* Department of Implantology, Graduate school of Clinical Dental Science, The Catholic University of Korea

* Department of Implantology, Graduate school of Clinical Dental Science, The Catholic University of Korea

Abstract

B

Ba ac ck kg grro ou un nd d : Primary stability of dental implant is a very important factor of dental implant success. However, few data are available for comparing the primary stability characteristics of cortical bone existence, surgical techniques and implant designs.

P

Pu urrp po osse e : The objectives of this study were to measure the primary implant stability according to the cortical bone existence, surgical techniques and implant designs.

M

Ma atte erriia allss & & M Me etth ho od d : Bovine bones which have 2㎜ cortical bone were selected as an experimental model. As treated specimens, cortical bone was removed. The assemblies were divided into two test groups of each 30 bovine rib bone specimens according to the existence of cortical bone (NC group: 0㎜, C group: 2㎜). two Bra ˚nemark standard type straight screw shaped implants( Neoplant , Neobiotech CO., Seoul, Korea - 3.75㎜ × 13㎜) and one taper screw shaped implants(Xive S Plus, Dentsply Friadent GmhH, Germany - 3.8 × 13㎜) were placed into each group. one straight screw shaped implant after counter-sinking and tapping (ST), one straight screw shaped implant after counter-sinking and self-tapping(SST) and one taper screw shaped implant after self-tapping(TST) were placed into each bovine rib bone specimen. Implant primary stability as a function of resonance frequency analysis(RFA), peak insertion torque, and removal torque were recorded for each fixture site after placement and removal.

R Re essu ullttss ::

1. The RFA values of the TST and the SST were significantly higher than that of the ST, and C group was significantly higher than that of NC group(P<0.05).

2. There was significant differences on the peak insertion torque and peak removal torque values between TST and ST implant in NC group(P<0.05), and TST, SST and ST in C group(P<0.05).

K

KE EY Y W WO OR RD DS S : primary stability, cortical bone existence, implant design, surgical technique, resonance frequency analysis, nsertion torque. removal torque.

Primary stability of dental implants change according to the cortical bone existence

Chung Chae Chul*, Cheol Won Lee*

정재철*, 이철원*

*가톨릭대학교 임상 치과학 대학원 임프란트학과

Implantology 5

머 머리리말말

임

프란트의 안정성과 골유착의 임상적인 측정 은 임프란트의 성공 및 조기부하 여부를 평 가하는데 중요하다. 이러한 임프란트의 안정 성은 초기 안정성과 이차 안정성으로 나눌 수 있다.

Abbou 들(2003)은 초기 안정성은 임프란트 식립시의 기계적인 안정성을 의미하며 골의 밀도와 양, 외과적 수 술방법, 임프란트 형태에 따라 결정된다고 하였다.

Meredith 들(1997)은 이차 안정성은 골 치유과정에 따 른 골과 임프란트의 골유착으로 안정성이 단계적으로 증가되는 상태로 정의하였다.

임프란트의 안정성에 대한 측정은 공명주파수측정법 (resonance frequency analysis, RFA), peak insertion torque, Periotest 등에 의한 측정방법이 있다.

Nkenke 들(2003)의 연구에 의하면 이중에서 공명주파수 측정법(RFA)이 조직형태학적인 분석과 비교하여 가장 객 관적으로 정확하다고 하였으며 peak insertion torque는 임프란트의 식립시 측정이 가능한 장점이 있다.

초기 고정을 증가시키기 위한 Self-tapping 임프란트 가 소개된 이후, 다양한 직경의 임프란트와 임프란트 몸 체 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 taper한 형태, 나 사산의 형태를 변형시킨 디자인 등 다양한 변형의 임프 란트들이 소개 되고 있다.

Akkocaoglu 들(2004)은 인간 사체에서 발치직후 임프 란트를 식립한 결과 ITI의 TE(taper한 형태) 임프란트 가 ITI Regular(straight한 형태) 임프란트보다 우수한 일차 안정성을 보이며 ITI wide 임프란트와도 대등할 만한 초기 안정성을 보인다고 하였다.

