김민경 민정범 황호길 * 조선대학교치과대학보존학교실 ABSTRACT THE EFFECT OF EARLY CORONAL FLARING ABOUT APICAL EXTRUSION OF DEBRIS Min-Kyung Kim, Jeong-Beom Min, Ho-Keel Hwang* Department of Conservative Dentistry, College of Dentistry, Chosun University The purpose of this study was to investigate the quantity of debris which was extruded apically after canal instrumentation using different types of enlarging instrument in endodontic resin models. Five groups of 9 endodontic resin models were instrumented using each different technique : hand instrumentation without early coronal flaring, hand instrumentation after early coronal flaring, and three nickeltitanium engine-driven instrumentations (Hero 642, Protaper, K 3 ). Debris extruded from apical foramen during instrumentation was collected on preweighed CBC bottle, desiccated and weighted using electronic balance. The results were analyzed using Kruskal-wallis test and Mann-Whitney U rank sum test at a significance level of 0.05. The results were as follows: 1. All of instrumentation techniques produced apically extruded debris. 2. Group without early coronal flaring extruded significant more debris than groups with early coronal flaring. 3. There was no significant difference among early coronal flaring groups. The early coronal flaring is very important to reduce the amount of debris extruded apically. [J Kor Acad Cons Dent 29(2):147-152, 2004] Key words : Apically extruded debris, Hand instrumentation, Hero 642, Protaper, K 3, Early coronal flaring Ⅰ. 서론 성공적인근관치료를위해근관을깨끗이세정하고성형 Corresponding author: Ho-Keel Hwang Dept. of Conservative Dentistry, College of Dentistry, Chosun University 375 Susuk-dong, Dong-gu, Gwangju 501-759, Korea Tel : 82-62-220-3840 Fax : 82-62-232-9064 E-mail : rootcanal@hanmail.net 하는것은중요한과정이다. 근관치료시근관을성형하는과정중에상아질및치수조직잔사, 괴사조직, 세균, 근관세척액등이치근단공을통하여정출될수있으며이물질들은술후통증이나 flare up 을일으킬수있다 1-7). Fukushima 등 8) 은치근단병소를가진증상이없는무수치의경우세균이치근단공이나치근외면이아닌근관내의치근단부에대부분존재하므로근관치료에의해세균주위환경이바뀌거나숙주의면역체계가약화되면 60% 정도가근관치료중이나후에증상을가진치근단병소로진행될수있다고보고하였다. 이논문은 2003 년도조선대학교연구보조비지원에의하여연구되었음 147
대한치과보존학회지 :Vol. 29, No. 2, 2004 기구조작법에상관없이모두근단공을통하여잔사가정출된다고여러문헌에서보고되고있으며 7,9,10-13), 이러한문제점을해결하고자잔사의정출을감소시킬수있는방법이소개되었다 7,10,12-15). 1987 년 Fairbourn 등 14) 은공기진동법이나치경부확대법, 초음파법이수동식기구조작법보다잔사의정출이적다고보고하였으며, Ferraz 등 16) 은엔진구동형니켈 - 티타늄파일을이용한확대방법이수동식기구조작법에비해잔사의정출이적다고하였고, Ruiz-Hubard 등 15) 은 step back 기구조작법보다 crown-down pressureless 기구조작법이잔사의정출이적다고보고하였다. Crown-down pressureless 기구조작법은근단부성형전에근관의치경부를미리확대하는방법으로근관의치경부를미리넓혀주어파일이근단부 1/3 에만접촉되므로촉감을증진시키고세척제가근관내깊은부위까지도달할수있어세정을향상시키는장점이있다 17-20). 