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FIT OF FIXTURE/ABUTMENT INTERFACE OF INTERNAL CONNECTION IMPLANT SYSTEM

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Academic year: 2021

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Ⅰ. 서 론

치과 임플란트 보철은 다양한 저작압을 받게 되고 따라서 그 저작압에 견딜 수 있는 연결구조를 임플 란트 시스템에 적용하는 것이 중요하다. 현재 임플 란트 고정체/지대주 (implant/abutment)의 결합 형태에는 다양한 형태가 이용되고 있는데, 기하학적 인 형태는 결합 강도, 결합 안정성, 위치나 회전 안 정성을 결정하는 중요한 요소중의 하나이며, 아울러 동시에 보철물의 안정성에도 중요하다고 하였다.1)

임플란트/지대주 접촉 연결은 외측연결(external connection)과 내측연결(internal connection)로 구 분된다. 두가지 연결을 구분하는 명확한 요소로는 임플란트의 상부 위에 확장되는 형태의 유무이다.

즉 외측연결 시스템은 임플란트 고정체의 상부에 존 재하는 hex top에 지대주를 연결하고 나사로 고정하 는 방식이다. 이에 비해 내측연결 시스템은 임플란 트 고정체 내부로 지대주의 일부가 들어가서 연결되 는 방식이다.

임플란트와 지대주 접촉은 기계적인 관점에서 중 요성과 생물학적인 관점에서 중요성을 가질 수 있는 데, 우선 기계적인 관점에서 보면, 불안정한 접촉 계 면을 갖는 임플란트/지대주 연결은 임플란트를 지대

주에 연결하는 나사에 부당한 응력을 가할 수 있으 며,2,3)상부 보철물과 임플란트 구성성분 간에 부적합 (misfit)이 존재하는 경우, 이러한 보철물에 기능하중 이 가해지면 그 결과로서 나사 결합체(screw joint) 내에 미세운동이나 이동이 발생되어 임플란트와 지 대주 사이에 부가적인 운동을 허용함으로써 더욱 불 안정한 나사 결합체를 야기하는 것은 물론 수복물의 불량한 계면적합, 나사의 파절 등을 초래할 수 있 다.4,5)따라서 Boggan 등6)은 대응되는 접합면 사이의 긴밀한 접촉은 지대주 나사에 전달되는 하중을 최소 화하는데 중요하다고 하였다. 또한 생물학적인 관점 에서 보면, 자연치아와 임플란트의 연조직 부착이 비슷하고 자연치아와 임플란트 주위의 미생물 군집 도 비슷하므로 임플란트 지지 보철물에서 잘 맞지 않는 변연에 미생물의 투과는 연조직의 염증, 임플 란트 주위염의 성공적인 치료를 방해할 수 있다.7,8) Gross 등,9)Besimo 등10)은 골유착된 임플란트와 지대 주 사이의 연결 부위에서 미세누출이 일어날 수 있 으며 이로 인해 임플란트 주변 연조직의 염증과 악 취를 유발할 수 있다는 전제 하에서 여러 임플란트 시스템에서 임플란트와 지대치 사이의 미세누출을 검사한 결과, 임플란트와 지대치 간에 미세누출이 일어났으며 각 시스템 간에 미세누출의 차이가 있음 대한치과보철학회지:Vol. 42, No. 2, 2004

내측연결 임플란트 시스템에서 고정체와 지대주 연결부의 적합에 관한 연구

조선대학교 치과대학 보철학교실 이흥태∙정재헌

※ 이 논문은 2003년도 조선대학교 학술연구비의 지원을 받아 연구되었음.

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을 보여주었고 체액과 작은 분자들이 임플란트와 지 대치 사이의 공간을 통과할 수 있어 박테리아 부산 물과 박테리아의 성장에 필요한 영양소 등을 포함한 체액이 그 사이의 공간으로 통과하여 임상적으로 관 찰되는 악취와 임플란트 주위염(peri-implantitis) 에 기여하는 것으로 생각된다 하였다.

Bra�nemark system이 주도하는 외측연결(external connection) 임플란트 시스템들은 고정체와 지대주 간에 연결에서 외부육각나사(external hexa) 형태를 취하고 있으나, 많은 문헌상에서 지대주의 풀림이나 이를 고정시키는 나사의 문제 등이 보고되고 있다.11-13) 따라서 지지에 대한 개선과 임플란트 각 요소들의 풀림과 파절을 줄이기 위해 임플란트와 지대주 사이 에 연결구조로서 내측연결(internal connection)의 임 플란트 시스템들이 최근에 많이 소개되고 있다. 이 러한 내측연결 형태는 지대주와 고정체 간에 정밀한 접촉이 가능하며 미세 움직임이나 미세 누출이 없고 금속간의 결합에 의한 마찰력에 의한 풀림을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 교합압이나 측방 교합력에 대 하여 어느 정도 고정체의 내부 경사가 이를 담당하 므로 안정적인 구조를 이룬다고 주장되고 있다.13-15)

따라서 임상적 여러측면에서 임플란트 보철의 수 동적이며 정확한 적합은 무엇보다 중요하다 할 수 있으므로, 본 연구의 목적은 최근 통상적으로 사용 되고 있는 임플란트와 지대주의 연결방식 중 몇몇의

내측연결 시스템에서 광학 및 주사전자 현미경을 통 하여 임플란트/지대주/나사 계면의 적합도를 평가하 고자 하였다.