O`sullivan 들(2000)은 5가지 서로 다른 형태의 임프란 트를 인간사체에 식립하여 taper한 형태의 임프란트 (Mark Ⅳ)가 브레네막 표준형보다 더 높은 insertion

torque와 RFA 값을 얻었다고 보고하였고, 이들의 또 다른 동물 실험(2004)에서 1°taper 형태의 임프란트가 브레네막 표준형 임프란트보다 우수한 일차 안정성을 보이며 taper한 형태로 인한 주위 골과 조직에 부정적 인 반응은 볼 수 없다고 하였다.

피질골 두께에 따른 임프란트의 초기 안정성에 대한 비 교연구는 많지 않은데 Niimi 들(1997)이 사체에서 피질 골의 두께가 다른 여러 부위에 식립한 임프란트의 removal torque의 측정한 결과 피질골의 두께와 removal torque사이에는 매우 큰 유의성이 있었다고 언급하였다.

그러나 이들 논문들은 사체를 이용한 실험들로 sample 의 숫자에 제한을 받을 뿐만 아니라 피질골의 두께에 대 한 정확한 설정이 없었다.

이에 저자는 소의 늑골(bovine rib bone)을 사용하여 통계에 충분한 수의 임프란트를 동일한 골질에서 우리 나라 성인에서 평균적 하악골의 피질골 두께인 2㎜로 (하쌍용 들,1997) 유지되는 시편과 피질골을 완전히 제 거시켜 해면골에만 임프란트가 식립될 수 있도록 조정 한 시편에 식립하여 임프란트의 초기 안정성을 공명주 파수분석(RFA), insertion torque, 제거 회전력 (removal torque)으로 측정하여 피질골의 존재와 수술 방법, 임프란트의 형태가 임프란트의 초기 안정성에 미 치는 영향을 알아보기 위해 본 실험을 실시하였다.

방 방 법법

1. 실험대상

피질골과 해면골이 확연히 구분되는 도축 1일 내의 소의 늑골(bovine rib bone)을 대상재료로 사용하였다. 여러

Ⅱ

I

부위의 늑골을 절단하여 해면골의 골질이 일정하고 상 부의 피질골이 2㎜되는 부위를 선택하였다. 시편당 길 이는 대략 50㎜내외로 3개의 임프란트를 식립하기에는 충분한 길이로 절단하였다(Fig. 1).

피질골을 완전히 삭제하여 해면골이 상부에 노출되도록 조정한 시편(NC그룹, Fig. 2) 30개와 피질골이 2㎜가 되는 시편(C그룹, Fig. 3) 30개를 사용하였다.

Fig. 1. Specimen bovine rib bone

Fig. 4. Dental Implant Fixture left: Neoplant, right:

Xive S Plus

Fig. 3. C group cortical bone thickness : 2㎜

Fig. 2. NC group cortical bone thickness : 0㎜

2. 실험재료

실험에 사용된 임프란트는 straight한 형태로는 직경 3.75mm의 Bra ˚nemark standard type의 Neoplant (Neobiotech CO., Seoul, Korea)와 taper한 형태로 는 직경 3.8mm의 Xive S Plus(Dentsply Friadent GmhH, Germany)를 사용하였고, 길이는 모두 13mm 로 통일하였다(Fig. 4).

3. Treat의 구분

① ST: straight한 형태의 임프란트(Neoplant )를 통 법에 따라 counter-sinking과 tapping을 시행한 후 식립하는 것.

② SST : straight한 형태의 임프란트(Neoplant )를 counter-sinking을 시행한 후 self-tapping으로 식립하는 것.

③ TST : taper한 형태의 임프란트(Xive S Plus)를

self-tapping으로 식립 하는 것.

Implantology 7

4. 임프란트의 식립

1개의 시편에 한쪽에는 straight fixture를 제조사에서 추천하는 외과적 술식에 따라 드릴링은 2.0㎜ twist drill - 2.8㎜ twist drill - 3.3㎜ twist drill 순으로 한 후 counter-sinking과 tapping을 시행한 후 식립 하였다(ST). 다른 한쪽과 중앙부위에는 straight fixture를 tapping을 시행하지 않고 self-tapping으 로 식립하고(SST), taper fixture도 제조사의 지시에 따라 D2.0 posterior twist drill - round drill - D3.0 posterior twist drill - D3.4 posterior twist drill - D3.8 posterior twist drill - D3.8 crestal twist drill 순으로 드릴링을 한 후 self-tapping으로 식립하였다(TST).

