전기硏 소이코리아센터, 초음파 이용한 ‘치아 생활력 평가 기술’ 개발

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2009-03-22 12:08

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창원--(뉴스와이어)--최근 레저스포츠 활동 등의 확산으로 외부 충격 등 외상(dental trauma)에 의한 치아 손상 사례가 증가하고 있는 가운데, 치아 손상 정도를 초음파를 통해 고통없이, 환부에 상처를 내지 않는 방식(비침습적)으로 실시간 검사할 수 있는 시스템이 국내 연구진과 러시아연구진의 공동연구를 통해 세계 최초로 개발됐다.

기술이전을 통해 상용화될 경우 부정확한 치아손상 판별로 인한 불필요한 신경치료 과정을 줄이고 환자별 정확하고 효과적인 치료가 가능할 것으로 기대된다.

한국전기연구원(원장 유태환 / www.keri.re.kr) 소이코리아센터(센터장 강욱 SOI-KOREA Center / www.soikorea.org)는 교육과학기술부의 해외우수연구소유치사업의 일환으로 러시아 국립광학연구소(S. I. Vavilov State Optical Institute)와의 공동연구를 통해 초음파를 이용하여 치아의 생활력을 정확하게 검사할 수 있는 의료용 초음파 시스템을 개발했다고 밝혔다.

소이코리아센터는 이번에 개발된 시스템을 이용하여 연세대학교 치과대학병원(이승종, 박성호 교수)과 공동으로 임상연구를 1년간 수행했으며, 그 결과, 치아의 생활력 정도를 상처를 내지 않는 방식으로 정확하게 검사할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

기존에는 치아 생활력 검사로서 치아의 신경 부위에 전기 자극을 주어 환자가 감지하는 지의 여부를 통해 치수 내 신경 조직의 반응 여부를 확인하는 EPT(electrometric pulp testing) 방법을 주로 사용해 왔다. 그러나 이 방법은 환자가 전기총 모양의 장치를 치아에 직접 댄 상황에서 전기자극을 경험해야 하기 때문에 불편하고 심리적 불안 등 다소의 고통이 수반된다.

또한 정확성 측면에서도 치아의 신경 조직에 대한 반응만을 이용하기 때문에, 치수 생활력 평가를 위한 직접적이고 정확한 방법이 될 수 없다는 지적이 제기돼 왔다. 특히 치아의 외상 직후에는 치아의 생활력과는 무관하게 전기 자극에 반응을 하지 않는 경우가 약 50% 정도에 이르고 있고, EPT 검사 결과가 음성이 나왔을 경우에도 장기적으로는 손상 입은 치아가 치유되어 양성으로 바뀌는 경우도 보고되는 등 EPT는 정확한 치아 생활력 검사에 여러 한계를 가지고 있다는 지적이다. 이러한 요인들 때문에 치아에 손상을 입은 환자가 정확한 예후에 대한 판정 없이 신경치료를 받는 경우도 종종 발생하고 있다.

이러한 상황에서 한국전기연구원이 러시아 국립광학연구소 연구진과 함께 초음파 센서를 치아 부위에 간단히 접촉시키는 것만으로 치아의 혈류 속도를 검출해 내는 ‘고대역 초음파 혈류 측정 기술’을 개발하는데 성공한 것이다.

한국전기연구원과 러시아국립광학연구소가 교육과학기술부의 지원 아래 공동으로 연구한 ‘고대역 초음파 혈류 측정 기술’은 초음파 발생 및 검출 기술과 신호 처리 기술을 결합하고 고대역 초음파를 이용함으로써 초음파 접촉 부위 근방에 존재하는 미세 혈관의 혈류 속도를 인체 조직의 파괴없이 측정할 수 있는 기술이다. 초음파는 가청 주파수 이상의 음파로써, 이를 인체에 비춘 후에 반사된 초음파를 분석함으로써, 인체 내부 기관의 구조 또는 혈류 속도 등 비침습적으로 측정할 수 있다.

