임플란트를 Brånemark이 처음 임상에 도입했을 때, 성공적인 골유착을 위해서는 임플란트를 치은 하방에 위치시킨 후 부하를 가하지 않는 3-6개월의 치유 기간이 필요하다고 제시했다. 1-2 그러나, 최근 임플란트를 식립한 후 보철물을 장착하기까지 소요하는 치유 기간을 점차 줄이고 있는 추세이며, 심지어는 치유 기간 없이 바로 기능 부하를 가하는 즉시 부하에 대한 연구도 보고되고 있다. 3-6
즉시 임플란트 부하란 임플란트를 식립한 후 즉시 또는 몇 시간 후 부하를 가하는 것으로 정의 할 수 있다. 7 최근에 Wang 등 8 은 즉시 부하의 정의를 임플란트를 식립한 후 적어도 48시간 내에, 임플란트 지지 수복물에 교합력을 가하는 것으로 제안했다. 이러한 즉시 부하는 환자에게 내원 기간 단축, 빠른 저작 기능과 심미성의 회복 등으로 편안함을 제공해 주지만, 임플란트의 미세동요로 인한 더 높은 실패율, 최종 결과 예측의 불확실성 등을 포함하는 많은 위험성을 가지고 있다. 7
초기 즉 1970년대의 임플란트의 즉시 부하는 섬유 피막화, 동요, 최종적으로 임플란트의 소실로 이어졌다. 9-12 최근 10년 동안 환자의 조심스런 선택, 교합과 보철물 설계의 적절한 계획, 임플란트 재료와 표면, 디자인의 개선으로 성공률이 높아짐에 따라 즉시 부하 치료는 점차 확대되어 가고 있는 추세이다. 7 통계상으로도 96% 이상의 성공률을 보고하고 있고, 골흡수에서도 지연 부하와 즉시 부하 간에 큰 차이를 보이지 않고 있다. 14-19
이와 같이 다수의 임상 연구는 진행되었으나, 즉시 부하 프로토콜에 대한
- 2 -
연구와 즉시 부하의 근거가 될만한 임상 연구는 부족한 형편이다. 13
이러한 즉시 부하의 성공에 가장 중요한 요소는 임플란트의 초기 안정성으로서, 골유착을 위해서는 기간이 아니라, 교합압을 전달할 때 골과 임플란트 계면 사이에 발생되는 미세동요가 대략 50-150 μm 정도의, 수용 가능한 역치 이하에 존재하도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해서 Gapski 등 20 은 즉시 부하 결과에 영향을 주는 요인들을 수술 시 초기 임플란트 안정성, 환자의 골량과 골질, 임플란트 디자인, 교합과 보철물 디자인 등 이라고 했다.
이중에서 임플란트 디자인 요인으로는 임플란트 길이, 직경, 바디 형태 등이 있으며, 이들을 적절하게 선택함에 의해 교합압을 작용할 때 골에서 지지하는 표면적을 늘일 수 있어 발생하는 응력을 감소시킬 수 있다. 21 바디 형태 중 현재 가장 대표적인 디자인으로는 tapered 형과 straight 형이 있다.
이런 디자인 요인들은 지연 부하에서도 폭넓게 연구하여 왔으며, 이들의 변화에 의해 임플란트 치료의 성공률을 높일 수 있다는 것을 발견했다. 22-25 그러나, 임플란트의 즉시 부하에서 이들의 영향은 최근에 연구하기 시작했으며, 또한 지연 부하 시와 비교해서 다른 영향을 미칠 수도 있을 것이다. 26-28
즉시 부하에 영향을 주는 변수들과 골에서 발생하는 응력과의 상관 관계를 좀더 상세하게 밝히기 위한 연구 방법 중의 하나가 유한 요소 분석법이다.
유한 요소 분석은 지난 2세기 동안 임플란트 주위 골의 응력의 예측을 위한 유용한 방법으로 이용해왔으며, 29 즉시 부하 상황을 유한 요소 방법으로 재현한 연구도 몇몇 논문에서 볼 수 있다. 30-33
Riger 등 31과 Palomar 등 32 은 완전한 골 유착 전에는 임플란트-골 계면에서 전면적인 활주 운동이 일어난다고 생각했으므로, frictionless interface(마찰이
- 3 -
없는 계면)으로 재현했다. 그러나, Mellal 등 33 은 치유 기간 동안 특정한 순간을 대표하는 마찰 계수를 임플란트-골 계면에서 추정할 수 있으므로, 골 유착 전 계면을 임플란트와 골 사이의 작은 변위를 허락하는 마찰 계면으로, 비선형 frictional contact(마찰 접촉) 요소를 사용하여 재현했다. 이번 연구에서는 즉시 부하 시 임플란트-골 계면을 후자와 같이 재현하였다.
이번 연구의 목적은 임플란트의 즉시 부하 상황을 유한 요소 방법으로 재현하고, 임플란트 주위 골의 응력 분포에 대한 임플란트의 디자인의 영향을 분석하여, 즉시 부하 시술을 위한 적절한 임플란트 선택에 도움을 주기 위함이다.
- 4 -