[논문]치밀골 두께 변화에 따른 임플랜트 1차안정성과 즉시하중부담능 평가

이양진; 박찬진; 조리라

치밀골 두께 변화에 따른 임플랜트 1차안정성과 즉시하중부담능 평가
AN EVALUATION OF THE PRIMARY IMPLANT STABILITY AND THE IMMEDIATE LOAD-BEARING CAPACITY ACCORDING TO THE CHANGE OF CORTICAL BONE THICKNESS 원문보기

대한치과보철학회지 = The journal of Korean academy of prosthodontics, v.43 no.2, 2005년, pp.248 - 257

이양진 (강릉대학교 치과대학 치과보철학교실) , 박찬진 (강릉대학교 치과대학 치과보철학교실) , 조리라 (강릉대학교 치과대학 치과보철학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Statement of problem. Cortical bone plays an important role in the primary implant stability, which is essential to immediate/early loading. However, immediate load-bearing capacity and primary implant stability according to the change of the cortical bone thickness have not been reported. Purpose. The objectives of this study were (1) to measure the immediate load-bearing capacity of implant and primary implant stability according to the change of cortical bone thickness, and (2) to evaluate the correlation between them. Material and methods.48, screw-shaped implants (3.75 mm$\times$7 mm) were placed into bovine rib bone blocks with different upper cortical bone thickness (0-2.5 mm) and resonance frequency (RF) values were measured subsequently. After fastening of healing abutment. implants were subjected to a compressive load until tolerated micromotion threshold known for the osseointegration and load values at threshold were recorded. Thereafter, RF measurement after loading, CT taking and image analysis were performed serially to evaluate the cortical bone quality and quantity. Immediate load-bearing capacity and RF values were analyzed statistically with ANOVA and post-hoc method at 95% confidence level (P<0.05). Regression analysis and correlation test were also performed. Results. Existence and increase of cortical bone thickness increased the immediate load-bearing capacity and RF value (P<0.05) With the result of regression analysis, all parameter's of cortical bone thickness to immediate load-bearing capacity and resonance frequency showed significant positive values (P<0.0001). A significant high correlation was observed between the cortical bone thickness and immediate load-beating capacity (r=0.706, P<0.0001), between the cortical bone thickness and resonance frequency (r=0.753, P<0.0001) and between the immediate load-bearing capacity and resonance frequency (r=0.755, P<0.0001). Conclusion. In summary, cortical bone thickness change affected the immediate load-baring capacity and the RF value. Although RF analysis (RFA) is based on the measurement of implant/bone interfacial stiffness, when the implant is inserted stably, RFA is also considered to reflect implant/bone interfacial strength of immediately after placement from high correlation with the immediate load-baring capacity. RFA and measuring the cortical bone thickness with X-ray before and during surgery could be an effective diagnosis tool for the success of immediate loading of implant.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

