• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.380-384
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• 1997

This study was performed to understand the exogenous-water-drop induced thermomechanical effect on the tooth in the free-running Er:YAG laser mode for the proper use of water as a laser energy absorber and coolant in dentistry. The ree-running Er:YAG laser was used in the dental hard tissue ablation study. A Microjet system was employed to dispense precise water drops. Ablation rate, recoil momentum, and temperature rise in the pulp cavity were measured with and without an exogenous water drop on the tooth surface. Exogenous water enhanced ablation rate in the thick tooth in which the ablation rate on the dry surface does not increase linearly but shows plateau. Optimal exogenous water volume was shifted from 2 nl to 4 nl as the laser energy was increased from 48 mJ to 145 mJ. The magnitude of the recoil momentum was increased as the volume of exogenous water increased. The results of this study suggest that we must pay attention to the recoil momentum or recoil pressure study or the optimal and safe usage of water in the dental treatment because these mechanical effects depend on the volume of exogenous water on the tooth surface.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권2호
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• pp.231-236
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• 1999

Q-switch된 Er:YAG 레이저를 이용해서 치아표면에 뿜어준 외부의 물로 인해 유도된 열 및 역학적인 효과를 이해하는 것은 free-running Er:YAG 레이저에 의한 절삭효과를 이해하는데 대단히 중요하다. 이는 (파장 하나의 길이가 250 $\mu\textrm{s}$인) free-running 레이저에 의한 한 거 대효과가 본 실험에서 이용한 (파장 하나의 길이가 1 $\mu\textrm{s}$인) Q-switch된 레이저에 의한 미소효과들의 축적이기 때문이다. 치아표면에 물이 있을 때 Q-Switch된 레이저에 의한 절삭률은 그렇치 않은 때에 비해 증가되었다. 치아표면에 물을 뿜어주는 횟수는 절삭률에 영향을 미쳐서 저에너지에서는 더디게 물을 뿜어줄때 놀은 절삭률을 얻었다. 반동압력의 세기는 치아표면 조건에 의존하는데. 표면이 젖을수록 그리고 뿜어준 물의 양이 증가 할 수록, 반동압력의 세기 또한 증가하였다. 이 연구로부터 우리는 1-$\mu\textrm{s}$-길이의 pulsed 레이저에 의해 유도된 열 및 역학적인 효과가 외부에 물이 있을 때 free-running Er:YAG 레이저에 의한 절삭을 이해하는데 중요한 정보를 제공해 준다는 것을 알았다.

• Journal of Photoscience
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• 제5권1호
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• pp.33-37
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• 1998

One macroscopic effect in the free-running Er:YAG laser is an accumulation of microscopic effects. Understanding of the exogenous water induced mechanical effect on the dental hard tissue by the Qswitched Er:YAG laser has an important impact on the further understanding of the free-running Er:YAG laser ablation on the dental hard tissue. The Q-switched Er:YAG laser (1-$\mu$s-long pulse width) was used in the recoil pressure measurement with an aid of water-jet system and a pressure transducer. The amplitude of the recoil pressure depends on the tooth surface conditions (dry and wet) and the volume of the water upon it. Wet surfaces yielded higher recoil pressure than that of dry, surface, and as the volume of the exogenous water drop increased, the amplitude of the recoil pressure increased also.

• 대한소아치과학회지
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• 제27권4호
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• pp.558-563
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• 2000

1960년대 최초로 Ruby 레이저의 개발 이래로, 치과용 드릴인 고속용 핸드피스를 대신해 치아 경조직 삭제에 레이저의 적용이 시도되어져 오고 있는데, 최근 Er:YAG레이저의 개발로 경조직 삭제시 이들의 삭제 효능과 치질의 온도상승에 관한 연구에 관심이 증대되었다. 과거 여러 종류의 레이저에 비해 2.94um Er:YAG 레이저는 파장의 특성이 치질의 수분과 하이드록시아파타이트에 매우 흡수율이 높아 치질내 수분이 고열에 의해 증기화되어 폭발하므로써 치질이 제거되므로 crack이나 탄화된 부위가 없이 와동 변연부가 명확하고 깨끗하며 효과적인 치질의 삭제가 가능하다. 삭제시 치질내 온도 상승이 레이저의 경조직 적용시 고려되는 중요한 문제점으로 대두되나 이는 물분사와 적적한 레이저 parameter의 사용으로 열 발생을 최소화하면 치수 손상이 발생하지 않는다고 보고 된다. 본증례는 치수에 근접하지 않은 우식 병소의 처치를 주소로 내원한 소아 환자들에 있어서 Er:YAG 레이저 적용시 기존의 고속용 삭제 기구에 비해 소음과 진동이 적어 소아 환자들의 치과 치료에 대한 공포감이나 동통을 최소로 하며 적절한 레이저 parameter와 물분사의 사용으로 치수에 대한 열자극이나 치질의 변색과 같은 임상적인 문제를 초래하지 않고 효과적으로 우식 병소의 제거 및 와동 형성을 시행할 수 있었다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제30권3호
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• pp.375-381
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• 2005

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.