Ⅱ. 연구 재료 및 방법 1. 연구재료

1) 고정체와 지대주, 지대나사의 선택 (Table Ⅰ) 이 연구에서 선택된 임플란트 하부 고정체는 ITI system (Strauman Co. Waldenburg, Switzerland), 3i system (Implant Innovations Inc, FL, USA), Avana system (Ostem Implant Inc, Pusan, Korea), Bicon system (Bicon, Boston, MA, USA), Friadent system (Dentsply Friadent, Mannheim, Germany), Astra system (Astra Tech Implants, Sweden), Paragon system (Paragon Implant Company, Encino, CA, USA)에서 내부 연결구조 를 갖는 임플란트(internal connection typed implants)로 하였으며, 각 제조회사 시스템에서 무작 위로 2개씩의 임플란트 고정체를 선택하였다.

지대주로는 하부 고정체에 직접 연결되는 cement- ed type으로 하였고 지대나사로는 각 제조회사에서 제품으로 나와 있는 종류를 선택하였다.

Table I. Kinds of implant system, abutments and screws used in this study

Implant manufacturer Fixture Abutment Screw type

ITI Solid-screw implant Solid abutment

one piece

(Strauman Co.) (4.1D×10mm) (H5.5)

3I TG Osseotite Standard TG post

one piece

(Implant Innovations Inc) (4.0D×11.5mm) (TGP05)

Avana MT-1 fixture Solid abutment

one piece

(Ostem Implant Inc) (4.1D×10.0mm) (7.0)

Bicon Implant with 2.0mm well Abutment 3.0 post

no screw

(Bicon) (4.0D×11mm) (5×8mm)

Friadent Frialit-2 synchro stepped screw MH-6 Abutment Standard Abutment

(Dentsply Friadent) (3.8D×11.0mm) (GH 3) Screw

Astra Fixture 4.0 Profile BiAbutment Abutment Screw

(Astra Tech Implants) (4.0D×11.0mm) (5.5) (ST Long)

Paragon Screw-Vent Implant Hex-Lock Abutment Titanium alloy

(Paragon Implant Co.) (3.7D×10mm) (HLA3/4) screw

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2) 나사 조임장치

임플란트 고정체와 지대주를 나사에 의해 연결시 제조회사의 지시된 회전력을 가할 수 있도록 digital- ized torque controller (Bra�nemark system DEA 020 Torque Controller)를 이용하였다. 이 장치는 bur 를 장착하여 나사를 조이는 장치로 10, 20, 32, 45Ncm 의 크기로 조임력을 조절할 수 있다.

2. 연구방법

1) 시편의 제작

(1) 레진블록에 임플란트 고정

임플란트는 치과용 서베이어를 이용하여 poly- methyl methacrylate autopolymerizing acrylic

resin (Orthodontic resin, Densply International Inc. USA)으로 블록을 만들어 고정하였다.

(2) 임플란트에 각 지대주의 연결

임플란트 고정체에 각각 대응되는 cemented type 의 지대주를 각각 연결시에 digitalized torque con- troller (Bra�nemark system DEA 020 Torque Controller)를 이용하여 32Ncm의 회전력으로 조여 결합시켰고, 단, Bicon 시스템의 경우에는 tapping을 이용하여 장착시킨 후, 액상의 불포화 polyester (Epovia, Cray Vally Inc)에 매몰하여 완전히 중합 시켰다.

(3) 시편의 절삭 및 연마

grinder-polisher unit (Omnilap 2000 SBT Inc) 와 200, 1000, 1200 grit의 silicone carbied paper 를 순서대로 이용하여 절삭하고, plano cloth 와 1㎛

Al2O3로 절단부를 미세 연마한 후 ultrasonic clean- er에 넣어 물비누와 물로 세척하였다.

2) 시편의 광학 및 주사전자현미경적 관찰 제작된 시편을 광학 현미경(Stereoscopic Zoom Microscope, Model:SV-11, Zeiss Inc, Germany) 및 주사전자 현미경(Fieldemission-Scanning Electron Microscopy, Model:XL30SFEG)을 이 용하여 임플란트/지대주/지대나사 사이의 간극을 관 찰하였다.

Fig. 1. Torque controller (Bra�nemark system DEA 020 Torque Controller).

Fig. 3. Samples which were cross-sectioned and polished.

Fig. 2. Grinder-polisher unit (Omnilap 2000 SBT Inc).

(4)

Ⅲ. 연구 성적

1. ITI system에서 임플란트-지대주-나사의 적합

1) 임플란트와 지대주의 적합

임플란트 경부의 내면과 지대주의 해당 접촉부는 아주 양호한 접촉을 이루고 있으나, 임플란트 내부 경부의 중간부에 빈 공간이 만들어져 있으므로서 해 당 부위에 금속의 두께가 얇아진 것을 볼 수 있었다 (Fig. 4-a, b, c).