》RFA는 비파괴적 반복 측정 이 가능하며 하중이 가해지 는 동안의 안정성 변화 기록도 가능한 장점이 있다. 또 최근에는 RF 값의 측정으로 임플랜트의 성공기준을 정하고 진단적 측정방법으로의 사용가능성을 살펴보려는 시도가 있었다"a 이 실험에서는 치밀골 두께를 달리할 때 미세동요 한계 내에서의 즉시하중 부담 능을 측정 하는 동시에 하중 전후의 RF 값 변화 기록치를 비교하여 RF값 측정으로 즉시하중 성공을 예측할 수 있는지 알아보려 하였다. RF 값은 하중 부담 능과 마찬가지로 치밀골이 두꺼워질수록 유의성 있게 증가하였으며 치밀골이 존재하는 2 군 - 4 군에서의 수치 가 해면골만으로 구성된 1 군과 유의성 있는 차이를 보였다.
여러가지 비파괴적인 방법 중의 하나인 공진주파수법 (Resonance frequency analysis, RFA)은 임 플랜트 / 골 계면의 stiffness를 bending에 의해 측정하는 방식 이다?, RFA를 이용한임플랜트의 1차안정성 측정 실험에서 공진주파수 (RF) 값이 식 립된 fixtwe 길이에 비례하여 증가하지 않음으로써 4"。.顼 해면골이 1차 안정성에 기여하는 바는 낮다는 것이 나타났고, 변연 치밀골이 흡수됨에 따라 RF 값이 낮아짐으로써 transducer beam의 유효 길이와 치밀골의 두께 변화가 1차 안정성 획득에 더 중요하다는 것이 알려졌다 이것은 치밀골이 적은 상악에서는 골이 성숙됨에 따라 RF 값이 증가하였다는 결과에서도 증명된다/1, 그러나 RFA는 removal torque 실험에서처럼 임플랜트 / 골 계면의 강도에 대한 정보를 주지 못하므로。interfacial stiflF ness를 측정한다고 알려진 공진주파수법에서의 높은 수치가 즉시하중에 실질적인 영향을 미치는 임플랜트 / 골 계면의 interfacial strength와 비 례하는지는 의문이다. RFA에서 악과 골질에 따라 1차 안정성이 달라진다는 보고는 있었지만 RF 값 역시 하중 부담 능과 마찬가지로 치밀골의 두께 변화에 따른 영향이 아직까지 구체적으로 밝혀진 바 없다.
본 연구의 목적은 즉시하중의 성공에 영향을 미친다고 여겨지는 치밀골의 두께 변화에 따라 임플랜트가 실질적으로 부담할 수 있는 즉시하중 부담능과 1 차 안정성을 나타내는 RF 값이 어떻게 달라지는가를 평가하고 두 측정치간의 연관성을 검사하는 데 있다. 이를 위해 치밀골 두께를 달리한 우골 (bovine bone) 표준화 시편을 이용하였으며 이를 바탕으로 치밀골 두께에 따른 즉시하중 부담능과 RF 값을 비손 상적 방법으로 측정, 비교하여 즉시하중에 따른임플랜트의 1차 안정성과 예후를 예측해 보고자 하였다.

