치과용 임플랜트에서 지대주 나사의 길이 및 반복 조임 횟수가 지대주 나사의 풀림에 미치는 영향 THE INFLUENCE OF ABUTMENT SCREW LENGTH AND REPEATED TIGHTENING ON SCREW LOOSENING IN DENIAL IMPLANT원문보기
Statement of problem: One of common problems associated with dental implant is the loosening of abutment screws that retain the implants. Purpose : This study was performed to investigate the influence of abutment screw length and repeated tightening on screw loosening in dental implant. Material an...
Statement of problem: One of common problems associated with dental implant is the loosening of abutment screws that retain the implants. Purpose : This study was performed to investigate the influence of abutment screw length and repeated tightening on screw loosening in dental implant. Material and method: Forty nine Hexplants (13mm length, 4.3mm diameter, Ti grade IV, Warantec. Co. Ltd. Seongnam, Korea) and cementation type abutments(straight abutment) and abutment screws (0.4mm/pitch) were divided into 7 groups, depending on abutment screw length. Each implant and abutment was tightened to 30Ncm by torque controller(MGT50, MARK-10 Inc., USA) and the removal torque values were measured during 10 consecutive closure/opening trials. Results and Conclusion: The results of comparing the removal torque value are as follows : 1. There is no significant difference in the removal torque value between groups in 10 consecutive closure/opening trials (p = 0.97). 2. If the fractured abutment screw is engaged in longer than 2.425 thread length, there is no significant difference in the preload between the fractured abutment screw and the new abutment screw when both are equally tightened to 30 Ncm. 3. The removal torque value in the 1st trial(24.510 Ncm) was lower than that in the 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th trials and the removal torque value in the 2nd trials(25.551 Ncm) was maximum and was decreased in 1311owing trials. The removal torque value in the 1st trial was significantly lower than that in the 2nd, 3rd, 4th trials and was significantly higher than that in the 8th, 9th, l0th trials(p<0.05). 4. In the 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th trials, the abutment screw was mainly influenced by settling effect and the higher preload was obtained In the 8th, 9th, l0th trials, the abutment screw was mainly influenced by adhesive wear and the progressively lower preload was obtained.
Statement of problem: One of common problems associated with dental implant is the loosening of abutment screws that retain the implants. Purpose : This study was performed to investigate the influence of abutment screw length and repeated tightening on screw loosening in dental implant. Material and method: Forty nine Hexplants (13mm length, 4.3mm diameter, Ti grade IV, Warantec. Co. Ltd. Seongnam, Korea) and cementation type abutments(straight abutment) and abutment screws (0.4mm/pitch) were divided into 7 groups, depending on abutment screw length. Each implant and abutment was tightened to 30Ncm by torque controller(MGT50, MARK-10 Inc., USA) and the removal torque values were measured during 10 consecutive closure/opening trials. Results and Conclusion: The results of comparing the removal torque value are as follows : 1. There is no significant difference in the removal torque value between groups in 10 consecutive closure/opening trials (p = 0.97). 2. If the fractured abutment screw is engaged in longer than 2.425 thread length, there is no significant difference in the preload between the fractured abutment screw and the new abutment screw when both are equally tightened to 30 Ncm. 3. The removal torque value in the 1st trial(24.510 Ncm) was lower than that in the 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th trials and the removal torque value in the 2nd trials(25.551 Ncm) was maximum and was decreased in 1311owing trials. The removal torque value in the 1st trial was significantly lower than that in the 2nd, 3rd, 4th trials and was significantly higher than that in the 8th, 9th, l0th trials(p<0.05). 4. In the 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th trials, the abutment screw was mainly influenced by settling effect and the higher preload was obtained In the 8th, 9th, l0th trials, the abutment screw was mainly influenced by adhesive wear and the progressively lower preload was obtained.
