*Department of advanced prosthodontics, Graduate school of clinical dentistry, Korea University
**Department of Prosthodontics, College of Dentistry, Seoul National University
Abstract
P
Puurrppoossee :: There are few studies of the effect of change in dental implant fixtures on the primary stability of implants even though a number of implant designs have been commercially used. this investigation aims to help in the choice of different dental implant designs that are currently in clinical use, based on the understanding the change of primary stability according to varying implant fixtures by researching how taper and thread number of implants have effects on primary stability characteristics.
M
Maatteerriiaallss aanndd MMeetthhooddss :: A total of 12 implant fixture samples which were 11.5mm in length and 4mm in diameter were made and each sample had 0, 1, 3, 5 degree in taper and single, double, triple thread in thread number. balsa was used by fixture site model. each implant fixture sample was placed ten times using INTRAsurg 300 plus and peak insertion torque(IT) after placement was measured. resonance frequency analysis(RFA) measurements and removal torque(RT) measurements were also performed. statistical significance was verified by 2-way ANOVA, 1-way ANOVA at the P≤0.05 level and Scheffe′test was performed.
R
Reessuulltt :: IT and RT value significantly increased as the taper increased from 0 degree to 1 degree to 3 degree but decreased in 5 degree taper. there was no significantly difference between 1 degree and 3 degree(0°<5°<1°=3°). also IT and RT value increased as thread number increased from single to double to triple and there was no significantly difference between double and triple(1thread<2thread=3thread). measured RFA values were almost the same in all tested groups independent of body taper and thread number.
C
Coonncclluussiioonn :: Higher primary stability was retained in tapered implant body and the thread number more than one.
K
Keeyy wwoorrdd :: pprriimmaarryy ssttaabbiilliittyy,, ttaappeerr,, tthhrreeaadd,, iinnsseerrttiioonn ttoorrqquuee,, RRFFAA,, rreemmoovvaall ttoorrqquuee
The Effect of Various Designs of Dental Implant Fixtures on Their Initial Stability
Dae-Woong Kang*, Sang-Wan Shin*, Hyun-Jung Jo*, Sung-Hun Kim**
*고려대 임상치의학대학원 고급보철학과
**서울대 치과대학 치과 보철학교실
서 서 론론
임상에서 30년이상 사용되어온 임프란트는 90% 이상의 성공률을 보인다는 문헌보고가 이루어지고 있는바, 이제는 임프란트의 골유 착의 기간을 단축하고 보다 안정된 임프란트 보철을 하 는데 관심이 집중되고 있다. 이를 위해서는 임프란트 식 립후의 초기 고정이 중요하며, 초기 고정은 골질에 따른 임프란트의 선택과 그에 맞는 적절한 술식을 통하여 성 공을 이룰 수 있다.