또한 ledge 가생길가능성과기구파절가능성, 근단부쪽에잔사가쌓일가능성등을줄여주며 21), 뿐만아니라치수조직과세균, 독소가미리제거되어치근단공을통과하는미생물및상아질삭편의양을줄일수있어술후동통이덜발생된다 22,23). 이러한 crown- down pressureless 기구조작법을적용하여근관의치경부를미리확대하기위해기존의 Gate- Glidden drill 뿐만아니라최근에는각종니켈 - 티타늄기구들이개발되어보다효과적인근관치료가가능하게되었다. 따라서이연구의목적은근관의치경부조기확대여부와근관확대에사용된기구에따라서근단공으로정출된잔사의양에있어어떤차이가있는지알아보기위함이다. Ⅱ. 실험재료및방법 실험재료로는규격화된만곡된근관을가진레진블록 (SybronEndo., U.S.A.) 45 개를이용하였다. 15 번크기의수동형스테인레스강 K 형파일 (Maillefer Co., Swiss) 을이용하여레진블록의개방성을확인하고파일의끝이근단 공에서보이는지점을근관장으로설정하였다. 근단공으로정출된잔사의양을상대적으로알아보기위해 Metapaste (Meta Dental Co., Korea) 를충전하였다. 근관확대는각군에따라다른기구를사용하였다. 각기구사용후에는증류수를이용하여세척하고총 3ml 를동일하게사용하였다. 근관확대가완료된후레진블록의근단부에붙어있는잔사는 1ml 의증류수를이용하여세정하였다. 세척시에는 27 게이지 (.0160 ) 의 Endo-EZE (Ultradent Products, INC., U.S.A.) 세척 needle 을이용하였고회전식니켈 - 티타늄기구를위한전기구동형엔진은 Quantec-E TM motor (SybronEndo., U.S.A.) 를 300 rpm 으로고정하여사용하였다. 1. 근관확대 동일한형태의레진블록을무작위로 9 개씩나누고근관의치경부를미리확대하지않고수동식기구조작법을사용한군을대조군으로하고근관의치경부를미리확대한실험군은사용된기구에따라 4 개의군으로분류하였다 (Table 1). (1) 대조군근관의치경부를미리확대하지않고수동형스테인레스강 K 형파일을 15, 20, 25, 30 번크기순으로근관장길이만큼 balanced force 기구조작법을이용하여근단부확대를시행하였고 1mm 간격으로 step back 을시행하여 50 번파일까지근관형성을하였다. (2) Hero 642 군 (Micro-Mega, France) 근관의치경부를.12 taper 의 Endoflare 파일을사용하여미리확대하였다. 근관의중앙은.06,.04 taper 의 20 번파일과.04 taper 의 25 번, 30 번파일 (Hero shaper 파일 ) 을이용하여확대하고근단부는.06 taper 의 30 번파일 (Hero apical 파일 ) 로확대하였다. 치근단받침은수동형스테인레스강 K 형파일 30 번으로설정하였다. Table 1. Group classification Group Coronal flaring Apical preparation Control No K file Hero-642 Endoflare file Hero shaper file Hero apical file Protaper Shaping file Finishing file K 3 Orifice opener.06 taper #15, #20, #25, #30 Hand H file, Gate-Glidden K file 148
(3) Protaper 군 (Dentsply Maillefer, Tulsa, U.S.A.) 근관의치경부를 Shaping 파일인 Sx, S1, S2 파일을순서대로사용하여미리확대하였다. 근단부확대를위해 Finishing 파일인 F1, F2, F3 파일을순서대로사용하였으며치근단받침은수동형스테인레스강 K 형파일 30 번으로설정하였다. (4) K 3 군 (SybronEndo, U.S.A.) 근관의치경부를.12,.10,.08 taper orifice opener 를순서대로사용하여미리확대하였다. 근단부확대를위해.06 taper 의 15, 20, 25, 30 번파일을순서대로사용하였으며치근단받침은수동형스테인레스강 K 형파일 30 번으로설정하였다. (5) Hand 군근관의치경부를 15, 20, 25 번 H 형파일 (Maillefer CO., Swiss) 을순서대로사용하여미리확대하였다. 저항이느껴지는깊이까지 Gate-Glidden drill (MANI Inc. Japan) 3, 2, 1 번순으로사용하였다. 수동형스테인레스강 K 형파일을사용하여 balanced force 기구조작법으로근단부확대를시행하였다. 치근단받침은수동형스테인레스강 K 형파일 30 번으로설정하였고 1mm 간격으로 step back 을시행하여 50 번까지근관형성을하였다. 2. 잔사수집 각레진블록에서정출된잔사의양은 1991 년 Myers 와 Montgomery 24) 에의해제시된방법을이용하여측정하였다. 레진블록에서정출된잔사를수집하는용기는 CBC bottle 을이용하였으며, CBC bottle 은실험에사용하기 24 시간전에 36 공기건조기에보관하고전자저울 (Sartorius, Germany) 을이용하여무게를미리측정하였다. 