Journal of Korean Society of Dental Hygiene (J Korean Soc Dent Hyg)
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Weeks in Review
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Weeks to Publication
Journal of Korean Society of Dental Hygiene
Open access, Peer Reviewed
pISSN 2287-1705, eISSN 2288-2294
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Journal of Korean Society of Dental Hygiene Open access, Peer Reviewed
pISSN 2287-1705, eISSN 2288-2294
Si-Young Lee1
, Hye-Young Yoon2
1Department of Microbiology and Immunology, College of Dentistry, Gangneung-Wonju National University
2Department of Dental Hygiene, College of Dentistry, Gangneung-Wonju National University
Correspondence to Hye-Young Yoon, Department of Dental Hygiene, College of Dentistry, Gangneung-Wonju National University, 7 Jukheon-gil, Gangneung-si, 25457, Korea. Tel: +82-33-640-3029, Fax: +82-33-642-6410, E-mail: yoonhy0108@gwnu.ac.kr
Volume 25, Number 1, Pages 25-35, February 2025.
J Korean Soc Dent Hyg 2025;25(1):25-35. https://doi.org/10.13065/jksdh.2025.25.1.3
Received on November 27, 2024, Revised on December 14, 2024, Accepted on December 26, 2024, Published on February 28, 2025.
Copyright © 2025 Journal of Korean Society of Dental Hygiene.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0)
Objectives: The aim of this study was to identify and compare the properties associated with the biofilm-forming abilities of bacteria isolated from water in dental unit waterlines (DUWLs). Methods: Twelve bacterial strains isolated from the output water of DUWLs were cultured in 12-well plates containing polyurethane tubing and R2A medium. The amount of biofilm formed by each strain was evaluated. Based on the amount of biofilm formed, three strains were selected, and the level of adhesion was determined for each strain depending on the inoculation concentration and incubation time. In addition, adhesion inhibitors were identified in the three strains, and their hydrophobicity and extracellular polymeric substances (EPS) formation were compared. Results: Among the 12 strains, the highest levels of biofilm accumulation were seen in Cupriavidus pauculus HY12. C. pauculus HY12 showed higher levels of adhesion at lower bacterial concentrations and shorter incubation times than other strains. The adhesion of C. pauculus HY12 was inhibited by trypsin. Among the three isolates, hydrophobicity and EPS production were the highest in Acidovorax delafieldii HY1. Conclusions: The results of this study provide a basis for understanding the mechanism of DUWL biofilm formation and the development of methods to inhibit biofilm formation.
Bacterial adhesion, Biofilms, Hydrophobicity, Polysaccharide
치과에서 사용하는 유니트 체어 내에는 물 이동을 위해 좁은 지름의 수관이 있다[1]. 많은 연구에서 치과용 유니트 수관(Dental unit waterlines, DUWLs) 내 물이 높은 수준의 미생물로 오염되었다고 확인했다[2,3]. 오염 원인은 진료 시간 외 물의 정체, DUWLs 내 물의 막 흐름(Laminar flow), 좁은 안지름 그리고 DUWLs 내면 바이오필름 등이며, 이 중 DUWLs 바이오필름이 가장 큰 요인으로 보고 있다[1,3,4]. DUWLs 내 물에서 낮은 병원성의 종속영양세균이 주로 검출되지만, 기회 병원성 세균 또한 검출되면서 미생물 오염 관리 중요성이 증가하고 있다[5]. DUWLs 물 내 미생물 오염 수준을 낮춰 환자들에게 안전한 치과 환경을 제공하기 위해서는 바이오필름을 제거하고 형성을 억제해야 한다. 이를 위해서는 DUWLs 바이오필름의 형성 기전을 잘 이해해야 한다.
DUWLs 바이오필름 형성 과정에서 DUWLs에 세균 부착은 가장 중요한 첫 단계이다[6,7]. 즉, 세균의 부착을 억제한다면 바이오필름의 형성 또한 억제할 수 있어서 DUWLs 내면에 세균 부착 억제와 관련된 연구가 수행되고 있다[8]. 세균 부착은 표면 물질과 세균의 부착소 사이 상호작용으로 일어나며 이 부착소의 성질과 세균 부착에 작용하는 다양한 요인들(세균 표면 구조, 소수성 등)에 관한 이해는 예방을 위해 필요하다[7,9,10]. 특히, 소수성(Hydrophobicity)은 세균 부착 능력에 주요 요인으로 알려져 있다[9]. 구강에서 발견되는 일부 미생물을 대상으로 진행된 연구에서 소수성이 높을수록 치아의 획득피막과 협측 상피 세포에 더 잘 부착하는 것으로 밝혔다[10,11].
표면에 부착 후 일부 세균은 세포외다당류(Extracellular polysaccharide, EPS)를 생산하기 시작한다. EPS는 바이오필름의 전체 유기물의 50-90%를 차지하며 바이오필름 내 주요 기질(Matrix) 물질로 여겨진다[6,12]. 또한, EPS는 수소 결합 구조로 많은 물을 합성할 수 있어서 고도로 수화되어 있다[6]. 수화된 EPS는 건조로부터 바이오필름을 보호하며 미생물의 생존에 필요한 여러 물질을 함유하고 있어서 미생물의 생장을 향상한다[12]. 즉, EPS는 바이오필름의 성숙에 중요한 역할을 하고 EPS의 생산으로 추가적인 세균 군집을 가능하게 하며 바이오필름의 두께를 더 두껍게 한다[6].