초기 고정을 증가시키기 위하여 많은 방법들이 제안되었 는데, 두가지로 분류해보면 수술중 테크닉으로 증가시키 는 방법과 임프란트의 형태를 변화시켜 증가시키는 방법 으로 나눌 수 있다. 수술중 테크닉으로 증가시키는 방법 중, 일반적인 직경보다 적은 직경의 홀을 형성하고 임프 란트를 식립하는 방법은 골질이 나쁜 경우 자주 사용된 다. 이 방법은 임프란트와 골조직 사이의 직경차이로 인 하여 발생하는 압축력이 임프란트의 고정을 증가시키는 방법으로, 압축력은 골질과 직경차이에 의해서 결정되며 임프란트와 골조직 사이에서 임프란트의 길이 전체에 고 르게 분포할 것이다. 다른 방법으로는 일반적인 직경의 드릴을 이용하여 홀을 형성하되 임프란트 전체 길이보다 적은 깊이의 홀을 형성하는 방법이 있다. 이 방법 또한 임프란트 끝부분에서 홀이 형성되지 않은 골과 임프란트 사이에 발생되는 압축력을 이용하여 고정을 증가시키는 방법이며, 압축력은 형성된 홀의 깊이에 반비례 하며 임 프란트의 끝부분에 집중될 것이다. 변형된 방법으로 위 에서 언급된 두가지 술식을 적절히 섞어 사용할 수 있는 데, 적은 직경의 드릴로 전체 깊이의 홀을 형성한후 다음 단계의 드릴로는 전체 깊이보다 적게 홀을 형성하고 그 다음 단계에서는 더 얕은 깊이로 홀을 형성하는 step-
back 형태의 방법도 있다. 임프란트의 형태를 변화시켜 초기고정을 증가시키는 방법으로 self-tapping implants의 사용이 제안되었는데, Bra˚nemark과 동료 들에 의해 제시된 원래의 임프란트 식립방법1)은 surgical tap을 이용하여 식립부위에 나사산을 형성하 고 임프란트를 식립하는 것이었으나 이 과정을 생략하 여 초기고정을 증가시키고, 임프란트의 생존률을 높일 수 있다고 보고되었다.2)-4)다른 방법으로는 임프란트 매 식체에 경사도를 부여하는 방법이 있는데, 이는 일반적 으로 만들어진 평행한 홀에 경사도를 갖는 임프란트를 식립하여 초기고정을 증가시킬 수 있다. 이 방법은 임프란 트 식립시 피질골층에 조절된 압축력을 만들 수 있으며 이 런 힘은 임프란트의 초기고정을 증가시키며 힘과 응력 분 산에 유리한 피질골에 전달된다. 이러한 방법은 상업적으 로 Mark Ⅳ implant(Nobel Biocare AB, Go˙˙thenburg, Sweden)의 개발에 사용되었다.5),6) O'sullivan 등7)은 다 섯가지 형태의 임프란트 초기고정을 비교연구 하였는 데, Mark IV tapered self-tapping implant(Nobel Biocare AB, Go˙˙thenburg, Sweden)가 type 4 bone에 서 높은 초기 고정을 얻는다고 발표한바 있다. 하지만 standard implant와 비교된 Mark IV implant는 나 사선의 줄수가 두줄이고, 1°의 경사도와, tapered flange를 갖고 있으므로 이중 어떠한 요소가 초기고정 에 중요한 영향을 미쳤는지는 알수 없다. 또한 경사도와 나사선 줄수의 증가에 따른 초기 고정의 변화도 알수 없 다. 현재 임프란트의 초기 고정을 증가시키기 위하여 다 양한 형태의 임프란트가 개발되고 있지만 디자인 변화에 대한 이론적 근거가 불분명 하기도 하며, 임프란트의 형 태 변화가 초기 고정에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구도 부족한 실정이다.
이 실험의 목적은 임프란트 매식체의 경사도와 나사선 의 줄수가 초기고정에 미치는 영향을 식립 회전력, Resonance Frequency Analysis(RFA), 제거 회전력
I
을 통해 알아보고자 한다.
실
실험험재재료료 및및 방방법법
1. 실험 재료
1) 임프란트 시편
임프란트 매식체의 경사도에 따라 0°, 1°, 3°, 5°와 나 사선의 줄수에 따라 1줄, 2줄, 3줄로 총 12가지 형태의 임프란트 시편을(Figure 1) 오스템(Osstem, Seoul, Korea)의 도움을 받아 2개씩 24개를 제작하였으며, 모 든 시편의 길이는 11.5 ㎜, 직경은 4 ㎜로 제한하였다.
2) 임프란트 식립을 위한 모형
식립을 위한 모형의 골질은 Lekholm and Zarb 분류 에 따른, type 3-type 4 정도의 물성을 갖고, trabecular bone pattern이나 trabecular bone의 density, cortical bone의 height를 고려하지 않은 uniform한 발사목(Midwest, Hobart, USA)으로 악골 을 대신하였다(Figure 2).
Ⅱ
Single Thread
Double Thread
Triple Thread
0° 1° 3° 5°
Figure 1. Twelve implant types for initial stability test.
2. 실험방법
1) 식립 회전력(Insertion torque)
직경 3㎜의 최종 드릴로, 11.5 ㎜의 깊이로 가능한 동일 하게 모형에 수직으로 식립 홀을 형성하였으며 countersunk나 surgical tap 과정은 생략하였다. 총 12가지 형태를 10번씩 측정하기 위하여, 제작된 24개의 임프란트 시편을 각각 5번씩 식립하였다. 식립은 INTRAsurg 300 plus 임 프 란 트 앤 진 (KaVo, Biberach, German)을 사용하였으며(Figure 3), 앤진 의 토크는 55 Ncm로 설정하였고, 임프란트 매식체의 neck 부위가 잠길때까지 식립하였으며, 식립후 표시되 는 최대 토크를 측정하였다.