2) 나사와 임플란트 사이의 적합

지대주가 나사와 일체로 제작된 one-piece 형태로 서 나사산이 접촉되는 대응되는 임플란트 부위 사이 엔 큰 틈을 가지므로서 긴밀한 접촉이 이루어지지 않고 있었다(Fig. 4-a, d, e).

2. 3i system에서 임플란트-지대주-나사의 적합

1) 임플란트와 지대주의 적합

임플란트 경부의 내면과 지대주의 해당 접촉부는 대체로 양호한 접촉을 이루고 있으며, ITI의 경우와 는 달리 임플란트 경부의 내면 중간부에 공간을 부 여하지 않고 경사진 한 면으로 활택하게 처리하므로 서 접촉 면적이 더욱 증가되어 있음을 볼 수 있었다 (Fig. 5-a, b, c).

2) 나사와 임플란트 사이의 적합

지대주가 나사와 일체로 제작된 one-piece 형태로 서 나사산이 접촉되는 해당 임플란트 부위 사이엔 큰 틈을 가지므로서 긴밀한 접촉이 이루어지지 않고 있었다. 아울러 ITI 시스템에 비해 나사산의 수가 적 으며, 나사의 밑 하방 부위에 아주 큰 빈 공간을 가 지고 있었다(Fig. 5-a, d, e).

3. Avana system에서 임플란트-지대주-나사의 적합

1) 임플란트와 지대주의 적합

임플란트 경부의 내면과 지대주의 해당 접촉부는 대체로 양호한 접촉을 이루고 있으나, 좌우측의 접

촉 형태가 동일하지 않고 한쪽 편측에 접촉이 덜 이 루어져 더 큰 빈 공간을 가지고 있음을 알 수 있었다 (Fig. 6-a, b, c).

2) 나사와 임플란트 사이의 적합

지대주가 나사와 일체로 제작된 one-piece 형태로 서, 나사산과 접촉되는 해당 임플란트 부위 사이엔 틈을 가지며, 일부에선 접촉되는 양상을 보이나 일 률적이지 못하고 나사산의 상단 경사면 또는 하단 경사면의 일부가 접촉 되었다(Fig. 6-a, d, e). 아울러 ITI 시스템에 비해 나사의 밑 하방 부위에 아주 큰 빈 공간을 가지고 있었다.

지대주가 나사와 일체로 제작된 one-piece 형태로 서 8도의 morse taper를 갖는 ITI 시스템, 3i 시스템, Avana 시스템에서 대체적으로 지대주 몸체와 연결 되는 나사의 상부 부위와 해당 임플란트 사이에 큰 공간을 볼 수 있었으며, 나사의 밑 하방 부위에 큰 빈 공간을 가지고 있었다.

4. Bicon system에서 임플란트-지대주의 적합

1) 임플란트와 지대주의 적합

Bicon 시스템의 지대주는 나사가 없이 1.5 도 경사 를 갖는 tapered post로 이루어진 one-piece 형태로 서, 임플란트 내부 내에 들어가므로서 post 기저부의 하방에 틈을 제외하고는 활택하고 긴밀한 접촉을 이 루고 있었으며 그 접촉은 아주 양호하고 치밀하였다 (Fig. 7-a, b, c).

5. Frident system에서 임플란트-지대주-나사의 적합

1) 나사와 지대주의 적합

나사 두부(head)의 기저부가 경사면을 이루며 그 부위에서 지대주와 긴밀한 접촉을 이루며 접촉부위 도 넓었다(Fig. 8-a, b). 나사의 경부에 해당되는 부 위는 대체로 길게 만들어져 있었으며 지대주와 사 이에 약간의 틈을 가지나, Astra 시스템 및 Paragon 시스템의 경우에 비해서 훨씬 적은 틈을 보여 주었다.

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2) 임플란트와 지대주의 적합

임플란트와 지대주의 접촉에서 임플란트 상부의 platform과 그에 대응되는 지대주 부위의 접촉은 butt 형태로 양호한 접촉을 이루고 있었으며, 지대주 의 post는 비교적 길면서 이 post 측벽과 과 임플란 트 사이엔 비교적 적은 틈만을 보여 주었다(Fig. 8-c, d).

3) 나사와 임플란트 사이의 적합

나사산과 그에 대응되는 임플란트 사이에서의 접 촉은 나사산의 상부가 일률적으로 긴밀하게 접촉되 고 그 하부에서는 틈을 볼 수 있었다(Fig. 8-e, f).

6. Astra system에서 임플란트-지대주-나사의 적합

1) 나사와 지대주의 적합

나사 두부(head)의 기저부는 비교적 편평한 면을 이루며 그 부위에서 지대주와 약한 접촉을 이루었 다. 그리고 나사의 경부에서는 Friadent 시스템에 비 해서 지대주와 사이에 큰 틈을 가졌다(Fig. 9-a, b).

2) 임플란트와 지대주의 적합

임플란트와 지대주의 접촉에선 지대주의 접촉 부 위가 ITI에 비해 더 경사면을 이루면서 경사진 임플 란트 경부의 내측벽에 닿아 아주 긴밀하면서 넓은 접촉을 이루었다(Fig. 9-c, d).

