최소침습 치의학의 관점에서 치아우식은 ‘관리’의 대상이며, 치료의 목표는 경조직 보존, 치수 생활력 유지, 우식 병소의 활성도 조절이다. 우식을 예방한다는 것은 우식의 진행을 ‘조절’ 한다는 뜻으로 치태 관리가 가장 먼저 선택되는 치료방법이며, 병소의 재광화를 유도하되 와동이 형성된 우식 병소는 위생관리가 되지 않는 경우에 한해 수복 치료를 권장한다. 우식의 제거는 수복물을 잘 유지하기 위한 정도로만 시행하면 되고, 세균에 감염되어 있거나 치수에 근접한 탈회 조직을 반드시 제거할 필요가 없다고 하였다[1,2].

1800년대에 Black[3]은 와동을 형성할 때의 주요 원칙으로 ‘예방적 확대(extension for prevention)’ 개념을 강조하였다. 잠재적인 우식 이환 가능성을 고려하여 와동을 확대 형성하는 것으로 이 과정에서 상당량의 건전 치질이 소실되었다. 그러나 접착 시스템의 발전과 더불어 생체 유사 재료 개발, 치아우식의 발생 기전에 대한 이해도 향상에 따라 우식의 발견 및 진단 기준이 마련되면서 최소침습 치의학 관점이 주목받게 되었고 조직학적 수준에서의 치아 우식 관리에 대한 관심이 증가되었으며 우식의 치료법에 대한 인식의 전환이 이루어지고 있다[4].

비교적 최근에 개발된 resin infiltration은 미세 침습(microinvasive) 개념에 기반을 두고 있으며, 평활면의 비 와동성 초기 우식의 치료 시 효과적인 방법이다[5]. Resin infiltration의 원리는 흐름성이 좋은 저점도의 광중합형 레진이 치아 표면에 적용되었을 때 모세관현상을 통해 탈회된 법랑질 내로 스며들어가 다공성 구조를 채움으로써 병소의 표층을 막는 것이다. 결과적으로 외부로부터의 유기산 침투 경로를 구조적으로 막음으로써 우식의 진행을 늦추는 효과가 있다. 또한 치질을 삭제하지 않아도 되기 때문에 치아의 구조를 보존하는 것이 가능하고, 탈회로 인해 약화된 치질의 경도 향상 등 물리적인 강화가 일어난다. 그리고 치수를 자극하지 않아 술 후 민감증이나 치수 염증이 발생되지 않고, 침투 레진이 병소의 다공성 구조를 채움으로써 백반양 병소(white spot lesion)의 광학적 특성을 변화시켜 심미적인 회복도 가능하다고 보고되고 있다[6-9].

Resin infiltration을 단독으로 초기 우식 병소에 적용하는 기법에 이어, 타 수복법과 병행하는 기법 또한 많이 시도되고 있다. Kielbassa 등[10]은 초기 우식이 존재하는 교합면의 열구 전색 시 탈단백(deproteinization)을 통해 유기물을 제거하고 resin infiltration을 먼저 시행하였을 때, 복합레진 전색제와의 계면에서 초기 접착이 향상되어 열구 전색의 질이 향상되었으며 임상적으로 교합면 우식의 관리에 유용하다고 보고하였다. Körner 등[11]은 탈회된 법랑질의 복합레진 수복 시 자가부식 접착제(self-etch adhesive) 또는 접착 레진(unfilled adhesive)을 사용하는 경우 레진 수복에 앞서 resin infiltration을 먼저 시행하는 것이 변연부 완전성(marginal integrity)을 향상시키는데 효과가 있었다고 하였다. Espigares 등[12]은 복합레진 수복 후 resin infiltration을 시행 시 변연부 미세 간극(micro-gap)의 밀폐 효과를 보이며, 수복물의 장기간 예후에도 유리하다는 연구결과를 발표한 바 있다.