임프란트간의 거리는 먼저 식립한 임프란트에 영향을 받 지 않도록 충분한 거리를 두도록 하였다. 각 시편당 임프 란트 식립의 순서는 일정한 순서가 없이 무작위로 식립 하여 골질에 의한 영향을 배제시키려고 노력하였다.

드릴링시 술자의 주관적인 감각에 의해 골질이 현저히 차이가 나거나 주위의 피질골에 임프란트가 닿은 경우 에는 실험에서 제외를 시켰다.

그룹별로 동일한 골질에서 총 60개의 시편에 1개의 시 편 당 3개의 임프란트를 실험방법대로 수술방법과 임프 란트의 형태를 달리하여 총 180회의 임프란트를 식립하 였다.

5. 초기 안정성의 측정

1) 공명주파수분석법(Resonance Frequency Analysis)

실험에 사용된 공명주파수 분석기는 Osstell™

(Integration Diagnostic Ltd., Sweden)으로써 식립 된 임프란트의 상단에 작은 L자형 변환기를 스크류로

조여서 부착하여 측정된 주파수가 액정화면에 표시되는 안정성지수 (ISQ: Implant Stability Quotient)로 나 타나는 수치를 사용하였다. 변환기의 위치는 일정하게 임프란트의 장축에 수직방향으로 고정하였으며, 오차를 줄이기 위해 같은 위치에서 3회씩 측정하였다.

2) Insertion torque와 removal torque (제거 회전력)의 측정

Insertion torque는 임프란트를 식립하면서 측정되는 peak insertion torque를 이용하였으며 removal torque(제거 회전력)는 식립한 임프란트를 역회전으로 임프란트를 제거하면서 측정되는 peak removal torque를 이용하였다. 측정기구는 모두 Frios unit E torque controller(W&H, Dentalwerk Burmoos GmbH, Austria)를 사용하였고 최대 수치는 70N㎝

까지 기록이 가능하였다.

6. 통계분석

실험에서 얻어진 값들의 평균값과 표준편차를 구하여

Window용 SAS System V 8.01 (Spss Inc.,

Chicago, U.S.A)을 이용하여 95% 신뢰수준에서 이원

분산분석(Two-way ANOVA)과 일원 분산분석(One-

way ANOVA)을 시행하여 통계적 유의성을 확인하였으

며, 유의성 있는 차이가 있는 경우에는 Scheffe’ s test

로 사후검정을 시행하였다(P<0.05). 통계분석은 가톨릭

대학교 통계학교실에 의뢰하였다.

결 결 과과

1. RFA의 측정

NC그룹 시편에서는 ST는 69.00±7.04, SST는 72.60

±4.54, TST는 71.03±4.35이었으며 C그룹 시편에서 는 ST는 80.16±5.69, SST는 81.90±4.51, TST는 82.96±3.26이었다(Table 1).

Ⅲ

Table 1. Mean Values of RFA (ISQ).

Table 3. Scheffe’ s test for RFA concerning treat.

위의 측정치로 group(NC, C)과 treat(ST, SS, TST)에 따른 이원 분산분석을 실시하였다. group의 변화(NC, C)와 treat의 변화(ST, SS, TST)에 따르는 통계학적으 로 유의한 차이가 있고(P<0.05), group과 treat사이에 교호작용(inter-action effect)이 존재하지 않았다 (Table 2).

Table 2. Two-way ANOVA test of RFA.

Source DF Mean Square F Value Pr > F gr 1 5248.8000 2 20 06 6..0 07 7 <<..0 00 00 011 treat 2 130.1388 5 5..1111 0 0..0 00 07 70 0 g

grr**ttrre ea att 2 2 2 27 7..5 5116 66 6 11..0 08 8 0 0..3 34 4118 8 gr : group treat : ST, SST, TST

교호작용(inter-action effect)이 존재하지 않으므로 treat에 대한 사후검정을 위해 Scheffe’ s test를 실시 하였는데 ST에 비하여 SST와 TST의 RFA는 통계적으 로 유의한 차이를 보였다(P<0.05)(Table 3).

group간의 사후검정을 위해 Scheffe’ s test를 실시하 였는데 피질골이 있는 C그룹에서 피질골이 없는 NC그 룹에 비하여 RFA는 통계적으로 유의한 차이를 보였다 (P<0.05)(Table 4).

