레이저와 치아 경조직의 기본적인 상호작용
2001년 6월 5일
저자 : John D.B. Featherstone 및 Daniel Fried, 예방 & 복원 치과 과학부, UCSF
서론
이산화탄소 레이저를 사용했을 때, 카리에스의 후속 진행을 크게 억제할 수 있다고 저자의 연구는 입증하고 있다. 방사 동안, 열은 탄산(carbonated ) 수산화인회석 미네랄로부터의 탄산염 손실을 일으키고, 칼슘 인산염과 같은 저-용해성 수산회인회석으로 전환시킨다. 연구는 부식 조직을 선택적으로 제거하고, 제거 벽면 범위 내에서 향후 카리에서를 보호하는 레이저를 생산하는 것이 가능하다고 보여준다. 경조직 작용의 근본적인 측면에 대해 검토하는 것이 연구의 목적으로, 치아 부패의 진행 방지를 특히 강조하였다.
연구 배경
여러 조사인은 레이저가 경조직의 구성요소를 효과적으로 흡수한다는 사실을 성공적으로 입증하였다.
레이저 작용은 1) 미네랄과의 작용, 2) 단백질과의 작용, 또는 3) 물과의 작용 등 세 가지 주요 카테고리로 나누어진다. 초기 부패 감지가 관심사인인 경우, 레이저 파형에서 빛이 우식 영역에서 분산되거나 또는 도구를 통해 감지가 가능한 바뀐 형광 속성을 나타내야 한다. 카리에스에서 제거가 관심사라면, 부패 부분의 구성요소와의 주된 작용이 부식 부분의 제거를 이끄는 파형이 나타나야 한다. 카리에스 예방이 사례에서, 레이저 작용은 미네랄을 산 용해 양식에서, 용해 정도가 훨씬 덜한 양식으로 변화시켜야 할 가능성이 높다.
테스트 방법
이번 문헌에서는 흡수 계수, 온도 연구, 카리에스 예방, 분산/반사와 같은 레이저 작용과 관련해, 실험실에서 수행된 여러 연구를 검토하였다.
구강 내 카리에스 억제와 간한 연구
Featherstone 그리고 동료학자들은 실험실에서 에나멜 블록을 방사선 처리한 다음, 에나멜 블록을 실험 지원자에 4주 동안 삽입한 연구를 발표하였다. 연구는 구강에서 자연스러운 부식 및 부패 원인으로 치아를 노출시킨 시뮬레이션 연구였다. 실험실 연구는 레이저 방사가 카리에스를 억제하는 것으로 나타났는데, 그와 같은 결과가 인간의 구강에서도 목격되는지 여부를 판단하는 것이 이번 연구의 목적이었다. 연구는 탈염화 억제에서 레이저 치료의 효과만을 보여주기 위해 계획되었으며, 레이저 그리고 불소 치료의 잠재적인 결합 효과를 보여주는 목적은 없었다. 실험실 연구는 카리에스 억제 및/또는 재광화(remineralization)에서 두 가지 치료 양식의 추가적인 효과를 나타낸다.
결과
실험실 연구는 치아 카리에스 진행에서 산에 의한 용해에 저항하도록 에나멜을 치료하는데 사용할 수 있는 레이저 조건을 선택하도록 이끌었다. 레이저/경조직 작용에 관한 기본적인 지식을 기초로 레이저 파라미터를 주의하여 선택할 때, 우식 조직을 선택적으로 제거하고 그리고 향후 카레이스 진행으로부터 조직을 보호하는 것이 가능하다. 이번 연구는 이산화탄소 레이저(9.3–9.6 μm) 방사를 통한 에나멜의 치료가, 카리에스 진행을 크게 억제할 수 있다고 입증하였다.
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- 2 SEKA W, FEATHERSTONE JDB, FRIED D, VISURI SR, WALSH JT: Laser ablation of dental hard tissue: from explosive ablation to plasma-mediated in Lasers in Dentistry II. Vol. 2672 SPIE, Bellingham, WA 1996. 144–158
- 3 FEATHERSTONE JDB, FRIED D, GANSKY SA, STOOKEY GK, DUNIPACE AJ: Effect of carbon dioxide laser treatment on lesion progression in an intra-oral model. Lasers in Dentistry SPIE, Bellingham (WA) 2001. 4249–22: 87–91
- 4 PHAN ND, FRIED D, FEATHERSTONE JDB: Laser–induced transformation of carbonated apatite to fluorapatite on bovine Lasers in Dentistry V. SPIE, Bellingham, WA 1999. 3593: 233–240