Abstract
Er:YAG laser has been considered a promising alternative to dental drill and many researches indicate that adjustment to variable parameters, including water flow rate, pulse energy and pulse repetition rate, can be made to improve ablation ability and efficiency of the laser. Of these parameters, addition of water spray during irradiation has been thought to ablate dental hard tissue more rapidly and safely. The purpose of this study was to investigate tooth ablation amount by Er:YAG laser irradiation as related to varied water flow rates added and, ultimately to find the most effective water flow rate for ablation. In addition, the temperature change of pulp chamber during irradiation was also monitored on the irradiated and opposite pulpal walls, respectively. An Er:YAG laser with contact mode was employed. Extracted human molars were split into two pieces for ablation experiment. Pulse energies of 200 and 300 mJ with a pulse repetition rate of 20 Hz and 5 water flow rates (1.6, 3.0, 5.0, 7.0, and 10.0 ml/min) were applied. Each irradiation was performed for 3 seconds. According to these parameters, experimental groups were divided into 10 subgroups which consisted of 5 specimens. For temperature experiment, another 5 tooth-specimens were prepared in the manner that pulp chamber was open through access cavity preparation and two temperature-measuring probes were placed respectively on the irradiated and the opposite walls of pulp chamber. From the experiment on ablation amount related to different water flow rates, it was shown that the least water flow rate of 1.6 ml/min ablated more than any other water flow rates (p<0.000). When the irradiation for 3 seconds, combined with the pulse repetition time of 20Hz and the water flow rate of 1.6 ml/min was done to tooth specimen, the temperature rise was not noticeable both on the irradiated and the opposite pulpal walls (less than 3$^{\circ}C$) and there was no significant difference in temperature rise between the two pulse energies, 200 and 300 mJ. From the results of this study, it is suggested that tooth ablation with Er:YAG laser can be done effectively and safely at a energy between 200 and 300 mJ/pulse and a pulse repetition rate of 20 Hz when the lasing is conjugated with the water flow rate of 1.6ml/min.
기존의 치과용 핸드피스를 대체할 수 있는 효과적인 치아 삭제 방법인 Er:YAG 레이저를 이용하여 보다 효과적으로 치아를 삭제하기 위해 여러 가지 변수들, 즉 펄스에너지, 조사반복율 및 레이저 조사 동안의 물분사량에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 특히 이 중에서도 물분사량은 삭제 효율이 높이면서 치수를 보호할 수 있는 중요한 요소로 여겨지고 있다. 레이저 조사 동안 분사되는 물의 양이 적으면 치아에 균열이나 탄화를 유발하고 치수손상을 야기할 수 있는 위험이 있는 반면, 물의 양이 지나치게 많으면 삭제효율이 저하되고 레이저 시술동안 치과의사의 시야확보를 방해할 수 있으므로, 조사조건에 따른 가장 적절한 물 분사량을 결정하는 것이 아주 중요하다. 본 연구에서는 특정조사조건에서 치아법랑질 삭제에 가장 효과적인 물분사량을 결정하고, 그 물분사량을 적용하였을 때 치수내에서 발생하는 온도변화를 측정하여 안전성 여부를 함께 평가하고자 하였다. 발거된 건전치아를 표본으로 하여, 20 Hz의 조사반복율, 200 mJ 및 300 mJ의 펄스에너지의 조사조건에서 1.6, 3.0, 5.0, 7.0, 10.0 ml/min의 서로 다른 물분사량을 적용하여 치아삭제 효과를 평가하였다. 이때 레이저 조사시간은 3초로 고정하였다. 삭제효율은 조사 전후의 치아무게를 측정하여 그 차이로 결정하였으며 온도측정을 위해서는 별도의 치아를 준비하여 온도측정장치를 조사측과 반대측의 치수벽에 위치하여 레이저조사 동안의 온도변화를 추적하였다. 실험결과, 200 mJ과 300 mJ 모두에서 1.6 ml/min의 가장 적은 물분사량이 치아삭제효율이 가장 좋았다. 또한 이 조건에서의 온도변화를 측정한 경우에도 치수손상을 일으키지 않을 정도의 미미한 온도상승만을 보여주었다. ANOVA 분석의 결과 조사부위(조사측과 비조사 반대측)에 따른 유의한 차이가 나타났으나(p<0.05), 펄스에너지에 따라 각각 비교하였을 때는 유의한 차이를 보여주지 않았다. 그러므로 본 실험의 결과에 따르면, 1.6 ml/min의 비교적 적은 양의 물을 레이저 조사시에 함께 분사해 준다면 200$\sim$300 mJ의 펄스에너지, 20 Hz의 조사반복율, 3초의 레이저조사시간이라는 조건에서는 치수손상을 일으키지 않는 안전한 범위에서 가장 효과적으로 치아를 삭제할 수 있을 것으로 생각된다.
