상용화된 치과용 임플란트의 뒤틀림 제거력 및 조직학적 분석 연구: 가토 경골에서의 연구 document_id A220517035089

상용 임플란트의 표면을 개질하기 위해 물리적, 화학적 방법을 이용한 새로운 표면이 증가하고 있으며 이에 대한 골반응도 다를 것으로 예상할 수 있지만 대부분의 연구는 단순히 기계절삭형 임플란트와의 비교만을 하고 있다. 본 연구에서는 4종의 다른 개질된 표면을 가진 상용 임플란트를 가토의 경골에 식립한 후 생역학적, 조직형태학적으로 비교하였다. 연구 결과, 모든 임플란트는 6주 후 안정적인 골유착을 이루고 있었으며 4종의 표면개질의 차이에 의한 공진주파수 및 조직형태학적 골반응의 차이는 없었으며 표면개질을 비교하기 위해 피질골 하방으로 증식한 골을 비교하는 것이 유용하였다. 생역학적, 조직형태학적 골반응에 비해 미세단층촬영를 이용하는 비교법은 유용성과 정확도가 낮은 것으로 나타났다. 본 실험의 목적은 형태와 표면이 상이한 상용임플란트의 골반응을 비교하고 이를 측정하는 방법들의 효용성에 대해 연구해 보고자함이었다. 6주 후 방사선 사진에서 변연골의 흡수가 나타나지 않았다. 장기간의 연구 결과와는 달리 6주간의 하중을 가하지 않은 조건의 실험이기 때문에 특별한 변연골 흡수 양상을 나타내지 않은것으로 보여진다. 대부분의 시편에서 골의 과증식이 관찰되었는데 이는 다른 연구결과와도 일치한다. 이러한 골 증식은 임플란트를 높게 식립하여 골막을 임플란트 상부로 봉합하여 발생하는 텐트효과로 생각된다. 1차 안정성의 ISQ값은 군간 유의차를 보였다. 그것은 식립 시 골 천공부 형성을 위해 사용된 최종드릴 직경의 차이와 실험동물의 해부학적인 제한요소로 인해 노출된 임플란트의 길이가 균등하지 못한 이유에서 기인한 것으로 여겨진다. 미세나사를 가진 임플란트가 피질골 부분과 접촉할 경우 1차안정성은 낮게 나타날 것으로 보이며본 실험에서도 미세나사를 가진 임플란트의 1차안정성이 상대적으로 낮게 나타났다. 1차 공진주파수 분석의 결과 수치는 골접촉양이 크지 않음에도 불구하고 모두 안정적인 값이라 여겨진다. 2차 안정성은 식립된 임플란트 주위로 6주간 진행된 골치유의 결과라 할 수 있다. 6주 후의 결과는 4개의 상용 임플란트 간에 안정성의 차이가 없었으며 식립 시에 보여졌던 임플란트간의 안정성 차이가 나타나지 않았다. 즉, 식립된 임플란트 간의 여러 요인에 의해 보여졌던 안정성의 차이가 일정 치유기간 후 사라지고 전체적으로 안정성의 증가 양상을 띄었다. 골접촉율은 4군의 임플란트 모두 비슷한 결과를 나타내었다. 그 중 Ti UniteTM 임플란트의 표준편차가 가장 작게 나타났다. 이는 Ti UniteTM임플란트의 형태와 표면처리가 일정하기 때문에 골조건과 수술조건에 따라 영향을 가장 적게 받은 것으로 생각된다. 골접촉 면적은 Astra와 Implantium 임플란트는 상부 피질골 부위에 주로 미세나사 부분이 접촉하기 때문에 수평적으로 비교하기에는 무리가 있다. 또한 Implantium 임플란트는 상부 나사산의 깊이가 앝다. 그 결과Implantium 임플란트는 피질골에 어떤 부위가 접촉하는가에 따라 편차가 심하게 나타났다. 뒤틀림 제거력은 Ti UniteTM이 가장 높았다. 그러나 한 임플란트 군에서도 골에 접촉하는 면적에 따라 표준 편차가 커서 임플란트에 따른 뒤틀림 제거력의 유의차는 없었다. 본 실험과 같이 다른 나사형태와 표면적을 가진 임플란트를 비교하는 경우 뒤틀림 제거력을 수평 비교하기에는 무리가 따르므로 계면전단강도를 계산하였다. 식립된 깊이를 같도록 조절하였으며 직경의 차이가 거의 나지 않기 때문에 직경과 길이에 의한 영향을 배제할 수 있어서 뒤틀림 제거력을 골이 접촉하는 전체 길이로만 나누었다. 뒤틀림 제거력의 수치가 Ti UniteTM, Astra, Implantium, USⅡ순이었는데 반해 계면전단강도는 Ti UniteTM, Implantium, Astra, USⅡ 순으로 나타났다. 