2) Resonance Frequency Analysis (RFA) 이 실험에서 RFA 는 임프란트 식립후, Osstell Mentor (integration diagnosics AB, Go˙˙thenburg, Swden)를 이용하여(Figure 4) 제조사의 지시대로 측정하였다. 측 정시 주파수의 영향으로 에러가 발생하여 10회 측정후 가장 일정하게 나온 값을 선택하였다.
Osstell Mentor는 공명주파수를 이용한 implant stability 측정기기로, 본체와 프로부 연결후 smartpeg mount 를 이용하여 smartpeg 을 임프란트에 장착하 고 프로브를 임프란트에 장착시킨 smartpeg에 접근시 켜 ISQ(implant stability quotient)를 측정한다. 프로 브에는 코일이 감겨있어 smartpeg에 접근시 자기펄스 를 발생하고 이는 smartpeg를 진동시켜서 자기공명주 파수를 측정할 수 있다. Osstell Mentor는 자기공명이 용 비접촉 진단기로서 1부터 100까지의 수치로 임프란 트 고정도를 나타낸다.
Figure 2. Balsa for implants placement.
Figure 3. INTRAsurg 300 PLUS for insertion torque.
Figure 4. Osstell Mentor for RFA.
3) 제거 회전력(Removal torque)
Tohnichi torque gauge(Tohnichi Manufacturing Co. Ltd, Tokyo, Japan)를 사용하였으며(Figure 5) 마운트 어뎁터를 장치에 물린후, 마운트에 연결하여 임 프란트 시편을 모형에서 제거 하기위한 최대 토크를 측 정하였다.
3. 통계 분석
본 논문의 통계처리는 SPSS(Ver.10.0, SPSS, USA)를 사용하여 통계 처리하였다. 경사도와 줄수가 식립 회전 력과 RFA 그리고 제거 회전력에 미치는 영향을 검증하 기 위해 사용된 유의수준은 0.05이다. 구체적인 분석 순서는 다음과 같다.
1) 경사도와 줄수에 관한 주효과(main effects)와 교 호작용효과(interaction effects)를 검증하기 위해 이원 분산분석(Two-way ANOVA) 하였다.
2) 이원 분산분석 결과 주효과가 유의적인 요인에 대 해 일원 분산분석(One-way ANOVA)을 한 다음 사후 검증을 하였다. 사후 검증은 Scheffe´ 방식을 따랐다.
실
실험험결결과과
1. 식립 회전력(Insertion torque)
1) 임프란트 매식체의 경사도와 나사선의 줄수가 식 립 회전력에 미치는 영향
임프란트 매식체의 경사도와 나사선의 줄수에 따른 식 립 회전력의 평균값을 Figure 6에 나타내었다. Table 1 은 식립 회전력에 대한 임프란트 매식체의 경사도와 나 사선 줄수의 주효과(main effects)와 교호작용 효과 (interaction effects)를 검증하기 위한 이원 분산분석 하여 나온 분산분석표이다. 경사도와 줄수의 주효과는 p 값이 0.000으로 유의하게 나타났다. 그러나 경사도와 줄수가 식립 회전력에 대한 교호작용 효과는 p 값이 0.562로 유의하지 않았다. 이 같은 사실은 Figure 6에 서 경사도에 따른 식립 회전력의 분포 모양이 줄수에 따 라 거의 변하지 않는 모습에서도 확인할 수 있다.
Ⅲ
Figure 5. Tohnichi torque gauge for removal torque.
Figure 6. Mean peak insertion torque values for each implant type.
2) 임프란트 매식체의 경사도가 식립 회전력에 미 치는 영향의 사후 검증
임프란트 매식체의 경사도에 따라 식립 회전력에 대해 주효과가 있으므로(Table 1) 일원 분산분석을 한다음 경 사도에 따라 식립 회전력이 어떻게 변하는지 Scheffe´ 사후 검증하였다(Table 2). 사후 검증 결과 경사도가 0°
일 경우 평균이 7.30으로 가장 낮았고 그 다음으로 5°
일 경우가 평균이 10.47로 높게 나왔다. 1°일 경우와 3°
일 경우 식립 회전력의 평균이 각각 13.10, 14.37로 가 장 높게 나왔으나 1°일 경우와 3°일 경우간의 식립 회 전력의 차이는 통계적으로 유의하지 않았다.
