Er: YAG 레이저적용후부가적인수동기구의사용이임상적수치의증가를유발하지않는다고보고하였다. CO 2 레이저를치주치료에이용한연구는극히적었는데, 미야자키 39) 는치주염환자에서 Nd: YAG 레이저와 CO 2 레이저를이용한치료의효과를비교하였다. 치주낭깊이가 5 mm 이상인병소가두군데이상존재하는 18명의환자를대상으로먼저치태조절과치은연상치석제거를받은후초음파치석제거술만시행한군, Nd: YAG 레이저만적용한군, CO 2 레이저만적용한군으로나누어상호간의치료효과를확인하였다. 그결과 CO 2 레이저만적용한군에비해 Nd: YAG 레이저만적용한군과초음파치석제거술만적용한군의치료결과가더좋았으나세군간의유의한차이가있는것은아니라고보고한바있다. 또한이 40) 등은치은연하소파술과 CO 2 레이저의병용사용시의임상적효과에관해연구한바있는데, 만성중등도 -고도의치주염으로진단된 12명의환자를 2부위의사분악을선택하여치은연하소파술만시행또는치은연하소파술과 CO 2 레이저를병용하여치료하였다. 이후술전과술후 1, 3, 6개월에임상적인결과를검사하였다. 그결과두군모두측정한임상지수에서현저한개선을보였으며대조군과실험군간유의한차이는보이지않았다. 단지술후 6개월째의탐침시출혈만레이저를병용한군에서통계적으로 664
J Korean Acad Periodontol 2008;38(4) 치은염환자에서저출력이산화탄소레이저의염증완화효과에관한연구 유의한차이가있음을보고하였다. 이를토대로저자들은 CO 2 laser 를비외과적치주치료에부가적으로적용시염증감소에기여할가능성이있다고보고하였다. 이번연구에서는 CO 2 레이저를이용하여치주치료시의효과에관해연구하였는데, 기존의연구에서 CO 2 레이저를이용한치주치료의효과에관한연구는극히적었으며주로 Nd: YAG 레이저또는 Er: YAG 레이저를이용한치주치료효과를보고한연구가많았다. 이는레이저의특성에기인한다고생각되는데, Nd: YAG 또는 Er: YAG 레이저가 cold 레이저로써비교적저출력이용이하기때문에저출력레이저에서얻을수있는살균효과및치유촉진효과을얻을수있었기때문으로생각된다. CO 2 laser 는고출력의레이저로주로조직절제에이용되어왔기에치주치료를위한효과를얻기어려웠다. 최근상업적으로출시된 CO 2 레이저는출력하는펄스폭와주파수를조절함으로써저출력이가능하게되어저출력에서얻을수있는살균및치유촉진효과, 마취효과등을얻을수있게되었는데, 실험에이용하였던레이저의 watt는 0.23 와트로 Nd: YAG 와유사하거나혹은더낮은출력의조사였다. 이로인해 CO 2 레이저에서도치주치료효과를얻을수있었던것으로생각된다. 이번연구에서 CO 2 laser 를치은에적용하기위해먼저실험하였던세포활성도검사에서레이저조사후 5일간배양하였으며이후 MTT assay 를시행하였는데, 이는 2005 년장등의연구에서레이저조사후 5일째에모든군에서유의하게세포가증식된다고보고한바에기초하여시행하였다. 이번연구는치은염환자에서 CO 2 레이저의치료효과에관해실험하였으며, 전통적인초음파치석제거술과의효과와의비교를하고자하였다. 그결과초음파치석제거술과 CO 2 레이저를병용하여치료하는것이수치상으로는가장효과가좋았으나초음파치석제거술혹은 CO 2 레이저를단독으로사용한치료에비해통계적으로유의할만한수준은아니었다. 즉세치료간의치료효과간에차이가없다고할수있다. 이를통해치은염에서는 CO 2 레이저를이용한단독치료도전통적인방법인초음파치석제거술만큼의효과가있다고할수있다. 특히초음파치석제거술시발생되는소음과불쾌감으로인해치료받기를어려워하는환자의경우초음파치료를하나의대안으로생각할수있을것으로사료된다. 이번연구에서치은열구삼출액의변화량은통계처리를하지않았다. 그이유는여기에제시된수치가 Periotron R 8000 에서제시하는값으로채득된치은열구액의정도를구간적으로나타내는수치이기때문이다. GCF의삼출량으로환산시에는그값의차이가나타나지않기때문에기계에서제시된수치를이용하였다. 치은염의치료는기본적으로치태조절이다. 환자에대한동기유발과치태관리지도및평가를포함하는치태조절교육은가장기본적인칫솔질등과같은물리적방법외에도다양한보조기구를병용하게하는것이다. 이렇게교육을통해환자가치태조절방법을습득한후실질적인행동변화를유발하게되는치태조절은그자체만으로하나의치료술식이되기도한다. 그러나치태조절만을독립적인치료술식으로이용하는데에는많은한계점이있을수있는데특히치은연하치석이나치주낭을동반한경우에는그치료효과의한계가더클수밖에없다. 그한계점으로는치은연하의치석제거가불가능하며, 장기적으로볼때치은결체조직부착이소실되는양상을초래하며, 하부지지조직으로의지속적파괴과정을예방할수없을수있다는점이다. 이번연구에서도칫솔질만시행하였던대조군에서술후 2주까지는임상지수가감소하는양상을보이다술후 8주째에는상당부분증가한양상을보이고있다. 이에비해초음파치석제거또는레이저치료를받은실험군에서는그치료효과가더오랜기간지속되고있는것을볼수있었다. 이전의연구에서레이저의열구내조사는병원성을띠고있는치은연하세균총을비병원성의치은연하세균총으로바꾸는효과가있다고보고되었다. 이번연구에서레이저만조사한군에서의치료효과에치은의재생효과뿐아니라이러한효과도영향을미쳤을것으로생각되며 CO 2 레이저조사후의치은열구내세균총의변화에관한연구가추후필요하리라사료된다. 이연구는치은염에이환된환자에서 CO 2 레이저치료와초음파치석제거술의치료의임상적효과를조사하였다. 그결과치은염환자에서 CO 2 레이저조사는전통적인초음파치석제거술과유사한효과를얻을수있으며, 치태조절만시행한군에비해더오랜기간치료효과를보존할수있었다. 치은염치료에저출력 CO 2 레이저의조사가하나의방법으로서가능하다고할수있겠다. 665
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