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문제 정의
또한 가능한 균등한 하중 분배 (load concentration factor H의 감소)를 위해서는 나사산 pitch의 증가, thread an이e및 depth 증가, 윤활도의 증가가 필요하다고 하였다.23 본 연구에서는 나사의 길이에 따른 이러한 공학적인 이론이 치과용 임플랜트 지대주 나사에서 도 적용이 되는지 알아보았다. 1회부터 10회까지 반복적인 조임(30Ncm)과 풀림을 반복하였을 때 풀림 토오크 값은 group I 에서 group VII 까지 횟수별로 그룹간의 유의성이 없었다.
盼 그래서 최근 지대주 나사의 형태는 flat head seat, long stem length, 6 thread length 등으로 구성되어 있는 것이 보편적이다.2이 이는 가해진 토오크가 마찰로 인해 감소되는 것을 최소한으로 하여 전하중을 최대화하는데 목적이 있다. 즉 증가된 stem length는 지대주 나사의 적절한 elongation을 제공하고, 짧은 나사산 길이는 마찰을 감소하게 된다는 것이 디 .
000으로 sphericity의 가정을 만족하지 않았다. 따라서, 구형성이 가정되지 않는 결과를 살펴 보았다.
이의 결과를 토대로 지대주 나사 파절 시에 파절된 잔존 나사부분의 제거 없이도 상부에 있는 지대주 나사부분만으로 나사를 조임으로서 어느 정도까지 구강내에서 나사 풀림 없이 임플랜트 지대주를 고정시킬 수 있는지 예측이 가능하다. 이에 본 연구에서는 반복적인 지대주 나사의 조임과 풀림 시 settling effect, 와 metallic wear에 의해 풀림 토오크 값에 어떠한 변화가 나타나는지 알아보았으며 또한 지대주 나사의 길이를 다르게 하여 각각의 지대주 나사의 길이에서 조임과 풀림을 반복하였을 경우에 풀림 토오크 값의 변화를 알아보았다.
제안 방법
각 그룹별로 지대주 나사를 1회부터 10회까지 조임 (30 N)과 풀림을 반복한 후 매회당 풀림 토오크 값을 측정 한다.
길이 13mm, 지름 4.3mm 의 Hexplant (Ti grade IV, Warantec. Co. Ltd. Seongnam, Korea) 임플랜트 및 각각의 cementation type abutment (Straight abutment) 49개와 지 대주 나사(0.4mm/pi圮h)를 길이에 따라 7 종류로 다르게 제작하였고, 지대주 나사 의 길이에 따라 7개씩 7 group으로 분류하여 임플랜트와 지대주 고정 시편을 레진 블록으로 제작한 후 torque controller(MGT50, MARK-10 Inc., USA) 를 이용하여 30Ncm torque로 지대주 나사를 연결한 후 각 그룹별로 지 대주 나사를 1회부터 10회까지 조임과 풀림을 반복한 후 매회당 풀림 토오크 값을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
길이 13mm, 지름 4.3mm의 Hexplant (Ti grade IV, Warantec. Co. Ltd. Seongnam, Korea) 임플랜트 및 각각의 cementation type abutment (Straight abutment) 49개와 지대주 나사(0.4mm/pitch)를 길 이 에 따라 7 종류로 다르게 제작하여 , 지대주 나사의 길이에 따라 7개씩 7 group으로 분류한다.
425 thread)이다. 본 연구에서는 실제 시판되는 지대주 나사 길이인 그룹 V를 기준으로 1 pitch에 해당하는 0.4mm씩 길이를 변화시켜서 group I 부터 group VII 로 분류하였다. 즉 임플랜트 내면의 나사산과 채결되는 유효 나사산의 길이는 그룹 I 에서 2.