제안 방법

1군. 0.01-1.00 mm (최소 0.47, 최대 1.00 mm)의 치밀골로 이루어진 2군, 1.01-2.00 mm (최소 1.12. 최대 1.99 mm)의 치밀골로 이루어진 3군, 2.01-3.00 mm (최소 2.29, 최대 2.72 mm)의 치밀골로 이루어진 4군으로 나누어 계측치를 비교하였다.
1 mm/min의 crosshead speed로 골유착 (osseointegration) 에 방해받지 않는 미세동요의 범위로 알려진 150 四의 수직 변위가 일어날 때까지 수직하중을 가하였다. 50, 100, 150 ㎛ 의 미세동요점에서 임플랜트에 걸리는 하중을 각각 기록하였다. 하중 기록이 끝난 후에는 하중 후 RF 값의 변화를 앞의 요령대로 다시 측정하였다.
측정이 끝난 후 5 mm 길이의 치유지대주(healing abut- ment)를 연결하였다. Fixture 각도가 5 mm 직경의 rod에 평행하도록 만능시험기 (R&B, Daejeon, Korea)에 시편을 장착하고 0.1 mm/min의 crosshead speed로 골유착 (osseointegration) 에 방해받지 않는 미세동요의 범위로 알려진 150 四의 수직 변위가 일어날 때까지 수직하중을 가하였다. 50, 100, 150 ㎛ 의 미세동요점에서 임플랜트에 걸리는 하중을 각각 기록하였다.
7 mm 사이에 있었다. 골 상부에 노출된 fixture top의 길이를 일정하게 하기 위하여 모든 임 플랜트를 countersinking 없이 neck 까지 만 식 립하여 RF 값이 영 향을 받지 않도록 하였다.
54를 넘는 수치이다. 따라서 실험에서 사용된 시편과 사람 골과의 골밀도 비교가 필요하였다. 시편의 fixture 주변 피질골 계면의 평균 CT number (Hounsfield unit) 는 1600 - 1800 정도로 사람의 1000 - 1600 보다 높았다치 밀골의 CT number는 기계적인 성질과 관련이 없다는 보고&를 참고하더라도 이 실험에서는 실험군의 상대적인 비교로만 해석되어야 할 것이다.
측정시 안정성을 얻기 위하여 하부 치밀골을 상부 치밀골과 평행하게 조정하고 block bone을 15 x 30 mm의 고무 몰드에 넣고 하부 치밀골을 제외한 측면을 레진 (Technovit 4000, Heraeus Kulzer, Germany)으로 포매하였다. 이 때 해면골에 레진이 침투하여 골밀도를 변화시키는 것을 막기 위하여 단면을 wax로 처 리하였으며 하부 치밀골은 노출되도록 하여 하중의 영향이 뼈에만 발생되도록 하였다. 통법에 따라 screw type의 타이타늄임 플랜트 (Neoplant, Neobiotech.
이를 위해 치밀골 두께를 달리한 우골 (bovine bone) 표준화 시편을 이용하였으며 이를 바탕으로 치밀골 두께에 따른 즉시하중 부담능과 RF 값을 비손 상적 방법으로 측정, 비교하여 즉시하중에 따른임플랜트의 1차 안정성과 예후를 예측해 보고자 하였다.
5 mm의 고른 분포가 되도록 48개의 시편을 제작하였다. 측정시 안정성을 얻기 위하여 하부 치밀골을 상부 치밀골과 평행하게 조정하고 block bone을 15 x 30 mm의 고무 몰드에 넣고 하부 치밀골을 제외한 측면을 레진 (Technovit 4000, Heraeus Kulzer, Germany)으로 포매하였다. 이 때 해면골에 레진이 침투하여 골밀도를 변화시키는 것을 막기 위하여 단면을 wax로 처 리하였으며 하부 치밀골은 노출되도록 하여 하중의 영향이 뼈에만 발생되도록 하였다.
la). 측정이 끝난 후 5 mm 길이의 치유지대주(healing abut- ment)를 연결하였다. Fixture 각도가 5 mm 직경의 rod에 평행하도록 만능시험기 (R&B, Daejeon, Korea)에 시편을 장착하고 0.
lb). 컴퓨터에 연결된 stereomicroscope (SZH-ILLB, Olympus Optical Co., Japan)을 이용하여 치밀골 단면 영상을 얻고 Image Pro 4.0 프로그램 (Mediacybernetics, Silverspring, USA) 으로 치밀골의 두께를 계측하였다. 측정된 6 곳의 치밀골 두께는 평균치로 계산하였다 (Fig.
하중 후 RF 값 측정이 끝난 임플랜트는 block에서 제거한 후 시편골을 CT (SCT-6800 TXL, Shimadzu Co., Japan)로 촬영하고 프로그램 상에서 fixture 주변 피질골 계면의 평균 CT number (Hounsfield unit)를 얻었다.

대상 데이터

5. 2. 2.5 mm의 고른 분포가 되도록 48개의 시편을 제작하였다. 측정시 안정성을 얻기 위하여 하부 치밀골을 상부 치밀골과 평행하게 조정하고 block bone을 15 x 30 mm의 고무 몰드에 넣고 하부 치밀골을 제외한 측면을 레진 (Technovit 4000, Heraeus Kulzer, Germany)으로 포매하였다.
치밀골과 해면골이 확연히 구분되는 도축 1일 내의 소의 늑골 (bovine rib bone) 을 대상재료로 사용하였다. 늑골을 일정 길이로 자르고 상부의 치밀골을 평평하게 조심스럽게 갈아내며 계측하여 대략 0, 0.

데이터처리

치밀골 두께와 즉시하중 부담능. RF 값 각각의 관계는 Pearson's correlation test로 비교하였다.
test로 사후 검정하였다. 또한 전체 계측치를 대상으로 치밀골 두께 변화에 따른 즉시하중 부담능 (Kg) 과 RF 값 (1SQ) 의 회귀분석 (regression analy- sis)을 시행하였다. 치밀골 두께와 즉시하중 부담능.
식 립 후 fixture top에 transducer를 연결하고 RF 값을 각각 3회 측정 (Osstel, Integration Diagnostics AB, Sweden)하여 평균치를 얻었다 (Fig. la). 측정이 끝난 후 5 mm 길이의 치유지대주(healing abut- ment)를 연결하였다.
얻어진 결과에서 각 군의 즉시하중 부담능 (Kg) 과하중 전후 RF 값 (ISQ)을 95 % 수준에서 일원 분산분석 (ANOVA) 으로 평가하고 Duncan s multiple range test로 사후 검정하였다. 또한 전체 계측치를 대상으로 치밀골 두께 변화에 따른 즉시하중 부담능 (Kg) 과 RF 값 (1SQ) 의 회귀분석 (regression analy- sis)을 시행하였다.