3) 나사와 임플란트 사이의 적합

나사산과 그에 대응되는 임플란트 사이에서의 접 촉은 일부의 나사산의 상부경사면에서만 접촉을 이 루었고 나머지 대부분에서 그리 긴밀한 접촉은 이루 어지지 않았다(Fig. 9-e, f).

7. Paragon system에서 임플란트-지대주-나사의 적합

1) 나사와 지대주의 적합

나사 두부(head)의 기저부는 경사면을 이루며 그 부위에서 지대주와 약한 접촉을 이루었다(Fig. 10-a, b). 나사의 경부에서는 Friadent 시스템에 비해서 지

대주와 사이에 큰 틈을 가졌다.

2) 임플란트와 지대주의 적합

임플란트와 지대주의 접촉에선, 45도 정도의 임플 란트 경부의 내측 경사면에 해당 지대주가 주로 닿 아 비교적 양호한 접촉을 이루었으나 그 하부의 지 대주와 해당 임플란트 사이에는 틈이 있었다(Fig.

10-c, d).

3) 나사와 임플란트 사이의 적합

나사산과 그에 대응되는 임플란트 사이에서의 접 촉은 대부분의 나사산의 경사면 상부에서 긴밀한 접 촉을 이루었다(Fig. 10-e, f).

지대주와 나사가 따로 분리된 Friadent 시스템, Astra 시스템, Paragon 시스템에서 대체적으로 나 사의 경부가 긴 형태를 가지고 있었으며 나사경부 와 지대주 사이에 틈은 Astra 시스템, Paragon 시 스템에선 비교적 컸으나, Friadent 시스템에서 그 틈은 비교적 적었다. 그리고 지대주가 나사와 일체 로 제작된 one-piece 형태인 ITI 시스템, 3i 시스템 그리고 Avana 시스템에 비해 나사산의 숫자가 더 많았다.

Ⅳ. 총괄 및 고안

다양한 지대주 시스템들은 재질, 기계적인 구조 뿐 만 아니라 절삭의 질이 서로 다른 각각의 특정 지대 주 나사를 가지고 있다. Burguete 등16)은 모든 나사 의 디자인은 서로 다른 preload-torque 관계를 갖는 다고 하였다. 또한 Binon 등1,17-19)은 임플란트 구성성 분의 부적합이 빈번한 나사풀림, 만성적인 나사파절 뿐아니라 치태침착, 불리한 연조직 반응, 골유착의 상실 등을 가져올 수 있으므로, 구성성분의 정확한 적합이 매우 중요하다 하였으며, Byren 등20), Carr

21,22) 은 지대주와 임플란트 간의 수동적이고 완전

한 적합을 얻는 것이 매우 중요하며 이때 전하중 (preload)도 최대로 얻을 수 있다 하였다.

Binon 등1,17-19)은 임플란트와 지대주 경계면에서의 회전 운동(rotation)을 최소로하면 나사가 풀리기 어렵고 안정된 접합을 얻을 수 있다고 하였고 sys- tem 간에 회전에 차이가 있음을 보고했다. 그리고

(6)

(b)

(c)

(e)

(d) (a)

Fig. 4. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e) of implant/abutment connection in ITI implant system.

abutment

fixture

abutment

fixture

abutment screw

fixture

(7)

(b)

(c)

(e)

(d) (a)

Fig. 5. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e) of implant/abutment connection in 3i implant system.

(8)

(b)

(c)

(e)

(d) (a)

Fig. 6. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e) of implant/abutment connection in Avana implant system.

(9)

Gross 등9)은 5가지의 implant system을 대상으로 지 대주와 임플란트 고정체에 있어서의 미세누출 (microleakage)을 조사하여 system 간에 차이가 있음을 보고한 바 있다. 아울러 Kim 등23)은 육각형 돌출 임플란트 시스템에선 제조사에 따라 차이는 있 기는 하지만 임플란트/지대주/나사 사이에는 다양한 양식으로 틈들이 존재하므로 나사의 불안정, 미생물 의 군집, 악취, 부식 등을 고려하여 이에 대한 개선 을 위한 앞으로 계속적인 연구가 필요하리라고 제안 한 바있다.

따라서 여러 제조회사들은 자사제품의 지대주와 지대나사 형태가 경쟁회사의 그것보다 이러한 관점

에서 우수하다고 주장하지만, 자신들의 주장을 과학 적으로 입증하지는 못하고 있으며, 임플란트/지대주 /나사 조인트 특성에 관한 제공 자료도 부족한 실정 이다. 따라서 이와같이 임상적 여러측면에서 임플란 트 보철물의 수동적이며 정확한 적합은 무엇보다 중 요하다 할 수 있으므로, 본 연구에서는 임플란트와 지대주의 연결방식 중 최근에 많이 이용되고 있는 내측연결 중에서 ITI, 3i, Avana, Bicon, Friadent, Astra, Paragon 시스템의 각 지대주를 해당 임플란트 고정체에 연결하고, 임플란트/지대주/나사 계면의 적합을 광학 및 주사전자 현미경을 통하여 관찰, 평 가하였다.