이는 다른 임플란트들은 상부에 비해 하부 직경이 좁고 셀프 태핑을 위한 독특한 치근단 나사 형태를 지니고 있지만 Astra 임플란트는 몸체와 같은 치근단 형태 및 직경을 유지하고 있기 때문에 상부가 넓고 하부가 좁은 가토의 경골에 식립할 경우 다른 임플란트에 비해 측방 피질골에 접촉할 가능성이 높기 때문으로 생각된다. Astra 임플란트가 상부에 micro thread구조를 가지고 있음에도 불구하고 임플란트 인접골의 전체 길이가 가장 크게 나타났다. USⅡ 임플란트의 계면전단강도가 낮은 결과를 나타낸 것은 임플란트 상방 1 3은 기계절삭형 표면을 유지하고 있어서 기계절삭형 표면이 피질골과 접촉하고 있는 경우 골접촉율이 낮기 때문으로 생각된다. 이러한 결과는 가토에게 주어진 치유기간이 6주로 비교적 짧은데서 그 원인을 찾을 수 있다. Johansson과 Albrektsson은 골접촉율과 뒤틀림 제거력이 상관 관계가 있음을 보고 하였다. 그러나 본 실험에서는 4종 임플란트간 골접촉율이 유사하였으나 뒤틀림 제거력 및 계면전단강도는 Ti UniteTM 임플란트가 높게 나타났다. 이러한 결과는 Ti UniteTM 임플란트의 골 치유 속도가빨라 신생골의 조직화와 성숙이 조기에 발생한것으로 보인다. Ti UniteTM 임플란트가 피질골 하방 부위에서 상대적으로 많은 골증식과 높은 골접촉율을 나타낸 것과 상관관계가 있는 것으로생각된다. 이러한 결과는 Ti UniteTM 임플란트가 다른 표면 개질된 임플란트 보다 신생골 형성이활발하고 골유착 속도가 빠르다고 보고한 다른 연구결과와도 일치한다. Micro CT에서는 시편의 단층촬영을 시행하기 때문에 다수의 단면상을 채득할 수 있다. 그러나 Micro CT는 금속 임플란트의 몽롱화로 인한 골 접촉계면상의 간섭이 일어난다. 그 결과Micro CT상에서 계측한 골접촉율 수치는 조직계측학적 시편을 제작하여 측정한 골접촉율 수치에 비해 높으며 그 신뢰도도 낮을 수밖에 없다. Micro CT가 효과적이라는 다른 연구에 반하여 본 실험에서의 결과도 금속의 몽롱화 양에 따라 Micro CT상에서 측정하는 골접촉율을 왜곡할수 있음을 보여 주었다. 그러나 임플란트에 골이 접촉하는 전체길이는 조직계측학적시편과 Micro CT 상에서 측정한 결과가 유의차를 보이지 않았다. 본 실험은 형태와 수술 프로토콜이 다른 상용임플란트를 다수의 방법으로 비교하였다. 또한 하나의 임플란트를 Micro CT 상과 조직계측학적시편 상을 모두 관찰하여 Micro CT의 한계와 효용성을 평가하였다. 그러나 본 실험에 사용된 임플란트의 형태 및 수술 프로토콜의 차이로 인해 수평적으로 비교하는데 한계가 있었다. 장기간의 연구 결과와는 달리 6주간의 하중을 가하지 않은 조건이며 구강 내 환경을 배제한 실험이기 때문에 임상적인 상황과는 다르다. 따라서, 향후상용 임플란트를 구강 내 환경에 노출시키고 하중을 가한 형태의 비교를 통해 본 실험의 한계점을 극복할 수 있는 연구가 지속되어야 한다. 이번 연구에서는 가토의 경골에서 상용화된 4종 임플란트 56개의 골반응을 6주의 치유 기간을 거친 후 비교하였으며 같은 임플란트의 Micro CT 상과 조직계측학적 시편상을 모두 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 상용 임플란트를 가토에 식립하고 6주 동안치유기간을 거친 상용 임플란트는 안정적인 골유착 양상을 보였다. 조직학적 분석 결과 골접촉율은 4종의 임플란트간 유의차를 보이지 않았다. 형태가 다른 임플란트를 비교할 때 가토에 따라 편차가 큰피질골 부위보다 피질골 하방의 골증식을 비교하는 것이 더 신뢰성이 높았다. 공진 주파수 분석 결과 식립 시에 나타났던 4종의 임플란트간 안정성의 유의차가 6주후에는 발견되지 않았다. 계면전단강도는 임플란트 간 유의차를 나타냈으며 형태가 다른 임플란트를 수평적으로 비교하는 가장 효과적인 방법이다. Micro CT상에서 정확한 골접촉 계면을 관찰하는 것은 무리가 있지만 임플란트에 골이 접촉하는 전체길이를 측정하는 것은 가능하다. Micro CT는 임플란트 조직반응에서 가장 중요한 부분인 골과 임플란트 계면에서의 방사선학적 한계를 아직 가지고 있으나 보조적인 평가 방법으로는 의의가 있다.