Name: 체외(In Vitro ) 티타늄 실린더에 사용되는 Er, Cr : YSGG 및 다이오드 레이저의 효과 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-06T13:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: 학습하세요 Er,Cr:YSGG 및 다이오드 레이저를 사용한 티타늄 표면 처리 방법을 통해 임플란트 주위염 치료 효과를 평가하는 기법입니다. 온도 측정과 표면 거칠기 분석으로 레이저 적용의 영향을 확인합니다.

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참고: 기존 임플란트와 동일한 소재로 제작되고 SLA 기술로 임플란트 표면을 복제하도록 설계된 티타늄 실린더는 높이가 10mm이고 직경이 5mm입니다. 깊이 7mm, 너비 3mm의 캐비티가 실린더 중앙에 위치합니다(그림 2). 3mm의 너비는 가장 깊은 지점에서 1mm로 줄어듭니다. 프로파일로미터로 표준 임플란트의 표면 거칠기를 측정하는 것은 불가능합니다. 임플란트 표면을 시뮬레이션하는 것과 동일한 재료를 사용하여 제조업체가 설계한 티타늄 실린더 상단의 5mm 직경의 평평한 표면에 적용된 레이저의 효과를 평가할 수 있었습니다. 또한 실린더 중심에서 온도 변화를 측정하기 위해 티타늄 실린더의 바닥 표면 중심에서 열전대 팁이 배치될 실린더 깊이를 향해 깊이 7mm, 너비 3mm의 홈이 만들어졌습니다. 이 홈을 사용하면 외부 표면에 의존하지 않고 실린더 내부에서 처리된 표면의 온도 변화를 평가할 수 있습니다. 3차원 영상은 원자력 현미경(Atomic Force Microscope, AFM)을 사용하여 특별히 제작된 티타늄 실린더의 평평한 표면을 분석하여 얻었습니다. 940nm 다이오드(0.8 W28, 1.3 W29, 1.8 W30) 및 2.780 nm Er,Cr:YSGG(1.5 W31, 2.5 W31, 3.5 W32) 레이저를 회사 권장 사항에 따라 세 가지 다른 와트수로 사용했으며, 각각 20초 및 40초 적용 시간으로 12개 그룹을 구성했습니다. 적용 후 거칠기 평가를 위해 제어 그룹이 추가되었습니다. 손가락 지지대가 있는 스탠드는 적용하는 동안 Ti 실린더를 안정적으로 유지하기 위해 3차원 프린터에서 인쇄되었습니다(재료 표).
1. 샘플 크기
<ol>
	<li>G*Power 프로그램의 검정력 해석을 사용하여 표본 크기를 계산합니다. 각 그룹에 대한 최소 샘플 수는 효과 크기 d: 0.6906, 표준 편차 16.8, 검정력: 0.80 및 α: 0.05로 온도 변화에 대한 n=8 샘플로 결정되었습니다. 참고: 이 연구에서는 300μm 직경의 팁(e3 팁)과 360° 발사 탄성 RFPT5-14 팁(580μm 직경 및 14mm 길이)의 940nm 다이오드 레이저가 장착된 Er,Cr:YSGG 레이저를 레이저 시스템으로 사용했습니다(그림 1).</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig01.jpg"> 
그림 1: 사용된 기기 및 장비. (A) 다이오드 레이저, (B) Er,Cr:YSGG 레이저, (C) E3 팁, (D) RPTF5-14 팁. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67955/67955fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
2. 실무 그룹 결정
<ol>
	<li>임플란트 주위 점막염에 주머니 내 적용을 위해 권장되는 Watt of lasers를 이상적인 사용 조건으로 사용하십시오. 또한 권장 와트에 비해 연구 그룹에 하나의 낮은 값과 하나의 높은 값을 포함합니다. 여기서 사용한 값은 Er, Cr:YSGG의 경우 1.5W, 3.5W, 다이오드 레이저의 경우 0.8W와 1.8W입니다.</li>
	<li>작동 시간이 온도 변화에 미치는 영향을 평가하기 위해 적용 시간을 20초 및 40초로 결정합니다. 스터디 그룹은 표 1에 나와 있습니다.</li>
</ol>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>그룹 이름</td>
			<td>레이저 유형</td>
			<td>샘플 수(n)</td>
			<td>와트 (W)</td>
			<td>시간 (초)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E1</td>
			<td>어, 크롬: YSGG</td>
			<td>8</td>
			<td>1.5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E2</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>2.5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3회</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>3.5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4회</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1.5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5회</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>2.5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6회</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>3.5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>디1</td>
			<td>다이오드</td>
			<td>8</td>
			<td>0.8 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D2</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1.3 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3일차</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1.8 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4일차</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>0.8 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5일차</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1.3 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6일차</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1.8 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C</td>
			<td>제어</td>
			<td>8</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 1: 스터디 그룹 정보.
3. 실험 설정 준비
<ol>
	<li>Rhinoceros (3D 그래픽 및 디자인) 프로그램을 사용하여 직경 10mm, 두께 5mm의 캐비티가있는 3D로 실린더 스탠드를 설계하십시오.<ol>
		<li>앱을 엽니다. 지름 10mm의 원을 그립니다. 한 축에서 원을 50% 줄여 타원을 만듭니다. Extuder를 누르고 타원을 3차원으로 올립니다.</li>
		<li>손가락을 지지하기 위해 다시 원을 그립니다. 압출기 키를 사용하여 3차원에서 두 번째 원을 올립니다. 높이를 첫 번째 원보다 작게 만듭니다.</li>