Table 1. ANOVA table for Insertion Torque
Variable Sum of Squares
Degree of
Freedom(df) Mean Square F value p value
Thread 182.400 2 91.200 19.398 0.000*
Angle 881.400 3 293.956 62.494 0.000*
Thread×Angle 22.933 6 3.822 0.813 0.562
Error 508.000 108 4.704
Total 1522.367 119
* p<0.05
Table 2. One-way ANOVA Analysis for Insertion Torque
Sample Mean Stadard
Deviation F value p value Post Hoc Test
0° 7.30 1.49
1° 13.10 2.52
3° 14.37 3.45
5° 10.43 2.03
14.137 0.000* 0°<5°<(1°= 3°)
* p<0.05
3) 나사선의 줄수가 식립 회전력에 미치는 영향의 사후 검증
경사도의 경우와 마찬가지로 나사선의 줄수에 따라 식 립 회전력에 차이가 있으므로(Table 1) 일원 분산분석을 한후 Scheffe´ 사후 검증을 하여 줄수에 따라 식립 회전
력이 어떻게 다른지 검증하였다(Table 3). 그 결과 줄이 하나일 경우(m=9.70)보다 줄이 두개이거나 세개일 경 우가 통계적으로 식립 회전력이 큰 것으로 나타났다. 그 러나 줄이 두개인 경우(m=11.50)와 세개(m=12.70)인 경우 사이에는 유의적인 차이를 발견할 수 없었다.
2. Resonance Frequency Analysis (RFA)
임프란트 매식체의 경사도와 나사선의 줄수에 따른 RFA의 평균값을 Figure 7에 나타내었다. Table 4는 임프란트 매식체의 경사도와 나사선의 줄수가 RFA에 미치는 영향을 검증하기 위해 이원 분산분석하여 구한 분산분석표이다. 검증 결과 줄수의 주효과(p=0.852), 경사도의 주효과(p=0.266) 그리고 줄수와 경사도가 RFA에 미치는 교호작용 효과(p=0.977) 모두 유의수준 0.05에서 통계적으로 유의하지 않았다. 즉 줄수와 경사 도 그리고 줄수와 경사도룰 결합한 요인 모두 RFA 값에 전혀 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 줄 수와 경사도에 대한 사후검증 역시 필요가 없었다.
Table 3. One-way ANOVA Analysis for Insertion Torque
Sample Mean Stadard
Deviation F value p value Post Hoc Test
Single Thread 9.70 2.99 Double Thread 11.50 3.16 Triple Thread 12.70 4.16
15.008 0.000* single<(double=triple)
* p<0.05
Figure 7. Mean RFA values for each implant type.
3. 제거 회전력(Removal torque)
1) 임프란트 매식체의 경사도와 나사선의 줄수가 제 거 회전력에 미치는 영향
임프란트 매식체의 경사도와 나사선의 줄수에 따른 제 거 회전력의 평균값을 Figure 8에 나타내었다. 제거 회 전력에 대한 임프란트 매식체의 경사도와 나사선 줄수 의 주효과는 p 값이 각각 0.000으로 통계적으로 유의해 경사도와 줄수에 따라 제거 회전력이 달라진다는 것을 알수 있으나 경사도와 줄수가 제거 회전력에 미치는 교 호작용은 p 값이 0.624로 유의하지 않았다(Table 5).
이 점은 Figure 8에서 경사도에 따른 제거 회전력의 분 포가 줄수가 많아짐에도 불구하고 전체적인 모양을 유 지하고 있다는 사실에서 확인할 수 있다.
Figure 8. Mean peak removal torque values for each implant type.
Table 4. table for RFA
Variable Sum of Squares
Degree of
Freedom(df) Mean Square F value p value
Thread 4.317 2 2.158 0.161 0.852
Angle 53.767 3 17.922 1.336 0.266
Thread×Angle 15.883 6 2.647 0.197 0.977
Error 1448.400 108 13.411 Total 1522.367 119
* p<0.05
2) 임프란트 매식체의 경사도가 제거 회전력에 미 치는 영향의 사후 검증
이원 분산분석에서 임프란트 매식체의 경사도에 따른 제거 회전력의 주효과가 있는 것으로 나타났기 때문에 일원 분산분석하여 Scheffe´ 사후검증을 실시하였다 (Table 6). 분석 결과 경사도가 0°일 경우(m=0.62) 보
다 경사도가 5°일 경우(m=1.20)가 제거 회전력이 큰 것 으로 나타났고, 그보다도 경사도가 1°일 경우(m=1.49) 와 경사도가 3°일 경우가(m=1.59) 제거 회전력이 큰 것 으로 나타났다. 그러나 경사도가 1°인 경우와 경사도가 5°인 경우의 제거 회전력 사이에는 통계적으로 유의적 인 차이는 없었다.