대상 데이터
1회부터 10회까지 반복적인 조임(30Ncm)과 풀림을 반복하였을 때 풀림 토오크 값은 group I 에서 group VII 까지 횟수별로 그룹간의 유의성이 없었다.(p=0.97) 본 실험에 사용한 WARANTEC의 Hexplant에서 실제 시판되는 지대주 나사의 나사산의 길이는 group V의 지대주 나사 즉 3.0 mm (7.5 thread)이며, 이중 불완전 나사 부분과 임플랜트와 contact0] 되지 않는 부분 (0.43mm, 1.075 th珀ad)을 제외한 실제 임플랜트 내면의 나사산과 채결되는 유효 나사산의 길이는 2.57mm(6.425 thread)이다. 본 연구에서는 실제 시판되는 지대주 나사 길이인 그룹 V를 기준으로 1 pitch에 해당하는 0.
데이터처리
본 실험 결과의 분석에는 각 그룹별, 횟수별 유의성 및 각 그룹내에서 횟수별 유의성을 검정하기 위 하여 Repeated ANOVA test를 하였다.
성능/효과
1. 풀림 토오크 값은 group I 부터 group VII 에서 1 회부터 10회까지 횟수 별로 그룹간의 유의성이 없었다 (p=0.97).
2. 지대주 나사의 파절시 상부에 있는 지대주 나사의 유효 나사산이 2.425 나사산 이상인 경우 하부에 있는 지대주 나사의 잔존 부분의 제거 없이 그대로 다시 조여도 원래 길이의 지대주 나사를 채 결하여 조이는 것과 전하중에서 차이가 없다.
3. 1회째의 풀림 토오크 값(24.510 N) 과 비교하여 2, 3, 4, 5, 6, 7회까지는 풀림 토오크 값이 높았으며, 2회 때의 풀림 토오크 값(25.551 N)이 최대이며 횟수를 반복할수록 풀림 토오크 값의 감소를 나타냈으며 이중 2, 3, 4 회에는 1회 때와 비교하여 풀림 토오크 값이 유의 수준 0.05에서 볼 때 유의성이 있게 높았고, 8, 9, 10 회에는 측정치가 유의성이 있게 낮은 값을 나타냈다.
4. 반복적인 조임과 풀림 시 2회부터 7회 정도의 조임에서는 settling effect로 인한 영향이 우세하여 전하중의 증가가 일어나서 처음 조였을 때보다 더 높은 풀림 토오크 값을 나타냈고, 특히 2회 조 임 시에 가장 높은 풀림 토오크 값을 나타냈다. 8 회부터 10회 조임에서는 adhesive wear로 인한 영향이 우세하여 처음 조였을 때보다 점차적으로 더 낮은 전하중을 나타내게 되어 조임을 반복할수록 풀림 토오크 값의 점진적인 감소를 나타냈다.
반복적인 조임과 풀림 시 2회부터 7회 정도의 조임에서는 settling effect로 인한 영향이 우세하여 전하중의 증가가 일어나서 처음 조였을 때보다 더 높은 풀림 토오크 값을 나타냈고, 특히 2회 조 임 시에 가장 높은 풀림 토오크 값을 나타냈다. 8 회부터 10회 조임에서는 adhesive wear로 인한 영향이 우세하여 처음 조였을 때보다 점차적으로 더 낮은 전하중을 나타내게 되어 조임을 반복할수록 풀림 토오크 값의 점진적인 감소를 나타냈다.
결론적으로, 측정치는 group별 유의하지 않았고 (p = 0.97), 횟수에 따라 유의하게 변화하였다 (p=0.000). 특히 , 유의수준 0.
본 실험에서 반복적인 조임과 풀림 시 2회부터 7회 정도의 조임에서는 settling effect에 의한 영향이 우세하여 전하중의 증가가 일어나서 처 음 조임 후 풀었을 때보다 더 높은 풀림 토오크 값을 나타냈고, 특히 2회 조임시에 가장 높은 preload 값을 갖는 걸로 나타냈다. 또 8회에서 10회까지의 조임에서는 adhesive wear로 인한 영향이 커서 처음 조였을 때보다 점차적으로 더 낮은 전하중을 나타내게 되어 조임을 반복할수록 풀림 토오크 값의 점진적인 감소를 나타냈다. 본 실험의 결과는 Siamos201 등의 나사 풀림을 줄이기 위해선 settling effect를 보상하기 위해 초기 조임 후 10분 후에 다시 retight ening 을 해야 한다고 하는 주장과 일치한다.
