Key words: maxillary sinus augmentation, dental implant, piezoelectric surgery, absorbable gelatin sponge, lateral bony window, new bone formation.

1

Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Daegu Catholic University Hospital, Korea

2

Private practice, Hanbit Dental Clinic, Jeju, Korea

Abstract

The purpose of present study was to evaluate the predictability of simultaneous placements of dental implants with maxil- lary sinus augmentation without bone graft material using absorbable gelatin sponge. The study consisted of nine patients treated with maxillary sinus augmentation with insertion of absorbable gelatin sponge and simultaneous placement of dental implants. Implants were uncovered after 6 months healing period. Final prosthesis were fabricated after 3 months progres- sive loading. Based on the pre-operative and post-operative dental cone-beam computed tomography, this study suggest that placement of dental implant on the area of maxillary sinus with gelatin sponge appears to be predictable procedure for max- illary sinus augmentation.

Key words: maxillary sinus augmentation, dental implant, piezoelectric surgery, absorbable gelatin sponge, lateral bony window, new bone formation.

New bone formation in the maxillary sinus with elevation of sinus mem- brane and graft of absorbable gelatin sponge: case series reports

Jee-won Moon

, Kyung-Nam Moon

, Dong-Seok Sohn

상악동막의 거상과 흡수성 젤라틴만을 이용한 상악동 거상술

문지원¹, 문경남², 손동석¹

1

대구 가톨릭대학교 의과대학 치과 구강악안면외과학교실

2

제주 한빛치과

상실된 치아의 대체로서 임프란트를 이용한 치료는 임상가 에 의해 널리 사용되고 있다. 그러나 상악 구치부 무치악에서 임프란트 식립 시 광범위한 치조골 흡수, 상악동의 함기화, 잔 존골의 불량한 골질과 같은 해부학적 한계에 부딪히는 경우 가 많다. 많은 연구에서 상악 구치부의 불량한 골질과 불충분 한 골량으로 인한 임프란트 실패를 보고하였다

.

이러한 해부학적 한계를 극복하기 위한 치료방법으로 상악 동 거상술 (maxillary sinus augmentation)은 충분한 골높 이를 획득할 수 있는 예지성 있는 골증강술이다

. 1960년대 Boyne이 보철적인 목적으로 골조직을 증가시키기 위해 상악 동에 골이식술을 시행할 것을 처음으로 제안한 이래 많은 임 상가에 의해 변형, 발전되어 왔다. 현재 상악동의 측방 접근을 통한 상악동 거상술은 상악 구치부에서 5mm 이하의 잔존 치 조골을 갖는 증례에서 임프란트의 초기고정을 제공할 수 있 는 충분한 골양을 획득할 수 있는 치료방법으로 보편적으로 사용되고 있다

. 상악동 거상술은 Schneiderian membrane 거상 후, 그 하방에 신생골 재생을 위한 공간을 확보하기 위하 여 다양한 종류의 골이식재를 이식하는 술식으로 상악동 내 이식된 이식골의 종류와 양, 자가골의 양의 여부 등이 상악동 거상술과 동시에 식립된 임프란트 주변 신생골의 형성에 영 향을 미친다고 알려져 있다

.

다양한 골이식재를 이용한 상악동 골이식술은 40년 이상 임상에 보편적으로 적용되어 왔지만 근래에 Lundgren 등

은 상악동 내에 골이식을 하지 않고 임프란트를 식립하여 성 공적인 방사선학적, 조직학적 결과를 보고한 바 있다. 하지만 이는 환자의 방사선학적 소견과 동물 실험모델에서 얻어진 조직학적 결과로, 손 등

은 골이식을 하지 않고 상악동막의 거상 후 임프란트를 식립한 증례에서 방사선학적 소견과 더 불어 최초로 인체에서 상악동 내 신생골의 조직학적 소견을

상악동 내의 신생골이 형성된 저자 등의 이전의 연구 에 기 반하여 상악동막 거상 후 막이 초기에 함기화되는 것을 지연 시키기 위하여 거상된 상악동막 하방에 흡수성 젤라틴 (Cutanplast

, Mascia Brunelli Spa, Viale Monza, Italy) 을 느슨하게 삽입하고 임프란트를 식립한 경우에 상악동 내 부에서 신생골 형성에 미치는 영향에 대해 보고하고자 한다.

1. 연구 재료

대구가톨릭대학병원 치과 및 제주 한빛치과를 내원하여 상악 동 거상술을 시행하고 동시에 임프란트를 식립한 9명의 환자 를 대상으로 하였다. 남자가 7명, 여자가 2명이었으며 나이는 40~75세로 평균나이는 55.2세였다. 술 전 과거 병력을 조사 하였으며 흡연과 비조절성 전신질환을 가진 환자는 없었다.

