통계청이 발표한 2023년 자료에 따르면 우리나라는 지난 2018년 고령사회(전체 인구의 14%가 고령인구)로 진입하였으며, 65세 이상 인구는 950만 명으로 전체 인구의 18.4%를 차지했다. 그리고 2025년에는 전체 인구의 20.6% (1,059만 명)가 65세 이상인 초고령사회로 진입하는 것으로 나타났다. 따라서 고령자 비율이 증가하고 보험 의치 제도의 시행에 따라, 의치를 사용하는 인구도 증가할 것으로 예상된다¹⁾. 또한 지난 수 세기 동안 구강위생을 위한 인식의 개선과 다양한 치료 방법들이 발전되어 왔지만 여전히 가철성 보철물은 보편적인 치과 치료 방법 중 하나이다.

무치악부를 보철적으로 수복하기 위해 사용되는 가철성 보철치료는 의치를 장착하는 것으로 끝나지 않고 주기적인 검진을 통해 보철물의 상태, 잔존 치조제, 보철물의 안정성 및 환자의 위생관리 상태 등을 확인하는 것이 필요하다²⁾. 하지만 종종 불행하게도 많은 환자들이 보철물의 위생을 소홀히 하는 경향이 있고, 주된 이유로는 동기 상실, 노인 환자이기 때문에 겪는 실질적인 어려움 등이 있다. 또한 적합하지 않은 소독액의 사용이나 잘못된 유지관리 방법은 의치의 표면을 거칠게 하여 치태의 침착을 용이하게 할 수 있으며, 타액에 칼슘이나 인 이온의 농도가 높거나 특정한 세균총, 탄수화물이 풍부한 식단 등의 요인이 더해지면 이러한 환자의 의치에는 치석이 더 쉽게 축적될 수 있다³⁾.

의치에 치태가 부착되면 환자의 구강 환경이나 전신적인 건강을 악화시킬 수 있다. 치석은 의치 표면에 강하게 부착되고 치석의 표면은 항상 치태층으로 덮혀 있으며, 환자의 구강위생 관리를 어렵게 하고 새로운 치태가 형성되는 영역을 만든다. 이는 구강 위생을 악화시킬 수 있으며, 무증상 흡인(silent aspiration) 중에 박테리아가 타액과 함께 폐로 들어가는 경우 폐렴 등과 같은 감염의 위험에 처하게 하여 환자의 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다^1,4). 또한 치석의 침착은 보철물의 형태를 변형시킬 수 있으며, 이러한 이유들로 검진 시 치석이나 치태를 제거하는 것이 필요하다³⁾.

치태를 예방하고 제거하기 위해 의치 표면을 세정 하는 방법은 기계적인 방법과 화학적인 방법으로 분류할 수 있다. 기계적인 방법은 세제나 전용 약제를 사용한 칫솔질과 초음파 장치를 이용하는 방법이며, 화학적인 방법은 약제를 사용하여 의치 표면을 세정하는 방법이다^5,6).

기계적인 의치 세정 방법 중 초음파 스케일링은 수동기구에 비해 진료 시간이 적게 걸리고, 사용 방법이 쉬워 치과의사와 치위생사들에게 가장 보편적으로 사용되는 방법이다. 하지만 부적절하게 사용된 기구는 임플란트나 수복물, 치아조직 및 보철물의 표면을 손상시킴으로써 구강 위생에 나쁜 영향을 미칠 수 있고, 치태나 치석이 더 쉽게 침착할 수 있는 환경을 형성하게 된다⁷⁾.

선행 연구들에서 초음파 스케일러의 사용이 치아의 경조직과 임플란트 표면 등에 미치는 영향들은 보고되어 왔다⁸⁾. 그러나 초음파 스케일러의 사용이 의치상 재료의 표면에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적이었다.

이에 본 연구에서는 초음파 스케일러 팁의 종류, 사용 방법이 임상적으로 많이 사용되고 있는 열중합형 의치상 레진과 CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing) 의치상 레진의 표면에 미치는 영향에 대해 연구하고자 하였다.