Scheffe’ s test for RFA

Scheffe grouping Mean N treat A 77.2500 60 SST*

A

A 77.0000 60 TST B 74.5833 60 ST*

Mean values of SST and TST are significantly different

comparing to ST.

Implantology 9

Table 5. Mean Values of Insertion Torque (Ncm).

Table 6. Two-way ANOVA test of Insertion Torque.

Source DF Mean Square F Value Pr > F gr 1 29642.4333 416.88 <.0001 treat 2 13471.2293 189.45 <.0001 g

grr**ttrre ea att 2 2 110 08 80 07 7..118 82 20 0 115 511..9 99 9 <<..0 00 00 011 gr : group treat : ST, SST, TST

2. Insertion torque(IT)의 측정

NC그룹 시편에서는 ST는 7.54±3.75 Ncm, SST는 9.59±4.77 Ncm, TST는 10.99±5.04 Ncm이었으며 C그룹 시편에서는 ST는 13.78±10.74 Ncm, SST는 24.05±4.77 Ncm, TST는 67.29±8.33 Ncm이었다 (Table 5).

C그룹 시편에서 TST의 경우 Frios unit E torque controller로 측정 가능한 70Ncm를 초과하여 정확한 측정이 어려운 경우에는 측정 가능한 최대 수치인 70Ncm로 기록하였다.

Table 4. Scheffe’ s Test for RFA concerning group.

Scheffe’ s test for RFA

Scheffe grouping Mean N treat A 81.6778 90 C*

B 70.8778 90 NC*

Mean values of C group and NC group are significantly different.

Table 5의 측정치로 group(NC,C)과 treat(ST, SS, TST)에 따른 이원 분산분석을 실시하였다. group의 변 화(NC, C)와 treat의 변화(ST, SS, TST)에 따르는 통 계학적으로 유의한 차이가 있고(P<0.05), group과 treat사이에 교호작용(inter-action effect)이 존재하 였다(Table 6).

group과 treat사이에 교호작용(inter-action effect) 이 존재하므로 각 그룹 내에서 일원 분산분석과 사후검 정을 위해 Scheffe’ s test를 시행하였다.

NC그룹에서는 ST와 TST사이의 insertion torque가

통계적으로 유의한 차이를 보였고(P<0.05), ST와 SST

사이와 SST와 TST사이에는 통계학적으로 유의한 차이

가 없었다(P>0.05)(Table 7).

Table 7. One-way ANOVA test and Scheffe’ s test of NC group.

Scheffe’ s test for IT

Scheffe grouping Mean N treat A 10.997 30 TST*

A

B A 9.590 30 SST B

B 7.547 30 ST*

Mean values of TST and ST are significantly different in NC group.

Source DF Mean Square F Value Pr > F treat 2 90.282 4.34 0 0..0 0116 60 0

Table 8. One-way ANOVA test and Scheffe’ s tes of C group

Scheffe’ s test for IT

Scheffe grouping Mean N treat A 67.290 30 TST*

B 24.057 30 SST C 13.783 30 ST*

Mean values of T, SST and ST are significantly different in C group.

Source DF Mean Square F Value Pr > F treat 2 24188.1293 199.22 <<..0 00 00 011 C그룹에서는 TST가 ST와 SST보다 통계적으로 유의한 차이를 보였고, ST와 SST사이에서도 통계학적으로 유 의한 차이를 보였다(P<0.05)(Table 8).

3. Removal torque(RT)의 측정

NC그룹 시편에서는 ST는 3.71±2.41 Ncm, SST는 5.82±2.87 Ncm, TST는 7.33±6.39 Ncm이었으며 C그룹 시편에서는 ST는 9.50±8.25 Ncm, SST는 19.42±15.59 Ncm, TST는 70.00±0.00 Ncm이었다 (Table 9).

그룹2 시편에서 TST의 경우 Frios unit E torque controller로 측정 가능한 70 Ncm를 초과하여 정확한 측정이 어려운 경우에는 측정 가능한 최대 수치인 70 Ncm로 기록하였다.

