근관 성형 전후의 네 가지 전자근관장측정기의 측정 정확성의 비교 1
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근관 성형 전후의 네 가지 전자근관장측정기의 측정 정확성의 비교 1
  • 덴포라인
  • 승인 2011.03.16 11:12
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(In vitro comparison of measurement accuracy in pre-enlarged and enlarged canals using four apex locators)

요약

이 연구의 목적은 Root ZX, Bingo1020, SmarPex, EMF(i-Root의 구 모델)를 사용하여, 확대한 근관에서 작은 기구를 사용한 측정에서의 정확성을 평가하고, 확대한 근관에서 작은 기구와  근관 크기에 거의 유사한 기구를 사용했을 때의 정확성을 비교하는 것이었다.
10개의 발치된 치아의 치근을 알지네이트에 묻어 근관장측정기 시험 모델을 제작했다. 치과용 시술 현미경의 25배율 하에 #10 file 팁이 주근단공 위치에 도달할 때까지 file을 근관에 삽입하였다. Digital caliper로 길이를 측정하여, 이를 실제 근관장으로 정의를 내렸다.
확대한 근관 내에 #10 file을 삽입하여 측정한 전자 근관장 측정은, 명확한 수치를 얻기 위해 각 장치의 apex를 암시하는 표식을 읽음으로써 행해졌다. #45 file 크기까지 근관을 확대한 후, 실제 길이와 성형된 근관에서 #10과 #40 file을 사용하여 측정한 전자 근관장 길이의 차이를 L10과 L40으로 기록했다.
일원배치 분산분석과 Scheffe's multiple range test가 그룹 내의 네 가지 근관장 측정 차이를 분석하기 위해 사용되었다. 각 측정기에서의 L10과 L40 간에는 Student's t-test가 행해졌다.
네 가지 장치 사이의 측정 정확성은 유의한 차이가 있었다. 같은 장치를 사용했을 때, file 크기에 따른 전자 근관장 측정의 정확성은 차이가 없었다. 현 연구에서 사용된 네 가지 장치 중 EMF(i-Root의 구 모델)가 가장 정확했다.
이 한글 논문은 [대한치과보존학회지 31권5호:371-377, 2006]의 영어 논문을 한글로 번역한 것임을 밝힌다. [대한치과보존학회지 31권5호:371-377, 2006]

I. 서론
근관 길이의 정확한 측정은 성공적인 근관 치료를 위한 가장 중요한 전제 조건 중 하나이다. Apical constriction에서 근관계의 길이를 정하는 것은 근관치료를 위한 이상적인 근관장으로 여겨진다.
방사선 사진을 이용한 전통적인 방법은 전리 방사선을 사용한다는 것과 방사선상 근첨과 실제 근첨 사이의 차이 때문에 부정확하다는 것 등의 단점이 있다. 또한 필름의 위치, 방사선 조사 각도, 현상 문제와 같은 기술적 문제들이 근관장 결정을 위한 대체 방법 개발을 촉진하였다. 1962년 Sunada가 처음으로 전자 근관장 장치를 내놓은 이후 수많은 장치들이 시장에 나와 있다.
많은 장치들이 수분, 생활 치수 조직, 혈액, 다른 삼출물이나 근관 내 수세액 등 잔존물이 있는 근관 내에서 부정확하다. 여러 가지 세대를 거친 이후, 최근 근관장 측정을 위한 ‘ratio method’가 소개되었다.
이 방법에서는 두 다른 주파수에서 두 개의 동시적으로 측정된 임피던스의 비율이 근관 내의 electrode (파일)의 위치를 나타내기 위해 계산된다. 전자 근관장 측정기의 가장 최신 세대는 이러한 원리에 기반을 두고 있고, 특히 건조하거나 젖은 근관에서 모두 신뢰할 만하여 이전의 장치들과 비교해서 많은 이점을 가진다.
가장 최신 세대의 개발 이후, 전자 근관장 측정기는 인기를 얻었다. 이 세대는 2개의 주파수를 사용하며, 근관 내에 전기적 전도성을 지닌 매체의 존재 하에 근관장 측정이 가능하다.
최신 세대의 근관장 측정기의 정확성은 평균 83~93%이다. 근관장 측정기의 정확성을 더 향상시킬 필요가 있으며, 만약 신뢰할 만한 도구라는 것이 입증된다면 많은 경우에서, 근관장 측정을 위한 전통적인 방사선 방법을 대체할 수 있을 것이다. 
전자 근관장측정기는 자주 작은 크기의 file을 부착하여 사용하나, 근관장 측정에 있어 file의 상대적인 직경의 영향은 아직 밝혀지지 않았다.
실험적으로 연구가들은 종종 근관 직경에 거의 일치하는 file을 사용했다. 그러나, 제조사에서는 측정의 정확성이 근관의 크기나 측정 기구에 영향을 받지 않는다고 주장한다.
근관장 측정의 정확성이 큰 근관에서 작은 크기의 기구의 사용에 의해 영향을 받을 것인지를 명확하게 알아보는 것이 필수적이다. 근관장은 근관 성형 동안에도 변할 수 있기 때문에, 근관 충전 전에 다시 측정해보는 것이 필수적이다. 이러한 관점에서, file의 크기가 근관장 측정의 정확성에 영향을 미칠 지를 알아보는 것은 가치가 있다.
현 연구의 목적은 네 가지 근관장 측정기를 사용하여 작은 크기의 기구로 확대한 근관에서 측정하였을 때의 정확성을 비교하고, 각 근관장 측정기를 사용하여 성형된 근관에서 작은 크기의 기구와 실제 근관 직경에 맞는 기구를 사용했을 때의 측정 방법 간의 차이를 비교하는 것이었다. 