1. 연구재료

본 연구에서는 열중합형 의치상 레진, CAD-CAM 의치상 레진으로 시편을 제작하고 스케일러 팁으로는 스테인레스 스틸과 카본 팁을 사용하였다. 연구에 사용된 재료들은(Table 1, Fig. 1)에 제시하였다.

Table 1 Materials used in this study

Denture resin
Brand name	Manufacturer	Composition
Heat curing	SR Triplex Hot Ivoclar Vivadent	Powder: polymethyl methacrylate, resin catalyst, resin pigments
		Liquid: methyl methacrylate stab, dimethacrylate
CAD-CAM ivotion	Ivoclar Vivadent	Polymethyl methacrylate, resin pigments
Scaler tip
Material	Label	Device	Manufacturer
Stainless steel	Satelec #1	Newtron P5XS	Acteon
Carbon	PH1	Newtron P5XS	Acteon

Figure 1. Photographs of materials and apparatus evaluated in the present study. (A) Denture base resin specimen. The specimen was divided into four areas. (B) Lateral aspect of the two different scaler tips. (Left) Stainless steel scaler tip (Satelec #1). (Right) Carbon scaler tip (PH1). (C) Ultrasonic scaling apparatus. The ultrasonic scaler was fixed using a handpiece holder and clamped into a plastic sleeve.

2. 시편제작

각 레진 당 총 7개의 시편을 제작하였으며, 시편 제작은 ISO 20795-1에 따라 65×10×3 mm 크기의 직사각형 형태로 제작하였다(Fig. 1). 열중합형 의치상 레진은 정해진 크기대로 왁스를 절단 후 통상적인 의치 중합 과정대로 석고에 매몰하였다. 이후 석고 몰드에서 왁스를 제거하고 레진을 제조사의 지시대로 중합하였다. CAD/CAM 의치상 레진 시편은 Ivotion (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtnstein)의 prepolymerized block으로 준비하고 주수 하에서 다이아몬드 디스크(Isomet, Buehler, USA)를 사용하여 절단하였다.

각 시편은 번호를 매기고, 아크릴 버로 삭제(grinding) 후, 연마지(Starcke GmbH & Co., Germany)를 이용하여 1,000방까지 순차적으로 습식 연마하였다. 시편은 상온의 증류수에 24시간 동안 보관하였다.

이후 각각의 시편은 4개의 영역으로 나누고, 사용된 레진의 종류, 스케일러 팁의 종류와 시편의 표면에 적용된 스케일러 팁의 각도에 따라 다음과 같이 분류하였다.

C; CAD/CAM 레진

H; 열중합형 레진

S-0; stainless steel tip - 0도

S-45; stainless steel tip - 45도

C-0; carbon tip - 0도

C-45; carbon tip - 45도

3. 표면처리

초음파 스케일러는 핸드피스 홀더(handpiece holder)를 이용하여 고정하고, 플라스틱 슬리브에 클램핑하여 스케일러 팁의 움직임이 자신의 진동 패턴으로 시편 표면에 영향을 주지 않도록 하였다. 시편들은 Quicks Flow (Dentkist, Korea)를 이용하여 양팔 저울의 플레이트에 고정하였다(Fig. 1).

스케일러 팁은 시편의 표면에 대해 각각 0도, 45도의 각도로 60초간 적용하였고⁹⁾, 이때 각도기를 이용하여 팁의 방향을 설정한 후 클램프를 이용하여 스케일러를 고정하였다. 양팔 저울의 한쪽에 시편을 고정하고, 반대편에 무게추를 놓아서 이로 인한 수직적인 움직임으로 초음파 스케일러 팁에 100 g의 지속적인 힘을 적용하였다⁷⁾. 모든 시편들은 수돗물로 세척 후 ultrasonic water bath에 10분 동안 담가 두었다가 압축공기로 건조하였다.