또한, 바이오필름 부착의 특성과 성숙에 관여하고 EPS를 다량 생산하는 균주를 파악하는 것이 필요하다. 하지만, 현재까지 DUWLs 오염도 및 관리 방법에 관한 연구에 집중되었고, DUWLs에서 분리된 세균의 바이오필름 형성과 관련된 특성에 관한 연구는 이루어지지 않았다.
본 연구에서는 DUWLs 물에서 분리한 균주들의 바이오필름 형성과 특성을 확인하는 것이다. 이를 위해 분리 균주들의 부착, 바이오필름 형성 능력, 소수성, EPS 생산량을 확인하고 비교하고자 한다.
DUWLs로부터 배출되는 물에서 균주를 분리하여 12종의 분리 균주를 대상으로 다양한 소독제에 대한 감수성을 확인한 이전 연구를 참고하여 이 연구에서도 DUWLs로부터 분리하여 -70℃에서 보관 중인 분리 균주 12종을 사용하였다[13]<Table 1>. R2A (Reasoner’s 2A agar) 고체배지(Becton, Dickinson and Company, Sparks, USA)에서 7일 동안 26℃에서 배양한 후 R2A액체배지(Becton, Dickinson and Company)에 대를 이었다[14]. R2A 액체배지에서 배양한 세균액을 실험에 사용하였다.
Table 1. Isolates used to determine the amount of biofilm formation in this study
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바이오필름 형성은 기존에 보고된 논문의 방법을 변형하여 실험하였다[15]. R2A 액체 배지에서 배양된 균주를 0.5 McFarland standard (1×108 CFU/mL)와 동등한 혼탁액으로 조정하기 위해 R2A 액체 배지에 현탁하였다. DUWLs로 사용되는 폴리우레탄 튜빙(Polyurethane tubing, 2 mm internal diameter; Nitta Moore Corp., Gumi, South Korea)을 가로 1 cm 그리고 세로로 반으로 잘라 멸균하여 준비하였다. 균주를 멸균한 폴리우레탄 튜빙 조각이 들어있는 12-well plates (SPL, Seoul, South Korea)에서 배양하였다. 12-well plate에 R2A 액체 배지 1.8 mL 와 각 균주의 현탁액 0.2 mL을 추가하였고 26℃에서 7일 동안 교반기(Shaker, Daihan Scientific Corp., Seoul, Korea) 위에서 배양하였다. 배양 후 각 균주로부터 형성된 바이오필름의 양을 확인 및 비교하였다. 실험은 2번 반복하였다.
바이오필름이 형성된 폴리우레탄 튜빙 조각을 12-well plate에서 분리하였고 튜빙의 내면을 제외한 면을 70% 에탄올로 닦아주었다. 그 후 느슨하게 부착된 세균을 제거하기 위해 Phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4) 용액에 2번 세척하였다. 그 후 폴리우레탄 튜빙 조각의 내면을 멸균한 periodontal probe로 긁어서 0.09 mm 유리 비드(Sigmund Lindner, Warmensteinach, Germany)를 포함하는 PBS 1 mL에 모았다[2]. 내면을 긁은 후 폴리우레탄 튜빙 조각 시료도 함께 PBS 1 mL에 넣고 와류시켰다. 바이오필름 및 세균을 분리한 용액을 10배수로 희석해 희석액을 R2A 고체배지에 spiral plater (IUL, S.A., Barcelona, Spain)를 이용하여 도말하였다. 도말한 R2A 고체배지는 26℃에서 7일 배양하고 세균 집락을 Colony counter (IUL)로 계수한 후 mL 당 CFU를 계산하여 비교하였다. 이후 진행되는 부착 특성을 확인하기 위한 실험에는 바이오필름 형성 실험 결과에서 높은 바이오필름 형성 능력을 보여준 균주 2종(C. pauculus HY12, A. delafieldii HY1)과 낮은 능력을 보여준 균주 S. xenophagum HY49를 사용하였다.
1차 델파이 설문조사에서는 구조화된 설문지와 전문가들의 의견수집을 위한 개방형 설문지를 함께 활용하였다. 2차 및 3차 델파이 설문조사에서는 ‘매우 필요하다’ 5점, ‘매우 필요하지 않다’ 1점으로 Likert 5점 척도를 사용하고, 1차 설문조사의 주관식 답변을 델파이 전문가 집단 간 응답과 의견을 공유하도록 하였다. CDHC 과정별 구성요소와 관련 기자재 필요도 및 적용의사 문항 Cronbach’s α값은 0.922, CDHC 과정별 구성요소 및 관련 기자재 적용의사 문항 Cronbach’s α값은 0.925이었다.