(b)

(c) (a)

Fig. 7. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c) of implant/abutment connection in Bicon implant system.

abutment post

fixture

fixture abutment

post

(10)

(b)

(c)

(e) (f)

(d) (a)

Fig. 8. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e,f) of implant/abutment connection in Friadent implant system.

head of screw

internal ledge of abutment

screw fixture

fixture

fixture abutment

screw

abutment abutment

(11)

(b)

(c)

(e) (f)

(d) (a)

Fig. 9. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e,f) of implant/abutment connection in Astra implant system.

(12)

(b)

(c)

(e) (f)

(d) (a)

Fig. 10. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e,f) of implant/abutment connection in Paragon implant system.

(13)

1. 임플란트와 지대주의 적합

임플란트와 지대주의 연결은 접촉부 사이에 약간 의 공간이 존재하고 연결이 수동적인 slip-fit joint와 접촉부 사이에 공간이 없는 능동적인 friction-fit joint로 특징을 지울 수 있다. 본 실험에서 사용한 내 측연결 형태의 임플란트 중 friction-fit joint로는 8도 의 morse taper를 갖는 ITI, 3i, Avana, 11도의 morse taper를 갖는 Astra, 45도의 bevel 및 1도의 taper 경 사를 갖는 Paragon, 1.5도의 rounded channel을 갖 는 Bicon 등 이었으며, slip-fit joint로는 지대주가 6 각의 antirotation 구조를 가지고 있으며 수동적인 상 태로 지대주를 임플란트 속에 재위치 시킬 수 있는 Frialit-2 이었다.

Fig. 4, 5, 6의 a, b, c 에서 보는 바와 같이 ITI, 3i, Avana의 경우엔 임플란트와 지대주의 접촉은 대체 로 양호하였고 그 접촉 정도는 서로 거의 비슷하였 다. 그러나 ITI의 경우에는 지대주와 접촉하는 임플 란트 고정체 내부 경부의 중간부에 부여한 빈 공간 이 존재하므로서 해당 부위의 금속의 두께가 얇아져 있는데 반해 3I, Avana의 경우엔 그 부위를 빈 공간 으로 처리하지 않고 확택한 면으로 처리하므로서 지 대주와 접촉이 넓어진 것을 볼 수 있었다. 또한 Avana의 경우엔 좌우측의 접촉의 형태 및 긴밀도에 서 차이를 보여줌으로서 절삭의 질과 그 접촉의 정 밀도도 중요하리라고 생각된다.

내부연결 형태의 고정체/지대주는 ITI 임플란트가 8도의 morse taper인 cone screw tapered connec- tion으로 처음 소개한 이후, 3i, Avana 등에서 그 후 내놓은 내부연결구조는 초기 ITI 시스템을 모방한 8 도의 morse taper 내측 원통형 구조로서 거의 유사한 형태를 가지고 있다고 생각되나, 본 연구의 결과에 서 보는 바와 같이 구조와 절삭의 질에선 회사간의 약간의 차이가 있음을 알 수 있었다.

Norton14,15)은 conical joint와 external hex butt joint 사이의 강도에 관한 비교에서 conical joint가 대 략 60% 정도 더 강하다고 하였고 또한 임플란트와 지대주 간의 원추연결이 측방회전력에 대한 저항을 증진시킨다고 보고하였으며, Shutter 등24)도 평면 형태의 연결구조와 비교하여 보았을 때 ITI의 taper 형태의 연결구조가 미세 동요와 풀림에 훨씬 우수한 저항능력을 갖고 있다고 보고한 바 있다.

Fig. 7-a, b, c에서 보는 바와 같이 Bicon의 경우는 1.5 도 경사를 갖는 tapered post로, 나사가 없이 진 정한 morse tapered implant interface connection 을 이루고 있으므로서 지대주는 임플란트 내에 들어 가 긴밀하고 활택한 접촉을 이루므로서 post 기저부 에 틈을 제외하고는 그 접촉은 가장 양호하고 치밀 하였다. 1.5° locking taper 결합은 세균 침투를 방 지하는 밀봉기능과, 풀림을 방지하는 고정 기능을 확보할 수 있다고 생각되나, 실제 지대주/임플란트 의 결합이 너무 강하게 이루어지므로서 저작력이 작 용 시에는 실제 응력의 분산이 어떻게 이루어질지는 앞으로 계속 연구되어야 하리라고 사료된다.

Fig. 8, 9, 10에서 보는 바와 같이 Friadent, Astra, Paragona의 경우엔 임플란트와 지대주의 접촉은 대 체로 양호하나, 접촉부가 경사면을 갖고 있는 Astra의 경우가 그 중에서 접촉면적이 가장 넓고 긴밀하였다.

이는 Astra Tech implant의 conical seal은 morse taper 가 갖는 8도의 경사보다 더 큰 11도의 각도가 부여되 어 지대주와 고정체 간의 접촉면적을 증가시키며, 정 밀한 접촉이 가능하므로 미세 움직임이나 미세 누출 이 없고 금속간의 결합(cold welding)에 의한 마찰력 에 의한 풀림을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 교합압 이나 측방 교합력에 대하여 어느 정도 고정체의 내부 경사가 이를 담당하므로 안정적인 구조를 이룰 것으 로 사료된다. Norton14)의 연구에 의하면 내부 원추형 연결구조를 갖는 Astra Tech imp-lant와 외부 육각형 태의 평면 연결 구조를 갖는 Bra�nemark implant에서 굴곡모멘트를 측정한 결과 Astra Tech implant가 우월한 강도를 나타내었다고 하였으며, 나사의 풀림 이나 파절이 없었다고 보고한 바 있다.