실험용레진블록을 rubber stopper 에꼭맞게끼운다음레진블록의근단부가 CBC bottle 내에위치하도록하고 CBC bottle 을용기내에위치시켰다. Rubber stopper 와용기의입구가잘맞도록조정하고 rubber stopper 옆에 23 게이지 needle 을통과시켜용기안과밖의공기압력이같아지도록하였다 (Figure 1). 이때용기는반투명한것을사용하여기구조작과정을시술자가볼수없도록하였다 (Figure 2). 3. 무게측정 근관확대를시행한후에레진블록에붙어있는잔사를제거하기위하여 1ml 증류수를사용하였다. 그리고즉시 CBC bottle 의덮개를닫았다. 증류수를증발시키기위해 68 항온기에서 80 시간동안건조시켰다. 무게는전자저울을이용하여측정하였다. 4. 통계분석 각군에서정출된잔사에대한상호간의유의성검증은통계분석프로그램인 SPSS (ver. 10.1) 에서 Kruskal- Wallis 검정을이용하여시행하였으며, 사후검정은 Mann- Whitney 검정을이용하여 p = 0.05 유의수준에서분석하였다. b c a d Figure 1. Resin block in stopper(a), CBC bottle(b), flask(c), and 23-gauge needle(d) before assembly Figure 2. A device for collecting the debris extruded apically 149
대한치과보존학회지 :Vol. 29, No. 2, 2004 Table 2. Average weights of apically extruded debris in each group (unit : mg) Group Mean S.D control 0.00335 0.00036 * Hero-642 0.00089 0.00004 Protaper 0.00090 0.00043 K 3 0.00086 0.00066 Hand 0.00098 0.00014 S.D : Standard deviation * : Significantly different at p < 0.05 (Mann-Whitney test) Figure 3. Average weight of apically extruded debris in each group Ⅲ. 연구결과 모든군에서근단공을통하여잔사가정출되었다. 근단공으로정출된잔사의양은 K 3 군, Hero 642 군, Protaper 군, Hand 군, 대조군순으로증가하였다 (Table 2, Figure 3). 각군의치근단으로정출된잔사의양은 K 3 군, Hero 642 군, Protaper 군, Hand 군보다는대조군에서많은잔사가정출하였고, 통계학적으로유의한차이를보였다 (p < 0.05). 반면 K 3 군, Hero 642 군, Protaper 군, Hand 군사이에는통계적으로유의한차이가없었다 (p > 0.05). Ⅳ. 총괄및고안 이연구는각기다른방법과기구를사용하여근관을기구조작한후근단공으로정출된잔사의양에있어어떤차이가있는지알아보기위한것이다. 실험방법은기존에사용되었던방법보다더표준적이고재현적이라고보고된 25) Myers 와 Montgomery 24) 의방법을약간변형시켜사용하였다. 이들은실험대상을자연치아로하였기때문에잔사를수집하는용기로 15 45mm glass shell vial (Kimble, Toledo, OH) 을이용하였지만이연구에서는실험용레진블록을이용하였기때문에 CBC bottle 을이용하였다. 이연구에서는기구조작방법을제외한다른조건을최대한동일하게하기위해근관형태를본떠서동일한형태로제작한레진블록을실험에이용하였다. 인공적으로제작한레진블록은실제치아와다르기때문에실험결과에있어서차이를나타낼수있으나 Lim 과 Webber 26) 는사람의구치와 polyester clear resin 으로만든레진블록상에서기구조작을시행한후근관의형태에미치는효과를비교하여성형된근관의형태가질적이나양적으로차이가없다고보 고한바이연구에서도동일한형태의레진블록을사용하였다. Ruiz-Hubard 15) 는직선근관과만곡근관에서 step back 기구조작법과 crown-down pressureless 기구조작법으로근관확대시치근단으로정출된잔사의양을비교하였는데직선근관과만곡근관모두에서 crown-down pressureless 기구조작법을사용하였을때치근단으로정출된잔사의양이유의하게적게나타났다고보고하였다. Fairbourn 등 14) 도수동식기구조작법을사용하였을때보다근관의치경부를미리확대한군에서잔사가더적게정출되었다고보고한바, 이연구결과역시근관의치경부를미리확대한군에서대조군에비해잔사가더적게정출되었다. 이는근단부확대를시행하기전에근관의치경부를미리확대함으로써근관내의내용물 ( 치수조직과세균및독소 ) 이미리제거되고세척액이근관의치근단 1/3 부위까지침투되어세정능력이향상되므로상대적으로치근단으로정출되는잔사의양이적어졌기때문이라고생각할수있다. 근관의치경부를미리확대하기위해니켈 - 티타늄기구, Peeso reamer 와 Gate-Glidden drill 을포함한엔진구동형회전기구또는수동식기구등여러가지기구를사용할수있다. Gerstein 27) 은근관의치경부를미리확대할때엔진구동형회전기구보다수동식기구를사용하는것이더쉽고안전하다고보고한반면, Montgomery 28) 는 Peeso reamer 를사용하는것도수동식기구를사용하는것만큼안전하다고하였다. Leeb 19) 은 Peeso reamer 는삭제면이길어서근관입구와근관의치관부 2/3 를동시에확대하므로 Gate-Glidden drill 보다효과적이라고보고하였다. 그리고이렇게치관부성형을시행하면치근단부위까지직선적인접근이가능하여치근단부위의기구조작이단순화되어술자의시술시간을단축해주고나아가근관충전의질을 150
