임플란트 보철물 나사의 전하중 유지에 나사 표면에 따른 혐기성 나사 고정제의 효과 document_id A220623170208

본 연구의 목적은 임플란트 지대주 나사에 혐기성 나사 고정제의 적용 유무와 나사 종류에 따른 풀림 토크 값의 차이를 평가하는 것이다. 외부 육각형 임플란트 고정체를 사용하였고, 동일한 제조사의 지대주와 지대주 나사가 사용되었다. 지대주 나사는 두 종류로 티타늄 재질의 나사와 텅스텐 카바이드 코팅된 나사가 사용되었다. 티타늄 나사에 아무 처리하지 않은 군과 티타늄 나사에 나사 고정제를 사용한 군, Ebony 나사에 아무 처리하지 않은 군과 Ebony 나사에 나사 고정제를 사용한 군에 대해 실험을 진행하였다. 총 4가지 군에서 각 10개씩의 임플란트 고정체-지대주 복합체가 사용되었다. 디지털 토크 측정 장비를 사용하여 풀림 토크 값을 측정한 뒤 통계 처리하여 각 군별 비교하였다. 정규성 분포를 만족하여 Two-way ANOVA test 를 이용하여 통계 분석하였다. 각 군에 대한 결과를 살펴보면 TI 군은 20.3 ± 1.6 N.cm, TI_AS 군에서 32.4 ± 6.7 N.cm, EB 군은 20.2 ± 1.5 N.cm, EB_AS 군에서 30.4 ± 4.5 N.cm 의 풀림 토크 값을 나타냈다.결론: 혐기성 나사 고정제를 사용한 경우 티타늄 나사와 ebony 나사 모두에서 고정제를 사용하지 않은 경우 보다 풀림 토크 값이 높게 나타났다. 하지만 두 나사 군 간의 차이는 존재하지 않았다. 전하중은 나사의 탄성한계 내에서 나사의 체결 토크와 양의 상관관계에 있다. 지대주의 나사는 탄성회복 구간내에서 힘을 받는데 이 구간을 넘어선 힘을 받는 경우 나사는 탄성 한계 지점을 지나 소성변형을 일으킨다. 따라서 나사와 고정체 내부 나사산의 탄성한계를 벗어나는 더 큰 체결 토크로 조였다고 해서 전하중이 증가한다고 볼 수는 없다. 그러므로 이상적인 전하중은대게 나사나 고정체 재료의 항복 강도의 60% - 80%로 나타난다. 또한 나사 체결 시 체결 토크의 일부는 마찰력을 극복하기 위해 사용되기 때문에 모든 토크가 전하중으로 전환되는 것은 아니다. 체결 토크에 의해 전달되는 에너지의 대부분은 지대주 나사의 상부와 지대주 사이의 접촉면에서 발생하는 마찰력을 그리고 나머지는 나사산 사이의 접촉면에서 발생하는 마찰력을 극복하는데 소모되며, 그리고 남은 에너지가 나사의 신장에 사용된다. 본 연구에서는 나사의 탄성 한계를 벗어나지 않으면서 풀림토크 값과 전하중의 안정성을 증가시키는 방법으로 혐기성 나사 고정제를 사용하였다. 결과를 보면 혐기성 나사 고정제는 나사 연결부의 풀림토크값의 증가에 영향을 주었다. 풀림토크 값의 증가는 나사의 안정성이 증가되었다는 것을 나타내고, 임플란트 고정체-지대주 복합체에 사용된 나사의 전하중 감소가 줄었다는 것을 나타낸다.28이 연구에서 풀림 토크의 측정은 고정체와 나사의 표면에 적용된 혐기성 나사 고정제의 효과를 측정하는데 사용되었다. 풀림 토크는 또한 제거 토크라고도 불리우며 나사에 적용된 전하중의정도를 측정하는데 사용된다. 제조사의 기술 데이터 문서를 참고하여 보면 동, 강철, 스테인리스 강, 아연 유기물, 중크롬산아연에 대해 재료에 혐기성 나사고정제를 적용하였을 때 경화 시간이 알려져 있다. M10 강철볼트와 너트를 기준으로 24시간 후 강철에 비해 동은 약 60%의 고정 강도를 보였다. 이외에 다른 재료들도 75% 이하의 고정 강도를 보였고 다양한 고정 강도를 보였다. 