Case Report
원고 접수일 2010년 10월 14일, 게재 확정일 2010년 10월 27일 책임저자 김원직
(360-090) 충북 청주시 상당구 영운동 125-5, 청주한국병원 구강악안면외과 Tel: 043-222-7000, Fax: 043-222-6101, E-mail: [email protected]
RECEIVED October 14, 2010, ACCEPTED October 27, 2010 Correspondence to Wonjik Kim
Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Cheongju Hankook Hospital, 125-5, Youngwoon-dong, Sangdang-gu, Cheongju 360-090, Korea Tel: 82-43-222-7000, Fax: 82-43-222-6101, E-mail: [email protected]
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심하게 흡수된 치조제에 Titanium 강화 Gore-Tex (TRG) 및 Titanium Mesh로 수직적 골증대술을 실시한 증례보고
김원직ㆍ윤경성ㆍ홍수련ㆍ최진경ㆍ이용욱ㆍ김동석ㆍ현종오ㆍ조효원 최지혜ㆍ정태웅ㆍ배윤기ㆍ권선규ㆍ최현준ㆍ이현수ㆍ양수남
청주한국병원 구강악안면외과
Abstract
Alveolar Ridge Augmentation Using Titanium Reinforced Goretex (TRG) and Titanium Mesh in Severe Alveolar Bone Loss Area: Case Report
Wonjik Kim, Kyungsun Yoon, Suryun Hong, Jinkyung Choi, Yonguk Lee, Dongsuk Kim, Jongoh Hyun, Hyowon Cho, Jihye Choi, Taewoong Jung, Yoonki Bae,
Sunkyu Kwon, Hyunjoon Choi, Hyunsu Lee, Sunam Yang Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Cheongju Hankook Hospital
A severely vertical resorbed ridge is a significant challenge in implant dentistry. To solve this problem, several augmentation techniques, such as guided bone regeneration (GBR), onlay bone grafts, distraction osteogenesis, and ridge splitting techniques, have been proposed and used for several years. Among these methods, vertical ridge augmentation using guided bone regeneration aims to build space and guide osteoblasts to this space to promote osteogenesis. The aim of guided bone regeneration is to maintain and stabilize the space and block the proliferation of adjacent soft tissue. In our hospital, we encountered a case of a woman in her forties with an atrophied mandible, who underwent implant surgery in the right mandible. Titanium reinforced Gore-Tex (TRG) was used to augment the mandible and titanium mesh was used in the left mandible. Favorable results were obtained. This report compares the two methods and reviews the relevant literature.
Key words: Vertical ridge augmentation, Ti-mesh, Titanium reinforced Gore-Tex
서 론
무치악 부위에서 수직적, 수평적 골 부족은 임플란트 식립 시 어려움을 야기하는 주된 원인 중 하나이다. 골 부족부위에 임플란
트 식립 시 적절한 골 지지를 얻지 못하며, 중요한 해부학적 구조
물을 침범해 손상을 야기해 결국 임플란트 실패로 이어질 가능성
이 높아지게 된다. 또한 충분한 골이 존재해야 적절한 크기의
보철을 제작할 수 있게 되므로 바람직한 비율의 implant-crown
Fig. 1. (A) Preoperative panoramic view. (B) Preoperative intraoral photograph.
Fig. 2. (A) Mandibular right molar area, vertical ridge augmentation using TRG. (B) Mandibular left molar area, vertical ridge augmentation
using Ti-mesh.ratio가 이뤄져 심미적인 결과를 얻을 수 있다. 따라서 장기간에 예지성 높은 결과를 얻기 위해서는 식립 부위의 적절한 골질과 충분한 골양이 필수적이다[1-5].
치조골이 결손부위에 임플란트 식립 할 경우 치조골 증대술이 필요하며 이에 대한 수많은 방법들이 효과적으로 사용되어 왔다.
하지만 어떤 특정 방법이 다른 방법들에 비해 보다 효과적이라는 결론은 아직 명확하게 도출되지는 않은 상태이다. 이에 각 방법간 에 차이를 비교하는 연구가 보고되고 있으나, 골 흡수 정도나 환자의 전신적인 상태 등의 숙주 요인의 차이 및 임플란트 종류 및 식립 방법의 차이 등 조건의 차이로 직접적인 결론을 도출하기가 쉽지 않다. 본원에서는 한 환자에게 한쪽 구치부에는 각각에 Gore-Tex를 이용한 GBR을 실시하고 반대편에는 Ti-mesh를 이용 한 GBR을 실시해 같은 환경에서 각기 다른 수직골 증대술을 시행 한 환자가 있어 이에 대한 증례보고를 하고자 한다.