상악동 거상술 시행하기 전 촬영한 파노라마와 Dental cone-beam computed tomography (Implagraphy:

Vatec, Kyungi, Korea 또는 Pointnix, Seoul, Korea) 상에 서 상악동저와 상악 구치부 치조정 사이의 잔존골 높이는 약 1.5~7.2mm(평균: 4.7mm)로 측정되었으며, 상악동 내 병소 는 관찰되지 않았다. 상악동 거상술은 3명의 환자에서 양측에 서, 6명의 환자에서는 편측으로 시행되었다. 상악동막이 술 후 초기에 함기화되는 것을 방지하기 위하여 상악동막 거상 후, 흡수성 젤라틴(Cutanplast

, Mascia Brunelli Spa, Viale Monza, Italy)을 삽입하고 임프란트를 식립하였다. 상 악동 거상술 직후 그리고 2차 수술 직전 혹은 직후에 동일한 방사선 사진을 촬영하여 상악동 내부에서 신생골 형성 정도 를 확인하였다.

Ⅱ

case report

2. 외과적 술식

예방적 항생제로 술전 1일전부터 Meiact

(Boryung Parm.,Seoul, Korea) 300mg t.i.d. 경구 복용하였으며 수 술 1시간 전 Flumarin

(Ildong pharmacentical Co.

korea) 500mg i.v. 시행한 후, 1:100,000 epinephrine을 함 유한 2% lidocaine을 이용하여 상악 전달마취를 통해 국소마 취하에 상악동 거상술을 시행하였다.

#15C scalpel을 이용하여 치조능에서 약간 구개측에서 치 조정 절개를 가하고, 상악동 외측 피질골의 수술 부위가 적절 하게 노출될 수 있도록 절개를 인접치까지 확장시킨 후 형성 된 치조정 절개선의 전후방에 전정까지 연결된 수직절개선을 형성하여 전층 판막을 형성하였다. 초음파 수술기 (Surgybone

, Silfradent srl, Sofia, Italy)에 saw tip을(S- Saw, Bukboo Dental Co., Daegu, Korea) 연결한 후 따라 상악동의 전방 경계선의 2~3mm 후방에서 상악동 내측으로 경사지게 saw tip을 기울인 후 약 10mm 높이의 수직 골삭제 선을 형성하였다. 상악동 하연의 2~3mm 상방에 동일한 기

구를 상악동 내측으로 경사지게 기울인 후 약 20mm 길이로 골삭제선을 형성하였다. 상악동의 전방과 하연에서 상악동 내측으로 경사진 골삭제선을 형성한 것은 상악동 골창을 상 악동막에서 분리한 후 재위치 시켰을 때 골창이 상악동 내부 에 밀려들어 가는 것을 방지하기 위함이다(Fig 1). 상악동의 전방과 하방에 골삭제선을 만든 후 상악동 외벽에 대해 직각 방향으로 이미 형성된 전방 및 하방 골삭제선과 연결된 후방 골삭제선과 상방 골삭제선을 형성하였다. 골삭제선을 연결하 여 골창을 형성한 후 골창을 주위 골과 상악동막으로부터 분 리하였다. 초음파 수술기의 미세 진동 효과에 의해 골창은 상 악동막으로부터 쉽게 분리된다. 골창을 제거 후 상악동막을 하연에서부터, 전방 그리고 상악동 내측과 후방의 막을 조심 스럽게 거상하였다. 특히 상악동 내측과 전방의 막은 골창의 상부 골삭제선 높이까지 거상시켜 상악동 내측 골면을 충분 히 노출시켜 충분한 혈액공급을 받도록 유도하였다. 상악동 막의 거상이 완료된 후 70×50×1mm 크기의 흡수성 젤라틴 (Cutanplast

, Mascia Brunelli Spa, Viale Monza, Italy) Table 1. Data on study participants.

1 M 75 #16,17,26,27 5.8 No Bestic Ø4.1X13mm 6

2 M 40 #26,27 3.5 No Bestic Ø 4.1X13mm 6

3 M 51 #15,16,17 5.0 No Bestic Ø4.1X13mm 6

4 F 62 #26,#27 5.3 Yes Bestic Ø4.1X13mm 6

5 M 45 #16,17,26,27 7.2 No Bestic Ø4.1X13mm 6

6 M 52 #16,17 6.5 No Bestic Ø4.1X13mm 6

7 M 68 #17 1.5 No Bestic Ø4.1X13mm 6

8 F 55 #15,26,27 3.5 No Endure

Ø4.3X13mm 6

9 M 49 #16 4.0 Yes Endure

Ø4.3X13mm 6

Jee-won Moon et al: New bone formation in the maxillary sinus with elevation of sinus membrane elevation and graft of absorbable gelatin sponge : case series reports.