Table 5. ANOVA table for Removal Torque
Variable Sum of Squares
Degree of
Freedom(df) Mean Square F value p value
Thread 2.202 2 1.101 16.011 0.000*
Angle 17.108 3 5.703 82.927 0.000*
Thread×Angle 0.303 6 0.050 0.733 0.624
Error 7.427 108 0.069
Total 27.040 119
* p<0.05
Table 6. One-way ANOVA Analysis for Removal Torque
Sample Mean Stadard
Deviation F value p value Post Hoc Test
0° 0.62 0.18
1° 1.49 0.32
3° 1.59 0.35
5° 1.20 0.29
26.923 0.000* 0°<5°<(1°=3°)
* p<0.05
3) 나사선의 줄수가 식립 회전력에 미치는 영향의 사후 검증
Table 7 은 나사선의 줄수에 따라 제거 회전력의 차이 가 있는지 일원 분산분석하고 사후 검증한 표이다.
Scheffe´ 사후검증 결과 줄수가 두개인 경우와 줄수가
세개인 경우가 평균이 각각 1.29, 1.35로 평균이 1.03인 줄수가 하나일 경우보다 제거 회전력이 크게 나왔으나 줄수가 두개인 경우와 세개인 경우의 제거 회전력은 유 의적인 차이가 없었다.
3) 나사선의 줄수가 식립 회전력에 미치는 영향의 사후 검증
Table 7은 나사선의 줄수에 따라 제거 회전력의 차이가 있는지 일원 분산분석하고 사후 검증한 표이다.
Scheffe´ 사후검증 결과 줄수가 두개인 경우와 줄수가
세개인 경우가 평균이 각각 1.29, 1.35로 평균이 1.03인 줄수가 하나일 경우보다 제거 회전력이 크게 나왔으나 줄수가 두개인 경우와 세개인 경우의 제거 회전력은 유 의적인 차이가 없었다.
총
총괄괄 및및 고고찰찰
임프란트 식립시 높은 초기 고정을 얻는 것이 중요하다 는 사실은 항상 강조되어져 왔으며, 초기 고정이 부족한 경우 치유기간이 충분하지 않으면 임프란트가 조기 상 실되는 원인이 된다.8),9) 임프란트 식립시 초기 고정은 골 질과 양, 임프란트의 형태, 식립 방법 등에 의해 결정된 다.10) 본 실험에서는 다른 조건들을 일정하게 유지하고 임프란트의 형태만을 변화시켜 초기 고정의 변화를 알 아보았다.
이 실험에 사용된 임프란트는 0°, 1°, 3°, 5°의 4가지의 각기 다른 경사를 갖고 있다. 이런 경사를 갖는 임프란 트가 평행하게 형성된 홀에 식립될때 압축력이 발생하 게 된다. 이러한 압축력의 크기는 임프란트 매식체의 경 사도, 임프란트와 최종 드릴의 직경차이, 골의 기계적 성
질에 좌우된다. 이 실험에서 최종 드릴의 직경은 3.0 ㎜ 로 동일하지만, 0°임프란트 첨단의 직경은 4.0 ㎜, 1°
임프란트 첨단의 직경은 3.67 ㎜, 3°임프란트 첨단의 직경은 2.98 ㎜로 드릴 직경보다 비슷하거나 크지만, 5°임프란트 첨단의 직경은 2.3 ㎜로 최종 드릴 직경보 다 작다. 이러한 직경 차이에 의해 0°임프란트 초기 진 입시 직경 차이가 커서 식립 회전력이 급격히 증가하며 어느 정도 진입 후에는 미리 만들어진 탭에 의해 식립 회전력이 완만해지는 것을 볼 수 있다. 1°와 3°의 임프 란트에서는 초기 진입은 쉽게 진행이 되며 식립 회전력 이 서서히 증가하기 시작하여 식립 마지막 단계까지 계 속 증가하고 식립 완료시의 식립 회전력 값이 가장 크 다. 5°임프란트의 경우 초기 진입시 식립 회전력이 거 의 없다가 마지막 단계에만 급격히 증가 하는것을 볼 수 있었다. 그 결과 임프란트 매식체의 경사도가 0°에서 1°, 3°로 커질수록 식립 회전력이 증가하며, 5°에서 감 소한다. 임프란트 매식체에 경사도가 있을때 초기 고정