증례보고
대상은 본원에 내원한 47세 여자 환자로 PMH는 특별한 소견은 없었다. 하악에는 국소의치를 장착하고 있었으며, 좌우측 구치부 치아를 모두 상실한 뒤 오랜 기간 방치해 수직적 골 흡수 소견이 있었다. 대구치 부위에서 하치조 신경관까지 거리는 약 7∼8 mm 정도로 하악관까지의 안전거리가 불충분한 상황으로 수직적 골증대술 실시가 필요한 상황이었다. 소구치부위는 크게 수직골 이 부족한 상황은 아니었으나 대구치부 실시 시 같이 약간의 수직골 증대술을 실시하기로 하였다(Fig. 1).
하악 우측 구치부에는 #45, #46, #47 부위에 모두 4.3×7
mm alls 임플란트(스누콘, 대구, 한국)를 식립했으며, drilling
시 얻은 autobone에 bovine 이종골인 OCS-B powder (NIBEC,
Seoul, Korea)와 섞어서 수평 및 수직골 증대술을 실시한 후
Titanium reinforced Gore-Tex membrane (TRG)을 차단막으
로 사용했으며, 차단막은 screw를 이용해 고정시켰다. 충분히
Fig. 4. (A) Measurement from mandibular inferior border to alveolar crest. (B) Measurement from mandibular inferior border to alveolar
crest after 2nd Surgery.Fig. 3. (A) Mandibular right area at implant 2
nd surgery. (B) Mandibular left area at implant 2nd surgery.이완 절개 후 3-0 nylon으로 장력 없이 봉합을 실시했다. 하악 좌측 구치부에는 #34는 4.3×10, #36, #37부위는 4.3×7 mm alls 임플란트를 식립 했으며, 이 부위 역시 drilling 시 얻은 autobone에 OCS-B powder를 섞어서 골증대술을 실시했으며 Titanium mesh (Ti-mesh)를 이용해 공간유지를 실시했고 Ti mesh는 screw를 통해 고정했다. 이후 충분히 이완절개를 실시해 장력 없이 봉합했다(Fig. 2).
9개월 후 국소마취하에 임플란트 2차 수술을 실시했다. 2차 수술 시 골 형성 측정을 위해 식립 부 주변의 골 이식 부 및
Gore-Tex 주변 조직도 biopsy를 같이 실시했으며 조직검사를 통해 골 형성 정도를 비교해보았다(Fig. 3).
좌우 측 결과 비교를 위해서 1차 및 2차 수술 때 각각 panor- ama와 cone beam CT (Vatech, Yongin, Korea)를 측정했으 며, 이 자료를 바탕으로 2가지 항목, 수직골 증대량과 골 밀도를 비교하였다.
수직골 증대량 측정 시 같은 부위 표시를 위한 별도의 장치를
제작하지 않았고, 임플란트 식립부위를 기준점으로 삼아서 측정
을 실시했다. 측정은 하악 하연에서 치조정까지의 거리를 측정했
Fig. 5. (A) Cone beam CT cross sectional view. (B) Bone density profile measurement.
Table 1. Measurement from mandibular inferior border to alveolar crest
Measurement area First surgery(mm)
Secondary surgery (mm)
Height augmentation (mm)
Height augmentation average (mm)
Right #45 23 23.3 0.3 1.83
#46 20.4 23.7 2.3
#47 20.1 23 2.9
Left #34 26 27.8 1.8 1.96
#36 20.6 23.9 3.3
#37 19.4 20.2 0.8
으며 좌우 측 각각 3부위를 측정해서 비교했다. 정확한 측정을 위해서 cone beam CT상에서 측정하고자 했으나 1차 수술 측정 영상이 좌측 하악 하연 부위가 잘려서 측정을 할 수 없어서 cone beam CT와 panorama에서 각각 같은 거리 측정 후 그 차이를 기준으로 파노라마 프로그램 자체의 거리 변환을 통해 보정한 후 파노라마를 이용한 값으로 비교를 실시했다(Fig. 4).
골 밀도 역시 임플란트 식립 부위를 기준점 삼아서 임플란트 식립 부위 상방 및 그 사이 중간부위를 선택하기로 했다. 최근 심부에 식립 한 임플란트의 경우 TRG나 Ti-mesh의 경계 면에 위치해 골 이식양도 적어 측정 시 다른 부위와의 밀도 값 차이를 고려해 제외해서 우측은 최후방에서 #46까지 좌측은 최후방에서
#36까지 각각 5부위를 측정면으로 설정했다. Cone beam CT program에서 축 변환을 통해 5부위의 axial 단면상을 선택한 뒤 협설 방향으로 각각 5부위에서의 Hounsfield unit 값을 측정 한 뒤 평균을 냈다. 측정 CT 장비 및 CT program이 따로 refer- ence Hounsfield unit값을 설정할 수 없는 기종이어서 주변과의 비교를 위해서 피질골과 해면골 부위 및 측정 피질골 바로 바깥 치은 부위도 측정을 실시했다(Fig. 5).