		<li>부울 명령을 사용하여 타원형 도면에 10mm 구멍을 드릴합니다. 열전대 지원의 경우, 스윕 1 명령으로 L자형 선을 만들고 3차원을 작성합니다.</li>
		<li>사각형을 그리고, 압출기 명령으로 3차원으로 확대한 후, 베이스를 만듭니다. 디자인을 인쇄한 후 Ti 실린더가 올 구멍 주위에 실리콘을 바르고 건조시킵니다. 이렇게 하면 레이저가 적용되는 동안 실린더가 제자리에 유지됩니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>에어컨이 있는 밀폐된 방을 27°C의 온도로 가져오십시오. 실린더가 고정될 스탠드를 양면 테이프로 플라스틱 통 중앙에 고정합니다. 알림: Ti 실린더를 삽입하고 표면에 공기를 짜냅니다.</li>
	<li>온도계의 열전대를 스탠드의 슬롯에 있는 Ti 실린더의 속이 빈 부분에 놓습니다.</li>
	<li>적용 시간을 추적하기 위해 크로노미터를 준비합니다. 3번째 관찰자가 각도를 기록하고 스톱워치로 시간을 추적합니다.</li>
</ol>
4. 실험 절차
<ol>
	<li>레이저를 적용하는 동안 시술자의 안전을 위해 보호 안경을 착용하십시오. Er,Cr:YSGG 레이저용 RPTF5-14 팁을 삽입합니다. 다이오드 레이저용 팁 E3 삽입.</li>
	<li>Er,Cr:YSGG 레이저를 켭니다. Perio 폐쇄 모드를 선택합니다. 1.5W, 2.5W 및 3.5W 레이저를 각각 20초 및 40초 동안 적용합니다. 레이저가 적용된 96개의 Ti 실린더가 있습니다. Ti 실린더에 하나의 레이저 유형, 1와트, 1회만 조사합니다.</li>
	<li>다이오드 레이저를 켭니다. Perio Pocket Mode를 선택합니다. 0.8W, 1.3W 및 1.8W 레이저를 각각 20초 및 40초 동안 적용합니다.</li>
	<li>레이저가 시작될 때 3번째 관찰자가 타이머를 시작하도록 합니다. 시간이 다 되면 경고하십시오.</li>
	<li>레이저 팁을 표면에 15° 각도로 적용하고 접촉하여 계획된 시간 동안 전체 표면을 지그재그로 적용합니다.</li>
	<li>적용하는 동안 초기 및 최종 온도 값을 기록하십시오. 끝 온도 값에서 시작 온도 값을 뺍니다. 온도 변화를 계산합니다. 참고: 총 12개 그룹, 6개의 Er, Cr:YSGG 및 6개의 다이오드 레이저 그룹에 대한 온도 변화 값을 확인합니다.</li>
	<li>그룹 번호가 적힌 투명 백에 샘플을 보관하십시오.</li>
</ol>
5. 재료의 2차원 및 3차원 이미징
<ol>
	<li>주사전자현미경(SEM) 및 원자력 현미경(AFM) 분석을 수행하여 Ti 실린더 표면의 형태 변화를 평가하고 시연합니다. 참고: FEI Quanta FEG 250 기기가 사용되었습니다.</li>
	<li>SEM에 넣기 전에 샘플을 코팅하지 마십시오. 1 개의 제어 그룹, 6 개의 다이오드 레이저 그룹 및 6 개의 Er, Cr : YSGG 레이저 그룹을 포함하여 13 개의 그룹이 있습니다. 대조군의 경우 처리를 수행하지 않고 AFM 및 SEM으로만 표면 이미지를 촬영합니다.</li>
	<li>13개의 연구 그룹 각각에서 하나의 실린더를 무작위로 선택합니다. SEM 장치에 삽입합니다. 샘플이 혼합되지 않도록 플랫폼과 샘플 코드의 위치를 기록해 둡니다.</li>
	<li>Ti 실린더를 평평한 표면이 위로 향하게 하여 SEM 장치에 놓습니다. 저진공 모드를 사용하여 분석을 수행합니다. 해석 중에 챔버 압력을 60Pa로 설정합니다.</li>
	<li>장치가 완전히 준비되면 평평한 표면의 임의의 지점에서 250배, 1000배 및 5000배 배율로 이미지를 기록합니다. 모든 샘플에 대해 이 절차를 반복합니다. 알림: SEM 장치가 진공 청소를 마치면 이미지를 수집할 준비가 된 것입니다.</li>
	<li>AFM 측정의 경우 각 연구 그룹에서 하나의 Ti 실린더를 무작위로 선택합니다. 태핑 모드에서 측정을 수행합니다.<ol>
		<li>Ti 실린더를 AFM 기기에 놓습니다. 기기의 끝이 샘플 위에 오도록 상단 덮개를 놓습니다. 기기 창의 빨간색 표시등이 이미징할 표면에 있는지 확인합니다.</li>
		<li>전압을 2로 설정합니다. Auto land 버튼을 사용하여 팁을 샘플에 더 가깝게 이동합니다. 스캔 시작 버튼을 눌러 스캔을 시작합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>각 샘플에 대해 5μm x 5μm 디지털 이미지를 가져와 느린 스캔 속도(1Hz)로 기록합니다. Ti 실린더의 평평한 표면에서 AFM 기기로 촬영한 이미지를 기록합니다. AFM 기기는 25μm2 면적을 시각화합니다.</li>
</ol>
6. 표면 거칠기 측정
참고: Surftest SJ 201, Mitutoyo, Tokyo, Japan, 장치가 여기에 사용되었습니다.
<ol>
	<li>프로파일로미터의 해상도를 0.01mm로, 가로 길이를 3.0mm로, 다이아몬드 레코딩 핀 팁의 직경을 5μm로 설정합니다. 측정 속도를 0.5mm/s로 설정하여 Ra 값을 결정합니다.</li>
	<li>Ti 실린더를 홀더로 고정하고 프리셀을 사용하고 Ti 실린더를 측면에서 잡고 고정합니다. 프로파일로미터의 바늘을 Ti 표면과 접촉하게 놓습니다.</li>
	<li>시작 버튼을 누릅니다. 찾은 Ra 값을 저장합니다. 각 실린더의 평평한 표면에서 다른 방향으로 5회 측정을 반복합니다(그림 2). 다양한 방향을 얻으려면 사전 판매를 통해 Ti 실린더를 자체 주위로 움직입니다. Ti 원통의 전체 길이에 대해 반복합니다.</li>
</ol>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig2v2.jpg"> 
그림 2: 스터디 그룹의 순서도. (1A) Ti 실린더 측면 뷰, (1B) 상단 뷰, (1C) 하단 뷰 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67955/67955fig2v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
7. 통계 분석
<ol>
	<li>SPSS-Windows 통계 패키지 프로그램을 사용하여 통계 분석을 수행하고 Kruskal-Wallis 및 Mann-Whitney 테스트를 적용합니다. 통계적 신뢰 수준을 95%(α = 0.05)로 설정합니다.</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>원자력 현미경</td><td>ezAFM</td><td></td><td>컴팩트 AFM 모델</td></tr><tr><td>다이오드</td><td>바이오라제</td><td></td><td>에픽 10, 940nm 파장</td></tr><tr><td>E3 팁</td><td></td><td></td><td>섬유 직경: 300 & micro; m, 섬유 길이: 9mm</td></tr><tr><td>Er, Cr : YSGG 레이저</td><td>아이플러스</td><td></td><td>2780nm 파장</td></tr><tr><td>프로파일로미터</td><td>미투토요</td><td></td><td>서프테스트 SJ-201 모델</td></tr><tr><td>RFPT-14 팁</td><td></td><td></td><td>외부 팁 직경: 580 및 마이크로; m, 팁 길이: 14mm</td></tr><tr><td>주사 전자 현미경</td><td>페이</td><td></td><td>Quanta FEG 250 모델</td></tr><tr><td>서다</td><td>맞춤형 디자인</td><td></td><td>코뿔소 적용, Flamix PLA 필라멘트, Bambulab X1C 장치</td></tr><tr><td>온도계</td><td>키슬리</td><td></td><td>2000 시리즈 모델, K 팁 termokulp</td></tr><tr><td>티타늄 실린더</td><td>낙시스</td><td></td><td>높이 10mm, 직경 5mm, SLA 표면, 티타늄</td></tr></tbody></table>