Implantology 2008

Patient Sex Age Sitea ^Residual bone

Height(mm)

Schneiderian membrane perforation

Implant

system Healing

time(mo) Implant

Diameter/Length

을 3등분하여 각각을 임프란트가 식립될 위치의 전방과 후방 그리고 임프란트 근단 상부에 느슨하게 삽입하고, 임프란트 (20개의 Bestic 임프란트 (EBI implant, Kyungbook, Korea) 및 3개의 EndureTM 임프란트(IMTEC Corp., OK, USA))를 식립하였다(Fig 2). 분리된 골창을 원위치 시킨 후 (Fig 3), 장력없이 PTFE 봉합사(Cytoplast

, Osteogenic Biomedical, Texas, USA)로 봉합하였다. 술 후 2주간 코를 풀지 않도록 주의사항을 주지하였다. 술전에 처방된 항생제 와 진통제는 술후에도 7일간 지속적으로 복용하도록 지시하 였고, 술 후 14일 뒤 발사를 시행하였다. 평균 6개월 후, 파노 라마와 cone-beam CT scan를 촬영하여 신생골 형성 정도 를 확인하였고 2차 수술을 시행하였다. 임시 보철물을 평균 3 개월간 사용 후 최종 보철물을 장착하였다.

상악동의 전방연과 하연에서 상악동 내측으로 경사지게 기울 인 후, 골삭제선을 형성하였다

Jee-won Moon et al: New bone formation in the maxillary sinus with elevation of sinus membrane elevation and graft of absorbable gelatin sponge : case series reports. Implantology 2008

Fig 2. patient 6에서 상악동막의 거상이 완료된 후 70 x 50 x 1mm 크기의 흡수성 젤라틴 스폰지(Cutanplast

)을 3 등분하여 각각을 임프란트가 식립된 위치의 전방과 후방 그 리고 임프란트 근단 상부에 느슨하게 삽입하였다

Jee-won Moon et al: New bone formation in the maxillary sinus with elevation of

sinus membrane elevation and graft of absorbable gelatin sponge : case series

reports. Implantology 2008

case report

Fig 4. (A, B) Patient 6의 상악 우측 제2대구치 부위(A)와 제1대구치 부위(B)에 각각 임프란트를 식립 직후 촬영한 Dental cone-beam CT scan으로 거상된 상악동막 하부에는 부분적으로 채워진 혈액과 공기로 채워져 있다. 이와 같이 모든 증례에서 수술 직후에 촬영한 cone-beam CT scan 상에서 거상된 상악동막 하부에는 부분적으로 채워진 혈액과 공기로 채워진 공간이 관찰되었다.

Jee-won Moon et al: New bone formation in the maxillary sinus with elevation of sinus membrane elevation and graft of absorbable gelatin sponge : case series reports. Implantology 2008

(A) (B)

Fig 5. (A, B). Patient 6의 6개월의 치유기간 후 찍은 cone-beam CT scan으로 상악 우측 제2대구치 부위(A)와 제1대구치 부위(B)에 방사선사진처럼 모든 증례에서 원래의 상악동저 피질골이 사라지고 동시 에 거상된 상악동막 하방에 신생골이 형성된 것을 확인할 수 있다.

Jee-won Moon et al: New bone formation in the maxillary sinus with elevation of sinus membrane elevation and graft of absorbable gelatin sponge : case series reports. Implantology 2008

(A) (B)

모든 환자에서 수술 직후의 파노라마와 cone-beam CT scan상 거상된 상악동막 하부에 부분적으로 채워진 혈액과 공기로 채워진 공간을 관찰할 수 있었다(Fig 4 A & B). 평균 약 6개월의 치유기간 후 찍은 방사선학적으로 모든 증례에서 원래의 상악동저 피질골이 관찰되지 않으면서 동시에 거상된 상악동막 하방에 신생골이 형성된 것을 확인할 수 있었다(Fig 5 A & B). 상악동에서 막 거상 중 천공이 발생한 2증례에서도 충분한 막거상 후 흡수성 젤라틴의 삽입 후 6개월의 치유기간 뒤에 동일한 결과가 관찰되었다. 모든 증례에서 수술 후 감염 은 발생하지 않았다. 발치와에 식립되면서 초기 고정 확보에 실패한 두 개의 임프란트를 제외한 모든 임프란트에서 이차 수술 시 healing abutment를 20Ncm으로 체결 시 임상적인 동요도나 통증이 나타나지 않았다. 모든 증례에서 3개월 동안 임시 보철물을 사용 후 최종 보철물을 장착하였다.