Beat25)는 유한요소실험에서 외측연결 시스템의 경 우는 모든 응력이 나사에 집중되는데 반해, 내측연 결 시스템의 경우는 지대주 벽면으로 응력이 골고루 분포하게 되어 나사의 풀림이나 파절 등이 발생되지 않는다고 하였고, 지대주 나사의 풀림에 관하여 외 측연결 시스템에서 Ekfeldt26)는 43%, Becker11)는 38%를 발표한 반면 내측연결 시스템에서는 Levine13)은 3.6%, Krenmair27)는 3.5%를 발표하여 내측연결 시스템의 안정성을 강조한 바 있는데, 본 연구에서도 대체로 내부연결 구조인 모든 시스템의 경우에서 임플란트와 지대주의 접촉은 긴 post를 가 지면서 접촉되면서 대체로 양호한 접촉을 이루고 있

(14)

으므로 보다 안정적인 접촉을 이루므로서 나사의 안 정도 더욱 좋으리라고 생각된다.

임플란트는 각 구성부를 연결하는 것이므로 그 사 이에 존재하는 microgap은 어쩔 수 없으나, 이 gap으 로 인해 여러 가지 문제점이 발생하므로 적을수록 좋다고 사료된다. 본 연구의 결과에서 보는 바와 같 이 Bicon의 경우는 임플란트와 지대주의 접촉은 가 장 양호하여 이러한 gap이 거의 없었으며, 다른 internal system의 경우에서도 임플란트와 지대주의 접촉은 긴 post를 가지면서 넓게 접촉되면서 대체로 양호한 접촉을 이루고 있으므로 이러한 gap은 아주 적었다. Persson28)은 이러한 gap에 의해 임플란트 자 체에 문제가 되는 것은 아니나 bacterial colonization 의 배지로서 작용하게 되어 임플란트 주위염의 원인 이 될 수 있다고 하였고, 환자 등에서 불쾌한 냄새를 호소하는 경우가 있는데 이것 역시 gap의 존재로 인 한 경우라 하였다. 여러 임플란트 제조사들은 micro- gap을 줄이기 위하여 계속 노력하고 있으며 아울러 Frialit-2의 경우는 hermetic ring을 고정체와 지대주 사이에 개제시키므로서 이 계면을 더욱 줄일 수 있 다고 소개하고 있다.

임플란트와 지대주의 적합에 관하여 종합해 볼 때, 대체로 내측연결 시스템의 경우가 고정체와 지대주 사이의 더 넓고 긴밀한 접촉을 얻으므로서 고정체/

지대주의 안정과 microgap을 더욱 줄여줄 수 있으리 라고 사료된다.

2. 임플란트와 나사의 적합

Fig. 8, 9, 10의 e, f 에서 보는 바와 같이 나사의 면 이 임플란트의 면에 접촉되는 양상은 ITI, 3I, Avana 의 경우와 같이 나사와 지대주가 일체로 되어 있는 비분리형 지대주를 사용한 경우에는 적합이 좋지 않 았고, 나사와 지대주가 분리형인 Friadent, Astra, Paragon의 경우가 그 접촉이 더 양호하여 나사의 안 정성에 있어서는 더 유리한 경향을 보였다. 이는 비 분리형에 비해서 분리형의 경우가 나사를 제대로 조 여줄 수가 있는 반면, 비분리형의 경우에는 상부의 지대주와 임플란트가 긴밀한 접촉을 먼저 이루므로 서 정밀한 절삭이 이루어지지 않는 경우에는 하부의 나사와 임플란트의 접촉을 쉽게 이룰수 없기 때문이 라고 사료되었다.

3. 나사와 지대주의 적합

Fig. 8, 9, 10에서 보는 바와 같이 나사와 지대주 가 분리형인 경우에서 나사 두부(head)의 기저부와 지대주의 접촉에선 Friadent 시스템의 경우가 Astra 시스템 및 Paragon 시스템의 경우에 비해서 더 양호 한 양상을 보였다. 이는 나사와 지대주의 디자인 차 이 및 절삭의 정밀도 등에 의해 차이가 있으리라고 사료된다.

결론적으로 내측연결 시스템의 임플란트/지대주/

나사의 적합도를 관찰한 결과, 내측연결의 형태에 따라 약간의 차이는 보이긴 하지만, 대부분의 내측 연결 시스템의 경우엔 임플란트와 지대주의 접촉 면 적이 넓고, 더욱 긴밀히 접촉 하는 경향을 가지고 있 음을 알 수 있었다. 그리고 나사와 임플란트의 접촉 양상은 ITI, 3I, Avana의 경우와 같이 나사와 지대주 가 일체로 되어 있는 비분리형 지대주를 사용한 경 우에는 적합이 좋지 않았고, 나사와 지대주가 분리 형인 Friadent, Astra, Paragon의 경우가 그 접촉이 더 양호하여 나사의 안정성에 있어서는 더 유리하리 라고 사료되었다. 그러나 적합도는 더 양호하더라도 연결구조의 차이에 따른 응력 분산에 관해서는 앞으 로 더욱 연구되어야 하리라고 사료된다.

