Comparative Study of the Ablation Rates of Er: YAG Laser Irradiation on Dentin and Enamel

The purpose of this study was to examine the ablation rate of Er: YAG laser irradiation on dentin and enamel and to observe the microscopic structures of cavities formed after ablation of enamel and dentin in using a bur and cavities formed after ablation using laser. Er:YAG laser irradiated at 200 mJ, 250mJ, 300mJ at the frequency of 20Hz, 15Hz. The following results were obtained : 1. The ablation rate of dentin groups at power of 3 W-6 W was about $1.103{\sim}2.639mm^3/sec$ and there were no significant differences between power of 4.5 W$\sim$6 W. 2. The ablation rate of enamel groups at power of 3 W-6 W was about $0.413{\sim}0.969mm^3/sec$ and there were no significant differences between power of 4 W$\sim$6 W. 3. With SEM examination of the cavity surface treated with the conventional high speed bur revealed relatively flat appearance almost covered with a debris like smear layer. 4. With SEM examination of the lased surface of dentin groups revealed no smear layer and no debris and openings of dentinal tubules were clearly opened. But the lased surfaces of the groups over 3 W were irregular and particles were loosely attached on it. 5. With SEM examination of the lased surface of enamel groups revealed severely destructed surface at the 6 W group and melting drop materials at the 3 W group. But the lased surface of 4 W group revealed clearly ablated surface. Therefore when cutting teeth using Er:YAG laser, the lasing power which can make effective ablation rate and minimize the thermal effect could be 3W at dentin and 4W at enamel. But, further studies and additional data collection will be necessary for appropriate lasing condition of Er:YAG laser.

Er:YAG 레이저를 이용한 법랑질과 상아질의 절삭율 연구

이 연구의 목적은 어븀 야그 레이저의 상아질과 법랑질에서의 절삭율을 조사하고 레이저 절삭후의 형성된 와동의 미세구조적 변화를 전통적인 핸드피스 드릴을 이용한 와동의 미세구조적 변화와 비교하기 위함이다. 사용된 어븀 야그 레이저는 20 Hz, 15 Hz의 주파수에서 200 mJ, 250 mJ, 300 mJ의 에너지 레벨로 나누어 조사하였다. 다음과 같은 결과가 얻어졌다. 1. 3 W-6 W의 에너지 세기로 조사한 상아질 그룹에서의 절삭율은 약 $1.103{\sim}2.639mm^3/sec$ 이었고 4.5 W$\sim$6 W의 에너지 세기에서는 유의한 절삭율의 차이가 없었다. 2. 3 W-6 W의 에너지 세기로 조사한 법랑질 그룹에서의 절삭율은 약 $0.413{\sim}0.969mm^3/sec$ 이었고 4 W$\sim$6 W의 에너지 세기에서는 유의한 절삭율의 차이가 없었다. 3. 전통적 고속핸드피스 드릴로 삭제된 와동을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 도말층으로 덮인 비교적 편평한 표면을 보였다. 4. 레이저로 삭제된 상아질 와동을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 도말층이 없으며 상아세관이 열려있는 것이 관찰되었다. 하지만 3 W 이상의 에너지 세기로 조사한 와동에서는 표면이 불규칙하며 파편들이 헐겁게 붙어있는 것이 관찰되었다. 5. 레이저로 삭제된 법랑질 와동을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 심하게 파괴된 면이 6 W에서 보였으며 3 W의 에너지 세기에서는 용융된 구상물질이 관찰되었다. 하지만 4 W의 에너지 세기로 조사한 그룹에서는 깨끗하게 절삭된 면이 관찰되었다. 따라서 어븀야그 레이저를 이용하여 치아를 삭제할 때에 가장 효과적이며 열적 손상을 줄일 수 있는 에너지 세기는 상아질에서는 3 W, 법랑질에서는 4 W가 될 수 있을 것이다. 하지만 더 많은 연구와 추가적인 자료들이 필요할 것으로 사료된다.