높혀준다고하였다. 또한상아질및치수조직잔사, 괴사조직, 세균등이미리제거되어치근단공을넘어서는잔사의양을줄일수있어술후문제점이덜발생된다고보고하였다 22,23). 최근에는각회사에서근관의치경부를미리확대하기위한니켈 - 티타늄기구들이많이개발되어소개되었다. 니켈 - 티타늄기구는다른금속에비해높은생체친화성과부식저항성을가진다. 또한스테인레스강파일에비해중심을유지하는능력이우수하며천공이나근관의형태변형위험성을감소시켜근관형성의질이향상되고최소한 20% 정도작업시간이감소되며근관확대시적은힘이소요되는것으로알려져있다. 종래에는수동식확대방법과엔진구동형니켈 - 티타늄파일을이용한확대방법간에정출된잔사의양에있어어떤차이가있는지많은연구가진행되었다. Reddy 와 Hicks 29) 는수동식기구조작법과엔진구동형니켈 - 티타늄기구조작법을사용하여근관확대시치근단으로정출된잔사의양에있어서차이가있는지처음으로비교하였는데니켈 - 티타늄기구를이용한엔진구동형기구조작법과 balanced force 기구조작법보다 step back 기구조작법이잔사의정출이더많다고하였다. Beeson 등 30) 도 Profile Series 29 파일보다 K 형파일을이용한 step-back 기구조작법이잔사의정출이더많다고하였다. Ferraz 등 16) 은니켈 - 티타늄기구를이용한 3 가지엔진구동형기구조작법 (Profile.04, Quantec 2000, Pow-R) 과 balanced force 기구조작법, 수동식기구조작법을사용하여발치된치아에기구조작후치근단으로밀려나간잔사의무게와세척액의양을측정하였는데전체적으로엔진구동형기구조작법이수동식기구조작법에비해잔사의정출이더적다고하였다. 이와같이엔진구동형기구조작법을사용하여근관확대시더적은양의세척액과잔사가정출되었는데이것은회전동작을통해근관내에서잔사가 packing 되는것을방지하여근관의입구쪽으로잔사를내보내는니켈 - 티타늄파일의형태때문이라고생각된다. 이연구에서는실험군내에서수동식기구조작법과니켈티타늄파일을이용한엔진구동형기구조작법사이에근단공으로정출된잔사의양에있어유의성있는차이를나타내지않았는데그이유는근관의치경부를회전식기구인 Gate-Glidden drill 을이용하여확대하였기때문에대부분의잔사가미리제거되었고근단부수동기구조작시에 linear filing action 을사용하지않고 balanced force 기구조작법을사용했기때문으로생각된다. 수동형파일을 linear filing action 으로사용하면파일이피스톤처럼작용하여근관내로잔사를더밀어넣을수있는반면에 2,16,29) balanced force 기구조작법을사용하면 clockwise motion 이 나 counter clockwise motion 등의회전동작을사용하기때문에근관내에서기구의압력을조절할수있어잔사의정출이제한될수있다. Al-Omari 등 31) 의연구에서 balanced force 기구조작법사용시 linear filing action 을사용하였을때보다더적은양의잔사가정출되었고엔진구동형기구조작법을사용한군과유사한양의잔사가정출되었다고보고하였다. McKendry 32) 의연구에서도 balanced force 기구조작법사용시 linear filing action 을사용하는 step back 기구조작법보다더적은양의잔사가정출되었다고보고한바이연구에서도위실험결과와유사한결과가나타났다. In vitro 연구에서는치근단이공기중에노출되어있는반면, 생체에서는육아조직이나치근단조직으로둘러싸여있고같은양의잔사가치근단으로정출된다고하더라도환자각각의전신상태나세균의종류와독성에따라서나타나는임상반응이달라질수있다는점을염두에두어야한다. 따라서임상적인상황과연계하여근관치료도중이나후에나타난 flare-up 증상을가진환자를대상으로근관의형태, 근관확대에사용한확대방법및기구, 세척액, 세척시에사용된 needle 등과관련된연구가필요하리라사료된다. Ⅴ. 결론 근관확대시근관의치경부조기확대여부와근관확대에사용된기구에따라서근단공으로정출된잔사의양에있어어떤차이가있는지알아보고자이연구를계획하였다. 규격화된만곡된근관을가진 45 개의레진블록을무작위로 9 개씩선택한다음근관의치경부를미리확대하지않고수동식기구조작법을사용한군을대조군으로하고근관의치경부를미리확대한실험군은사용된기구에따라 4 개의군 (Hero 642 군, Protaper 군, K 3 군, hand 군 ) 으로분류하였다. 미리무게를잰 CBC bottle 에근관을확대한후정출되어나온잔사를수집하여건조시킨다음잔사가들어있는 CBC bottle 의무게를전자저울을이용하여측정하였다. 각군에서정출된잔사에대한상호간의유의성검증은 Kruskal-Wallis 검정을이용하여시행하였으며, 사후검정은 Mann-Whitney 검정을이용하여 p = 0.05 유의수준에서분석하여그결과는다음과같다. 1. 근관의치경부조기확대여부와근관확대에사용된기구의종류에관계없이모든군에서근단공으로잔사가정출되었다. 2. 근관의치경부를미리확대하지않은대조군이미리확대를시행한실험군보다근단공으로잔사가많이정출되었다 (p < 0.05). 3. 실험군간의비교시근관확대에사용된기구에따라근 151