Ⅴ. 결 론

본 연구에서는 내측연결 시스템의 임플란트/지대 주/나사 계면의 적합도를 평가하기 위하여 ITI, 3i, Avana, Bicon, Friadent, Astra, Paragon 시스템의 각 지대주를 해당 임플란트 고정체에 연결하고, 그 복합체의 적합을 광학 및 주사전자 현미경을 통하여 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 내부연결 구조인 모든 시스템의 경우에서 임플란 트와 지대주의 접촉은 대체로 양호한 접촉을 이 루고 있었다.

2. 나사가 없는 Bicon의 경우가 임플란트와 지대주 의 접촉은 가장 양호하였다.

3. ITI, 3I, Avana의 경우엔 임플란트와 지대주의 접 촉은 대체로 양호하며 그 접촉 정도는 서로 거의 비슷하였다.

4. Friadent, Astra, Paragona의 경우엔 임플란트와

(15)

지대주의 접촉은 대체로 양호하나 접촉부가 경사 면을 갖고 있는 Astra의 경우가 그 중 접촉면적이 가장 넓었다.

5. 나사의 면이 임플란트의 면에 접촉되는 양상은 ITI, 3I, Avana의 경우와 같이 나사와 지대주가 일체로 되어 있는 비분리형 지대주를 사용한 경 우에는 적합이 좋지 않았고, 나사와 지대주가 분 리형인 Friadent, Astra, Paragon의 경우가 그 접 촉이 더 양호하였다.

6. 나사와 지대주가 분리형인 경우에서 나사 두부 (head)의 기저부와 지대주의 접촉에선 Friadent 시스템의 경우가 Astra 시스템 및 Paragon 시스 템의 경우에 비해서 더 양호하였다.

참고문헌

1. Binon PP. Implants and components :Entering the new millennium. Int J Oral Maxillofac Implants 2000;5:76-94.

2. Martin WC, Woody RD, Miller BH, Miller AW. Implant abutment screw rotations and preloads for four different screw materials and surfaces. J Prosthet Dent 2001;86:24- 32.

3. Sakaguchi RL, Borgersen SE. Nonlinear fi- nite element contact analysis of preload den- tal implant components. Int J Oral Maxilofac Implant. 1993;655-661.

4. Brunski JE, Hipp JE. In the forces on en- dosteal implant; A measurement system and biomechanical consideration. J Prosthet Dent 1984;51:82.

5. Sones AD. Complication with osseointe- grated implants. J Prosthet Dent 1989;

62:581-585.

6. Boggan RS, Strong TA, Misch CE, Bidez MW. Influence of hex geometry and prostetic table width on statig and fatigue strength of dental implants. J Prosthet Dent 1999;82:436-440.

7. Abrahamsson I, Berglundh T, Lindhe J. Soft tissue response to plaque formation at

different implant systems. A compara- tive study in the dog. Clin Oral Implants Res 1998;9:73-79.

8. Quirynen M, Bollen CML, Eyssen H, van Steenberghe D. Microvial penetration along the implant components of the Branemark system. An in vitro study.

Clin Oral Implants Res 1994:5;239-244.

9. Gross M, Abramovich I, Weiss EI.

Microleakage at the abutment- implant in- terface of osseointegrated implants. Int J Oral Maxillofac Implants 1999;14:94- 100.

10. Besimo CE, Guindy JS, Lewetag D, Meyer J. Prevention of bacterial leakage into and from prefabricated screw-retained crowns on implants in vitro. Int J Oral Maxillofac Implants 1999;14:654-660.

11. Becker W, Becker BE. Replacement of maxillary and mandibular molars with single endosseous implant restorations: A retrospective study. J Prosthet Dent 1995;

80:184-192.

12. Jemt T, Laney WR, Harris D, Henry, PJ, Krogh P, Polizzi G. Osseointegrated im- plants for single tooth replacement. A 1- year report from a multicenter prospective study. Int J Oral Maxillofac Implants 1991;6:29-36.

13. Levine RA, et al. A multicenter retro- spective analysis of ITI implant system used for single-tooth replacements: Preliminary results at six or more months of loading.

Int J Oral Maxillofacial Implants 1997;12:

237-242.

14. Norton MR. An in vitro evaluation of the strength of an internal conical interface com- pared to a butt joint interface in implant design. Clin Oral Implants Res 1997;8:290- 298.

15. Norton MR. Assessment of cold welding properties of internal conical interface

(16)

two commercially available implant system.

J Prosthet Dent 1999;81:159-166.

16. Burguette RL, Johns MR, King TB, Patterson EA. Tightening characteristic for screwed joint in osseointegrated dental im- plant. J Prosthet Dent 1994;71:592-599.