본 연구에서는 상악동 거상술 시 골이식재를 사용하지 않고 거상된 상악동막 하방에 신생골 형성을 유도하기 위해 거상된 상악동막 하방에 흡수성 젤라틴(Cutanplast

)만을 느슨하게 삽입하여 신생골 형성을 유도하였다. 거상된 상악동막 하방에 공간을 확보하고 임프란트를 식립한 후 초기 상악동 막의 함 기화를 지연시키기 위해 흡수성 젤라틴(Cutanplast

)을 삽입 하였다. 젤라틴 스폰지를 상악동막 하방에 삽입함으로써 상악 동 점막의 안정을 기대하였으며 모든 임상증례에서 평균 6개 월 가량의 치유기간 후 방사선학적 소견에서 상악동저가 새롭 게 형성되고 신생골이 형성된 것을 관찰할 수 있었으나, 상악

한 공간을 제공하지만, 본 연구에서는 상악동 거상술 후 식립 한 임프란트의 상악동 막에 대한 텐트의 기둥 역할과 젤라틴 스폰지의 초기 지지 작용에 의해 상악동막이 임프란트 근단 하부로 함기화되는 것을 방지하여 임프란트 주위로 신생골이 형성되었음을 시사한다. 골이식재의 사용없이 임프란트가 기 능할 수 있는 충분한 신생골의 재생이 가능하다는 것을 알 수 있다.

본 연구에서는 2개의 임프란트가 골유착에 실패하여 2차 수 술 시 탈락하였다. 이들은 모두 잔존골량이 2mm 이하인 발치 와에서 초기고정을 얻지 못한 임프란트에서 발생하였다.

Schmid 등

은 가토의 두개골에서의 임프란트 식립에서 초기 고정을 얻은 임프란트 군에서 유의성있게 임프란트와 신생골 간의 직접적 접촉이 존재하였다고 보고한 바 있다. 특히 본 연 구에서와 같이 임프란트 자체가 상악동막을 지지하는 텐트 기 둥의 역할을 하는 경우에 있어 초기고정은 임프란트 주변의 골유착을 위한 필수 전제조건이 되는 요소라 할 수 있다.

골이식을 시행하지 않는 상악동 거상술의 성공에 영향을 미 치는 중요한 요소는 상악동막의 천공을 최소화면서 충분히 거 상시켜 상악동 내측 골면을 충분히 노출시키는 것이다. 이는 기존의 골이식재를 이용한 상악동 골재건술에서도 필요한 동 일한 술식이다. Gruber 등

은 상악동 점막은 골생성 세포를 생성할 수 있는 mesenchymal cell를 함유하여 상악동 거상 술 후 골생성 세포의 중요한 source가 될 수 있다고 보고하였 고, Palma 등

은 동물 실험을 통해 상악동막 거상 후 자가골 을 이식한 경우와 그렇지 않은 경우 상악동 내 생성된 골조직 을 6개월의 치유기간 후에 비교했을 때 차이가 없었고 혈병이 모인 부위에서 Schneiderian membrane에 접촉되어 신생골 이 침착되는 것이 관찰되어 상악동 점막의 골형성유도 (osteoinduction) 에 대한 잠재적인 능력을 보여준다고 하였 다. 이러한 상악동 점막의 연속성은 상악동의 정상적인 기능

Ⅳ

case report

을 유지하는데 중요이다. 골이식을 하지 않은 상악동 거상술 에서 상악동 막의 천공이 발생하여 적절한 처치가 이루어 지 지 못하면 혈병의 유지와 안정을 저해할 수 있어 술식의 실패 를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 골창을 형성하는 동안 상악 동막의 천공의 최소화하기 위하여 25~29kHz의 미세진동을 가진 초음파 수술기를 사용하여 상악동 막의 천공 가능성을 줄일 수 있었다. 골창 형성 시의 초음파 수술기의 사용은 미세 진동을 이용하여 골을 삭제하기 때문에 골조직와 같은 경조직 에서만 힘이 작용하고 상악동막과 같은 연조직에서는 힘이 작 용되지 않아 골창을 형성하는 동안 상악동막의 천공을 최소화

한다.

