CUTTING EFFICACY OF Er:YAG LASER AND CONVENTIONAL BUR IN DECIDUOUS AND PERMANENT TEETH

Er:YAG laser와 Conventional bur의 유치와 영구치 치아삭제효과 비교

This study was conducted to observe the microscopic structures of cavities formed after ablation of primary teeth, permanent teeth, enamel and dentin in using a bur and cavities formed after ablation using laser and the following results were obtained after comparing the effects of ablation. Using a #330 bur and Er:YAG laser irradiated at 150 mJ, 200 mJ, 250 mJ and 300 mJ all at the frequency of 5 Hz, 1 mm enamel and dentin samples were ablated and the ablation time was measured. In order to measure the surfaces ablated, 5 each of primary teeth and permanent teeth were ablated using a #330 bur and Er:YAG laser at 150 mJ, 200 mJ, 250 mJ and 300 mJ for 1 sec and the cross section and vertical section were observed. The following results were obtained : 1. Cutting time of Er:YAG laser was longer than that of conventinal high-speed bur regardless of teeth type. 2. Cutting on enamel, Cutting time of conventional high-speed bur in deciduous teeth was longer than in permanent teeth(P<0.05). But Er:YAG laser was not showed any difference between the deciduous and permanent teeth(P>0.05). 3. Cutting on dentin, Cutting time of conventional high-speed bur in permanent teeth was longer than deciduous teeth. Er:YAG laser of 150 mJ, 5 Hz in permanent teeth was longer than in deciduous teeth(p<0.05). But laser of other power did not showed mean difference. 4. The cavity surface treated with the convetional high-speed bur revealed a relatively flat appearance, almost covered with a debris-like smear layer. Cavity wall showed striped appearance because of blade of bur. 5. The cavity surface treated by the Er:YAG laser system was irregular or rough surface with the absence charring, carbonization, or cracking of the dentin. In addition, there was an absence of a smear layer. Cavity floor was round and relatively smooth. According to these results, cutting time of Er:YAG laser was almostly same in permanent and deciduous teeth, but more effective in dentin than enamel. Cutting the sample, Er:YAG laser was needed more time than conventional bur. But SEM findings suggested that laser device produced favorable surface characteristic(i.e, no smear layer, irregular surface, cracking).

본 연구는 유치와 영구치의 법랑질과 상아질을 bur를 이용하여 삭제한 경우와 Er:YAG laser를 이용하여 삭제한 경우 형성되는 와동의 미세학적인 형태를 관찰하고 삭제 효과를 비교하기 위함이다. 유치와 영구치의 법랑질과 상아질을 #330 bur 와 5 Hz의 150mJ, 200mJ, 250mJ 그리고 300mJ 조사세기로 Er:YAG laser를 조사하여 1mm 두께의 표본이 삭제되는 시간을 측정하였다. 또한 삭제된 표면을 관찰하기 위해서 유치와 영구치 각각 5개에 #330 bur와 5Hz의 150mJ, 200mJ, 250mJ, 300mJ 조사세기로 Er:YAG laser를 1초동안 조사하여 횡단면과 종단면으로 나누어 관찰하였다. 1. Er:YAG 레이저를 사용하여 삭제한 경우 유치와 영구치, 법랑질과 상아질 모두 bur를 이용하여 삭제한 경우보다 삭제 시간이 길었다(P<0.05). 2. 법랑질을 삭제할 경우 bur를 사용시 영구치보다 유치에서 삭제시간이 더 길었다. 그러나 Er:YAG 레이저 사용시에는 유치와 영구치 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 3. 상아질을 삭제할 경우 bur사용시 영구치에서 삭제시간이 더 길었으며 Er:YAG레이저 사용시 150mJ, 5Hz에서는 유의하게 영구치에서 더 긴 삭제시간을 보였으나 나머지 다른 출력의 레이저에서는 유의한 차이를 보이지 않았다(P<0.05). 4. SEM 관찰시 bur를 이용하여 치아를 삭제한 경우 치질유형에 관계없이 경계가 비교적 명확한 와동 변연을 보였다. 그러나 와동 변연에서 균열과 $10-100{\mu}m$의 microchipping이 관찰되었다. 와동벽은 회전식 bur에 따른 줄무늬 모양의 표면을 보이고 있었다. 편평한 와동저를 관찰할 수 있었으며 역시 와동벽과 마찬가지로 거친 표면을 보이고 있었다. 5. 레이저를 이용하여 치아를 삭제한 경우 와동의 변연이 명확하고 날카롭게 형성되었다. 와동의 상부의 직경은 조사에너지와 pulse repetition rate가 커질수록 점차 증가하였다. 와동벽은 불규칙하게 배열되었으며 와동의 변연이나 바닥에 비해 불규칙한 양상을 보여주었다. 와동저는 일반적으로 둥근 원추형이며 비교적 부드러운 표면을 보였다. 이상의 결과를 요약해보면 Er:YAG 레이저는 유치와 영구치에서 비슷한 삭제 시간이 소요되었다. 그러나, 법랑질보다는 상아질에 더 효과적인 것으로 나타났다. 실험 결과 레이저를 이용하여 치아를 삭제한 경우 bur사용에 비해 3배 이상의 삭제시간이 소요되었다. 그러나, 레이저를 이용하여 치아를 삭제할 경우 깨끗한 와동 변연이 형성되고 smear layer가 형성되지 않는 점이 장점으로 사료된다.