대한치과보존학회지 :Vol. 29, No. 2, 2004 단공으로정출된잔사의양은유의한차이가없었다 (p > 0.05). 이상의결과로보아근관치료시근단부를확대하기전에미리근관의치경부를확대하는방법이근단공을통한잔사의정출을줄일수있어근관치료시매우필수적인과정이라고생각된다. 참고문헌 1. Becker GL, Cohen S, Borer R, Calif SF. The sequelae of accidentally injecting sodium hypochlite beyond the root apex. J Endod 38:633-638, 1974. 2. Brown DC, Keith Moore B, Brown CE, Newton CW. An in vitro study of apical extrusion of sodium hypochlorite during endodontic canal preparation. J Endod 21:587-591, 1995. 3. Gatot A, Arbelle J, Leiberman A, Yanai-Inbar I. Effects of sodium hypochlorite on soft tissues after its inadvertent injection beyond the root apex. J Endod 17:573-574, 1991. 4. Marshall JG, Liesinger AW. Factors associated with endodontic posttreatment pain. J Endod 19: 573-575, 1993. 5. Naidorf IJ. Endodontic flare-ups. Bacteriological and immunological mechanisms. J Endod 11:462-464, 1985. 6. Seltzer S, Naidorf IJ. Flare-ups in Endodontics. 1. etiological factors. J Endod 11:472-478, 1985. 7. Vande Visse JE, Brilliant JD. Effect of irrigation on the production of extruded material at the root apex during instrumentation. J Endod 1:243-246, 1975. 8. Fukushima H, Yamamoto K, Hirohata K, Sagawa H, Leung K-P, Walker CB. Localization and identification of root canal bacteria in clinically asymptomatic periapical pathosis. J Endod 16:534-538, 1990. 9. Abou-Rass M, Jastrab RJ. The use of rotary instruments as auxiliary aids to root canal preparation of molars. J Endod 8:78-82, 1982. 10. Chapman CE, Collee JG, Beagrie GS. A preliminary report on the correlation between apical infection and instrumentation in endodontics. J Br Endo Soc 2:7-11, 1968. 11. Chapman CE. The correlation between apical infection and instrumentation in endodontics. J Br Endo Soc 5:76-80, 1971. 12. Martin H, Cunningham WT. The effect of endosonic and hand manipulation on the amount of root canal material extruded. Oral Surg 53:611-613, 1982. 13. Seltzer S, Soltanoff W, Sinai I, Goldenberg A, Bender IB. Biologic aspects of endodontics. Part Ⅲ. periapical tissue reactions to root canal instrumentation. Oral Surg 26:534-546, 26:694-705, 1968. 14. Fairbourn DR, McWalter GM, Montgomery S. The effect of four preparation techniques on the amount of apically extruded debris. J Endod 13:102-108, 1987. 15. Ruiz-Hubard EE, Gutmann JL, Wagner MJ. A quantitative assessment of canal debris forced periapically during root canal instrumentation using two different techniques. J Endod 13:554-558, 1987. 