그러나 불가피하게 상악동막의 천공이 발생한 경우

에는 충분한 막의 거상을 통하여 천공된 부위를 중첩시키고, 최종적으로 흡수성 젤라틴을 사용하여 상악동 점막의 천공을 폐쇄하여 막의 연속성을 유지하여 상악동 내부에 새롭게 모인 혈종을 보존할 수 있다. Lundgren 등

은 골창을 형성할 때 외과용 saw를 사용하였는데 좁은 구강 내에서 접근이 어렵고 소음과 진동으로 수술 도중에 환자의 불편함이 예상되기 때문 에 골창을 형성할 때 구강 내부로 접근이 용이하고 미세한 골 삭제가 가능한 초음파 수술기가 추천된다. 정교하게 형성된 골창은 상악동막에서 분리시킨 후 재위치로 시켰을 때 골창의 적합도가 뛰어나 골창이 상악동 내부로 밀려들어 가는 것을 막아준다.

충분한 상악동 점막의 거상은 숙주 골이 새로운 골을 형성 하는 데 도움을 줄 수 있는 부가적인 골벽을 제공한다. Misch 는 상악동 거상술 시행 후의 신생골 형성이 상악동 막이 거상 된 곳의 상악동 주위골로부터 자라온다고 보고하였는데

, 이 는 골 생성이 발치와와 유사하게 주위의 골벽으로부터 유래한 다는 것으로 골을 형성하는 가장 마지막 부분은 일반적으로 외측 접근 창의 중심부와 새로이 형성한 거상된 상악동 점막 하방의 상악동저 부위이다.

Lundgren 등

은 골이식재를 사용하지 않고도 상악동 내 에 신생골이 형성될 수 있는 잠재성에 대한 연구 결과에 있어 성공적인 결과를 위한 요소로 골창을 재위치시키는 것이 중요

하다고 하였다. 그 이유로 첫 번째, 골창의 재위치로 구강내 연조직이 상악동 내로 개입할 가능성을 방지하고, 두 번째, 거 상된 상악동 내로 공기의 출입을 차단하여 형성된 혈병을 유 지할 수 있다는 점, 마지막으로 골창이 혈병형성에 안정적인 차단막으로 작용하여 상악동 내로 신생골의 형성을 유도할 수 있다는 점을 들 수 있다. 저자 등의 이전의 연구에서 상악동 외 벽에 형성된 골창을 폐쇄하기 위하여 비흡수성 차단막을 사용 한 그룹에서도 환자의 골창을 이용한 그룹과 비교하였을 때 신생골 형성은 임상적, 방사선학적, 조직학적 소견에서 유의 성 있는 차이를 발견할 수는 없었다.

그러나 골창을 재위 치시키면 골창 자체가 자가골 역할을 하여 상악동에서 신생골 형성 시 골형성유도(osteoinduction) 기능을 하는 반면에 비 흡수성 차단막을 사용할 경우에는 차단막을 고정하는 과정에 시간이 걸리고 수술 시간이 지연되고 추가로 비용이 요구된다 는 단점이 있어 환자의 상악동 외벽에서 형성된 골창을 사용 하는 것이 더 유리하다.

1. 상악동막을 거상 후 상악동막의 지지하기 위하여 임프란 트와 흡수성 젤라틴 스폰지를 이 식한 모든 증례에서 신 생골 형성이 컴퓨터 단층촬영사진에서 확인되었다.

2. 흡수성 젤라틴 스폰지와 임프란트의 텐트 효과에 의해 지지된 상악동막 하부에 새로이 형성된 공간에는 골이식 재의 사용없이 신생골 형성이 가능하다.

3. 모든 증례에서 상악동 외벽의 골창은 초음파 수술기에 연 결된 saw를 이용하여 형성하여골창의 재위치가 용이하 게 이루어졌으며 이를 통해 상악동 내부에 혈병이 유지되 고 신생골유도(osteoinduction) 효과를 얻을 수 있다.

4. 초음파 수술기구를 이용하여 골창을 형성하여 상악동막 천공을 줄일 수 있었고, 막이 천공된 증례에서도 천공된 막을 충분히 거상한 후 흡수성 젤라틴을 삽입한 결과, 술

Ⅴ

지 않기 때문에 수술 후 감염 발생을 줄일 수 있고 상악동 증대술에 소요되는 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

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교신저자 : 손동석

주 소: 705-718 대구광역시 남구 대명4동 3056-6 대구가톨릭대학교 의과대학 치과 구강악안면외과학교실 e-mail : [email protected]

논문접수일: 2008년 7월 18일

게재 확정일: 2008년 8월 19일