4. 마모량 측정

스케일러 팁에 의해 형성된 의치상 레진 표면 마모의 깊이와 부피를 측정하기 위해 고분해능 광학 3D 표면 분석기 High-Resolution 3D Microscope (VHX-7000, Keyence, UK)를 사용하였다. 시편을 고분해능 광학 3D 표면 분석기내에 위치시키고 고정한 후 표면 분석을 시행하였다(Fig. 2).

Figure 2. Keyence VHX-7000 digital microscope tool.

5. 통계분석

각 수치들은 평균과 표준편차를 구하였다. 본 연구의 자료 분석을 위하여 IBM SPSS (ver.28.0; IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 분석하였으며, 통계적 유의성 판정을 위한 유의수준은 0.05로 하였다. 스케일러 팁의 파절로 결과를 얻을 수 없었던 C-45를 제외한 S-0, S-45와 C-0를 비교하기 위해 대응표본 t검정을 이용하였다.

1. Defect depth

1.1. CAD/CAM 레진과 열중합형 레진의 비교

CAD/CAM 레진과 열중합형 레진의 비교를 위해 독립표본 t검정을 실시하였고 분석 결과는 Table 2와 같다. C-45는 실험하는 동안 스케일러 tip이 파절되어 결과를 얻는 것이 불가능하였다. S-0 (t=-.061, P=.952), S-45 (t=.954, P=.356), C-0 (t=-.170, P=.868) 모두에서 CAD/CAM 레진과 열중합형 레진 간에 유의한 차이가 나타나지 않았다.

Table 2 Defect height (µm)

		N	Mean	SD	t	P
S-0	C	7	109.56	46.29	―.061	.952
	H	7	110.68	27.96
S-45	C	7	499.38	118.72	.954	.356
	H	7	456.40	46.46
C-0	C	7	94.26	21.97	―.170	.868
	H	7	96.28	25.51

C, CAD/CAM denture resin; H, Heat curing resin; S-0, stainless steel tip – 0 degree; S-45, stainless steel tip – 45 degrees; C-0, carbon tip – 0 degree;

(C-45 had no results due to the scaler tip breaking during the experiment).

1.2. 집단 내 비교

집단 내 변수 비교를 위해 대응표본 t검정을 실시하였고 분석결과는 Table 3과 같다. C-45는 실험하는 동안 스케일러 tip이 파절되어 결과를 얻는 것이 불가능하였다. CAD/CAM 레진의 경우 S-0와 S-45 (t=-10.463, P<.001)에서 유의한 차이가 나타났고, S-45 (M=499.38)가 S-0 (M=109.56)보다 유의하게 높았다. 열중합형 레진의 경우에서도 S-0와 S-45 (t=-19.659, P<.001)에서 유의한 차이가 나타났으며, S-45 (M=456.40)가 S-0 (M=109.40)보다 유의하게 높았다.

Table 3 Defect height (µm)

		N	Mean	SD	t	P
C	S-0	7	109.56	46.29	―10.463	<.001*
	S-45	7	499.38	118.72
C	S-0	7	109.56	46.29	.865	.416
	C-0	7	94.26	21.97
H	S-0	7	109.40	29.61	―19.659	<.001*
	S-45	7	456.40	46.46
H	S-0	7	109.40	29.61	.724	.493
	C-0	7	96.28	25.51

*There is a significant difference.

C, CAD/CAM denture resin; H, Heat curing resin; S-0, stainless steel tip – 0 degree; S-45, stainless steel tip – 45 degrees; C-0, carbon tip – 0 degree; (C-45 had no results due to the scaler tip breaking during the experiment).

또한 CAD/CAM 레진의 S-0와 C-0 (t=.865, P=.416)에서 유의한 차이가 나타나지 않았고, 열중합형 레진의 S-0와 C-0 (t=.724, P=.493)에서도 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이는 두 집단 모두 S-0와 C-0 간의 차이가 유의하지 않음을 의미한다.