II. 재료 및 방법

치아의 선택 및 준비
10개의 건전한, 발치한 치아를 현 연구에 사용하였다. 실험 전 치아는 멸균 식염수에 보관되었고, 치주 인대를 제거하기 위해 2시간 동안 5.25% NaOCl 용액에 담갔다. 수돗물에 씻은 후, 치아를 다시 멸균 식염수에 담갔다. 각 치아마다 표준의 근관 와동이 형성되었고, 일정한 참조점을 확보하기 위해 교합면을 편평하게 삭제했다.

실제 근관장의 측정
근관 와동 형성 후, 치수강의 과도한 조직을 제거했다. #10 file(Flexofile)을 팁이 Kuttler에 의해 정의된 주근단공 평면에 도달할 때까지 근관 내에 삽입하였다. 25배율의 치과용 시술 현미경(OPMI pico Surgical Microscope)을 사용해 적절한 file 팁의 위치를 확인했다. File의 길이는 팁이 주근단공 위치에 놓였을 때 file의 rubber stop을 편평한 치관부 절단면에 위치시켜 결정했다. 그 후 cyanoacrylate를 file shaft와 rubber stop에 적용하여, rubber stop의 움직임으로 인해 야기될 수 있는 부정확한 근관장 측정을 방지했다. 측정은 digital caliper로 하였다.

전자 근관장 측정
Alginate model(Figure 1)
Alginate 인상재를 생리 식염수로 혼합했고, 이를 치근단 전도 매질로 사용하였다. 각 치아는 치경부 높이까지 alginate model에 묻어서, 근관장 측정기로 근관장을 측정할 수 있도록 하였다. 그 후 lip-clip electrode를 mold에 묻고, table 1의 네 가지 장치를 이용해 근관장을 측정했다.

 

Table 1. Four apex locators used in this study

Device
Manufacturer
Root ZX
J. Morita Corporation, Tokyo, Japan
Bingo 1020
Forum Engineering Technologies, Rishon Lezion, Israel
SmarPex
META BIOMED co., Ltd., Chungju, Korea
EMF(i-Root의 구 모델)
S-denti co., Ltd., Cheonan, Korea

 


Figure 1. Schematic diagram of alginate model (a: file, b: lip clip, c: apex locator, d: alginate).


확대 전 근관에서의 전자 근관장 측정
각 장치에서 근첨을 암시하는 표식을 읽음으로써 근관장을 측정하였다. 측정하는 동안, 생리 식염수가 근관 내 전도를 위해 사용되었다. 실제 길이와 확대 전 근관에서 #10 file을 사용하여 측정한 전자 근관장 측정 값 사이의 차이를 S10으로 기록하였다.

확대 후 근관에서의 전자 근관장 측정
#45 file 크기까지 근관을 확대한 후, #10 file과 #40 file을 사용하여 각 장치로 근관장을 다시 측정하였다. #40 file은 #10 file과 같은 방식으로 apex를 쉽게 통과할 수 있어서 선택되었다. 실제 길이와 확대된 근관에서 #10 file을 사용해 측정한 전자 근관장 측정값의 차이를 L10으로, 실제 길이와 확대된 근관에서 #40 file을 사용해 측정한 전자 근관장 측정값의 차이를 L40으로 기록하였다.

통계 분석
수집된 자료의 통계학적 분석이 SPSS version 12.0으로 수행되었다. 일원배치 분산분석과 Scheff's multiple range test로 같은 그룹에서 네 가지 근관장 측정기의 차이를 분석하였다. 각 근관장 측정기의 L10과 L40사이의 차이는 Student's t-test로 확인하였다. 각 군의 차이는 p<0.05에서 유의한 것으로 결정하였다.