수집된 자료의 분석은 SPSS program (ver. 22.0; IBM Corp., Armonk, NY, USA) 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다. 전문가 집단 대상 CDHC 과정별 구성요소 및 관련 기자재의 3차에 걸친 델파이 설문조사에서 내용타당도(CVR)를 산출하였고, 치과위생사의 일반적 특성과 CDHC 적용현황은 빈도와 백분율을 산출하였다. 치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소와 관련 기자재의 필요도 및 적용 의사는 독립표본 t-검정을 이용하였다. 통계적 유의성 검증을 위한 유의수준은 α=0.05로 하였다.
1) 3차 델파이 설문조사 결과 타당도(CVR) 최소값 0.78에 미치지 못하여 삭제된 항목은 <Table 1>과 같다.
2) 3차 델파이 설문조사 결과 타당도(CVR) 최소값 0.78에 부합한 최종 도출된 항목은 <Table 2>와 같다.
Table 2. Components of CDHC process and materials and equipment
table
치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소 필요도를 비교한 결과는 <Table 3>과 같다. 치위생 검사 및 진단 과정에서 치과의원(3.36), 대학졸업 이상(3.38), 상담업무(3.16), 팀장급 이상(3.59), 현 근무경력 6년 이상(3.37)에서 높았고, 계획 및 실행 과정에서는 치과의원(3.24), 대학 졸업 이상(3.32), 상담 업무(3.45), 팀장급 이상(3.43), 현 근무경력 6년 이상(3.30)에서 높았으며, 평가 과정은 치과의원(3.30), 대학 졸업 이상(3.34), 상담업무(3.48), 팀장급 이상(3.53), 현 근무경력 6년 이상(3.31)에서 높았다(p<0.05).
Table 3. The need for CDHC components according to general characteristics
Unit: Mean±SD
table
by t-test
치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소의 적용 의사를 비교한 결과는 <Table 4>와 같다. 치위생 검사 및 진단 과정에서 29세 이하(3.31), 치과의원(3.36), 대학 졸업 이상(3.40), 상담 업무(3.59), 팀장급 이상(3.58), 현 근무경력 6년 이상(3.34)에서 높았고, 계획 및 실행 과정에서는 치과의원(3.34), 대학 졸업 이상(3.45), 상담 업무(3.57), 팀장급 이상(3.56), 현 근무경력 6년 이상(3.40)에서 높았으며, 평가 과정은 29세 이하(3.27), 치과의원(3.29), 대학 졸업 이상(3.35), 상담 업무(3.51), 팀장급 이상(3.51), 현 근무경력 6년 이상(3.28)에서 높았다(p<0.05).
Table 4. Willingness to apply CDHC components by general characteristics
Unit: Mean±SD
table
by t-test
치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정 관련 기재 필요도 및 적용 의사를 비교한 결과는 <Table 5>와 같다. 치과의원(3.21), 대학 졸업 이상(3.24), 상담 업무(3.59), 팀장급 이상(3.37), 현 근무경력 6년 이상(3.17)에서 높았고, 적용 의사는 29세 이하 (3.20), 치과의원(3.18), 대학 졸업 이상(3.23), 상담 업무(3.37), 팀장급 이상(3.37), 현 근무경력 6년 이상(3.17)에서 높았다(p<0.05).
Table 5. Perceived need and willingness to apply CDHC-related equipment based on general characteristics
Unit: Mean±SD
table
by t-test
중대 구강질환인 치주질환의 조기 발견과 지속적 관리에 임상적 효과[2]를 나타내는 포괄치위생관리(CDHC) 과정에 대한 교육은 전국 대학의 50% 이상에서 교육과정으로 도입하여 운영할 만큼 치위생 교육에서 중요하지만, 치과의료기관에서 활용도는 매우 미비하다[8]. 이에 본 연구는 실무중심의 CDHC 과정별 구성요소와 관련 기재를 도출하고, 치과위생사를 대상으로 도출된 항목에 대한 필요도 및 적용 의사를 조사하여 치과의료기관의 CDHC 적용확산을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
CDHC 구성요소 중 치위생 검사 및 진단 과정은 전신기왕력, 구강기왕력, 구강관리행태, 치주상태 외 3개 항목으로 도출되었다. 전신기왕력의 11개 하위항목 중 당뇨는 병리학적 기전으로 당뇨병 합병증으로 치주질환이 발생한다[9]. Jang[10]의 연구에서도 당화혈색소 수치가 높을수록 치주질환 유병률이 높은 것으로 보고되어 당뇨와 치주질환의 연관성을 확인할 수 있었다. 다음 하위항목 중 흡연은 치주조직에 부정적 영향을 주는 위험인자 중 하나다[7]. 니코틴이 치은의 혈액 흐름을 방해하여 치은열구 혈류와 염증의 징후가 감소되기 때문에 CDHC 실행 전 환자에게 흡연 여부를 확인해야 한다[11].
구강기왕력의 하위항목은 주소(C.C) 확인, 마지막 스케일링 시기 확인, 과거 스케일링 경험 파악으로 도출되었다. 이 중 과거 스케일링에 대한 부정적 경험은 환자의 정기적인 스케일링 및 계속구강관리에 대한 저해 요인으로 작용할 수 있다. 이에 치과위생사는 환자의 두려움이 최소화될 수 있도록 스케일링 진행 과정에 대한 상세한 설명 및 정확한 처치 능력을 갖추어야 한다[12].