2. Defect volume

2.1. CAD/CAM 레진과 열중합형 레진의 비교

Defect volume 비교를 위해 독립표본 t검정을 실시하였고 분석 결과는 Table 4와 같다. C-45는 실험하는 동안 스케일러 tip이 파절되어 결과를 얻는 것이 불가능하였다. CAD-CAM 레진과 열중합형 레진 간에 S-0 (t=-.934, P=.365), S-45 (t=.013, P=.990), C-0 (t=.247, P=.809)에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.

Table 4 Defect volume (µm³)

		N	Mean	SD	t	P
S-0	C	7	6,798,084.50	4,196,223.20	―.934	.365
	H	7	8,637,353.89	3,924,625.01
S-45	C	7	56,173,199.13	17,475,253.35	.013	.990
	H	7	56,041,934.71	20,710,151.46
C-0	C	7	8,053,765.63	5,819,178.22	.247	.809
	H	7	7,319,539.13	6,088,770.95

*There is a significant difference.

C, CAD/CAM denture resin; H, Heat curing resin; S-0, stainless steel tip – 0 degree; S-45, stainless steel tip – 45 degrees; C-0, carbon tip – 0 degree; (C-45 had no results due to the scaler tip breaking during the experiment).

2.2. 집단 내 비교

집단 내 변수 비교를 위해 대응표본 t검정을 실시하였고 분석결과는 Table 5와 같다. C-45는 실험하는 동안 스케일러 tip이 파절되어 결과를 얻는 것이 불가능하였다. CAD/CAM 레진의 경우 S-0와 S-45 (t=-9.159, P<.001)에서 유의한 차이가 나타났고, S-45 (M=56173199.13)가 S-0 (M=6798084.50)보다 유의하게 높았다.

Table 5 Defect volume (µm³)

		N	Mean	SD	t	P
C	S-0	7	6,798,084.50	4,196,223.20	―9.159	<.001*
	S-45	7	56,173,199.13	17,475,253.35
C	S-0	7	6,798,084.50	4,196,223.20	―.732	.488
	C-0	7	8,053,765.63	5,819,178.22
H	S-0	7	8,401,586.57	4,493,825.73	―6.409	.001*
	S-45	7	56,041,934.71	20,710,151.46
H	S-0	7	8,582,913.00	4,191,966.08	.566	.589
	C-0	7	7,319,539.13	6,088,770.95

*There is a significant difference.

C, CAD/CAM denture resin; H, Heat curing resin; S-0, stainless steel tip – 0 degree; S-45, stainless steel tip – 45 degrees; C-0, carbon tip – 0 degree; (C-45 had no results due to the scaler tip breaking during the experiment).

열중합형 레진의 경우 S-0와 S-45 (t=-6.409, P=.001)에서 유의한 차이가 나타났으며, S-45 (M=56041934.71)가 S-0 (M=8401586.57)보다 유의하게 높았다.

또한, CAD/CAM 레진의 경우 S-0와 C-0 (t=-.732, P=.488)에서는 유의한 차이가 나타나지 않았으며, 열중합형 레진의 경우에도 S-0와 C-0 (t=.566, P=.589)에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.

3. Defect shape

고분해능 광학 3D 표면 분석기로 관찰한 defect의 형태는 Fig. 3과 같았다. 스테인레스 스틸 팁에 의해 형성된 defect보다 카본 팁에 의해 생성된 defect가 좀 더 예리한 형태이며 주변 잔사를 관찰할 수 있었고, S-45는 좁고 깊은 형태의 defect로 경계부가 거칠고 주변에 잔사가 많이 관찰되었다.

Figure 3. Macroscopic images of the defect formation area. (C-45 had no results due to the scaler tip breaking during the experiment and S-45 was presented larger to better observe the shape of the defect). (A-F) 2-Dimensional images of the defect. (G-L) 3-Dimensional images of the defect. (A, G) Heat curing resin specimen with stainless steel tip (0 degree). (B, H) Heat curing resin specimen with stainless steel tip (45 degrees). (C, I) Heat curing resin specimen with carbon tip (0 degree). (D, J) CAD-CAM resin specimen with stainless steel tip (0 degree). (E, K) CAD-CAM resin specimen with stainless steel tip (45 degrees). (F, L) CAD-CAM resin specimen with carbon tip (0 degree).