Table 9. Mean Values of Removal Torque(Ncm)

위의 측정치로 group(NC, C)과 treat(ST, SS, TST)에

따른 이원 분산분석을 실시하였다. group의 변화(NC,

C)와 treat의 변화(ST, SS, TST)에 따르는 통계학적으

로 유의한 차이가 있고(P<0.05), group과 treat사이에

교호작용(inter-action effect)이 존재하였다(Table

10).

Table 10. Two-way ANOVA test of Removal Torque Source DF Mean Square F Value Pr > F gr 1 33666.4827 551.36 <.0001 treat 2 17423.7250 285.35 <.0001 g

grr**ttrre ea att 2 2 114 42 25 55 5..8 87 79 90 0 2 23 33 3..4 47 7 <<..0 00 00 011 gr : group treat : ST, SST, TST

group과 treat사이에 교호작용(inter-action effect) 이 존재하므로 각 그룹 내에서 일원 분산분석과 사후검 정을 위해 Scheffe’ s test를 시행하였다.

NC그룹에서는 ST와 TST사이의 removal torque가 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P<0.05), ST와 SST 사이와 SST와 TST사이에는 통계학적으로 유의한 차이 가 없었다(P>0.05)(Table 11).

C그룹에서는 TST가 ST와 SST보다 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P<0.05), ST와 SST사이에서도 통계학 적으로 유의한 차이를 보였다 (P<0.05)(Table 12).

Table 11. One-way ANOVA test and Scheffe’ s test of NC group

Scheffe’ s Test for RT

Scheffe grouping Mean N treat A 7.337 30 TST*

A

B A 5.820 30 SST B

B 3.713 30 ST*

Mean values of TST and ST are significantly different in NC group.

Source DF Mean Square F Value Pr > F treat 2 99.3343333 5.42 0 0..0 00 06 60 0

Table 12. One-Way ANOVA test and Scheffe’ s tes of C group.

Scheffe’ s Test for RT

Scheffe grouping Mean N treat A 70.000 30 TST*

B 19.420 30 SST*

C 9.507 30 ST*

Mean vales of TST, SST and ST are significantly different in C group.

Source DF Mean Square F Value Pr > F treat 2 31580.26978 304.26 <<..0 00 00 011

고 고 찰찰

Albrektsson 들(1981)은 임프란트에서 골유착의 임상 적 증거는 동요도가 없어야 한다고 하였고, 골유착을 장 기간 유지 시킬 수 있는 조건으로 ⑴임프란트의 생체적 합성, ⑵임프란트의 형태, ⑶임프란트의 표면처리, ⑷외 과적인 수술방법, ⑸임프란트가 매식될 조직의 상태, ⑹ 임프란트가 매식된 이후의 하중 조건 등 6가지를 제시 하였다.

Zarb 들(1991)은 임프란트의 안정성을 초기 안정성 (primary stability)과 이차 안정성(secondary stability)로 나누어 볼 수 있다고 하였고, 초기 안정성 은 골의 밀도와 양, 외과적 수술 방법, 임프란트의 디자 인 등에 따라 결정된다고 하였다. 이차적 안정성은 초기

Ⅳ

치유가 끝난 다음의 임프란트의 안정성과 관련이 있는 데, 이는 일차적 안정성과 임프란트와 골의 계면에서 골 생성 이나 골의 재형성과 관련이 있다고 하였다. Jemt (1991)에 의하면 실질적으로 임프란트 실패의 50% 이상 은 임프란트 고정체에 하중이 가해지기 전인 초기 일년 내에 발생된다고 하였으며, 또 Albrektsson (1993)과 Friberg 들(1991)은 식립 후 초기 임프란트의 실패 원인 은 과도한 기계적 하중이나 식립 초기 불량한 초기 안정 성 때문이라고 하였다.

임프란트의 초기 안정성과 골유착을 임상적으로 측정하 는 것은 임프란트의 성공을 가늠하는 중요한 요소이다.

임프란트의 안정성을 측정하는 방법으로는 침습적인 (invasive)방법과 비침습적인(non invasive)방법이 있 다. 그러나 식립부위의 임프란트 초기 안정성을 평가하 는 방법은 임프란트의 예후에 영향을 미치지 않는 비침 습적인 방법이어야 한다.