이전에 언급했듯이 Binnon PP 등이 기술한 일반적인 지대주 나사의 형태로써 flat head seat, long stem length, 6 thread length 등이 있는데, 증가된 stem length는 적절한 elongation에 도움을 주고, 짧은 thread length는 마찰을 감소시킨다고 하였다25, 즉 3-4개의 나사선 정도면 지지기능을 수행하는데 충분하며 thread 길이가 길수록 마찰이 증가하기 때문에 6개 정도의 나사산(이중 유효 나사산은 4-5개) 이 보편적으로 쓰이는 지대주 나사의 길이라고 하였는데 이는 본 실험과 유사한 결과를 보였다. 또한 반복적인 조임과 풀림의 실험을 통해 set tling e陽t에 의한 전하중의 증가와 기계적인 마모로 인한 전하중의 감소에 대한 영향을 알아보았는데 풀림 토오크값은 반복적인 조임 횟수에 따라 유의하게 변화하였는데 (p=0.000). 특히 1회째의 풀림 토오크 값(24.
이러한 실험 결과는 Weiss 등의 연구 에서22>지대주 나사의 removal torque value during 30 consecutive closure/opening trials를 측정한 결과와 유사한다. 본 실험에서 반복적인 조임과 풀림 시 2회부터 7회 정도의 조임에서는 settling effect에 의한 영향이 우세하여 전하중의 증가가 일어나서 처 음 조임 후 풀었을 때보다 더 높은 풀림 토오크 값을 나타냈고, 특히 2회 조임시에 가장 높은 preload 값을 갖는 걸로 나타냈다. 또 8회에서 10회까지의 조임에서는 adhesive wear로 인한 영향이 커서 처음 조였을 때보다 점차적으로 더 낮은 전하중을 나타내게 되어 조임을 반복할수록 풀림 토오크 값의 점진적인 감소를 나타냈다.
또 8회에서 10회까지의 조임에서는 adhesive wear로 인한 영향이 커서 처음 조였을 때보다 점차적으로 더 낮은 전하중을 나타내게 되어 조임을 반복할수록 풀림 토오크 값의 점진적인 감소를 나타냈다. 본 실험의 결과는 Siamos201 등의 나사 풀림을 줄이기 위해선 settling effect를 보상하기 위해 초기 조임 후 10분 후에 다시 retight ening 을 해야 한다고 하는 주장과 일치한다. 또한 Tzenakis et al池등의 지대주 나사로써 금나사를 사용했을 경우 기공과정 에서부터 try-in appointment 까지 여러 번 반복적으로 조임과 풀림을 반복했던 "sound used gold screw” 를 final tightening에서도 사용해야 더 높은 전하중을 얻을 수 있다고 하는 연 구 결과와도 일치한다.
이와 같은 공학적 측면에서의 screw의 길이에 따른 나사 풀림의 영향이 치과 임플랜트 보철물에서도 비슷한 결과를 나타내는지 검증이 필요하다. 이의 결과를 토대로 지대주 나사 파절 시에 파절된 잔존 나사부분의 제거 없이도 상부에 있는 지대주 나사부분만으로 나사를 조임으로서 어느 정도까지 구강내에서 나사 풀림 없이 임플랜트 지대주를 고정시킬 수 있는지 예측이 가능하다. 이에 본 연구에서는 반복적인 지대주 나사의 조임과 풀림 시 settling effect, 와 metallic wear에 의해 풀림 토오크 값에 어떠한 변화가 나타나는지 알아보았으며 또한 지대주 나사의 길이를 다르게 하여 각각의 지대주 나사의 길이에서 조임과 풀림을 반복하였을 경우에 풀림 토오크 값의 변화를 알아보았다.