의치를 세정하는 것은 구강점막의 건강과 가철성 보철물의 수명을 연장시키기 위해 중요하다. 의치에 치태가 부착되면 환자의 구강 환경이나 전신적인 건강을 악화시킬 수 있다. 치태는 의치의 거친 표면에 더 쉽게 부착되며, 치태가 타액의 성분과 반응할 때 치석이 형성될 수 있다. 치석의 형성은 의치에 치태가 부착한 후 3일 이내에 발생하는 석회화로 시작되며, 석회화는 2주까지 완료되는 것으로 보고 되었다¹⁰⁾. 의치 표면에 형성되는 치석의 조성은 자연 치아의 치은 연상에 형성되는 치석과 유사하며, 치석은 종종 상악의 이하선 입구 근처, 하악의 악하선 및 설하선 입구 근처의 의치 표면에서 발생하고, 상악골보다 하악골에서 더 빈번하게 발생하는 것으로 보고 되었다¹⁰⁾.

의치 표면에 치태나 치석이 생겼을 때 이를 제거하기 위해 스케일러 팁을 사용하는 경우, 보철물이나 수복물의 표면을 손상시킬 수 있으며 이에 대한 연구들이 진행되어 왔지만 대부분의 연구들은 티타늄의 표면 변화에 대한 것들이었고, 그 외에 금, Co-Cr alloy, 지르코니아, 도재 등 임플란트에 자주 사용되는 재료들에 대한 연구들이었다^8,11,12). 스케일러 팁의 재료에 따른 티타늄 표면에 대한 연구에서 금속팁과 비금속팁을 비교했을 때, carbon composite나 플라스틱 스케일러 팁은 티타늄 표면에 일으키는 변화가 미미하였고, 기존의 금속 팁은 심각한 표면 변화를 유발한다고 보고하였다^7,13). 하지만 실제 임상에서 의치에 치석 침착이 흔하게 관찰됨에도 불구하고 의치상 표면에 대한 이러한 연구들은 제한적이다.

이에 본 연구에서는 임상에서 많이 사용되고 있는 금속성의 스테인레스 스틸 팁과 비금속성의 카본 팁을 이용하여 의치 제작에 많이 사용되고 있는 열중합형 의치상 레진과 CAD-CAM 의치상 레진의 표면에 미치는 영향을 비교하고자 하였다.

1936년 이후로 polymethylmethacrylate (PMMA) resin은 심미성이 좋고, 흡수 및 용해도가 낮으며 상대적으로 독성이 적고, 수리가 용이한 점, 과정이 단순한 점 등의 이점을 이유로 치과 영역에서 널리 사용 되어왔다. ISO 1567 standard에 따르면, 의치상 폴리머는 열중합형, 자가중합형, thermoplastic blanks, 광중합형 등으로 나눌 수 있다. 최근에는 완전 틀니를 제작하는 과정이 compression, injection molding technique 등의 고전적인 방법에서 CAD/CAM과 3D printing 등의 방법으로 발전되어 왔다⁴⁾.