Johansson들(1994)은 객관적인 방법 중의 하나로 임 프란트 식립할 때 드릴링 시나 self-tapping시에 핸드 피스에 흐르는 전류를 이용하여 측정 가능한 절삭 저항 측정법(cutting resistance measurement)을 기술하 였으며 Friberg 들(1995)에 의해 절삭 저항 측정과 골 질 사이의 관계와 방법의 신뢰성에 대해 깊이 연구하여 피질골의 양과 절삭 저항사이의 상관관계에 대해서 보 고하기도 하였으나 임프란트의 안정성을 직접 측정하지 못하는 단점이 있었다.

또 다 른 방 법 으 로 Periotest (Siemens AG, Bensheim, Germany)가 있으나 Meredith 들(1998) 에 의하면 민감도가 떨어지고, 그 결과가 테스트를 시행 할 때 발생하는 방법론적인 요인에 영향을 받을 수 있다 고 한다. Meredith 들(1997)은 임프란트의 안정성의 변 화를 정량적으로 측정하기 위한 믿을 만한 방법은 없다 고 하였으며, 또 조직형태학적 계측법이 임프란트와 조 직계면 사이의 형태학적인 변화를 가장 정확히 관찰할

수 있는 방법이라고 하였다.

Nkenke 들(2003)은 인간사체에서 임프란트의 초기 안 정성을 peak inserion torque, Periotest 측정, 공명 진동수분석법(RFA)으로 측정하고 조직형태계측 (histomorphometric parameters)과 비교를 하였는 데 공명진동수분석법(RFA)이 조직형태계측법과 가장 많은 상관관계가 있다고 하였다.

공명진동수분석법(RFA)은 본 실험에서도 사용한 방법 으로 골과 금속간의 접촉율, 골밀도, 골의 노출정도에 따라 발생되는 공명진동수가 달라지게 된다. 공명이 높 을수록 골밀도가 좋고, 골과 금속간의 접촉이 견고함을 의미하므로 매식상태가 좋은 임프란트라고 할 수 있다.

Saadoun 들(2004)의 논문에 따르면 임프란트 안정성 지수(ISQ)가 50이하 이면 불충분한 안정성을, 50~60 이면 적절한 안정성, 60~75이면 매우 우수한 안정성을 보인다고 하였다. 공명진동수 분석법을 사용함으로써 치유기간 중 즉시하중 혹은 지연하중의 선택, 이차수술 시 하중을 주기 전 치유기간의 연장여부, 일단계 식립술 로 식립된 임프란트의 치유기간 중 안정성검사, 실패가 능성 높은 임프란트의 계속적인 관찰 등이 용이하겠다.

본 실험에서 모든 임프란트에서 모두 65이상으로 매우 우수한 안정성 지수를 보였는데, 두 그룹 모두에서 ST 에 비하여 SST와 TST의 RFA는 통계적으로 유의한 차 이를 보였다(P<0.05). SST와 TST사이에는 통계학적으 로 유의한 차이가 없으나(P<0.05) SST의 측정치가 조 금은 높게 측정된 것으로 보아서 임프란트의 초기 안정 성에는 임프란트의 형태보다는 수술방법의 변화 즉, self-tapping으로 식립하는 방법이 기여하리라고 사료 된다. 이는 임프란트 초기 안정성에 더 유리하다고 임프 란트 제조사에서 발표하는 것에 의문을 갖게 한다.

taper 디자인 임프란트는 특히 골질이 불량한 부위에서

직선의 평행한 구멍에 taper 형태의 임프란트를 삽입함

으로써 피질골의 압축(compression)을 유도하여 초기

Implantology 13 안정성의 증가를 얻기 위해 고안된 것으로 tapered 된

정도와 마지막 드릴의 직경 등이 영향을 주는 요소이다.

O’ sullivan 들(2004)의 1°taper와 2°taper 디자인 임프란트의 초기안정성 비교논문에 따르면 1°taper가 훨씬 우수한 초기안정성을 나타냈는데 2°taper인 경우 너무 높은 insertion torque로 인해 국소적 세포괴사가 될 위험과 임프란트의 몸체가 완전히 안착되지 못하고 thread가 노출되면 임프란트 하단 부위는 해면골 접촉 면적이 낮아져 오히려 공명진동수 측정치가 낮았다고 보고하였는데 본 실험에서도 같은 결과를 보였다. 이로 미루어 보면 피질골이 어느 정도 존재하는 경우에는 임 프란트의 형태가 임프란트의 초기 안정성에 기여하는 바는 미미하리라고 사료된다.