또한 Tzenakis et al池등의 지대주 나사로써 금나사를 사용했을 경우 기공과정 에서부터 try-in appointment 까지 여러 번 반복적으로 조임과 풀림을 반복했던 "sound used gold screw” 를 final tightening에서도 사용해야 더 높은 전하중을 얻을 수 있다고 하는 연 구 결과와도 일치한다. 즉 본 실험의 결과로만 본다면, Warantec의 Hexplant 시스템에서는 기공과정과 try-in 과정에서부터 사용했던 타이타늄 지대주 나사 를 보철물의 최종 장착 시에도 사용하면 더 높은 전하중을 얻을 수 있다고 생각된다. 본 연구에서 30Ncm으로 나사를 채결하였는데 이는 Siamos 등이 제안한 나사 풀림을 방지하기 위해 추천한 적정 조임 토오크 값을 근거로 하였다 m 또한 본 실험에서 사용된 지대주 나사는 타이타늄 합금으로 구성되어 있으며 표면에 diy lubricant (pure gold 또는 amoi」 phous carbon)등이 coatin坍되어 있지 않은데, 지대주 나사의 표면 coating에 의해 조임시 에 friction을 줄일 수 있고 그로 인해 주어진 조임 토오크 값에서 더 많은 지대주 나사의 회전이 가능하여 더 큰 전하중을 나타낼 수 있다고 하는 연구◎도 있었다.
425 thread 이상의 나사산에서는 길이에 따른 응력분포의 차이가 크지 않음으로 인해 removal torque값에서의 차이도 나타나지 않은 것으로 분석 된다. 즉, 이 실험의 결과로만 본다면 임플랜트 지대 주 나사의 나사산은 채결되는 유효 나사산이 2.425 나사산 이상부터는 채결 후 풀림 토오크 값에 차이를 나타내지 않는다고 예측을 할 수 있으며 이는 임플랜트 보철물의 문제점 중에 지대주 나사의 파절시 파절된 위치에 따라서는 하부에 파절된 지대주 나사 부분의 제거 없이도 상부에 있는 지대주 나사를 다시 조임에 의해 파절 전에 조였을 때와 비슷한 전하 중을 나타낼 수 있다고 생각할 수 있다. 즉 지대주 나사의 파절시 상부에 있는 지대주 나사의 유효 나 사산이 2.
000). 특히 1회째의 풀림 토오크 값(24.510 N)과 비교하여 2, 345, 6, 7 회까지의 풀림 토오크 값은 더 높았으며 , 2회 때의 풀림 토오크 값(25.551 N)이 최대이며 횟수를 반복할수록 풀림 토오크 값의 감소를 나타냈다. 이중 2, 3, 4 회에는 1 회 때와 비교하여 풀림 토오크 값이 유의 수준 0.
후속연구
본 연구에서 30Ncm으로 나사를 채결하였는데 이는 Siamos 등이 제안한 나사 풀림을 방지하기 위해 추천한 적정 조임 토오크 값을 근거로 하였다 m 또한 본 실험에서 사용된 지대주 나사는 타이타늄 합금으로 구성되어 있으며 표면에 diy lubricant (pure gold 또는 amoi」 phous carbon)등이 coatin坍되어 있지 않은데, 지대주 나사의 표면 coating에 의해 조임시 에 friction을 줄일 수 있고 그로 인해 주어진 조임 토오크 값에서 더 많은 지대주 나사의 회전이 가능하여 더 큰 전하중을 나타낼 수 있다고 하는 연구◎도 있었다. 본 실험 에서는 지대주 나사의 길이에 따른 풀림 토오크 값의 변화를 알아보았는데 이는 일정한 반복하중을 가하지 않고 단지 조임 후의 풀림 토오크 값을 나타낸 것이므로 실제 구강 내 환경에서의 풀림 토오크 값의 변화를 알기 위해선 일정한 반복 하중 하에 지대 주 나사의 길이에 따른 풀림 토오크 값의 변화에 대한 연구가 필요할 것이다.
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