CAD/CAM 의치상 레진은 고도로 제어된 조건에서 제조된 PMMA의 사전 중합된 blank에서 제조된다. 따라서 밀링 공정 중에 중합 수축이 발생하지 않고 중합 과정이 의치 제작 전에 완료되기 때문에 잔류 단량체도 상당히 감소하므로 결과적으로 뛰어난 물성을 보인다고 보고되고 있다¹⁴⁾. 또한 고온 및 고압에서 중합되기 때문에 더 긴 폴리머 사슬 형성을 촉진하고, 모노머의 전환율이 높아서 잔존모노머가 적게 남고 중합 수축이 발생하지 않으며, 경도 및 마모저항성과 같은 물리적 성질이 향상된다고 보고되고 있다¹⁵⁾. 하지만 이러한 이전의 보고와는 달리 이번 연구에서는 CAD/CAM 레진과 열중합형 의치상 레진에서 defect의 depth 및 volume이 유의한 차이를 보이지 않았는데, 이는 Prpic 등이 보고한 의치상 재료는 중합 방법을 통해서만 연구될 수 없고, 동일한 중합 방식을 가진 재료도 다른 기계적 특성을 가질 수 있다는 결과를 참고할 수 있지만 두 재료에 대한 표면 경도의 직접적인 비교가 필요할 것으로 사료되며, 이에 대한 연구가 필요할 것이다¹⁶⁾. 이와 더불어 표면 경도가 높을 것으로 예상되는 CAD/CAM 의치상 레진에 스케일러 팁을 사용할 때에도 주의가 필요함을 알 수 있었다.

이번 연구의 결과에서 tip의 각도가 증가할수록 defect의 depth와 volume이 증가하였다. 이것은 Flemmig 등¹⁷⁾이 제시한 sonic scaler가 치근 표면에 영향을 미치는 요소에 대한 연구결과와 유사한 것으로, 이는 Oliveira 등¹⁸⁾이 보고한 바와 마찬가지로 tip의 각도가 증가할수록 좁은 면적에 압력이 집중되므로 의치상 표면에 더 큰 영향을 미친 것으로 사료된다.

본 연구에서 ultrasonic device의 power는 제조사의 지시를 참고로 하였다. 스테인레스 스틸 팁의 power 값은 11-15/20 정도로 추천되어 이번 실험에서는 13/20으로 설정하였고, 동일한 power 조건하에서 2종류의 tip을 비교하였다. 스테인레스 스틸 팁에 비해 카본 팁이 의치상 레진 표면에 형성하는 마모량이 적을 것으로 예상했던 것과는 달리, 본 연구의 결과에서 카본 팁은 power를 13/20으로 고정하고 시편에 0도로 적용한 경우 스테인레스 스틸 팁과 마모의 깊이나 부피에서 통계적으로 유의할 만한 차이가 나지 않는 것으로 나타났다. 이것은 실험에 사용한 카본 팁의 디자인적인 요소와 연관이 있는 것으로 추측되며, 본 연구에 사용된 카본 팁인 PH1은 tip의 끝이 더 뾰족하고 측면에 모서리가 있는 구조로서 이러한 날카로운 형태가 측면이 상대적으로 부드러운 형태인 스테인레스 스틸 팁과 유사한 정도로 시편 표면을 삭제할 수 있었을 것으로 추측된다(Fig. 4). 이전의 연구들에서 사용된 시편들은 티타늄과 같은 금속이거나 자연치아 등 카본 팁이나 의치상 레진보다는 표면 경도가 높은 재료들이 사용되었으므로 카본 팁의 마모가 더 먼저 발생하였고, 이것이 시편의 표면을 삭제하는 능력을 감소시키는데 영향을 미쳤을 것으로 사료된다. 하지만 의치상 레진은 금속이나 치근보다 표면 경도가 낮으므로 스케일러 팁이 마모되기 전에 형태적인 요소가 시편 표면에 더 큰 영향을 미쳤을 수 있을 것으로 추측해 볼 수 있다.

Figure 4. Cross section views of the two different scaler tips evaluated in the present study. (A) Stainless steel scaler tip. The sides of the tip are relatively rounded. (B) Carbon scaler tip. The tip is more pointed and has sharp edges on the sides.