구강관리행태는 칫솔질 횟수, 방법, 시기 파악, 구강위생보조용품 사용 여부 확인 외 2개 하위항목으로 도출되었다. 구강관리행태란 특정한 동기에 의해 행해지기 때문에 환자가 구강관리 필요성을 느낄 수 있도록 교육해야 한다[13]. 따라서, 하위항목 중 환자에게 칫솔질법 및 구강위생용품 사용법을 교육 시 구강관리에 대한 동기유발을 고려한 교육이 이루어져야 하며, 환자의 실제 구강용품사용 동작을 확인하고 상태에 맞는 방법을 안내하는 등 다양한 노력이 필요할 것이다.
계획 및 실행 과정은 치위생 검사 및 진단을 근거로 환자의 구강상태를 설명하고 구강관리에 대한 계획 수립 후 실행한다[14]. 본 연구에서의 계획 및 실행 과정은 건강한 잇몸, 치은염, 경도 치주염으로 분류하였고, 치주질환 단계별 수행 하위요소를 에리트리톨 공기분말연마기구의 사용, 전문가 칫솔질법, 초음파 기구와 수 기구의 혼합사용의 치석제거 외 2개로 도출하였다. 건강한 잇몸과 치은염 대상자의 하위요소 중 에리트리톨 공기분말연마기구의 사용은 연조직과 경조직을 손상시키지 않고 바이오필름을 효과적으로 제거하여 건강한 치주상태를 유지시킨다. 또한 초음파 기구와 수 기구의 혼합사용은 초음파 기구 단독 사용보다 정확하고 안전한 치석제거를 수행할 수 있다는 델파이 전문가 의견으로 도출되었는데 Chung과 Lim[15]의 연구에서도 초음파 기구의 단독 사용보다는 수 기구와 적절하게 사용하면 치은연상 및 연하 치석 제거의 효율을 높일 수 있다고 하여 본 연구결과를 뒷받침한다.
평가 과정은 경도 치주염 대상자에게 수행되며 하위항목으로 BOE, BOP, 치은연하치석 재탐지, 치주낭 깊이 재평가, 구강위생용품 사용 재평가, 구강환경관리능력 재평가, 계속 구강관리주기 설정으로 도출되었다. 재평가 과정은 비외과적 치주처치 4주 후 치주상태를 비교하여 문제가 야기되는 부분에 대한 원인을 찾아 중재해야 한다. 중재 처치로는 Periodontal probe와 ODU 11/12 Explorer로 검사 후 출혈여부, 잔존 치석 여부, 치면세균막관리 능력을 확인하고 필요에 따라 치석제거 및 치주정화술, 자가관리 교육을 수행한다[7].
CDHC 관련 기재 중 ODU 11/12 Explorer는 CDHC를 적용한 비외과적 치주처치 과정에서 치석 탐지에 필요하며 한국 치과위생사 면허 취득을 위한 국가고시 실기 시험으로 수행능력을 평가하고 있다. ODU 11/12 Explorer는 치은연하치석을 탐지하여 치석제거 수행 소요시간을 줄이고 효율적으로 치석을 제거할 수 있고 치과 치료에서 환자의 순응도와 환자 교육 및 동기부여를 끌어낼 수 있다고 하였다[16]. 그러나, 현재 임상에서의 활용도가 미흡하여 ODU 11/12 Explorer를 적용한 스케일링의 효과, 환자 구강관리에 대한 동기부여 등에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소 필요도 및 적용의사는 치과의원에 근무할수록, 직책, 근무경력 및 학력이 높을수록, 상담 및 경영을 담당하는 치과위생사에서 높게 나타났다. 치과의원에 근무하는 치과위생사의 CDHC 적용의사가 높은 것은 업무체계가 연차별로 구분되어있는 치과병원에 비해 포괄적 업무를 수행할 수 있는 특성과 치과위생사의 업무에 대한 자율성이 큰 이유로 보인다. Lee와 Han[17]의 연구에서도 치과위생사의 업무 자율성이 치위생과정 적용 의사에 영향을 미치는 중요한 요소로 인지하고 있고 이는 치과의료기관에서 적절한 업무 자율성은 CDHC 임상 적용에 필요한 요소로 볼 수 있다고 생각된다. 또한, 치과 경력이 많을수록 적용 의사가 높았는데 이는 충분한 임상 능력과 경험이 갖추어져 CDHC 필요 인지가 높고, 수행에 대한 자신감에서 기인된 것으로 생각된다.
본 연구는 치과임상현장에서 활용가능한 CDHC의 각 과정별 구성요소와 관련 기자재를 도출하여 실무중심 프로세스를 구축한 점과 치과위생사를 대상으로 CDHC 과정별 구성요소와 관련 기자재에 대한 필요도 및 적용의사를 조사 분석하여 CDHC 과정 임상 적용 확대에 기초자료를 제공한 데에 연구의 의의가 있다. 그러나 일부 지역에 한정된 대상자 선정으로 연구 결과를 일반화하기에 한계가 있으며 향후 도출된 항목을 토대로 CDHC 임상 적용 효과를 검증할 수 있는 추가적인 연구가 필요할 것이다.
