$DIFOTI^{(R)}$ 가시광선 파장을 이용하여 방사선 노출 없이도 실시간으로 교합면, 인접면, 평활면 우식, 재발성 우식 및 치아 파절이나 불소증 등을 효과적으로 진단할 수 있는 영상 장비이다. 시진 및 방사선 사진에 비해 치아 우식 탐지에 있어서 민감도가 매우 높은 것으로 나타나고 있으며, 이를 통해 치아의 탈회를 조기 진단하여 보다 보존적인 치료가 가능하리라 사료된다.
치아 우식증의 발생과 관련된 분야에 대한 연구는 지난 20년간 활발히 진행되어 괄목할만한 발전을 이루었다. 그러나 치아 우식증의 원천적인 예방을 이루기 위해서는 보다 새로운 실험 장비와 기구를 이용한 다각적인 연구가 요구되며, 이러한 흐름에 부응하여 미국의 인디아나 치과대학을 중심으로 초기 법랑질 우식증에 관한 재조명이 집중적으로 이루어지고 있다. 또한 세계적으로 치과계의 지속적인 대민 교육과 홍보 및 불소화사업 등의 우식 예방에 대한 노력과 구강 보건에 대한 대중의 인식 향상을 통해 치아 우식증이 감소하는 추세에 있으며, 이로 인해 치아 우식증이 기존의 교합면보다 인접면에서 더 많이 발견되는 추세로 변화되고 있다. 치아 우식증의 조기 진단을 목적으로 새로운 진단 장비들이 속속 개발되고 있으며 이미 성능의 우수성이 실험실 연구를 통해 입증된 바 있다. 본 연구의 목적은 초기 인접면 우식증의 진단에 있어 새로 개발된 $DIFOTI^{TM}$ 시스템의 효능을 기존의 방법인 시진 및 교익방사선사진과 비교 평가하고, 임상 적용시의 문제점을 파악하여 차후 $DIFOTI^{TM}$ 시스템 개발에 필요한 개선안을 제시함과 아울러 치아 우식증의 예방 및 불소를 이용한 초기 우식증 재광화 방법에 대한 기초 연구 자료를 마련하고자하였다. 학동기 연령에 있는 유치 탈락 시기에 근접한 것으로 기대되는 23명의 아동을 대상으로 구강 검진 2회, 구치부 교익 방사선 필름 판독 2회 그리고 전치부 및 구치부 $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독 2회를 실시하고 각 방법에 대한 신뢰도 평가를 시행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 구강 검진시 검사자간 신뢰도는 교합면에서 평균 0.8470으로 가장 높았으며, 근심면 평균 0.6430, 원심면 평균 0.5727, 설면 평균 0.2807 그리고 협면 평균 0.2339순으로 나타났다. 구치부에 국한시킨 경우 교합면에서는 평균 0.8577이었으며, 원심면 평균 0.8211, 설면 평균 0.7728, 협면 평균 0.7152, 근심면 평균 0.6782 순으로 나타났다. 2. 구치부 교익 방사선 사진 판독 결과에 대한 검사자간 신뢰도는 교합면 평균 0.8346, 근심면 평균 0.8675, 원심면 평균 0.8482 순으로 나타났다. 3. $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독 결과에 대한 검사자간 신뢰도는 교합면 평균 0.8437, 협면 평균 8379, 근심면 평균 0.8223, 설면 평균 0.7766, 원심면 평균 0.6781 순으로 나타났다. 4. 치아 우식증 진단율을 비교한 결과 교합면, 협면, 설면에서는 $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독이 가장 우수한 것으로 나타났으며(p<0.05), 근심면과 원심면에서는 방사선 판독이 가장 우수한 것으로 나타났다(p<0.05).
치아 우식증을 조기에 발견하여 기존의 외과적 와동 형성을 피하고 건전한 치질을 최대한 보존하고자하는 예방적 시술 개념에 대한 관심과 연구가 최근 유럽을 중심으로 확산되고 있다. 치아 우식증의 임상적 조기 진단을 위해 새로운 장비들이 개발되고 있으며, 이미 실험실 연구를 통해 성능의 우수성이 입증된 바 있다. 본 연구의 목적은 치아 우식증의 조기 진단을 목적으로 새로 개발된 quantitative light induced fluorescence analysis (QLF) 시스템을 이용하여 우치, 사람의 유치 및 영구치의 법랑질 탈회 속도를 비교 평가하고자 하였다. 각 군당 25개씩 배정된 실험 대상 치아들은 표면을 약 $50{\sim}100{\mu}m$정도 제거한 후 활택하여 탈회 용액(0.1mol/L 젖산, 0.2% 카보폴 907 그리고 50%로 농축된 수산화 인회석으로 제조)에서 1, 2, 4 그리고 8일 동안 탈회시켰다. 모든 시편들은 QLF분석을 시행하였으며 실험 일정에 따라 5개의 시편들을 선택하여 gold standard로 사용하기 위해 Transverse Microradiography analysis (TMR)를 시행하였다. TMR 분석을 통하여 무기질의 탈회량(IML)과 병소 깊이(LD)를 측정하였다. QLF 분석에서 측정된 정상 법랑질의 fluorescence radiance (FRs) 값에 대한 탈회 법랑질의 fluorescence radiance $(FR_D)$의 비율인 FR ratio $(FR_D/FR_s)$를 산출하였다. 우치에서는 FR Ratio와 병소 깊이 간에 통계적 유의성이 있었으며(p<0.05), 유치에서는 FR Ratio와 광물질 소실 및 병소 깊이 간에는 유의성이 없었다(p>0.05). 영구치에서는 FR Ratio와 광물질 소실 및 병소 깊이 간에 통계적 유의성이 있었다(p<0.05). 탈회 시간에 대한 FR Ratio의 회귀 분석 결과에서 얻은 회귀 계수 값은 우치에서는 -4.643(p<0.05), 유치에서는 -5.421(p<0,05), 영구치에서 -4.435(p<0.05)로 나타났다.