따라서 재료의 성질과 표면에 따라 활성화 정도가 다양할 것으로 예측된다. 치과용 임플란트의 연결에 많이 사용되는 티타늄 나사와 Ebony 나사를 사용하여 실험 진행하였고, 본 실험에서 혐기성 나사 고정제를 처리한 경우, 두 나사 중 티타늄 나사가 풀림 토크 값에서 더 큰평균값을 보였으나 통계적으로 차이는 없었고, 두 나사의 풀림토크의 평균값이 모두 30 N.cm 이상으로 체결 시 토크와 유사한 값을 나타내거나 더 높은 값을 보였다. 임플란트 고정체-지대주 복합체에서 Ebony 나사와 티타늄 나사의 비교 연구에 관한논문을 살펴보면 실험 조건에 따라 Ebony 나사의 경우 나사의압축력과 회전력이 티타늄 나사보다 높게 나타났으나 풀림 토크값은 낮게 나타났는데, 혐기성 나사 고정제를 사용하면 이러한 점을 보완해 초기 체결 토크보다 높은 풀림 토크 값을 나타내는것을 본 연구를 통해 확인하였다. 혐기성 나사고정제는 고정체 내부의 나사산과 지대주 나사의나사산 사이에서 나사 체결 후 혐기성 환경이 되었을 때 경화 작용을 시작하여 두 나사산 사이에서 굳어 고정된다. 그 결과 나사의 풀림 토크가 증가하게 된다. 풀림 토크의 증가는 전하중 유지에 기여한다고 볼 수 있다. 나사의 풀림 토크를 측정하였을 때 체결 토크보다 풀림 토크의 값이 더 높거나 유사하면 임플란트 고정체-지대주 복합체는 더 나은 예후를 보인다. 혐기성 나사고정제의 효과로 나사의 손상없이 높은 풀림 토크를 얻을 수 있기 때문에, 나사의 전하중의 유지에 도움을 주고 임플란트 고정체와 지대주 나사 복합체의 합병증인 나사 풀림을 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 혐기성 나사고정제를 바르는 양에 대해 나사 고정제 제조사의권장사항에 따르면 “적절한 양을 나사의 스레드에 몇 방울 도포할 것”이라고 나와있고, 미 국방성 자료에 따르면 “나사의 연결부에 완전히 적용 할 것”이라고 되어 있다. 하지만 이렇게 도포할 경우 과도하게 적용되어 나사의 나사산에서의 적용에 의한 영향 뿐만 아니라 나사의 상부에서 지대주와 닿는 부분의 영향과 고정체와 지대주 사이 공간에서의 영향까지 더해져 나사 표면에서의 영향과 효과를 보기 어렵고 일정한 영향을 평가 하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 선행 연구를 바탕으로 나사의 최상부 2 - 3개의 나사산을 제외하고 도포하여 나사 체결 시 상부로 새어 나오는 고정제의 양을 최소로 하여 지대주 나사의 나사산에 고정제를 적용한 영향만을 평가하고자 하였다. 임플란트에 적용된 혐기성 고정제는 임플란트 고정체와 지대주 나사 사이의 미세한 기계적 오차를 물리적으로 감소시키는역할을 할 수 있을 뿐만 아니라 미세한 누출과 미세 동요도를 감소시켜 이로서 임플란트 주위 점막염이나 임플란트 주위염 등의생물학적 합병증을 감소시킬 수 있다. 하지만 본 실험에서는 구강내의 습기가 많은 환경이나 구강내 저작력에 관해서는 고려되지 않았기 때문에, 이러한 상황에 대한 추가 실험이 고려된다. 또한 구강내에서 안전성 검증 및 구강 내에서의 연구가 추후 필요하다. 본 연구의 한계내에서 다음과 같은 결론을 도출하였다. 혐기성 나사 고정제를 사용한 경우 티타늄 나사와 ebony 나사 모두에서 풀림 토크 값이 나사 고정제를 사용하지 않은 경우보다 높게 나타났으며, 전하중이 유지되었다. 하지만 두 나사 군 간의 차이는 존재하지 않았다.