과제책임자인 한국전기연구원 소이코리아센터 배영민 박사(사진)는 “연세대학교 치과대학병원과 공동으로 개발된 기술을 이용하여 치아의 생활력을 검사할 수 있는지에 관한 임상 연구를 1년간의 수행한 결과, 개발된 초음파 혈류 속도 측정 기술을 이용하여 치수 내의 혈류 속도를 측정하고, 이를 통해 치아의 생활력을 검사할 수 있음을 확인했다”며 “이 연구 결과는 한국보존학회의 2008년도 추계학술대회에 발표하여 호응을 얻은 바 있다.”고 밝혔다.

배영민 박사팀과 함께 임상연구를 진행한 연세대 치과병원 박성호 교수는 “현재까지는 치아 범랑질의 두께 및 색 등의 문제로 인해, 치수 내 혈류 속도를 적절히 측정할 수 있는 방법이 존재하지 않았다” 면서 “전기연구원이 개발한 시스템은 환자의 불편이 따르고 정확성이 떨어지는 EPT법을 대신해 치수 내 미세 혈류 검출 및 정확한 치아 생활력 검사가 가능하므로 장비사용상의 몇가지 점만 개선한다면 향후 치과진료에서 환자와 의료진의 불편을 개선하는데 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

배박사 팀이 개발한 의료용 초음파 시스템은 지난 1월 식품의약안전청으로부터 의료기기 허가를 승인받았다. 한국전기연구원은 향후 병원에서 활용할 수 있는 임상 프로토콜 개발을 위한 임상 연구를 추가적으로 수행한 후에, 의료기기 관련 업체에 기술 이전 등의 상용화에 나선다는 계획이다.

<정확한 치아 생활력 검사의 중요성>
:치아는 치아의 외부를 구성하는 경조직인 법랑질과 상아질, 그리고 내부에 존재하는 치수(pulp)로 구성되며, 치수에는 신경 조직과 미세 혈관의 네트워크가 존재한다. 외부 충격 등의 외상(dental trauma)으로 인해 치아의 생활력에 손상이 발생하였을 때, 장시간 방치하면 치아의 괴사가 발생해 치아를 잃을 수 있다. 따라서, 조기에 치아의 괴사 가능성을 진단하고 이에 적합한 신경 치료 등을 시술해야 한다. 그러나, 신경치료를 위해서는 치아 내부의 모든 신경조직이 제거돼야 하고 이 경우 원상태로의 복원이 불가능하기 때문에, 치료 이전에 외상을 입은 치아에 괴사가 일어날 수 있는지, 아니면 치유될 수 있는지에 대한 진단이 선행돼야 한다. 결국 치아 손상으로 고통 받는 환자를 위해서는 손상을 입은 치아에 대해 정확한 치아 생활력 검사로 예후 판정을 해야 하며, 이에 따른 환자별 맞춤 치료가 이루어져야 한다. 정확한 치아 생활력 검사가 필요한 이유다.

한국전기연구원 개요
한국전기연구원(KERI)은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. 1976년 국가공인시험기관으로서 첫 출발한 이후 2017년 기관평가에서 우수 등급을 획득하는 등 최고 수준의 전기전문연구기관이자 과학기술계 대표 정부출연연구기관으로 성장했다. 현재 경남 창원에 소재한 본원 외에 2개의 분원(안산, 의왕)이 있으며, 전체 직원수는 620여명에 달한다. KERI는 실현 가능하면서도 대규모 파급효과가 기대되는 연구과제를 집중 선정하여 국가사회에 기여하는 대형 성과창출을 위해 연구개발에 매진하고 있다. 주요 업무분야는 차세대전력망 및 신재생에너지, 초고압직류송전(HVDC), 전기추진 및 산업응용 기술, 나노신소재 및 배터리, 전기기술 기반 융합형 의료기기, 중전기기 시험인증 등이 있다.

웹사이트: http://www.keri.re.kr