레이저 형광법의 치아우식증 진단감도를 증진시키기 위한 필터링 시스템 개발

DEVELOPMENT OF FILTERING SYSTEM OF LASER FLUORESCENCE FOR IMPROVEMENT OF THE DIAGNOSTIC SENSITIVITY FOR DENTAL CARIES

본 연구의 목적은 레이저 형광법을 이용해 초기 치아우식증을 광학적으로 진단하기 위해 진단감도를 높이는 것이다. 소의 치아를 STPP 인공우식병소 유발용액에 침잠시키고 다양한 깊이의 병소를 유발한 후 표면에 아르곤 레이저를 이용해 형광현상을 유도하고 여러 가지 필터를 부착한 CCD 카메라로 이와 같은 형광현상을 촬영하여 컴퓨터로 전송하였다. 컴퓨터 영상분석 프로그램을 이용하여 병소 표면에서의 광밀도를 측정하였다. 이 실험에서 사용한 필터는 노랑색, 호박색, 오렌지색, 그리고 빨강색이였으며 광밀도를 측정한 후에는 치아 시편을 절단하여 편광현미경으로 실제 조직학적 병소의 깊이를 측정하고 병소의 깊이와 여러 가지 필터를 사용하여 측정한 병소 표면에서의 광밀도간의 상관관계를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 조직학적 병소의 깊이가 증가될수록 호박색과 오렌지색 필터를 사용하여 측정한 병소 표면에서의 광밀도는 증가되었다. 2. 병소 표면에서의 광밀도와 조직학적 병소의 깊이 사이의 상관계수는 오렌지색 필터가 가장 컸으며(r=0.49), 다음 호박색(r=0.32) 노랑색(r=0.13), 빨강색(r=0.01) 순 이였다. 3. 회귀분석결과 오렌지색 필터를 사용한 경우 병소표면에서의 광밀도와 조직학적 깊이 사이에 가장 직선에 가까운 회귀방정식을 나타내었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 오렌지색 필터가 건전치질과 우식치질 사이의 색조대비를 잘 표현하여 진단감도를 높일 수 있는 방법으로 생각되며 이와 같은 레이저 형광법으로 치아우식증의 조기탐지는 물론 비침습적 방법으로 치아우식증의 진행정도를 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

The objective of this study is to improve the optical sensitivity of laser fluorescence for detection of incipient enamel caries. An incipient carious lesion was formed in various stages by placing an enamel specimen of a bovine tooth in STPP demineralization solution. After measuring the optical density of the lesion surface by laser fluorescence induced by argon laser and various alter of yellow(500-520nm), amber(520-540nm), orange(540-560nm), and red(560-580nm), the specimen was cut vertically to measure the depth of the lesion using a polarizing microscope. SAS statistical program was used to analyze the relationship between the optical density of the lesion suface and the depth of the lesion. The results were as follows: 1. The optical density of early carious lesion, measured by laser fluorescence with amber and orange filter, and lesion depth observed by polarizing microscope, were increased as demineralization time increased. 2. The correlation coefficient between optical density of the lesion surface and the histological depth of the lesion was the highest in orange filter(r=0.49), followed by amber(r=0.32), yellow(r=0.13) and red(0.01). 3. Regression analysis showed that the most linear relationship between the optical density and the lesion depth was existed in orange filter group. In regard above results, laser fluorescence could be considered to be reliable for optical diagnosis of dental caries.