새로 개발된 조기 진단 장비들로는 laser fluorescence device(LFD), 초음파 진단 시스템, confocal laser scanning microscopy(CLSM), quantitative light-induced fluorescence(QLF) 시스템 그리고 digital imaging fiber-optic trans-illumination(DIFOTI) 시스템 등이 있다. 본 연구는 임상에서 사용되고 있는 DIFOTI시스템과 LFD를 이용하여 유치 교환 시기에 있는 환아 21명, 25개의 유치를 대상으로 각 치아당 $1{\sim}3$점을 선정하여 구강내에서 초기 우식법랑질에 대한 DIFOTI 이미지 촬영 결과와 LFD 계측값을 3회 측정하고 그 평균을 대표값으로 한 결과를 CLSM과 비교하여 진단 능력을 평가하였다. 실험실 연구에서는 인공우식 용액을 이용하여 수거된 40개의 유치를 협설면에 $2{\times}3mm$ 크기의 창을 형성하고 4, 8, 12, 16일간 탈회시키면서 그 변화를 DIFOTI 시스템과 LFD를 이용하여 측정하고 이를 CLSM과 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 구강내에서 촬영된 DIFOTI의 민감도는 88.2%이었고, 특이도는 76.9%이었다. 2. 구강내에서 측정된 LDD의 민감도는 76.5%이었고, 특이도는 69.2%이었다. 3. 실험실 연구에서 유치 법랑질의 탈회 기간에 따른 DIFOTI 광투과율의 회귀 분석한 결과, 탈회 시간에 따라 광투과율은 감소하였다(r=-0.96, p<0.05). 4. 실험실에서 탈회 기간에 따른 LFD의 측정값의 회귀 분석 결과 통계적 유의성을 보이지 않았다(p>0.05). 5. DIFOTI 이미지의 광투과율과 CLMS의 병소 깊이에 대한 상관 계수는 -0.688이었으나(p<0.05), LFD의 측정값은 유의성을 보이지 않았다.
기존 DIFOTI 시스템의 문제점 중 디지털 영상 처리의 개선을 위하여 light emitting diode(LED)를 광원으로 사용하여 prototype DIFOTI 시스템을 개발하였다. 효율적이고 우수한 화질을 제공 할 수 있는 광량을 산출하기 위해 1일부터 20일까지 유치 법랑질을 Carbopol 907 인공 우식 용액을 사용하여 탈회시키고 실험 기간에 따른 법랑질 탈회 정도를 기존의 $DIFOTI^{TM}$ 시스템과 영상 분석을 통해 비교 평가하였으며, 탈회 정도에 대한 gold standard로 사용된 편광 현미경 소견과 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 탈회 기간에 따라 두 시스템 모두 탈회 법랑질의 광도가 감소하는 양상을 보였다. 2. 정상 및 탈회 법랑질간의 광도의 차이는 $DIFOTI^{TM}$ 시스템이 prototype DIFOTI 시스템보다 더 큰 값을 보였다. 3. 편광현미경 관찰 소견과 비교해 볼 때, $DIFOTI^{TM}$ 시스템은 병소 깊이와 매우 유사한 변화 양상을 보여준 반면, prototype DIFOTI 시스템은 병소 깊이의 변화를 충분히 반영하지 못하였다. 보다 우수한 영상을 얻기 위해서는 광량의 최적화 과정과 함께 디지털 카메라의 조리개 조절도 병행되어야 할 것으로 판단되며, 이러한 단점은 소프트웨어적인 보완을 통해 개선될 수 있을 것으로 사료된다.
본 증례는 Pallister-Killian 증후군 및 뇌성마비, 외상성 뇌손상이 있는 환자의 보호자에게 구강위생 관리 교육 및 동기부여를 시행하기 위한 방법 중 QLF-D를 사용한 경우이다. 치과치료에 대한 접근성이나 협조도에 어려움이 있는 장애 아동에서 치아 우식의 조기탐지 및 회복에 대한 객관적인 진단 장비, 보호자 교육 및 동기부여에 대한 효과적인 시각적 교육 자료로서 QLF-D가 유용하게 사용될 수 있다. 더 나아가 구강 건강 증진을 통한 장애 아동의 삶을 질 개선을 기대할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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