이 연구에서는 법랑질 와동 형성이 시작되어 수복이 필요한 평활면 우식 병소에 대해 복합레진 수복 시행 시 resin infiltration을 병행하는 최소 침습 치의학 관점에 입각한 새로운 기법을 적용함으로써, 치질 삭제 범위를 줄이는 측면에서의 효용성을 평가하였다. 또한 resin infiltration을 복합레진 수복 전에 적용하는 방법과, 복합레진 수복 후에 적용하는 방법 간에 어떠한 차이가 있는지를 확인하고자 하였다.

이 연구는 부산대학교치과병원 생명윤리심의위원회의 심의를 거쳐 수행하였다 (PNUDH-2018-009).

접착 수복에 있어 치료의 성공 여부는 치아 경조직과 수복물 간의 적당한 접착력과 변연의 완전성에 따라 결정된다[18]. 성공적인 접착을 얻기 위해 전통적인 접착수복법에서는 연화상아질 및 탈회된 법랑질 변연부를 모두 제거하는 것이 추천되었다[19,20]. 이 연구에서는 최소침습 치의학 관점에 입각하여 가능한 많은 양의 치아 경조직을 보존하면서 유의한 접착 성공을 얻기 위한 방법으로 resin infiltration을 병용하는 기법을 적용하였으며, 두 기법을 적용하는 순서를 달리 하였을 때 복합레진 수복물의 장기적인 예후를 예측해 봄으로써 임상적 효용성을 평가하고자 하였다.

Micro-CT를 이용한 치료 전후의 병소 평가를 통해 복합레진 수복과 resin infiltration을 병용하는 기법은 전통적인 접착 수복기법과 비교할 때 와동의 삭제 범위를 줄이는데 도움이 되었음을 확인하였다. 치아 삭제 기준은 레이저 형광법(laser fluorescence)을 활용하여 설정하였다. Lussi 등[15]은 DIAGNOdent 측 정값이 14-20의 값을 나타낼 때에는 예방적 처치가 필요하며, 측정값이 21 이상일 경우 예방적 처치와 더불어 수복이 필요하다고 하였다. 이 기준에 준하여 해당 치아의 삭제 시 DIAGNOdent pen (KaVo, Germany)으로 측정한 형광값이 20 이하가 되었을 때 삭제를 중지하였다. 특히 resin infiltration을 먼저 시행하고 복합레진을 수복한 IPF 군에서는 resin infiltration 적용 후 법랑질의 강도와 색조가 회복되므로[21,22], 시각적으로 와동의 크기가 작게 느껴지며 저속 핸드피스를 사용할 때 와동 주변의 치질이 보다 단단하다고 느껴졌다. Infiltrant resin이 적용된 부위에서 측정한 레이저 형광값 또한 감소하여 와동 형성 과정에서 치질을 적게 삭제하려는 시도에 도움이 되었다고 사료되었다.

치료 전후의 변화를 평가하기 위한 micro-CT 촬영 시 시편의 위치 변화를 최소화 하기 위해 zig를 제작하고 초기 촬영조건을 기록함으로써 2차 촬영 시 위치 변화로 인한 오차를 줄이고자 노력하였다. 동일한 위치의 영상으로 방사선 밀도 변화를 평가 한 결과, 전반적으로는 치료 전후에 탈회 법랑질 부위의 방사선 투과도 양상은 유사하였다. 단, 치료 후 촬영한 시편에서 침투 레진이 적용된 잔여 탈회부위의 방사선 불투과성이 다소 증가되어 나타났다. 침투 레진 자체는 방사선 불투과성을 나타내는 성분을 포함하지 않기 때문에 탈회부위의 방사선 불투과상의 변화가 없을 것으로 예상되었다. 그러나 micro-CT 촬영 원리를 고려해 보았을 때, cone-beam x-ray가 조사될 때 각 지점의 방사선 밀도가 기록되고 정보가 컴퓨터 내에서 2차원 및 3차원으로 재구성되어 최종 영상이 만들어진다는 것을 생각해 본다면, 복합레진이 방사선 불투과상을 나타내므로 이로 인한 x-ray 산란 등에 의해 동일한 위치에서의 방사선 밀도가 다르게 측정될 가능성이 있다고 판단되었다[23,24]. Resin infiltration 시행 후 잔존 탈회 법랑질의 방사선 밀도 변화는 본 실험에서 유의한 의미를 갖지는 않으나, 본 기법을 적용한 수복물이 2차 우식 환경에 노출되었을 때 병소의 진행 여부에 대한 추가 연구를 진행한다면 micro-CT 촬영 기법이 유용할 것이라고 사료되었다.