측정결과를 제시하면,
1. 수직골 증대량 비교
9개월 후 2차 수술 시 좌우측 모두 수직골이 증대된 소견을 보였다. TRG막을 사용한 우측에서는 평균 1.83 mm의 수직골 증대를 얻었으며, Ti-mesh를 사용한 좌측에서는 평균 1.96 mm 의 수직골 증대를 얻었다(Table 1).
2. 골 밀도 비교
골 밀도 값의 경우 Hounsfield unit 수치가 수술 전과 후의 차이가 커서 치은 부위 값을 중심으로 표준화를 실시한 뒤 값을 비교했다. TRG막을 사용한 우측은 210.26%의 골 밀도 증대가 있었으며, Ti-mesh를 이용한 좌측은 636.36%의 골 밀도 증대가 있었다(Table 2).
3. Biopsy 소견 1) 우측 부위
조직 소견상 이식재 주변에 woven bone 형성이 진행되고
있는 상태가 관찰되고 있으며, 이식재 주변에 fibrous tissue만이
보이는 곳도 존재하고 있는 상태. Gore-Tex membrane 주변으
로는 multinucleated giant cell이 관찰되어서 이물반응이 있음
을 보여주고 있다(Fig. 6).
Table 2. Relative measurement of Hounsfield unit
First surgery Normalizaiton Secondary suregery Normalization Height augmentation average (%)
Right Augmentation area −549.4 −0.39 644.4 0.43 +210.26
Cortical bone 226.7 1.57 1,224.6 1.72 +9.55
Cancellous bone −250.4 0.365 805.5 0.79 +91.40
Gingiva −394.6 0 450.8 0 0
Left Augmentation area −432.3 −0.11 740.0 0.59 +636.36
Cortical bone 256.7 1.66 1,271.6 1.74 +4.82
Cancellous bone 256.4 0.34 895.4 0.93 +173.53
Gingiva −388.7 0 464.3 0 0
Fig. 6. (A) Fibrosis around graft material with focal foreign body reaction. (B) New bone formation around artificial graft material.
Fig. 7. Regenerating lamellar bone.
2) 좌측 부위
채취 부위에서는 이식재가 관찰되지 않았으며 Harvesian sys-
tem이 관찰되어 lamellar bone이 형성되어 있었다(Fig. 7).
고 찰
치조골 부족은 임플란트 식립 시 가장 큰 난제 중 하나로 1980 년 이래로 이를 해결하기 위해 여러 방법들이 개발되어 사용되어 왔고, 각기 장단점이 존재한다. 수직적으로 위축된 치조제의 재건 을 위해 첫 번째로 사용된 방법은 onlay bone graft로 1980년 Breine과 Branemark 이래로 수많은 술자에 의해 행해져 왔다.
하지만 채취 부위에 따라 각기 다른 골 흡수 경향을 보여 흡수량을 예측하기가 어렵고, 골채취술을 실시해야 하므로 추가적인 부위 에 침습적인 수술을 실시해야 하며 및 그로 인한 부작용이 나타나 게 된다[2].
1994년 Simion 등에 의해 반투과성 차단막을 이용한 GBR로
수직적 증대술을 처음 실시되었다. 추가적인 다른 filling material
없이 blood clot만을 채우고 titanium-reinforced membrane으
로 공간을 유지했으며 9개월 후 평균 3∼4 mm의 골 증대효과를
얻었다[3]. 후에 Simion 등은 DFDBA 혹은 자가골을 filling ma-
terial로 사용한 뒤 같은 방식으로 수직골 증대술을 실시한 결과
보다 향상된 결과를 얻어 filling material이 차단막보다 수직골증 대술에 더욱더 중요한 역할을 한다고 보고했다[4]. 2001년 Simion 등은 같은 방식으로 수직골 증대술을 실시한 환자들을 1∼5년간의 follow up해본 뒤 양호한 결과를 얻어 치조골이 위축된 환자에게서 차단막을 이용한 GBR은 안정적이고 예측 가능한 결과를 보인다고 결론 내렸다[5]. 반면 1999년 Rasmusson 등은 차단막을 이용한 골 이식을 실시한 경우 차단막 존재 시에는 골이 잘 유지되나 제거 후부터는 차단막 없이 골 이식한 경우와 마찬가지로 광범위한 골 흡수가 진행한다고 보고했다[6].