III. 결과
1. S10에서, 전자근관장 측정기의 정확성은 EMF(i-Root의 구 모델), Root ZX, Bingo 1020, SmarPex의 순으로 나타났다(Table 2). EMF(i-Root의 구 모델)와 SmarPex사이에는 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
2. L10과 L40에서, 전자근관장 측정기의 정확성은 EMF(i-Root의 구 모델), Bingo 1020, Root ZX, SmarPex의 순으로 나타났다(Table 3). EMF(i-Root의 구 모델)와 Bingo 1020은 SmarPex보다 더 정확하였다.
3. 어떠한 장비도 L10과 L40사이에 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다.


Table 2. Difference (μm) between actual length and measured value with EAL in S10 (Mean ± SD)


Root ZX
Bingo 1020
SmarPex
EMF(i-Root의 구 모델)
S10
330 ± 195ab
340 ± 212ab
530 ± 316b
220 ± 178a
a, b: Groups identified by different alphabets are significantly different (p < 0.05). Groups identified by same alphabets are not significantly different (p > 0.05).

 


Table 3. Difference (μm) between actual length and measured value with EAL in L10 and L40 (Mean ± SD)


Root ZX
Bingo 1020
SmarPex
EMF(i-Root의 구 모델)
L10
550 ± 314ab
490 ± 264 a
990 ± 493 b
320 ± 204 a
L40
540 ± 310ab
430 ± 195a
1133 ± 444b
420 ± 175a
a, b: Groups identified by different alphabets are significantly different in horizontal row (p < 0.05). Groups identified by same alphabets are not significantly different in horizontal row (p > 0.05).