Ⅳ
Table 7. One-way ANOVA Analysis for Removal Torque
Sample Mean Stadard
Deviation F value p value Post Hoc Test
Single Thread 1.03 0.42 Double Thread 1.29 0.47 Triple Thread 0.49 0.49
9.029 0.003* single<(double=triple)
* p<0.05
이 높은 결과를 보이는 것은 O'Sullivan 등의 연구결과11) 와 일치한다. 그는 standard Bra˚nemark 디자인과 1°
의 경사를 갖는 임프란트의 초기고정을 비교한 결과, 1°
의 경사를 갖는 임프란트에서 높은 초기 고정 결과를 얻 었다. 또한 Liu 등의 연구결과12)와도 일치하는데 그는 망상골 시편에 standard Bra˚nemark implant 와 tapered Mark IV implant를 식립해서 비교 실험하였 으며 약간의 경사를 갖는 Mark IV implant에서 높은 초기고정을 얻었다. 하지만 이런 경사를 갖는 임프란트 는 임상에서 다양한 문제를 야기할 수 있다. 골질이 좋 을 경우 경사를 갖는 임프란트는 식립 마지막에 식립 회 전력이 급격히 증가하므로 완전히 seating 하는데 실패 할 수 있으며11), 드릴 직경을 증가시킬 경우 임프란트의 seating은 쉬우나 임프란트 하부에서 망상골 부분과의 engage를 얻을 수 없을 것이다. 또한 임프란트에 의한 압축력이 매우 큰 경우 세포의 죽음, 괴사에 의해 골흡 수를 유발한다.13) Soltesz 등(1982)14)과 Huiskers 등 (1984)15)은 numerical calculation에 의한 비교 실험 관찰로 stressed regions과 골 흡수 사이의 직접적인 상관관계를 발표하였다. 임상에서 사용되는 경사를 갖 는 임프란트들은 대부분 두줄 또는 세줄 나사로 되어있 다. 두줄 나사의 이론적인 장점은 implant-bone interface에서 발생되는 에너지의 증가없이 식립속도를 증가시키는 것이다. 한 회전당 매식 깊이를 크게 하고 나사산의 비틀림 각을 크게 하여 초기 고정을 증가시킨 다고 알려져 있다. 본 실험에서는 임프란트 나사선의 줄 수가 1줄 나사보다 2줄, 3줄 나사에서 식립 회전력이 증 가하였다.
초기고정은 분석하기가 매우 어려웠기 때문에 이전에는 동요도 측정으로만 평가되어왔다. Periotest 처럼 좀더 복잡한 방법이 도입되었지만 여전히 너무 주관적인 수 치였다. Periotest는 각도의 변화, 임프란트로 부터 probe 사이의 거리, 두드리는 부위에 따라 값이 예민하
게 반응한다는 보고가 계속 있어왔다.16),17) Meredith에 의해서 식립 직후에 임프란트의 안정도를 측정하는 비 침습적인 방법이 서술되었고 수많은 in vitro와 in vivo study에서 보고되었다.18)-20) 그 방법은 임프란트 혹은 지대주에 부착된 transducer의 자기공명 주파수를 측 정하는 것이다. 임프란트와 골 사이의 interfacial stiffness와 휘었을 때 local bone stiffness를 측정하 는 것이 이 방법의 목적이다. 이로 인해 식립 직후 안정 성의 초기 분석과 골유착이 진행되면서 stiffness가 증 가하는 것을 관찰할 수 있게 되었다. 높은 RFA 값은 임 프란트와 골사이의 high interfacial stiffness를 나타 내며 임상적으로 높은 초기고정을 나타내는 지표이다.