공초점 레이저 주사현미경으로 관찰한 레진 침투 양상 평가 결과 resin infiltration 기법의 효율성 및 효과를 확인할 수 있었다. 수복 직후 평가에서 IPF 군에서는 infiltrant resin이 적용되었을 것으로 생각되는 부분의 상당량이 와동 형성 과정에서 제거되었음에도 불구하고 복합레진 하방에 일부가 남아있음을 확인할 수 있었다. 한편, PFI 군의 경우 저점도 레진이 수복물을 관통할 수는 없으나 계면을 통해 잔존 탈회병소 내부로 침투된 양상이 확인되었다. 이를 통해 침투 레진은 복합레진 충전과의 적용 순서에 관계없이 임상적으로 충분한 효율성을 가진다고 평가할 수 있다.

인공 우식 환경에 노출시킨 후 평가 한 결과, 녹색 형광의 강도가 강해졌고, 병소 부위의 전반적인 탈회 정도가 심해졌다고 판단되었다. 이에 반해 붉은 형광이 탐지되는 범위 및 강도는 인공탈회 전후에 거의 변화가 없었다. 즉, 변연부를 포함하여 병소 본체 내부로 침투한 레진은 우식 유발 환경에 노출되더라도 소실량이 크지 않고, 상당량이 처음 적용된 위치에 유지될 수 있을 것으로 평가되었다. 이를 통해 이전 연구에서 보고된 바와 같이 resin infiltration을 적용함으로써 산의 침투 경로가 효과적으로 차단될 수 있음을 확인하였고[25], 침투 레진이 유지되고 있는 부분은 우식 유발 환경에서 저항성을 가질 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 2차 우식 등으로 수복물 주변에서 탈회가 진행되더라도 치질의 파괴가 일어나지 않았다면 재치료 방법으로 기존의 수복물 주변에 resin infiltration을 적용하는 방법을 고려해 볼 수 있고, 예방적 처치를 함께 시행 시 치질의 재광화도 기대할 수 있을 것이다.

질산은 용액에 침지 후 micro-CT를 이용하여 수복물 변연의 미세 누출 양상을 확인해 본 결과, IPF 군에 비해 PFI 군에서 누출이 더 빈번하게 발생하였음이 확인되었다. 두 실험군에서 공통적으로 질산은 용액이 계면을 따라 침투하였음이 확인되었고, 열순환 이후 치아로부터 수복물로 이행되는 계면의 일부에서 미세한 틈이 형성되었다고 사료되었다. 단, PFI 군의 일부 시편에서 잔존 탈회 법랑질의 표면상으로 질산은이 침투된 양상을 보인 것에 주목할 필요가 있다. 이 경우, 레진 접착을 위해 도포한 접착제가 잔존 탈회 법랑질 내부로 일부 스며들어 짧은 resin tag를 형성하였으며, infiltrant resin이 침투되는 것을 막았을 가능성이 있다. 또한 열순환 과정에서 치질 내로 충분히 스며들지 못한 접착제가 소실되었고, 이 공간을 통해 외부 물질이 유입될 여지가 있다고 판단하였다. Resin infiltration이 수복물과 치질 사이의 간극을 효과적으로 밀폐시킬 수 있다는 연구결과가 있었으나[12], PFI 군의 경우 치아 삭제 후에 와동 주변에 남은 탈회 법랑질과 복합레진의 접착이 IPF 군에 비해 충분히 이루어지지 않을 수 있다는 점을 고려해야 한다. 이 경우 복합레진 수복 이후에 resin infiltration을 적용함으로써 탈회 법랑질의 물성이 개선되고, 수복 직후 변연부의 추가적인 밀폐를 얻을 수 있다 하더라도 장기적인 예후는 좋지 않을 수 있다고 사료되었다. 따라서 탈회된 치면에 resin infiltration을 먼저 적용하고 복합레진 수복을 시행하였을 경우에 보다 양호한 접착 결과를 얻을 수 있을 것이라 판단되었다.