17. Binon PP. Evaluation of three slip fit hexagonal implants. Implant Dent 1996;

5:253-248.

18. Binon PP. The effect of implant/abut- ment hexagonal misfit on screw joint sta- bility. Int J Prosthodont 1996;9:149- 152.

19. Binon PP, McHugh MJ. The effect of eliminating implant/ abutment rotation- al misfit on screw joint stability. Int J Prosthodont 1996; 9:511-519.

20. Byren D, Houston F, Cleary R. Claffey N.

The fit of cast and premachined implant abutments. J Prosthet Dent 1998;80:184- 192.

21. Carr AB, Brunski JB, Hurley E. Effect of fabrication, finishing, and polishing pro- cedures on preload in prostheses using conventional gold and plastic cylinders. Int J Oral Maxillofac Implants 1996; 11:589- 598.

22. Carr AB, Brunski JB. Hurley E. The effect of finishing and polishing techniques in im- plant cylinder preload; 9th Annual Meeting

of the Academy of Osseointergration (Abstract). Int J Oral Maxilofac Implants 1995;10:123-124.

23. Kim NH, Chung CH, Son MK, Back DH.

A study on the fit of the implant-abutment- screw interface. J Korean Acad Prosthodont 2003;41:503-518.

24. Sutter F, Schroeder A. et al. The new con- cept of ITI hollow- cylinder and hollow-screw implants : Part 1. Engineering and design.

Int J Oral Maxilofac Implant. 1988;3:161- 172.

25. Beat R. Mechanics of the implant-abutment connection: An 8-degree taper compared to a butt joint connection. Int J Oral Maxillofac Implants 2000;15:519-526.

26. Ekfeldt A. Clinical evaluation of single-tooth restorations supported by osseointegrated implants: A retrospective study, Int J Oral Maxilofac Implants 1994;179-183.

27. Krennmair G. Schmidinger S, Waldenberger O. Single-tooth replacement with frialit- 2 system: A retrospective clinical analy- sis of 146 implants. Int J Oral Maxilofac Implanst. 2002;17:78-85.

28. Persson LG. Bacterial colonization on in- ternal surfaces of Branemark system im- plant components. Clin Oral Impl Res 1996;7:90-95.

Reprint request to:

Chae-Heon Chung, D.D.S., Ph.D.

Depatment of Prosthodontics, College of Dentisty, Chosun University 421, Seosuk-Dong, Dong-Gu, Gwangju, 501-759, Korea

jhajung@mail.chosun.ac.kr

(17)

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the machining accuracy and consisten- cy of implant/abutment/screw combination of internal connection type.

Material and methods: In this study, each two randomly selected internal implant fixtures from ITI, 3i, Avana, Bicon, Friadent, Astra, and Paragon system were used. Each abutment was connected to the implant with 32Ncm torque value using a digital torque controller or tapping.

All samples were cross-sectioned with grinder-polisher unit (Omnilap 2000 SBT Inc) after embe- ded in liquid unsaturated polyester (Epovia, Cray Valley Inc). Then optical microscopic and scan- ning electron microscopic(SEM) evaluations of the implant-abutment interfaces were conducted to assess quality of fit between the mating components.

Results:

1) Generally, the geometry of the internal connection system provided for a precision fit of the implant/abutment interface.

2) The most precision fit of the implant/abutment interface was provided in the case of Bicon System which has not screw.

3) The fit of the implant/abutment interface was usually good in the case of ITI, 3I and Avana system and the amount of fit of the implant/abutment interface was similar to each other.

4) The fit of the implant/abutment interface was usually good in the case of Friadent, Astra and Paragon system. The case of Astra system with the inclined contacting surface had the most intimate contact among them.

5) Amount of intimate contact in the abutment screw thread to the mating fixture was larger in assembly with two-piece type which is separated screw from abutment such as Friadent, Astra and Paragon system than in that with one-piece type which is not seperated screw from abutment such as ITI, 3I and Avana system.

6) Amount of contact in the screw and the screw seat of abutment was larger in assembly of Friadent system than in asembly of Astra system or Paragon system.

FIT OF FIXTURE/ABUTMENT INTERFACE OF INTERNAL CONNECTION IMPLANT SYSTEM

Heung-Tae Lee, D.D.S., M.S.D., Ph.D., Chae-Heon Chung, D.D.S., M.S.D., Ph.D.

Dept. of Prosthodontics, College of Dentistry, Chosun University ABSTRACT

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Conclusion: Although a little variation in machining accuracy and consistency was noted in the samples, important features of all internal connection systems were the deep, internal implant - abutment connections which provides intimate contact with the implant walls to resist micro- movement, resulting in a strong stable interface. From the results of this study, further research of the stress distribution according to the design of internal connection system will be required.

Key words : Internal connection, Implant/abutment interface, Fit, Amount of contact

수치

Table I. Kinds of implant system, abutments and screws used in this study
Fig. 1. Torque controller (Bra�nemark system DEA 020 Torque Controller).
Fig. 4. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e) of implant/abutment connection in ITI implant system
Fig. 5. Optical cross-sectional micrograph (a) and SEM (b,c,d,e) of implant/abutment connection in 3i implant system.
+6

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