본 연구는 치과위생사의 CDHC 수행을 위해 실무중심 구성요소와 관련 기자재를 도출하고 치과의료기관의 CDHC 적용확산 기초자료에 기여하고자 수행되었다.
1. 델파이 조사로 도출된 CDHC 과정별 구성요소는 치위생 검사 및 진단 과정에서 전신기왕력 11개 항목, 구강기왕력 3개 항목, 구강관리행태에서는 5개 항목, 치아상태 항목에서 7개 항목, 교합상태 항목 3개 항목, 치주상태 항목에서는 6개 항목, 기타 검사에서는 3개 항목이 도출되었다. 계획 및 실행 과정에서는 건강한 잇몸 대상자는 3개 항목, 치은염 대상자, 경도 치주염 대상자는 4개 항목으로 도출되었다. 평가 과정에서는 경도 치주염 대상자 7개 항목, 환자 교육 5개 항목, CDHC 관련 기재 항목은 총 27개로 도출되었다.
2. 치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소에 대한 필요도 및 적용 의사와 관련 기자재 필요도 및 적용 의사는 모두 치과의원, 대학 졸업 이상, 상담업무, 팀장급 이상, 현 근무경력 6년 이상에서 높았다(p<0.05).
이상 연구 결과를 통해 치과의료기관의 CDHC 과정 임상 적용을 위한 실무중심 과정별 구성요소와 관련 기자재를 도출하고, 치과위생사의 일반적 특성에 따른 필요도와 적용 의사 차이를 알 수 있었다. 치과위생사는 CDHC 임상 적용에 대한 필요성과 적용 의사는 높지만, 실제 수행은 한정적으로 적용되는 상황이다. 따라서 치과의료기관의 CDHC 필요성 인지를 위해 다양한 플랫폼 구축 및 관련 교육 등의 방안 모색이 필요할 것으로 사료된다.
치과에서 사용하는 유니트 체어 내에는 물 이동을 위해 좁은 지름의 수관이 있다[1]. 많은 연구에서 치과용 유니트 수관(Dental unit waterlines, DUWLs) 내 물이 높은 수준의 미생물로 오염되었다고 확인했다[2,3]. 오염 원인은 진료 시간 외 물의 정체, DUWLs 내 물의 막 흐름(Laminar flow), 좁은 안지름 그리고 DUWLs 내면 바이오필름 등이며, 이 중 DUWLs 바이오필름이 가장 큰 요인으로 보고 있다[1,3,4]. DUWLs 내 물에서 낮은 병원성의 종속영양세균이 주로 검출되지만, 기회 병원성 세균 또한 검출되면서 미생물 오염 관리 중요성이 증가하고 있다[5]. DUWLs 물 내 미생물 오염 수준을 낮춰 환자들에게 안전한 치과 환경을 제공하기 위해서는 바이오필름을 제거하고 형성을 억제해야 한다. 이를 위해서는 DUWLs 바이오필름의 형성 기전을 잘 이해해야 한다.
DUWLs 바이오필름 형성 과정에서 DUWLs에 세균 부착은 가장 중요한 첫 단계이다[6,7]. 즉, 세균의 부착을 억제한다면 바이오필름의 형성 또한 억제할 수 있어서 DUWLs 내면에 세균 부착 억제와 관련된 연구가 수행되고 있다[8]. 세균 부착은 표면 물질과 세균의 부착소 사이 상호작용으로 일어나며 이 부착소의 성질과 세균 부착에 작용하는 다양한 요인들(세균 표면 구조, 소수성 등)에 관한 이해는 예방을 위해 필요하다[7,9,10]. 특히, 소수성(Hydrophobicity)은 세균 부착 능력에 주요 요인으로 알려져 있다[9]. 구강에서 발견되는 일부 미생물을 대상으로 진행된 연구에서 소수성이 높을수록 치아의 획득피막과 협측 상피 세포에 더 잘 부착하는 것으로 밝혔다[10,11].
표면에 부착 후 일부 세균은 세포외다당류(Extracellular polysaccharide, EPS)를 생산하기 시작한다. EPS는 바이오필름의 전체 유기물의 50-90%를 차지하며 바이오필름 내 주요 기질(Matrix) 물질로 여겨진다[6,12]. 또한, EPS는 수소 결합 구조로 많은 물을 합성할 수 있어서 고도로 수화되어 있다[6]. 수화된 EPS는 건조로부터 바이오필름을 보호하며 미생물의 생존에 필요한 여러 물질을 함유하고 있어서 미생물의 생장을 향상한다[12]. 즉, EPS는 바이오필름의 성숙에 중요한 역할을 하고 EPS의 생산으로 추가적인 세균 군집을 가능하게 하며 바이오필름의 두께를 더 두껍게 한다[6].
또한, 바이오필름 부착의 특성과 성숙에 관여하고 EPS를 다량 생산하는 균주를 파악하는 것이 필요하다. 하지만, 현재까지 DUWLs 오염도 및 관리 방법에 관한 연구에 집중되었고, DUWLs에서 분리된 세균의 바이오필름 형성과 관련된 특성에 관한 연구는 이루어지지 않았다.