만약에 임프란트 neck 주변골의 흡수가 진행되면 bone crest 상방의 effective implant length는 증가하고 RFA값은 감소하게 된다.19) 이와 반대로 임프란트의 성 공적인 골유착이 일어나면 RFA값도 증가한다.20) 이는 RFA가 implant/transducer/bone complex의 강도를 측정한 값이고 이값은 bone crest 상방의 transducer implant complex의 길이에 따라 달라지기 때문이다.
이 실험에서 RFA 값은 임프란트의 매식체의 경사도와 나사선의 줄수에 영향을 받지 않고 일정한 값을 보였다.
이는 임프란트 seating 정도의 차이가 없어 bone crest 상방의 effective implant length가 동일하여서 나타난 결과인 것 같다. 또한 임프란트의 식립부위 골질 이 Type 3-Type 4 정도의 균일한 발사목으로, 식립 회전력이나 제거 회전력에서 명확한 값의 차이를 보이 기는 하나 Type 2 bone 에 비하면 그 값의 차이가 미약 하기 때문인 것 같다.
식립 직후의 임프란트의 제거 회전력은 초기 고정을 측 정하기 위해 사용되어진다. 제거 회전력은 골과 임프란 트간의 interfacial strength를 나타낸다. Nimi 등 (1997)22)은 골질과 피질골 두께를 측정하기 위해 이 방 법을 사용했다. 그 결과 피질골 두께와 제거 회전력 사
이에는 유의성 있게 상관관계가 있지만 골질과 제거 회 전력은 연관성이 없다는 것을 알아냈다. Ueda 등13)은 cadaver의 측두골에 식립한 임프란트의 식립 회전력과 제거 회전력의 상관관계를 연구하였고 그 결과 식립 회 전력이 큰 경우 제거 회전력 값도 크다는 사실과 최대 제거 회전력은 최대 식립 회전력 보다 항상 작은 값을 갖는다는 사실을 알아냈다. 하지만 식립 직후에 측정된 제거 회전력 수치로부터 결론을 도출해내는 데는 명백 한 문제들이 있다. 식립 직후의 제거 회전력이 크다고 해서 일단 골유착이 일어난 후에도 높은 제거 회전력을 갖는다고 할 수는 없다는 것이다. 단지 취약한 치유기간 동안 회전운동에 대한 임프란트의 저항력에 대한 수치 를 제공해준다. 본 연구에서 제거 회전력과 식립 회전력 은 유의성 있는 상관관계를 갖는것을 알 수 있었으며 임 프란트의 매식체의 경사도가 0°에서 1°, 3°로 커질수록 제거 회전력이 증가하며, 5°에서 약간 감소하고 나사선 의 줄수가 1줄 나사보다 2줄, 3줄 나사에서 제거 회전력 이 증가하였다. 단 제거 회전력이 식립 회전력보다 약간 크게 측정 되었는데 이는 식립 회전력은 디지털 임프란 트 앤진으로, 제거 회전력은 아날로그 토크 게이지로, 각각 측정 방법이 달라 나타난 결과로 생각되어지며 향 후 연구에서는 같은 측정 방법을 사용하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
Morris 등23)의 연구에 의하면 식립시 동요를 갖는 임프 란트의 실패율이 16.9%로 안정된 임프란트 실패율 3.1% 보다 높았다는 결과를 볼때, 높은 식립 회전력과 그에 따른 높은 제거 회전력을 갖는 것이 임프란트의 일 차 안정성을 증가시키므로 바람직하다고 할수 있다. 이 러한 관점에서 cylindrical implant 보다 tapered implant가 더 유리하다. 그러나 임프란트의 경사도는 식립과정에서 높은 압축력을 발생시켜서 미세순환을 방 해해서 골세포의 괴사와 골 흡수를 일으킨다는 점을 상 기 해볼때22)국소적인 골 흡수없이 적절한 일차안정성을
확보할 수 있는 균형점이 되는 경사도를 설정하는 것이 중요하다. 또한 골질이 좋은 type 1이나 type 2 bone 에서는 경사도가 임프란트의 full insertion을 방해하 므로 full insertion을 위해서 더 큰 직경의 드릴을 사 용하게 되고 이는 곧 임프란트의 초기 고정을 감소시키 는 결과를 가져오므로 가능하면 type 3나 type 4 bone 에서 사용하는게 추천된다.