또한, 피질골이 없는 NC그룹에 비하여 피질골이 있는 C그룹에서 RFA가 통계학적으로 유의성있게 높게 측정 되었다(P<0.05). 이는 임프란트의 초기 안정성에 피질 골의 영향을 나타내는 것으로 Sennerby 들(1992)의 연 구에서 가토의 경골에 식립된 임프란트의 removal torque가 임프란트 주위의 피질골의 양과 관련이 있음 을 보고하였고 Niimi 들(1997)은 사체에서 피질골의 두 께가 다른 여러 부위의 골에 임프란트를 식립하고 removal Torque를 측정하여 임프란트의 초기 안정성 은 피질골의 두께와 연관이 있다고 한 것과 일치한다.

Holmes 들(1997)은 유한요소분석을 통한 stimulation 에서 피질골이 두꺼울수록 임프란트의 미세동요 (micromotion)가 적었다고 한 바가 있다. 따라서 피질 골의 두께가 증가하면 임프란트와 골계면의 interfacial strength가 증가하여 임프란트의 초기 안정성이 증가 함을 예상할 수 있는데 본 실험의 결과와도 일치한다.

하악 전치부나 하악 구치부에서 상악에 비해 높은 임프 란트의 성공률을 보이는 것은 임프란트의 초기안정성이 보장되는 풍부한 피질골 때문이다.

Peak inserion torque 의 측정은 임프란트 식립시 가

장 높은 torque 수치를 나타내는 것으로 식립 시 골질 을 평가하고 초기 안정성을 나타낼 수 있는 방법이다.

O’ sullivan 들(2000)에 의하면 높은 insertion torque 는 초기 안정성을 증가시킨다고 하였다. 본 실험에서는 피질골이 없는 NC그룹 시편에서는 TST가 ST보다 통 계학적으로 유의성있게 높게 측정되었고(P<0.05), ST 와 SST사이와 SST와 T사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(P<0.05). C그룹에서는 TST가 ST와 SST보다 통계학적으로 유의성있게 높게 측정되었고, ST와 SST사이에서도 통계학적으로 유의한 차이를 보 였다(P<0.05). O’sullivan(2000)들은 insertion torque를 식립 시 발생되는 에너지라고 언급하였다. 그 럴 경우 골질에도 영향을 받을 수 있지만 식립 시 임프 란트와 마찰에 영향을 받을 수 있기 때문에 식립 후 식 립된 임프란트의 안정성 평가에는 오차가 있을 수 있다 고 사료된다.

removal torque(제거회전력)측정법은 골과 임프란트 계면을 파괴하는데 필요한 염력(tortion force)을 측정 하여 골과 임프란트 계면의 기계적인 결합을 측정하는 것으로 측정하는 방법이 과학적 연구 방법으로는 합리 적이지 못하여 오차가 많이 발생할 가능성이 있지만 여 러 동물 실험과 임상연구에서 반복 가능한 자료를 제시 하였기 때문에 임프란트의 안정성에 대한 판단 기준으 로서 유용한 가치가 있다고 하겠다. Niimi 들(1997)은 사체에서 피질골의 두께가 다른 여러 부위에 식립한 임 프란트의 removal torque의 측정에서 피질골의 두께 와 removal torque사이에는 매우 큰 유의성이 있었다.

이는 토끼의 경골에서 removal torque를 측정한

Sennerby 들(1992)의 연구결과와 일치한다. 본 실험에

서도 동일한 결과를 얻었는데 NC그룹에서는 ST와

TST사이의 removal torque가 통계적으로 유의한 차

이를 보였고(P<0.05), ST와 SST사이와 SST와 TST사

이에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). C

그룹에서는 TST가 ST와 SST보다 통계적으로 유의한 차이를 보였고, ST와 SST사이에서도 통계학적으로 유 의한 차이를 보였다(P<0.05).Andreaza 들(2004)의 Bra ˚nemark standard 임프란트와 MarkⅢ 임프란트 의 초기 안정성 비교연구에서는 Bra ˚nemark standard 임프란트에서 더 높은 insertion torque 와 공명진동수 측정치를 나타내어 MarkⅢ 임프란트보다 오히려 더 좋 은 초기안정성을 보였으며 통계적으로 유의하였다고 하 였다.