Gore-Tex membranes는 Teflon node의 다층으로 구성되어 있으며 수많은 fibril로 상호 얽기 연결되어 있는 구조로 되어 있어 세포의 부착을 허용하는 구조로 되어 있다. Gore-tex 구성하 는 polytetrafluoroethylene (PTFE)는 상호간에 강한 car- bon-fluorine bond로 결합되어 있어 반응성이 매우 낮으며 fluid 통과는 허용한다. 세포 영양공급에 필요한 체액 흐름을 허용하는 구조 및 낮은 생체 반응성으로 인해 생체 내에서 비흡수성인 특성 때문에 생체 이식물로 장기간 안정적으로 사용되어 왔다[7].
1994년 Simion 등은 수직골 결손 치조제 재건을 위해 Titanium Reinforced Gore-Tex (TRG)를 이용한 GBR를 실시 해서 9개월 후 평균 3∼4 mm의 성공적인 골 형성을 유도한 이래 많은 사용이 이뤄지고 있다[3]. 반면, 생체친화적이기는 하나 완전한 무반응성은 아니기에 몇몇 연구에서는 이물반응이 보고되 었고, 비흡수성이기 때문에 추가적인 제거 수술이 필요한 단점이 존재한다[8].
Ti mesh는 commercially pure titanium으로 구성되어 있으 며 생체불활성이며 쉽게 조작 가능하면서 강한 금속성 유지 기능 을 하므로 생체 내에서 3차원적 재건에 사용되어 왔다[9]. 2000년 Sumi 등은 수평적 골 결손부에 임플란트 식립 시 retromolar pad에서 채취한 자가골을 이식하면서 Ti mesh를 이용해 공간유 지를 한 수평적 골증대술을 실시했으며 평균 3.5 mm의 폭경 증대를 얻어 성공적인 결과를 보고했다[10]. 2004년 Roccuzzo 등에 의해 상하악골 수직골 골 결손부위에 Ti-mesh를 이용한 GBR로 수직골 증대술을 실시했으며 평균 4.8 mm의 골 증대효과 를 얻은 결과를 보고했다[11]. 2006년 Roccuzzo 등은 골 결손부 위를 onlay block bone graft만 실시한 군과 Ti mesh 및 onlay bone graft를 이용해서 증대술을 실시한 군을 비교한 결과 Ti mesh를 같이 사용한 경우 통계적으로 유의할 정도로 골 흡수가 더 적게 발생했으며 합병증 발생 빈도도 감소하였음을 보고해, 수직골 증대술을 실시할 때 Ti-mesh가 효과적일 수 있음을 보고 했다[12].
치조골이 결손부위에 임플란트 식립 할 경우 치조골 증대술이 필요하며 이에 대한 수많은 방법들이 효과적으로 사용되어 왔다.
하지만 어떤 특정 방법이 다른 방법들에 비해 보다 효과적이라는 결론은 아직 명확하게 도출되지는 않은 상태이다[13]. 이에 각
방법간에 차이를 비교하는 연구가 보고되고 있으나, 골 흡수 정도 나 환자의 전신적인 상태 등의 숙주 요인의 차이 및 임플란트 종류 및 식립 방법의 차이 등 조건의 차이로 직접적인 결론을 도출하기가 쉽지 않다. 본원에서는 한 환자에게 한쪽 구치부에는 각각에 Gore-Tex를 이용한 GBR을 실시하고 반대편에는 Ti-mesh 를 이용한 GBR을 실시해 같은 환경에서 각기 다른 수직골 증대술 을 시행한 증례가 있어 각 방법간의 결과를 비교해보았다.
수직골 증대양은 좌우측 모두 약 2 mm를 얻었다. 두 부위를 각각 일정량을 증대시킨 후 추후 흡수량을 비교해본 실험이 아니 라 임플란트 식립 시 각기 필요한 양만큼 증대한 것이라 절대적인 값 비교는 큰 의미가 없었다. 단, 2방법 모두 수직골 증대에는 효과적이었다는 것을 얻을 수 있었다. 약 2 mm 증대를 위해서 장력 없이 봉합을 위해서는 이완절개 시 기존보다는 더 큰 flap 및 박리가 필요하게 된다. 따라서 이 환자에게서도 traction in- jury로 추정되는 nerve damage가 발생했다. 대부분의 traction injury의 경우 문제없이 해결되지만, 많은 양의 증대술이 필요할 경우 더욱더 큰 손상이 발생할 수 있을 것이므로 이에 대한 주의가 필요할 것이다.