본 연구에서는 DUWLs 물에서 분리한 균주들의 바이오필름 형성과 특성을 확인하는 것이다. 이를 위해 분리 균주들의 부착, 바이오필름 형성 능력, 소수성, EPS 생산량을 확인하고 비교하고자 한다.
본 연구는 자료수집 전 연구대상자의 윤리적인 보호를 위해 소속기관의 생명윤리심의위원회의 승인을 받고 연구를 수행하였다(IRB승인번호: 1041485-202007-HR-001-28).
델파이 전문가 집단으로는 임상경력 5년 이상이며 CDHC 연수과정을 이수하고 최소 1년 이상 CDHC를 임상에 적용한 경험이 있는 임상 치과위생사 3명, 임상경력 5년 이상과 CDHC 교육경력 5년 이상의 치위생학과 교수 3명, CDHC를 이해하고 적용하고 있는 치과의사 3명, 총 9명의 전문가를 대상으로 2020년 8월 28일부터 2020년 9월 29일까지 3차 델파이 조사하였다. 또한, CDHC 과정별 구성요소와 관련 기자재 필요도 및 적용 의사는 편의표본추출 된 서울·경기·천안·광주지역의 치과위생사 중 287명을 대상으로 2021년 5월 12일부터 2021년 6월 12일까지 CDHC 과정별 구성요소 및 관련 기자재의 필요도와 적용 의사를 조사하였다. 치과위생사의 연구대상자 표본 수는 G*power 3.1.9.7 프로그램을 사용하여 산출하였다. t-test분석에서 양측검증 유의수준 0.01, 효과크기 0.5, 검정력 0.95를 기준으로 표본을 산출한 결과 255명이었다. 설문조사의 특성상 약 10%의 중도 탈락률을 고려하여 총 287명을 연구대상자로 선정하였으며, 불성실한 응답자 23부를 제외한 264부를 최종 자료로 분석하였다.
1차 델파이 설문조사에서는 구조화된 설문지와 전문가들의 의견수집을 위한 개방형 설문지를 함께 활용하였다. 2차 및 3차 델파이 설문조사에서는 ‘매우 필요하다’ 5점, ‘매우 필요하지 않다’ 1점으로 Likert 5점 척도를 사용하고, 1차 설문조사의 주관식 답변을 델파이 전문가 집단 간 응답과 의견을 공유하도록 하였다. CDHC 과정별 구성요소와 관련 기자재 필요도 및 적용의사 문항 Cronbach’s α값은 0.922, CDHC 과정별 구성요소 및 관련 기자재 적용의사 문항 Cronbach’s α값은 0.925이었다.
수집된 자료의 분석은 SPSS program (ver. 22.0; IBM Corp., Armonk, NY, USA) 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다. 전문가 집단 대상 CDHC 과정별 구성요소 및 관련 기자재의 3차에 걸친 델파이 설문조사에서 내용타당도(CVR)를 산출하였고, 치과위생사의 일반적 특성과 CDHC 적용현황은 빈도와 백분율을 산출하였다. 치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소와 관련 기자재의 필요도 및 적용 의사는 독립표본 t-검정을 이용하였다. 통계적 유의성 검증을 위한 유의수준은 α=0.05로 하였다.
1) 3차 델파이 설문조사 결과 타당도(CVR) 최소값 0.78에 미치지 못하여 삭제된 항목은 <Table 1>과 같다.
Table 1. Components of CDHC process and items to be excluded related to the survey in the 3rd Delphi study
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2) 3차 델파이 설문조사 결과 타당도(CVR) 최소값 0.78에 부합한 최종 도출된 항목은 <Table 2>와 같다.
Table 2. Components of CDHC process and materials and equipment
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치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소 필요도를 비교한 결과는 <Table 3>과 같다. 치위생 검사 및 진단 과정에서 치과의원(3.36), 대학졸업 이상(3.38), 상담업무(3.16), 팀장급 이상(3.59), 현 근무경력 6년 이상(3.37)에서 높았고, 계획 및 실행 과정에서는 치과의원(3.24), 대학 졸업 이상(3.32), 상담 업무(3.45), 팀장급 이상(3.43), 현 근무경력 6년 이상(3.30)에서 높았으며, 평가 과정은 치과의원(3.30), 대학 졸업 이상(3.34), 상담업무(3.48), 팀장급 이상(3.53), 현 근무경력 6년 이상(3.31)에서 높았다(p<0.05).
Table 3. The need for CDHC components according to general characteristics
Unit: Mean±SD
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by t-test
치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소의 적용 의사를 비교한 결과는 <Table 4>와 같다. 치위생 검사 및 진단 과정에서 29세 이하(3.31), 치과의원(3.36), 대학 졸업 이상(3.40), 상담 업무(3.59), 팀장급 이상(3.58), 현 근무경력 6년 이상(3.34)에서 높았고, 계획 및 실행 과정에서는 치과의원(3.34), 대학 졸업 이상(3.45), 상담 업무(3.57), 팀장급 이상(3.56), 현 근무경력 6년 이상(3.40)에서 높았으며, 평가 과정은 29세 이하(3.27), 치과의원(3.29), 대학 졸업 이상(3.35), 상담 업무(3.51), 팀장급 이상(3.51), 현 근무경력 6년 이상(3.28)에서 높았다(p<0.05).