IV. 고찰
1962년, Sunada는 치주막과 구강 점막 사이에 6.5k?의 일정한 전류 저항이 있다는 가정에 기초하여 첫 번째 전자 근관장 측정기를 개발하였다. 이후 전자 근관장 측정기는 인기를 얻었고, 특히 가장 최신의 세대가 개발된 이후 더욱 그러하다.
이 최근 세대는 두 개의 주파수를 사용하고, 조직액에서 probing electrode의 임피던스의 변화에 기초를 둔다. File 팁이 소근단공에서 멀어질 때 근관의 임피던스는 무시할 만하나, file이 소근단공에 인접하면 근관의 임피던스 크기는 갑자기 증가한다. File 팁이 치주 인대와 같은 치근단 조직에 접촉하면 임피던스 값은 급속히 감소하며, 이는 file이 소근단공을 넘어섰다는 것을 암시한다.
전해질에 따라 잘못 판독을 하는 초기 근관장 측정기의 주요 단점은 ratio method의 도입과 그 이후 self-calibrating Root ZX의 개발로 극복되었다. Ratio method는 서로 다른 sine wave frequency를 갖는 두 개의 전기적 흐름이, 근관 내의 전해질의 유형에 상관없이 비율로써 측정될 수 있고 비교될 수 있는 임피던스를 가진다는 원칙하에 작동한다.
근관의 전기 도체 용량은 근첨 협착부에서 유의하게 증가하고, 임피던스의 비는 근첨 협착부에 도달함에 따라 급격히 감소한다. Kobayashi와 Suda는 1994년, 다른 주파수의 ratio가 결정값을 갖는다는 것을 보여주었고, 변화의 ratio rate가 근관 내 다른 전해질의 사용에 따라 변하지 않는다는 것을 보여주었다. 
Root ZX는 근관의 임피던스를 동시에 측정하기 위해 두 개의 다른 주파수(8kHz, 400Hz)를 사용한다. 장치는 그 후 8kHz 임피던스 값을 400 hz 임피던스 값으로 나눔으로써 비율 값을 결정한다. 소근단공은 비가 0.67일 때 위치한다. 근관 내 fluid의 유형은 다른 임피던스 값을 갖게 한다. 두 개의 주파수를 사용함으로써, quotient(0.67)가 항상 같으므로, 대부분의 장치는 현재 모든 유형의 fluid에서 사용될 수 있다.
Root ZX와 Bingo 1020은 두 개의 독립된 주파수인 400Hz와 8kHz를 사용하나, EMF(i-Root의 구 모델)는 500Hz와 5kHz를 사용한다. Bingo 1020의 제조사는 한 번에 하나의 주파수를 사용하는 것과, 신호의 근관 평균 square value에 기초한 측정의 조합이 장치의 측정 정확성과 신뢰도를 증가시킨다고 주장한다.
몇몇의 연구들이 Root ZX의 정확성을 평가했다. Shabahang 등에 의해 수행된 생체 내 연구는 96.2%의 정확성을 보였다. 또한 Nguyen 등은 Root ZX의 정확성이 넓은 근단공에 의해 영향을 받지 않음을 보여주었다. Bingo 1020의 생체 외 연구도 이 장비가 Root ZX만큼 신뢰할만함을 보여주었다. Tinaz 등은 생체 외 연구에서 Bingo 1020이 Root ZX만큼 정확하다는 것과 확대 전 근관에서 초보자가 사용하기에 더 쉬움을 발견했다. 
Root ZX와 Bingo 1020에 대한 많은 연구가 있으나, SmarPex와 EMF(i-Root의 구 모델)에 대한 연구는 거의 없다. 이에, 이 연구가 고안되고 수행되었다.
Root ZX의 사용 설명서에는 “근관의 근첨 협착부를 암시하는 bar가 켜졌다가 꺼진다…… 이는 file의 tip이 근단공 근처(근첨 협착부를 평균 0.2~0.3mm지남)에 있음을 암시한다.”고 서술되어 있다. Weik 등에 의한 연구는 소근단공을 넘어선 평균 거리가 0.19mm(-0.5mm~+1.73mm)였음을 보여주었다. 따라서, 이 연구에서는 각 장치의 apex를 암시하는 표식에서 electronic length를 읽음으로써 더 정확한 길이를 얻을 수 있었다.
EAL의 정확성을 평가하는 생체 외 모형은 제작하기 쉽고 연구 동안 온전하게 유지됨이 증명되었다. 견고한 alginate는 치아를 잘 지지하였고, 치근이 묻힌 상태로 근관장 측정이 잘될 수 있도록 하였다.
따라서 술자는 근관 내 file 팁의 위치에 대해 ‘모르는 상태’로 남아 있었고, 근관 성형의 apical extent를 통제하는 데 있어 근관장 측정기에 의존해야 했다. 이러한 관점에서 alginate 모형은 이전에 사용된 gelatin 모형보다 임상 상황을 잘 재현하는 것으로 보였다.
S10에서, 근관장 측정기의 정확성은 EMF(i-Root의 구 모델), Root ZX, Bingo 1020, SmarPex의 순으로 나타났다. EMF(i-Root의 구 모델)와 SmarPex 사이에는 유의한 차이가 있었다. L10과 L40에서 근관장 측정기의 정확성은 EMF(i-Root의 구 모델), Bingo 1020, Root ZX, SmarPex의 순으로 나타났다. EMF(i-Root의 구 모델)와 Bingo 1020은 SmarPex보다 더 정확했다. 이러한 결과는 예를 들면 마이크로프로세서, 내부 눈금과 같은 각 장치의 물리적, 전기적 특성에서 유래한 것으로 추정된다.
Nguyen 등은 작은 file과 큰 file을 사용해 얻은 근관장 측정값이 성형된 근관에서 비슷하다고 보고했다. 이 결과와 유사하게, 모든 장치에서 L10과 L40 사이에 통계학적으로 유의한 차이가 없었다.
게다가 foramen까지 ±0.5mm의 범위는 가장 엄격하게 수용할 만한 임상적 범위로 여겨진다. 따라서 이러한 허용 범위 내에서 얻어진 측정값은 정확한 것으로 여겨진다. 현 연구에서 SmarPex는 다른 장치보다 실제 근관장의 ±0.5mm 내 측정값의 상당히 낮은 비율을 보였다.
현 연구의 결과는 근관장 측정 장치를 사용할 때 고려해야만 하는 몇 가지 변수를 보여준다. 임상에서 각 장치의 측정 정확성을 고려해야할 필요가 있는 근관장 측정기의 사용자들은 file 크기, 근관 내 전도 매체와 같은 다양한 사용 환경에 영향을 받을 수 있다. 때때로 측정 환경에 의해 장치의 측정은 임상적 허용 한계를 초과할 수 있다. 다양한 사용 환경에서 다양한 근관장 측정기의 정확성에 관한 더 많은 연구가 필요하다.

V. 결론

1. 전자 근관장 측정의 정확성은 네 장치 사이에서 유의한 차이를 보였다.
2. 파일 크기는 큰 근관에서 같은 장치를 사용했을 때 전자 근관장 측정의 정확성에 영향을 주지 않았다.
3. 모든 상황에서 EMF(i-Root의 구 모델)는 네 가지 근관장 측정기중 가장 정확하였다.


* 참고문헌은 지면상 생략합니다.



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