성능/효과

증가하지 않음으로써 4"。.顼 해면골이 1차 안정성에 기여하는 바는 낮다는 것이 나타났고, 변연 치밀골이 흡수됨에 따라 RF 값이 낮아짐으로써 transducer beam의 유효 길이와 치밀골의 두께 변화가 1차 안정성 획득에 더 중요하다는 것이 알려졌다 이것은 치밀골이 적은 상악에서는 골이 성숙됨에 따라 RF 값이 증가하였다는 결과에서도 증명된다/1, 그러나 RFA는 removal torque 실험에서처럼 임플랜트 / 골 계면의 강도에 대한 정보를 주지 못하므로。interfacial stiflF ness를 측정한다고 알려진 공진주파수법에서의 높은 수치가 즉시하중에 실질적인 영향을 미치는 임플랜트 / 골 계면의 interfacial strength와 비 례하는지는 의문이다. RFA에서 악과 골질에 따라 1차 안정성이 달라진다는 보고는 있었지만 RF 값 역시 하중 부담 능과 마찬가지로 치밀골의 두께 변화에 따른 영향이 아직까지 구체적으로 밝혀진 바 없다.
또 최근에는 RF 값의 측정으로 임플랜트의 성공기준을 정하고 진단적 측정방법으로의 사용가능성을 살펴보려는 시도가 있었다"a 이 실험에서는 치밀골 두께를 달리할 때 미세동요 한계 내에서의 즉시하중 부담 능을 측정 하는 동시에 하중 전후의 RF 값 변화 기록치를 비교하여 RF값 측정으로 즉시하중 성공을 예측할 수 있는지 알아보려 하였다. RF 값은 하중 부담 능과 마찬가지로 치밀골이 두꺼워질수록 유의성 있게 증가하였으며 치밀골이 존재하는 2 군 - 4 군에서의 수치 가 해면골만으로 구성된 1 군과 유의성 있는 차이를 보였다. 하중 후 측정에서도 같은 관계를 보여줌으로써 RF 값은 치밀골의 존재에 영 향 받음을 알 수 있었다.
2, Table I). RF 값은 하중 전후 측정값 모두에서 1 군 (0 mm)에서 유의성 있게 작은 값을 보였으며 (P < , 05) 치밀골이 존재하기만 하면 임플랜트 안정성은 크게 증가하였다 (Fig. 3, Table II). 하중 후 RF 값이 감소하였으나 미 세 동요한계 치 까지 의 상대 적 으로높은 하중이 가해졌음에도 치밀골이 두꺼운 군에서 여전히 높은 값을 보였다.
군 구별 없이 전체 시편을 대상으로 한 치밀골 두께에 대한 즉시하중 부담능과 RF 값의 관계를 나타낸 회귀분석에서 하중 부담능과 RF 값은 모두 치밀골 두께에 따라 직선으로 회귀하는 양의 관계를 보였다 (P< .0001) (Fig. 4, 5).
한편 Holmes 등*은 유한요소분석을 이용한 simulation에서 치밀골이 두꺼울수록 임플랜트의 미세동요 (micromotion) 가 적었다고 한 바 있다. 따라서 치밀골의 두께가 증가하면 임플랜트 / 골계 면의 interfacial strength가 증가하여 1차 안정성 이 증가할 수 있음을 예상할 수 있다. 아울러 골 유착에 방해받지 않는 범위에서의 미세동요만이 일어나는 식립 즉시 하중부담능 (immediate load-bearing capacity)도 치밀골 두께가 증가함에 따라 늘어나리라 예측할 수 있다.
0001). 또한 RF 값과 하중 값 사이에서도 높은 상관관계가 발견되었다 (r = 0.755, P< .0001).
이때 대부분의 시편은 self tapping으로 식 립하였으며 insertion torque가 self tapping 한계를 벗어 난 시 편은 tapping 후 식립하였다. 실험 후 계측결과 tapping이 필요한 시편들의 치밀골 두께는 모두 2.4 mm에서 2.7 mm 사이에 있었다. 골 상부에 노출된 fixture top의 길이를 일정하게 하기 위하여 모든 임 플랜트를 countersinking 없이 neck 까지 만 식 립하여 RF 값이 영 향을 받지 않도록 하였다.