이번 연구에서 power 13/20의 조건하에서 카본 팁의 각도를 45도로 적용하였을 때에는 팁의 첨부가 파절되어 결과를 얻는 것이 불가능하였다. 이는 비금속성 tip은 파절되기 쉽고 힘에 의해 쉽게 변형된다는 Seol 등⁷⁾의 보고와 마찬가지로, 파절을 통해 스케일러 팁에 집중된 압력을 분산한 것으로 추측할 수 있다. 따라서 의치상 표면에 초음파 스케일러를 사용할 때 카본 팁이라 할지라도 각 팁의 종류에 따라 제조사의 지시에 따른 power 값 설정 및 팁의 각도에 주의해야 함을 알 수 있었다. 또한 device power에 대한 기준은 치아를 기준으로 맞춰져 있으므로 상대적으로 표면 경도가 낮은 의치에 적용할 경우 기준보다 힘을 약하게 주는 것도 고려해 볼 만 하다.

비록 실험 시작 전에 시편에 가해지는 수직적 힘을 100 g으로 설정하였지만 의치상 표면에 놓인 스케일러 팁의 상대적인 압력에 따른 차이가 발생할 수밖에 없는데, 이는 서로 다른 팁은 사이즈 및 형태가 다르고 또한 soft material로 제작된 팁은 더 빨리 마모되어서 팁과 시편의 표면에 닿는 면적이 더 커지게 되기 때문이다¹³⁾. 따라서 본 실험에서는 시판 중인 팁들을 사용하였으므로 완전히 동일한 조건하에서 실험하는 것은 불가능하였지만 임상적으로 많이 사용되는 팁을 동일한 힘과 적용 각도의 조건하에서 적용함으로써 실제 임상에서 스케일러 팁을 사용할 때 주의해야 할 사항들을 알아보고자 하였고, 스케일러 팁을 시편 표면에 고정하여 기구 조작함으로써 표면 변화를 극대화하여서 각 팁의 특징들이 쉽게 인식될 수 있도록 하였다. 하지만, 초음파 스케일러는 본 연구에서 사용된 것과 동일한 시간 및 작은 면적에 사용되지 않기 때문에 표면 변화의 정도는 임상적인 상황과 일치하지 않을 수 있다. 따라서 스케일러 팁의 임상적인 연관성에 대한 연구가 더 필요하다⁷⁾.

본 연구에서는 양팔 저울의 반대편에 놓인 무게추를 이용해 스케일러 팁이 시편에 수직적으로 가하는 힘을 100 g으로 고정하였다. 이는 이전의 연구에서 Trenter 등¹⁹⁾은 스케일링 동안 임상가에 의해 가해지는 힘은 0.06-1.3 N 정도였다고 보고하였고, Ruppert 등²⁰⁾은 치과의사에 의해서 주어지는 힘은 평균 1.00 N (0.53-1.34 N), 치과위생사에 의해 주어지는 힘은 평균 0.77 N (0.20-1.22 N)으로 보고한 것을 참고로 하였다. 또한 실험 시간은 치근 세척 시간이 치과의사는 110.2초(38-165초), 치위생사는 90.8초(38-224초) 등이 소요된다는 연구와 Mahiroglu 등⁹⁾의 연구를 참고하여 60초로 설정하였다.

선행 연구들에서 치주 기구 조작 후 치아의 표면 변화를 분석하기 위한 방법들로 profilometer, atomic force microscope, digital stereomicroscope, 3-dimensional optical laser scanner 및 조직학적 평가, SEM 등을 포함하는 몇몇 방법들이 제안되어 왔지만, 잔존 치질 표면을 평가하기 위한 완벽한 하나의 방법이 발견되지는 않았고, 각각의 방법은 고유의 한계가 있었다^9,21). 표면 거칠기를 측정하는데 가장 많이 사용되는 Ra값은 scan되는 영역에 따라 결과값이 달라질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 Mahiroglu 등⁹⁾은 laser profilometer를 이용한 3차원적인 거칠기 측정의 필요성을 제시하였다. 이에 본 연구에서는 defect volume은 기구의 효율을 위한 척도로 적절하게 사용될 수 있고 defect depth는 damage의 척도로 사용될 수 있다는 보고를 바탕으로²²⁾, 마모의 양을 3차원적으로 측정하고자 하였고, 이를 위해 고분해능 광학 3D 표면 분석기를 사용하여 3차원적으로 defect volume과 depth를 측정하였다. Mahiroglu 등⁹⁾의 연구에서는 치근 표면에 defect를 형성하고 laser scanner를 이용하여 0.1 mm의 sensitivity로 3차원적인 volume 값을 구할 수 있었다고 보고하였으나, 이번 연구의 pilot test에서는 laser scanning을 이용한 volume 측정이 쉽지 않았다. 따라서 크기가 작은 volume도 측정이 가능한 고분해능 광학 3D 표면 분석기를 사용하여 오토 포커싱을 통해 defect의 depth 및 volume을 구할 수 있었으며, 이는 laser scanning으로 결과값을 얻기 어려운 3차원적인 부피를 계측하기 위한 대안으로 사용이 가능할 것으로 제안된다.

