Effect of Root Canal Curvature on Apical Pressure Generated by Multisonic and Syringe-Needle Irrigation: An In Vitro Study

기술 요약: 멀티소닉 및 주사기-니들 관류 시 발생하는 근단 압력에 대한 근관 곡률의 영향

문제 제식
성공적인 근관 치료는 복잡한 3차원 근관 시스템에서 바이오필름과 괴사 조직을 화학적·기계적으로 제거하는 데 달려 있으며, 이는 기계적 기구화만으로는 달성할 수 없는 과제이다. 관류(Irrigation)는 이러한 세척의 주요 메커니즘이지만, 관류 시스템의 유체역학적 프로파일은 세척의 효능과 생물학적 안전성을 모두 결정한다. 전통적인 주사기-니들 관류(SNI)는 양(+)의 근관 내 압력을 생성하여 관류액을 근단 협착부 너머로 밀어낼 수 있으며, 이는 특히 차아염소산나트륨 사용 시 심각한 압출 사고의 위험을 초래한다. 선행 연구에 따르면 양압 관류 중의 근관 내 압력은 종종 정맥 모세혈관 임계치(약 10–15 mmHg)를 초과하며, 이는 압출 위험의 대리 지표가 된다. 근관의 곡률이 전통적인 시스템에서 이러한 위험을 조절한다는 것은 알려져 있으나, 멀티소닉 관류 시스템의 근단 압력 프로파일에 미치는 구체적인 영향은 직접적으로 조사된 바 없다. 본 연구는 GentleWave G4 ProControl 멀티소닉 시스템이 생성하는 근단 압력이 SNI와 비교하여 근관 곡률에 의해 어떻게 영향을 받는지에 관한 체계적 데이터의 공백을 다룬다.

연구 방법
본 in vitro 연구에서는 고투명 레진을 사용하여 광경화 방식 적층 제조(3D 프린팅)로 제작된 90개의 표준화된 단일 근관 치아 복제 모델을 활용하였다. 모델은 ISO 사이즈 35, 0.04 테이퍼, 16mm의 작업 길이를 갖도록 설계되었다. 곡률은 근단 3mm 지점에 Schneider 기법을 통해 0°(직선), 20°(중등도 곡선), 35°(심한 곡선)의 세 가지 특정 각도로 도입되었다.

90회의 실험은 다음의 2x3 요인 설계에 따라 6개 그룹(그룹당 n=15)으로 나뉘었다:

1. 관류 시스템:
   • GentleWave G4 ProControl: 지속적인 흡입 기반 보충과 광범한 스펙트럼의 멀티소닉 에너지를 사용하는 CleanFlow 핸드피스를 이용한 멀티소닉 고속 시스템.
   • 주사기-니들 관류 (SNI): 5 mL/min의 일정한 유량으로 자동 인퓨전 펌프에 연결된 31-G NaviTip 니들(측면 배출형)을 사용함.
2. 근관 곡률: 0°, 20°, 35°.

근단 압력은 NIST 추적 가능 참조 표준에 따라 교정된 고정밀 압전 트랜스듀서(0–350 mbar 범위)를 사용하여 측정되었다. 데이터는 22 ± 1°C의 증류수를 사용하여 1,000 Hz의 샘플링 속도로 12초간의 활성 구간 동안 수집되었다. 실험 설정은 폐쇄형 환경을 만들기 위해 밀폐된 아크릴 챔버를 포함하였다. 통계 분석은 Tukey의 HSD 사후 검정(α = 0.05)을 동반한 이원 분산 분석(two-way ANOVA)을 사용하여 수행되었다.

주요 결과
본 연구는 모든 곡률 수준에서 두 관류 시스템에 대해 뚜렷한 압력 프로파일을 나타냈다:

• GentleWave G4 ProControl: 모든 곡률에 대해 일관된 **음(-)**의 근단 압력을 생성하였다. 평균 압력은 20°에서 -32.63 mmHg, 35°에서 -36.18 mmHg였으며, 직선 근관은 -34.94 mmHg였다. 이 시스템은 근관 기하학적 구조와 관계없이 음압 특성을 유지하였다.
• 주사기-니들 관류 (SNI): 모든 구성에서 **양(+)**의 근단 압력을 생성하였다. 압력은 곡률에 따라 크게 변했다:
  • 0° (직선): 163.17 ± 0.10 mmHg (가장 높은 압력).
  • 35° (심한 곡선): 64.49 ± 0.14 mmHg.
  • 20° (중등도 곡선): 50.80 ± 0.14 mmHg (가장 낮은 압력).
  • 모든 SNI 압력은 정맥 모세혈관 임계치(10–15 mmHg)를 유의하게 초과하였다.

통계적 결과:

• 장치 효과: 관류 시스템이 근단 압력 분산의 83.7%를 설명하는 지배적인 요인이었다 (η² = 0.837).
• 곡률 효과: 근관 곡률 자체는 무시할 만한 수준의 분산을 설명하였다 (η² < 0.001).
• 상호작용: 유의미한 장치 × 곡률 상호작용이 관찰되었으며 (p < 0.001), 이는 곡률이 압력에 미치는 영향이 거의 전적으로 사용된 관류 장치에 의존함을 나타낸다.
• 차이의 크기: 두 시스템 간의 평균 압력 차이는 곡선 근관에서 80 mmHg를 초과하였고, 직선 근관에서는 200 mmHg에 육박하였다 (p < 0.001).

의의 및 주장
저자들은 GentleWave G4 ProControl 시스템이 직선, 중등도 곡선, 심한 곡선 근관 모두에서 음의 근단 압력 프로파일을 유지하는 반면, SNI는 일관되게 압출 위험 임계치를 초과하는 양의 압력을 생성한다고 결론지었다.

본 연구는 근관 곡률이 근단 압력에 미치는 영향이 장치 의존적이라고 주장한다. 곡률이 SNI의 압력 역학(직선 근관에서 가장 높은 배압 발생)을 유의하게 변화시키는 반면, 멀티소닉 시스템의 흡입 프로파일은 테스트된 범위 내에서 곡률에 거의 영향을 받지 않고 안정적이었다. 이는 구조적으로 복잡하거나 심하게 굴곡진 근관에서 전통적인 양압 전달 방식이 가장 가변적이고 예측 불가능한 압출 위험을 보이는 것과 대조되는, 멀티소키닉 관류의 구조적 안전 이점을 시사한다.

저자들은 증류수, 합성 레진 모델, 폐쇄형 챔버의 사용으로 인해 절대적인 압력 값이 in vivo 상황과는 다를 수 있으나, 상대적인 순위와 멀티소닉 시스템의 근본적인 음압 특성은 견고하다고 언급하였다. 이러한 결과는 멀티소닉 관류의 근단 압출에 대한 안전성 우위를 뒷받침하며, 역사적으로 신뢰할 수 있는 근단 관류 제어가 어려웠던 근관 해부학적 구조에서의 유용성을 강화한다.