16. Ferraz CCR, Gomes NV, Gomes BPFA, Zaia AA, Teixeira FB, Souza-Filho FJ. Apical extrusion of debris and irrigants using two hand and three engine-driven instrumentation techniques. Int Endod J 34:354-358, 2001. 17. Coffae KP, Brilliant JD. The effect of serial preparation versus nonserial preparation on tissue removal in the root canals of extracted mandibular human molars. J Endod 1:211-214, 1975 18. Goerig LAC, Michelich RJ, Schultz CHH. Instrumentation of root canals in molar using the stepdown technique. J Endod 8:550-554, 1982. 19. Leeb J. Canal orifice enlargement as related to biomechanical preparation. J Endod 9:463-471, 1983. 20. Morgan LF, Montgomery S. An evaluation of the crown-down pressureless technique. J Endod 10:491-498, 1984. 21. Swindle RB, Neaverth EJ, Pantera EA, Ringle RD. Effect of coronal-radicular flaring on apical transportation. J Endod 17:147-150, 1991. 22. Cohen S, Burns RC. Pathways of the Pulp. 8th ed. 246-247. 23. Gambarini G. Shaping, cleaning the root canal system. A scanning electron microscopic evaluation of a new instrumentation and irrigation technique. J Endod 25:800-803, 1999. 24. Myers GL, Mongomery S. A comparison of weights of debris extruded apically by conventional filling and canal master techniques. J Endod 17:275-279, 1991. 25. Hinrichs RE, Walker III WA, Schindler WG. A Comparison of amounts of apically extruded debris using handpiece-driven nickel-titanium instrument systems. J Endod 24:102-106, 1998. 26. Lim KC, Webber J. The validity of simulated root canals for the investigation of the prepared root canal shape. Int Endod J 18:240-246, 1985. 27. Gerstein H. Techniques in clinical endodontics. Philadelphia : WB Saunders 324-331, 1983. 28. Montgomery S. Root canal wall thickness of mandibular molars after biomechanical preparation. J Endod 11:257-263, 1985. 29. Reddy SA, Hicks ML. Apical extrusion of debris using two hand two rotary instrumentation techniques. J Endod 24:180-183, 1998. 30. Beeson TJ, Hartwell GR, Thornton JD, Gunsolley JC. Comparison of debris extruded apically in straight canals: conventional filing versus profile.04 taper series 29. J Endod 24:18-22, 1998. 31. Al-Omari MAO, Dummer PMH. Canal blockage and debris extrusion with eight preparation techniques. J Endod 21:154-158, 1995. 32. Mckendry DJ. Comparison of balanced forces, endosonic, and step-back filing instrumentation techniques: Quantification of extruded apical debris. J Endod 16:24-27, 1990. 152