본 연구에서도 SST의 경우 insertion torque나 removal torque는 TST에 비하여 낮게 측정되었으나 RFA는 통계학적으로 유의성은 없지만 약간은 높게 측 정되는 것으로 보아서 insertion torque와 removal torque는 임프란트의 식립이나 제거 시에 발생되는 에 너지라고 사료된다.

임프란트의 초기 안정성에 관하여 앞으로도 많은 연구 가 필요하리라고 사료되나 본 실험조건에서의 결과를 볼 때 임프란트의 초기 안정성을 증가시키기 위해서는 피질골의 존재가 반드시 필요하며 임프란트 형태의 변 화보다는 self- tapping으로 식립하는 수술방법의 변 화가 더욱 유용하리라고 사료된다. 골질이 무른 경우 외 과적 수술방법의 선택과 임프란트 형태의 선택도 중요 함을 시사한다고 할 수 있다.

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국문초록

임프란트의 초기 안정성은 임프란트 성공여부에 매우 중요한 요소로 임프란트 식립시의 기계적인 안정성을 의미하여 골의 밀 도와 양, 외과적 수술방법, 임프란트 형태에 따라 결정된다. 본 실험은 소의 늑골(bovine rib bone)을 사용하여 피질골의 존 재여부가 임프란트의 초기 안정성에 미치는 영향을 비교하고자 하였다.

소의 늑골중 해면골질이 일정하고 피질골의 두께가 2㎜되는 부위를 선택한 후 피질골의 두께가 2㎜로 유지되는 시편(C그룹) 과 피질골을 완전히 제거시켜 해면골에만 임프란트가 식립될 수 있도록 조정한 시편(NC그룹)을 50㎜길이로 제작하였다. 임 프란트 형태를 비교하기 위해 각 시편마다 straight한 형태로는 직경 3.75㎜의 Bra ˚nemark standard type의 Neoplant (Neobiotech CO., Seoul, Korea) 임프란트 2개와 taper한 형태로는 직경 3.8㎜ Xive S Plus(Dentsply Friadent GmhH, Germany) 임프란트 1개를 식립하였고, 길이는 모두 13㎜로 통일하였다. 각 시편마다 수술방법의 변화를 주기 위해 straight한 형태의 임프란트 1개는 counter-sinking과 tapping을 시행한 후 식립(ST)하고 다른 1개의 straight한 형태의 임프란트는 counter-sinking후 self-tapping으로 식립(SST)하였고, taper한 형태의 임프란트는 self-tapping으로 식립 (TST)하였다. 드릴링시 술자의 주관적인 감각에 의해 골질이 현저히 차이가 나거나 주위의 피질골에 임프란트가 닿은 경우에 는 실험에서 제외시켰다.

동일한 골질에서 피질골의 두께가 2㎜로 유지되는 시편(C) 30개와 피질골을 완전히 제거시켜 해면골에만 임프란트가 식립될 수 있도록 조정한 시편(NC) 30개 총 60개의 시편에 시편 당 3개의 임프란트를 실험방법대로 수술방법과 임프란트의 형태를 달리하여 총 180회의 임프란트를 식립하였다. 임프란트의 초기 안정성을 측정하기 위해 식립하면서 peak insertion torque 수치를 기록하고, 공명주파수측정(resonance frequency analysis, RFA)을 시행한 후 임프란트를 제거하면서 peak removal torque를 측정하여 다음의 결과를 얻었다.

1. RFA의 측정에서 두 그룹의 시편 모두에서 ST에 비하여 SST와 TST가 통계학적으로 유의하게 높게 측정되었다. 피질골이 있는 그룹(C)에서 피질골이 없는 그룹(NC)에 비하여 통계학적으로 유의하게 높게 측정되었다 .

2. Insertion torque와 removal torque의 측정에서 피질골이 없는 그룹(NC)에서는 TST가 ST에 비하여 통계학적으로 유 의하게 높게 측정되었고, ST와 SST사이와 SST와 TST사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 피질골이 있는 그룹 (C)에서는 TST가 ST와 SST에 비하여 통계학적으로 유의하게 높게 측정되었고, SST도 ST에 비하여 통계학적으로 유의 하게 높게 측정되었다.

교신저자 : 이철원

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