Table 4. Willingness to apply CDHC components by general characteristics
Unit: Mean±SD
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by t-test
치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정 관련 기재 필요도 및 적용 의사를 비교한 결과는 <Table 5>와 같다. 치과의원(3.21), 대학 졸업 이상(3.24), 상담 업무(3.59), 팀장급 이상(3.37), 현 근무경력 6년 이상(3.17)에서 높았고, 적용 의사는 29세 이하 (3.20), 치과의원(3.18), 대학 졸업 이상(3.23), 상담 업무(3.37), 팀장급 이상(3.37), 현 근무경력 6년 이상(3.17)에서 높았다(p<0.05).
Table 5. Perceived need and willingness to apply CDHC-related equipment based on general characteristics
Unit: Mean±SD
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by t-test
중대 구강질환인 치주질환의 조기 발견과 지속적 관리에 임상적 효과[2]를 나타내는 포괄치위생관리(CDHC) 과정에 대한 교육은 전국 대학의 50% 이상에서 교육과정으로 도입하여 운영할 만큼 치위생 교육에서 중요하지만, 치과의료기관에서 활용도는 매우 미비하다[8]. 이에 본 연구는 실무중심의 CDHC 과정별 구성요소와 관련 기재를 도출하고, 치과위생사를 대상으로 도출된 항목에 대한 필요도 및 적용 의사를 조사하여 치과의료기관의 CDHC 적용확산을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
CDHC 구성요소 중 치위생 검사 및 진단 과정은 전신기왕력, 구강기왕력, 구강관리행태, 치주상태 외 3개 항목으로 도출되었다. 전신기왕력의 11개 하위항목 중 당뇨는 병리학적 기전으로 당뇨병 합병증으로 치주질환이 발생한다[9]. Jang[10]의 연구에서도 당화혈색소 수치가 높을수록 치주질환 유병률이 높은 것으로 보고되어 당뇨와 치주질환의 연관성을 확인할 수 있었다. 다음 하위항목 중 흡연은 치주조직에 부정적 영향을 주는 위험인자 중 하나다[7]. 니코틴이 치은의 혈액 흐름을 방해하여 치은열구 혈류와 염증의 징후가 감소되기 때문에 CDHC 실행 전 환자에게 흡연 여부를 확인해야 한다[11].
구강기왕력의 하위항목은 주소(C.C) 확인, 마지막 스케일링 시기 확인, 과거 스케일링 경험 파악으로 도출되었다. 이 중 과거 스케일링에 대한 부정적 경험은 환자의 정기적인 스케일링 및 계속구강관리에 대한 저해 요인으로 작용할 수 있다. 이에 치과위생사는 환자의 두려움이 최소화될 수 있도록 스케일링 진행 과정에 대한 상세한 설명 및 정확한 처치 능력을 갖추어야 한다[12].
구강관리행태는 칫솔질 횟수, 방법, 시기 파악, 구강위생보조용품 사용 여부 확인 외 2개 하위항목으로 도출되었다. 구강관리행태란 특정한 동기에 의해 행해지기 때문에 환자가 구강관리 필요성을 느낄 수 있도록 교육해야 한다[13]. 따라서, 하위항목 중 환자에게 칫솔질법 및 구강위생용품 사용법을 교육 시 구강관리에 대한 동기유발을 고려한 교육이 이루어져야 하며, 환자의 실제 구강용품사용 동작을 확인하고 상태에 맞는 방법을 안내하는 등 다양한 노력이 필요할 것이다.
계획 및 실행 과정은 치위생 검사 및 진단을 근거로 환자의 구강상태를 설명하고 구강관리에 대한 계획 수립 후 실행한다[14]. 본 연구에서의 계획 및 실행 과정은 건강한 잇몸, 치은염, 경도 치주염으로 분류하였고, 치주질환 단계별 수행 하위요소를 에리트리톨 공기분말연마기구의 사용, 전문가 칫솔질법, 초음파 기구와 수 기구의 혼합사용의 치석제거 외 2개로 도출하였다. 건강한 잇몸과 치은염 대상자의 하위요소 중 에리트리톨 공기분말연마기구의 사용은 연조직과 경조직을 손상시키지 않고 바이오필름을 효과적으로 제거하여 건강한 치주상태를 유지시킨다. 또한 초음파 기구와 수 기구의 혼합사용은 초음파 기구 단독 사용보다 정확하고 안전한 치석제거를 수행할 수 있다는 델파이 전문가 의견으로 도출되었는데 Chung과 Lim[15]의 연구에서도 초음파 기구의 단독 사용보다는 수 기구와 적절하게 사용하면 치은연상 및 연하 치석 제거의 효율을 높일 수 있다고 하여 본 연구결과를 뒷받침한다.