본 연구는 최소 침습적 관점에 기반하여 복합레진 수복을 위한 치질 삭제범위를 줄이기 위한 시도로 resin infiltration을 활용하여 탈회가 진행중인 우식 병소를 보다 적극적으로 관리하는 방안을 제안하고자 하였다. 이 연구에서는 형태가 표준화되지 않은 자연 우식 병소를 사용하였기 때문에 치질을 어느 정도 절약할 수 있었는지에 대해 객관적인 수치로 비교하는 것은 불 가능하였다. 비록 이 연구에서는 정성적인 평가 결과만을 제시하였으나, 본 기법을 적용하여 치질과 수복물 계면에서의 접착 강도를 평가하거나, 복합레진 수복에 사용하는 접착 시스템을 다양하게 적용하였을 때의 차이를 정량적으로 분석하는 연구가 추가된다면 객관적인 근거로써 도움이 될 것이다. 더불어 resin infiltration을 적용한 후 치아 삭제를 시행하지 않고 복합레진을 적용하여 와동의 표면을 막는 기법과의 비교를 통해 치질을 좀 더 보존할 수 있는지의 여부를 평가해 보는 것도 의미 있을 것이라 사료되었다.

이 연구는 탈락된 유구치의 인접면 우식 병소를 대상으로 진행되었으나, 와동이 형성되기 시작한 전치부 평활면 우식의 치료에도 이 기법을 적용할 수 있다. 단, 얕고 넓게 진행되는 전치부 우식에 비해 구치부 인접면 우식은 접촉점 주변에 국한되어 나타나므로 병소의 범위나 진행 양상에서 차이를 보일 수 있다는 점을 감안하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

치과 치료에 대한 협조를 기대하기 어려운 영유아에서 초기 우식이 발견되었을 때, 일반적으로는 위생관리교육을 시행하고, 불소도포, 식이조절을 포함하는 예방관점에서의 처치를 시도한다[26]. 예방적 요소를 강화하였음에도 불구하고 병소의 탈회가 지속된다면 보다 적극적인 처치가 필요하며, 본 연구에서 사용한 기법을 적용한다면 평활면 상에서 와동이 형성되기 시작한 병소에 대해 최소한의 개입을 통해 보다 관리하기 쉬운 상태로 바꿀 수 있다는 점에서 효용성을 가진다고 평가할 수 있다. 단, 복합레진 수복 및 resin infiltration 모두 방습이 중요한 술식으로 어느 정도 환자의 협조도를 요구한다는 점에서 본 기법을 임상에서 적용하기 위해서는 행동 조절을 비롯한 추가적인 임상 환경이 뒷받침되어야 할 것이다.

최소침습 치의학 관점에서 볼 때 수복이 필요한 유치의 우식병소에 대하여 복합레진과 resin infiltration을 함께 사용하는 기법은 전통적인 접착수복법에 비해 치아의 삭제범위를 줄인다는 측면에서 의미가 있다. 단, 복합레진 수복과 resin infiltration을 병용할 때는 계면의 미세누출 가능성을 고려하여 resin infiltration을 먼저 시행한 후 와동 형성, 복합레진 수복 순서로 진행하는 것이 추천된다.