본 연구의 한계점으로 첫째, 스케일러 팁을 고정한 상태에서 실험을 시행한 것이다. 실제로 환자에게 스케일러 팁을 사용할 때에는 팁을 움직이는 동작으로 사용하므로 실제 조작 방법과는 다를 수 있다. 하지만 이는 측정부위에 따라 결과값이 달라지는 표면거칠기 측정 방법들을 보완하기 위한 것으로 추후 표면거칠기를 일관성 있게 측정하는 방법에 대한 연구가 필요할 것이다. 둘째, 시판용 팁의 형태가 동일하지 않아서 생기는 오차가 있다는 한계이다. 시판용 팁들은 회사나 재료에 따라 팁의 형태나 크기가 다를 수 있으므로 추후 서로 다른 재료로 제작된 동일한 형태의 팁을 사용한 실험이 필요할 것으로 사료된다. 또한 스케일러 팁의 사용 후 연마를 통해 표면을 매끄럽게 하는 방법들에 대한 연구들도 추가적으로 필요할 것이다. 셋째, 본 연구에서는 power setting 값을 스테인레스 스틸 팁의 기준으로 실험하였다. 이는 pilot test에서 defect volume 값이 너무 작은 경우 3차원적으로 측정할 수 있는 방법에 한계가 있었으므로, 결과가 더 강조되어 나타나는 측정기준으로 실험하였다. 따라서 추후 defect volume이 더 작은 값에서도 측정이 가능한 방법에 대한 연구가 필요하며, 미세한 defect의 volume도 3차원적으로 측정이 가능하다면 힘이 더 약한 카본팁의 power setting 값도 비교한 실험도 수행할 필요가 있을 것이다. 이러한 제한적인 상황에도 불구하고 본 연구의 결과를 통해 실제 임상에서 의치의 유지관리를 위해 치석을 제거할 때, 의치상 표면에 스케일러를 사용하는 경우 soft한 재료의 스케일러 팁을 사용하더라도 세심한 주의가 필요함을 제시하고자 하였다.

본 연구는 가철성 보철물의 유지관리를 위해 초음파 스케일러를 사용할 때 의치상 표면의 손상에 영향을 주는 고려 사항들에 대해 살펴봄으로써, 술자에 의한 의원성 손상을 최소화하기 위한 고려가 필요함을 제시하고자 하였고 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. Defect depth와 volume 값에서 CAD/CAM 레진과 열중합형 레진 모두에서 S-45가 S-0와 C-0보다 유의하게 높았다.

2. Defect depth와 volume 값에서 CAD/CAM 레진과 열중합형 레진 모두에서 S-0와 C-0간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

3. S-0와 S-45, C-0 모두에서 CAD/CAM 레진과 열중합형 레진 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

이상의 결과를 볼 때 의치상 레진의 유지관리를 위해 스케일러 팁을 사용하는 경우 카본 팁도 스테인레스 스틸 팁과 유사한 정도로 의치 표면을 손상시킬 수 있고 CAD/CAM 의치상 레진도 열중합형과 비슷한 정도로 표면 손상이 발생할 수 있으므로 기계의 power setting을 제조사의 지시에 따르도록 주의하고, 스케일러 팁의 각도에도 주의가 필요할 것이다.