얻어진 회귀식에서 치밀골이 1.2 mm 두께가 되면 약 50 N의 힘을 부담하는 것으로 나타났다. 우골 시편에서의 결과를 사람에게 적용하기는 힘들지만 전치 부의 평소 저작력이 10-35 N 정도로 보면顺 하악전치부에서 즉시하중 후의 골유착은 상대적으로 쉽게 일어날 것을 알 수 있다.
2 mm 두께가 되면 약 50 N의 힘을 부담하는 것으로 나타났다. 우골 시편에서의 결과를 사람에게 적용하기는 힘들지만 전치 부의 평소 저작력이 10-35 N 정도로 보면顺 하악전치부에서 즉시하중 후의 골유착은 상대적으로 쉽게 일어날 것을 알 수 있다.
우골의 표준화된 시편에서 측정한 이번 실험에서 치밀 골량의 증가에 대해 즉시하중 부담능과 임플랜트 1차 안정성은 양의 관계가 있음이 나타났다.
실제로 RFA는 임상에서 동요도가 있는 임플랜트를 찾아내지 못했으며 이는 임 플랜트 / 골 복합체 상부의 bending으로 RF 값을 얻는 탓이다. 이 실험에서 RF 값은 치밀골 두께뿐 아니라 즉시하중부담능과도 유의성 있는 상관 관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 임플랜트가 치밀골이 충분한 곳에서 안정적으로 식립된 경우 RF 값은 식 립 직 후의 interfacial strength도 어느 정도 반영하는 것으로 생각할 수 있었다.
앞서의 보고에서 치밀골의 두께가 interfacial strength를 증가시키는 요소라고 하였으므로 치밀골 두께에 따른 즉시 하중 부담 능을 측정하는 것은 실제 저작력을 부담할 수 있는 능력을 가늠해 보는 방법이 될 것이다. 이 실험에서 즉시하중 부담능은 치밀골이 두꺼워질수록 유의성 있게 증가하였다. 그러나 두께에 따라 유의성 있는 하중 부담능을 보이기 위해서는 치밀골 차이가 현저하여야 했다.
이 실험의 결과 치밀골 증가는 임플랜트 안정성에도 기여하는 것으로 나타났다. 임플랜트의 안정성 측정을 위하여 소개된 방법은 Periotest, Dental Fine Tester, modal analysis 등 여러 종류가 있지 만 나름대로의 한계를 가지고 있다.
05). 치밀골 두께가 증가하면 즉시하중 부담능도 증가하는 경 향을 보였으며 1군 (0 mm)은 다른 군들과 유의 한 하중 부담능 차이를 보였다 (P < .05) (Fig. 2, Table I). RF 값은 하중 전후 측정값 모두에서 1 군 (0 mm)에서 유의성 있게 작은 값을 보였으며 (P < , 05) 치밀골이 존재하기만 하면 임플랜트 안정성은 크게 증가하였다 (Fig.
치밀골 두께와 즉시하중 부담능, RF 값의 상호 관계를 분석하는 Pearson s correlation test에서 치밀골 두께와 하중값은 잘 비 례하였으며 (r = 0.706, P < .0001), 치밀골 두께와 RF 값도 높은 상관관계를 나타냈다 (r = 0.753, P < .0001). 또한 RF 값과 하중 값 사이에서도 높은 상관관계가 발견되었다 (r = 0.

후속연구

즉시 기능에는 임플랜트가 뼈에 안정적으로 고정될 수 있는 골 / 임플랜트 계면의 interfacial strength가 중요하고. 앞서의 보고에서 치밀골의 두께가 interfacial strength를 증가시키는 요소라고 하였으므로 치밀골 두께에 따른 즉시 하중 부담 능을 측정하는 것은 실제 저작력을 부담할 수 있는 능력을 가늠해 보는 방법이 될 것이다. 이 실험에서 즉시하중 부담능은 치밀골이 두꺼워질수록 유의성 있게 증가하였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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