체외(in vitro ) 티타늄 실린더에 사용되는 er, cr : ysgg 및 다이오드 레이저의 효과 평가

In Vitro Evaluation of The Effects Of Er,Cr:YSGG and Diode Lasers Used on Titanium Cylinder

적용 시간 20초와 40초를 기준으로 평가한 결과, 통계적으로 유의미한 차이가 관찰되었습니다. 40초 레이저가 적용된 Ti 실린더 표면의 온도 변화는 20초 레이저가 적용된 온도보다 더 큰 것으로 관찰되었습니다(p=0.037; 그림 3).
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig3v2.jpg"> 
그림 3: 모든 샘플의 시간에 따른 온도 변화. 상자에서 위아래로 이어지는 선은 데이터의 최소값과 최대값을 보여줍니다. 상자 안의 가로선은 데이터의 중앙값을 나타냅니다. 둥근 표시는 이상치입니다. a=40대 그룹과 비교해 통계적으로 유...

체외(In Vitro ) 티타늄 실린더에 사용되는 Er, Cr : YSGG 및 다이오드 레이저의 효과 평가

Peri-implant diseases are significant issues associated with dental implants. The aim of this study was to evaluate the surface roughness and temperature ...

in-vitro-evaluation-effects-ercrysgg-diode-lasers-used-on-titanium

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