이상에서 한가지 의문점이 생기는데 일반적으로 너무 높은 압축력은 세포의 괴사와 죽음을 유발하여 임프란 트의 안정성의 감소를 가져올 수도 있으므로 얼마정도 의 압축력이 초기고정에 유리하고 어느 이상은 해로운지 에 대한 연구가 필요할 것이다. 그리고 이러한 실험결과 를 임상적으로 응용하기 위해서는, 임프란트의 디자인의 변화가 실제로 primary stability에 미치는 영향에 대 한 in vivo상의 실험과, secondary stability에 미치는 영향에 대한 보완연구가 필요할 것으로 생각된다.
결 결 론론
1. 식립 회전력은 임프란트의 경사도와 줄수의 영향은 있으나(p<0.05) 교호작용은 없었으며, 경사도가 0°
에서 1°, 3°로 커질수록 증가하다가 5°에서 약간 감 소하였으며, 1°와 3°간의 식립 회전력의 차이는 통계 적으로 유의하지 않았고(p>0.05), 나사선의 줄수가 한줄보다 두줄, 세줄에서 증가하였으며 두줄과 세줄 간의 유의성에는 차이가 없었다(p>0.05).
2. Resonance Frequency Analysis 값은 임프란트의 경사도, 나사선의 줄수에 관계없이 비슷한 수치로 측 정되어 유의성이 없었다(p>0.05).
3. 제거 회전력은 식립 회전력과 같은 경향을 보이며 임 프란트의 경사도가 0°에서 1°, 3°로 커질수록 증가하
Ⅴ
다가 5°에서 약간 감소하였으며, 1°와 3°간의 유의성 에는 차이가 없었으며(p>0.05), 나사선 줄수가 한줄 보다 두줄, 세줄에서 증가하였으며 두줄과 세줄간의 유의성에는 차이가 없었다(p>0.05).
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교신저자 : 신상완
주소 : 152-703 서울시 구로구 구로동 80번지 고려대 구로병원 치과
국
국문문초초록록
목
목적적 :: 수많은 형태의 임프란트가 임상에 사용되고 있지만, 임프란트 매식체의 디자인에 따라 변하는 초기 고정의 특성에 대 한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 논문에서는 임프란트 매식체의 경사도와 나사선의 줄수가 초기 고정에 미치는 영향을 비 교 연구하여, 임프란트 매식체의 디자인에 따른 초기 고정에 대하여 이해하고, 임상에 사용되는 다양한 형태의 임프란트 선택 에 도움을 주고자 한다.
재
재료료 및및 방방법법 :: 임프란트 매식체의 경사도에 따라 0°, 1°, 3°, 5°와 나사선의 줄수에 따라 1줄, 2줄, 3줄로 총 12가지 형태의 임프란트 시편을 제작하였으며 모든 시편의 길이는 11.5㎜, 직경은 4㎜로 제한하였다. 임프란트 식립을 위한 악골 모형은 발 사목을 사용하였다. 총 12종의 임프란트 시편이 10번씩 식립되었으며, INTRAsurg 300 plus 임프란트 앤진을 사용하여 식 립후 표시되는 최대 토크로 식립 회전력을 측정하였다. Resonance Frequency Analysis(RFA)와 제거 회전력 또한 측정되 었다. 유의수준 5%에서 이원배치 분산분석(2-way ANOVA)과 일원배치 분산분석(1-way ANOVA)을 시행하고, Scheffe′
방식에 따라 사후 검증하였다.
결
결과과 :: 식립 회전력과 제거 회전력은 0°에서 1°, 3°로 임프란트 매식체의 경사도가 커질수록 증가하다 5°에서 감소하였으며, 1°와 3°간의 통계적 차이는 유의하지 않았고 (0°<5°<1°=3°), 1줄 나사보다 2줄, 3줄 나사에서 증가하였으며, 2줄과 3줄간의 통계적 차이는 유의하지 않았다(1줄<2줄=3줄). RFA 값은 임프란트 매식체의 경사도, 나사선의 줄수와는 유의성이 없었다.
결
결론론 :: 임프란트 매식체에 경사도가 있을때 초기 고정이 높았으며, 나사선의 줄수가 늘어날수록 초기 고정이 높았다.
핵
핵심심단단어어:: 초초기기 고고정정,, 매매식식체체의의 경경사사도도,, 나나사사선선 줄줄수수,, 식식립립 회회전전력력,, 자자기기공공명명주주파파수수분분석석,, 제제거거 회회전전력력
