치주치료 시 치태와 치석제거를 위해 초음파 스케일러가 널리 사용되고 있지만, 강하고 빠른 진동 운동을 하는 초음파 스케일러 팁의 특성 상 임플란트나 수복물의 표면을 손상시켜 표면을 거칠게 하여 치태 형성을 가속화시킬 수 있다. 따라서 최근 이러한 스테인리스 스틸 팁의 단점과 치태 제거 효율이 떨어지고 쉽게 부러지거나 변형되기 쉬운 비금속 팁의 단점을 보완한 새로운 구리 합금 스케일러 팁이 소개되었고 임플란트 및 수복물의 표면 손상을 적게 일으키는 것으로 보고되었다. 그러나 선행연구들에서는 스케일러 팁이 시편에 90도 수직가압으로 거칠기를 형성하는 기계를 사용하여서 실제 임상에서 나타나는 거칠기를 재현하지 못하는 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 구리 합금 스케일러 팁을 비롯한 수종의 스케일러 팁을 임플란트와 수복물 재료 표면에 실제 스케일링 시와 같이 적용하였을 때 표면 거칠기에 미치는 영향을 평가하고자 하였다.
연구재료로는 포셀린, 티타늄, 지르코니아, 제3형 금합금의 지름 15mm, 높이 1.5mm의 원반형 시편을 준비하였고, 실험기구로는 스테인리스 스틸 스케일러 팁(SS), 플라스틱 핸드 큐렛(PS), 구리 합금 스케일러 팁(IS)을 이용하였으며, 거칠기를 형성하지 않은 시편을 대조군으로 하였다. 시편의 개수는 각 치과 재료 당 기구 별로 4개씩 총 64개를 사용하였다.
표면 거칠기는 한 명의 숙련된 치주과 의사가 40g의 힘으로 시편의 표면과 기구 팁의 각도가 일정하게 되도록 하여 1초에 1회 5㎜ 수평 왕복 운동을 30초 동안 시행하여 형성하였다. 초음파 스케일러는 시편의 표면과 팁이 15도가 유지되도록 하면서 30초 동안 충분한 주수 하에 최대출력으로 조작하였다. 핸드 큐렛은 시편의 표면과 큐렛의 날이 45도가 유지되도록 하면서 시행하였다.
각 시편을 주사전자 현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 200배, 1000배로 관찰하였고, 원자현미경(Atomic Force Microscope)과 표면조도 거칠기 단차 측정기(Surface Profiler)를 이용하여 표면 거칠기(Ra, ㎛)를 측정, 분석하였다. 통계분석으로는 기구 간의 거칠기 차이를 일원분산분석(one-way ANOVA)을 이용하여 분석하였으며, 사후분석은 Tukey검정을 사용하였다(P<0.05).
실험 결과 주사 전자 현미경으로 관찰 시 표면 거칠기의 증가는 스테인리스 스틸 팁(SS)에서 가장 컸으며 구리합금 스케일러 팁(IS)에서 가장 적게 나타났다. 원자현미경으로 표면 거칠기를 측정한 결과, 스테인리스 스틸 팁(SS)은 포셀린 군과 제3형 금합금 군에서 대조군과 플라스틱 핸드 큐렛(PS), 구리 합금 팁(IS)보다 표면 거칠기가 유의성 있게 크게 나타났고, 구리 합금 팁(IS)은 포셀린 군에서는 스테인리스 스틸 팁(SS)에 비해, 금합금 군에서는 스테인리스 스틸 팁(SS)과 플라스틱 핸드 큐렛(PS)에 비해 표면 거칠기가 유의성 있게 적게 나타났다(P<0.05). 표면조도 거칠기 단차 측정기로 표면 거칠기를 측정한 결과, 스테인리스 스틸 스케일러 팁(SS)은 모든 군에서 대조군 및 플라스틱 핸드 큐렛(PS)과 구리 합금 팁(IS)보다 표면 거칠기가 유의성 있게 크게 나타났으며, 구리 합금 팁(IS)은 모든 군에서 스테인리스 스틸 스케일러 팁(SS)에 비해 표면 거칠기가 유의성 있게 적게 나타났다(P<0.05). 제3형 금합금은 포셀린, 티타늄, 지르코니아 군에 비해 스케일링 기구에 의한 표면 거칠기의 증가가 크게 나타났다.
이상의 연구결과 새로운 구리 합금 스케일러 팁은 티타늄 및 치과 수복 재료의 표면 거칠기에 영향을 주지 않음으로써, 임플란트 및 수복치료 된 치아를 스케일링 시 전통적인 스테인리스 스틸 스케일러 팁의 대용품으로 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

In the periodontal treatment, ultrasonic scaler is being widely used for removal of dental plague and calculus, but it is also has been considered as a method has strong and fast vibration that can bring up the damages on surface of implant and restoration and accelerate the deposition of dental plague. And non-metallic tip also has shortcomings of easy deformation, easy breaking and less removal effectiveness. To remedy these demerits of conventional tips, new type of scaling tip was introduced, which is cooper alloy base and reported that it has less effect on surface of dental implant and restoration. However, previous studies about this cooper alloy tip limited to reconstruct actual clinical situation due to the method used which set as pressurizing vertical direction (90’ angled). Therefore this study designed to investigate the effect of different scaling tips including cooper alloy tip on the surface roughness by the method which is actually in use in clinical situation.
Four different dental materials sized 15mm diameter, 1.5mm thickness of Porcelain, Titanium, Zirconia, Type Ⅲ gold alloy were used for the experiment. Plastic hand curette (PS), cooper alloy new tip (IS), stainless steel tip(SS) were used as testing appliances. Specimens that have no roughness formation on the surface were prepared as control group, and 4 specimens for each material and appliance group and totally 64 of specimens were used for this study.
Surface roughness was formed by one dedicated skilled periodontist with 5mm long, 1 horizontal-reciprocating motion per second for 30 seconds by 40g force. The magnitude of scaler was maintained as a maximum limit under enough water irrigation. The angle of instrument tip and the specimen surface was maintained constantly with 15 angle degree in the scaler tip while 45 angle degree in hand plastic curette.
To examine the surface roughness of each specimen, field emission scanning electron microscope(SEM) of 100x and 200x magnification was used. Atomic force microscope and surface profiler were used for measuring of surface roughness(Ra, ㎛). To investigate the difference of surface roughness between instrument groups, one way ANOVA and Tukey HSD test as post-hoc were porformed(P<0.05).
According to SEM, most increased surface roughness was observed in SS group while decreased in IS groups. Surface roughness measurement by atomic force microscope presented that the surface roughness of SS group was significantly greater than those of PS, IS and control groups in the type Ⅲ gold alloy group(P<0.05). And IS group showed lesser surface roughness compared to SS group in Porcelain and gold alloy group(P<0.05). According to surface profiler, surface roughness of SS group showed greater than those of PS, IS and control groups and IS group showed lesser than those of SS group in all specimen groups(P<0.05).
As a result of this study, newly developed cooper alloy scaler tip had caused minimal roughness in the surface of implant and dental materials, therefore it might be a useful instrumental option for prophylasis of implant and restored teeth.