평가 과정은 경도 치주염 대상자에게 수행되며 하위항목으로 BOE, BOP, 치은연하치석 재탐지, 치주낭 깊이 재평가, 구강위생용품 사용 재평가, 구강환경관리능력 재평가, 계속 구강관리주기 설정으로 도출되었다. 재평가 과정은 비외과적 치주처치 4주 후 치주상태를 비교하여 문제가 야기되는 부분에 대한 원인을 찾아 중재해야 한다. 중재 처치로는 Periodontal probe와 ODU 11/12 Explorer로 검사 후 출혈여부, 잔존 치석 여부, 치면세균막관리 능력을 확인하고 필요에 따라 치석제거 및 치주정화술, 자가관리 교육을 수행한다[7].
CDHC 관련 기재 중 ODU 11/12 Explorer는 CDHC를 적용한 비외과적 치주처치 과정에서 치석 탐지에 필요하며 한국 치과위생사 면허 취득을 위한 국가고시 실기 시험으로 수행능력을 평가하고 있다. ODU 11/12 Explorer는 치은연하치석을 탐지하여 치석제거 수행 소요시간을 줄이고 효율적으로 치석을 제거할 수 있고 치과 치료에서 환자의 순응도와 환자 교육 및 동기부여를 끌어낼 수 있다고 하였다[16]. 그러나, 현재 임상에서의 활용도가 미흡하여 ODU 11/12 Explorer를 적용한 스케일링의 효과, 환자 구강관리에 대한 동기부여 등에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소 필요도 및 적용의사는 치과의원에 근무할수록, 직책, 근무경력 및 학력이 높을수록, 상담 및 경영을 담당하는 치과위생사에서 높게 나타났다. 치과의원에 근무하는 치과위생사의 CDHC 적용의사가 높은 것은 업무체계가 연차별로 구분되어있는 치과병원에 비해 포괄적 업무를 수행할 수 있는 특성과 치과위생사의 업무에 대한 자율성이 큰 이유로 보인다. Lee와 Han[17]의 연구에서도 치과위생사의 업무 자율성이 치위생과정 적용 의사에 영향을 미치는 중요한 요소로 인지하고 있고 이는 치과의료기관에서 적절한 업무 자율성은 CDHC 임상 적용에 필요한 요소로 볼 수 있다고 생각된다. 또한, 치과 경력이 많을수록 적용 의사가 높았는데 이는 충분한 임상 능력과 경험이 갖추어져 CDHC 필요 인지가 높고, 수행에 대한 자신감에서 기인된 것으로 생각된다.
본 연구는 치과임상현장에서 활용가능한 CDHC의 각 과정별 구성요소와 관련 기자재를 도출하여 실무중심 프로세스를 구축한 점과 치과위생사를 대상으로 CDHC 과정별 구성요소와 관련 기자재에 대한 필요도 및 적용의사를 조사 분석하여 CDHC 과정 임상 적용 확대에 기초자료를 제공한 데에 연구의 의의가 있다. 그러나 일부 지역에 한정된 대상자 선정으로 연구 결과를 일반화하기에 한계가 있으며 향후 도출된 항목을 토대로 CDHC 임상 적용 효과를 검증할 수 있는 추가적인 연구가 필요할 것이다.
본 연구는 치과위생사의 CDHC 수행을 위해 실무중심 구성요소와 관련 기자재를 도출하고 치과의료기관의 CDHC 적용확산 기초자료에 기여하고자 수행되었다.
1. 델파이 조사로 도출된 CDHC 과정별 구성요소는 치위생 검사 및 진단 과정에서 전신기왕력 11개 항목, 구강기왕력 3개 항목, 구강관리행태에서는 5개 항목, 치아상태 항목에서 7개 항목, 교합상태 항목 3개 항목, 치주상태 항목에서는 6개 항목, 기타 검사에서는 3개 항목이 도출되었다. 계획 및 실행 과정에서는 건강한 잇몸 대상자는 3개 항목, 치은염 대상자, 경도 치주염 대상자는 4개 항목으로 도출되었다. 평가 과정에서는 경도 치주염 대상자 7개 항목, 환자 교육 5개 항목, CDHC 관련 기재 항목은 총 27개로 도출되었다.
2. 치과위생사의 일반적 특성에 따른 CDHC 과정별 구성요소에 대한 필요도 및 적용 의사와 관련 기자재 필요도 및 적용 의사는 모두 치과의원, 대학 졸업 이상, 상담업무, 팀장급 이상, 현 근무경력 6년 이상에서 높았다(p<0.05).
이상 연구 결과를 통해 치과의료기관의 CDHC 과정 임상 적용을 위한 실무중심 과정별 구성요소와 관련 기자재를 도출하고, 치과위생사의 일반적 특성에 따른 필요도와 적용 의사 차이를 알 수 있었다. 치과위생사는 CDHC 임상 적용에 대한 필요성과 적용 의사는 높지만, 실제 수행은 한정적으로 적용되는 상황이다. 따라서 치과의료기관의 CDHC 필요성 인지를 위해 다양한 플랫폼 구축 및 관련 교육 등의 방안 모색이 필요할 것으로 사료된다.