A testing methodology for suck-back behavior of high-speed air-turbine dental handpiece

Abstract

치과용 고속 에어터빈 핸드피스는 압축공기를 이용하여 핸드피스 헤드 내부의 임펠러를 구동시키는 치아 절삭에 사용되는 치과용 의료기기이다. 압축공기의 유동특성에 따른 압력 변화로 인하여 고속 치과용 에어 터빈 핸드피스는 사용 중 기체 흡입 현상이 발생하는데 이런 현상을 에어터빈 핸드피스의 suck-back 현상이 라고 한다. Suck-back 현상 때문에 치료 시 환자 구강 내의 혈액, 박테리아 등 유해물질이 핸드피스의 내부 로 흡입되는데 치과용 에어티빈 핸드피스는 일회용 의료기기가 아니므로 여러 환자들한테 사용될 때 설령 소독하더라도 교차감염(cross-infection)의 위험이 발생하게 된다. 하지만 suck-back 현상에 대해 평가하는 연구가 아직 많이 부족한 상태이다. 연구에서는 suck-back을 방지할 수 있는 기능으로 설계된 상용화 된 5개 제품의 핸드피스에 대해 특별히 제작된 측정 장치를 이용하여 suck-back 성능을 평가하였다. 실험은 측정하려는 5사 제품의 구동 시 최대 압력, 정지 순간의 최소 압력을 측정하고 suck-back 현상이 지속되는 시간을 측정하였다. 실험 결과 A사 제품은 최소 압력이 0 bar로써 suck-back 현상이 발생하지 않았다. 반면 기타 4사의 제품은 suck-back 현상이 발생하였는데 그 중 B사 제품은 평균값 -0.00bar(-0.01bar부터0bar 사이의 값), E 사 제품은 -0.01(0)bar, C사 제품은 -0.019(0.003)bar, D사 제품은 -0.04(0)bar의 결과를 보였다. 또한 suck-back 현상의 지속 시간은 B사 제품이 1.83초로 가장 오래 유지되었으며 그 다음으로 D사 제품이 1.82초, E 사 제품은 1.56초, C사 제품은 1.30초, 그리고 A사 제품은 0초로 가장 짧았다. 실험 결과 본 연구에서 고안한 에어터빈 핸드피스의 suck-back 현상 시험 방법은 정량적으로 측정할 수 있을 것으로 사료되었다.