골질을 측정하기 위해서 QCT를 이용해 BMD (bone mineral density)를 측정하는 방법으로 골질을 예측하거나, 가장 정확한 정량적 분석을 위해서는 DEXA를 이용한 골 밀도 측정법을 사용 한다. 하지만 구강외과나 치과에서 이러한 장비를 구비하기가 어려워 그 이용에 한계가 있다[15]. 최근에 치과에서 많이 구비되 고 있는 cone beam CT는 환자에의 노출량이 적고 노출 시작이 적어 최근 임플란트 식립 시 많이 사용되고 있다. 이러한 cone beam CT가 골 밀도 측정에 유용한지 여부에 대해서는 아직 확립이 안되었다. Choi 등은 실험적으로 탈회시킨 표본을 cone beam CT로 찍어서 탈회량과 비교해본 연구 결과 bone density 차이를 정확히 표현하지 못했다고 보고했다[14]. 반면 Nomura 등에 의하면 선형적인 비례관계는 아니어도 cone bone beam CT를 통해 측정된 값이 bone marrow density 값과 상호 높은 연관성을 보인다고 보고했다[15].
본 증례에서는 어느 정도 골 밀도와 cone beam CT간의 연관 성이 존재할 것이라는 바탕하에 골 밀도를 측정해 비교해 보았다.
좌측의 증대량은 636.36%였고 우측의 증대량은 210.26%로 좌우 측 모두 골 밀도가 증대된 소견을 보였다. 이 값들을 통해 정량적 으로 비교는 불가능하겠지만 좌측이 우측보다 더욱 골질이 좋았을 것이라는 크기 비교는 가능할 것으로 여겨진다. 물론 표준화한 치은이 좌우 측이 조건이 각기 다르고, 1차와 2차의 위치가 정확히 일치하지 않으므로 오차는 발생했을 수는 있다.
조직 검사 결과에서는 좌측 Ti-mesh를 사용한 부위는 lamellar
bone 구조가 관찰되었다. 일반 골과 마찬가지로 Harversian ca-
nal구조가 관찰된 상태로 성숙골의 remodeling 단계의 소견을
보였다. 반면 우측 TRG 막을 사용한 부위에서는 woven bone단
계에서 골 형성이 진행중인 상태였다. 일부 이식재 주변에서는 아직 fibrous tissue로만 둘러싸인 부위도 있고 전반적으로 초기 골 형성중인 소견을 보였다. 같이 떼낸 Gore-Tex막 주변에는 multinucleated giant cell이 관찰된 것으로 보아 이물반응이 존재했고 이로 인해 정상적인 골 형성 반응이 늦었던 것으로 추정된다. 하지만 그 반응의 크기는 임플란트 실패를 야기할 정도 로 크지는 않았고 임상적으로도 염증소견은 관찰되지 않았다.
즉, Ti-mesh를 사용한 부위보다는 좀더 오랜 기간 unloading 기간이 필요할 것으로 추정된다.
단 한명의 증례로써 직접적인 결론을 도출하기는 어렵다. 단, 모든 조건을 일치시킨 상태에서 다른 방식을 비교해보고자 했으 며, 앞으로 많은 표본 수집이 필요할 것이다. 그리고 추후 추가 실험 시에는 stent 등을 이용해 같은 부위를 측정할 수 있도록 해야 할 것이며 골 밀도 측정 시에도 reference가 될 수 있는 radiopaque한 ball 등을 달아서 같이 측정해 상호 비교해보는 것이 필요할 것으로 생각한다.
결론적으로 동일한 조건을 가진 한 환자를 대상으로 좌우측 구치부에 각기 다른 방식으로 수직골 증대술을 실시 한 후 다음과 같은 결과를 보였다. 임플란트 식립 후 9개월이 지난 시점에서 조직학적으로 층판골 상태로 Ti-mesh를 이용해 수직골 증대술을 실시한 경우 TRG를 이용한 경우보다 성숙된 골 형성을 보였으며 cone beam CT상에서도 보다 증대된 골 밀도 소견을 보였다.
TRG를 이용해 수직골 증대술을 실시한 경우 조직학적으로 Gore-Tex 주변에 약간의 이물반응이 있었으며, woven bone 단계를 보여 보다 늦은 골 형성을 보였으나 임플란트 식립 후 사용에는 장애는 없는 정도였다. 단 하나의 증례를 통해서 얻을 결과로 보다 많은 표본을 대상으로 시행해야 되며 보다 표준화된 방법으로 측정 후 결과를 비교해서 일반적인 결론을 도출하는 것이 필요할 것으로 여겨진다.
References
