[국내논문]임플란트의 직경, 길이 및 디자인변화가 임플란트 안정성지수(ISQ)에 미치는 영향 The influence of implant diameter, length and design changes on implant stability quotient (ISQ) value in artificial bone원문보기
연구 목적: 이 연구의 목적은 임플란트의 직경, 길이 및 디자인의 변화가 임플란트 안정성 지수에 미치는 영향을 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 골질차이에 의한 변수를 제거하기 위해 상악골 평균밀도와 유사한 균일한(0.48g /$cm^3$) 밀도를 가진 Polyuretane foam blocks (Sawbones$^{(R)}$, Pacific Research Laboratories Inc, Vashon, Washington)을 이용, 임플란트(Implantium$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea)를 다양한 직경(${\phi}3.8$, ${\phi}4.3$ 및 ${\phi}4.8$)과 길이(8, 10 및 12 mm)로 식립하여 그 변화가 임플란트 안정성 지수(Implant Stability Quotient, ISQ)에 미치는 영향을 비교하였다. 또 같은 직경과 길이(${\phi}4.3{\times}10mm$)에서 submerged와 non-submerged (SimplelineII$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea) 디자인이 ISQ 에 미치는 영향을 비교하였다. 식립 회전력의 영향을 배제하기 위해 동일한 35 N의 Torque로 각 실험군당 10개씩 총 60개의 임플란트를 식립하였다. Osstell$^{TM}$ mentor(Integration Diagnostic AB, Sweden)를 이용하여 공진주파수를 측정한 후 ISQ 값으로 기록하였고, 그 결과를 one-way ANOVA와 Tukey HSD test로 분석하였다(${\alpha}$=.05). 결과: 1. 임플란트 직경의 변화는 ISQ에 영향을 미치지 않았으나(P>.05), 임플란트 길이가 증가함에 따라 ISQ도 증가하였다(P<.001). 2. 임플란트 디자인의 변화는 ISQ와 유의한 상관관계를 보여 Submerged 디자인의 ISQ가 non-submerged 디자인보다 높게 나타났다(P<.05). 결론: 임플란트 안정성을 높이기 위해서는 가능한 길이가 긴 임플란트를 식립하는 것이 유리하며, 같은 길이의 임플란트에서 볼 때 Non-submerged 디자인보다 submerged 디자인이 더 높은 ISQ를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
연구 목적: 이 연구의 목적은 임플란트의 직경, 길이 및 디자인의 변화가 임플란트 안정성 지수에 미치는 영향을 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 골질차이에 의한 변수를 제거하기 위해 상악골 평균밀도와 유사한 균일한(0.48g /$cm^3$) 밀도를 가진 Polyuretane foam blocks (Sawbones$^{(R)}$, Pacific Research Laboratories Inc, Vashon, Washington)을 이용, 임플란트(Implantium$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea)를 다양한 직경(${\phi}3.8$, ${\phi}4.3$ 및 ${\phi}4.8$)과 길이(8, 10 및 12 mm)로 식립하여 그 변화가 임플란트 안정성 지수(Implant Stability Quotient, ISQ)에 미치는 영향을 비교하였다. 또 같은 직경과 길이(${\phi}4.3{\times}10mm$)에서 submerged와 non-submerged (SimplelineII$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea) 디자인이 ISQ 에 미치는 영향을 비교하였다. 식립 회전력의 영향을 배제하기 위해 동일한 35 N의 Torque로 각 실험군당 10개씩 총 60개의 임플란트를 식립하였다. Osstell$^{TM}$ mentor(Integration Diagnostic AB, Sweden)를 이용하여 공진주파수를 측정한 후 ISQ 값으로 기록하였고, 그 결과를 one-way ANOVA와 Tukey HSD test로 분석하였다(${\alpha}$=.05). 결과: 1. 임플란트 직경의 변화는 ISQ에 영향을 미치지 않았으나(P>.05), 임플란트 길이가 증가함에 따라 ISQ도 증가하였다(P<.001). 2. 임플란트 디자인의 변화는 ISQ와 유의한 상관관계를 보여 Submerged 디자인의 ISQ가 non-submerged 디자인보다 높게 나타났다(P<.05). 결론: 임플란트 안정성을 높이기 위해서는 가능한 길이가 긴 임플란트를 식립하는 것이 유리하며, 같은 길이의 임플란트에서 볼 때 Non-submerged 디자인보다 submerged 디자인이 더 높은 ISQ를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
Purpose: The purpose of this study is to ascertain the stability of the implant by comparing the effects of the change of implant diameter, length and design on implant stability quotient. Materials and methods: To remove the variable due to the difference of bone quality, the uniform density (0.48 ...
Purpose: The purpose of this study is to ascertain the stability of the implant by comparing the effects of the change of implant diameter, length and design on implant stability quotient. Materials and methods: To remove the variable due to the difference of bone quality, the uniform density (0.48 g/$cm^3$) Polyuretane foam blocks (Sawbones$^{(R)}$, Pacific Research Laboratories Inc, Vashon, Washington) were used. Implants (Implantium$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea) were placed with varying diameters (${\phi}3.8$, ${\phi}4.3$ and ${\phi}4.8$) and length (8 mm, 10 mm and 12 mm), to assess the effect on implant stability index (ISQ). Also the influence of the design of the submerged and the non-submerged (SimplelineII$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea) on ISQ was evaluated. To exclude the influence of insertion torque, a total of 60 implants (n = 10) were placed with same torque to 35 N. Using Osstell$^{TM}$ mentor (Integration Diagnostic AB, Sweden) ISQ values were recorded after measuring the resonant frequency, one-way ANOVA and Tukey HSD test results were analyzed. (${\alpha}$=0.05). Results: 1. The change of the diameter of the implant did not affect the ISQ (P>.05), but the increase of implant length increased the ISQ(P<.001). 2. The change in implant design were correlated with the ISQ, and the ISQ of submerged design was significantly higher than that of the non-submerged design(P<.05). Conclusion: In order to increase implant stability, the longer implant is better to be selected, and on the same length of implant, submerged design is thought to be able to get a higher ISQ than the non-submerged.
Purpose: The purpose of this study is to ascertain the stability of the implant by comparing the effects of the change of implant diameter, length and design on implant stability quotient. Materials and methods: To remove the variable due to the difference of bone quality, the uniform density (0.48 g/$cm^3$) Polyuretane foam blocks (Sawbones$^{(R)}$, Pacific Research Laboratories Inc, Vashon, Washington) were used. Implants (Implantium$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea) were placed with varying diameters (${\phi}3.8$, ${\phi}4.3$ and ${\phi}4.8$) and length (8 mm, 10 mm and 12 mm), to assess the effect on implant stability index (ISQ). Also the influence of the design of the submerged and the non-submerged (SimplelineII$^{(R)}$, Dentium, Seoul, Korea) on ISQ was evaluated. To exclude the influence of insertion torque, a total of 60 implants (n = 10) were placed with same torque to 35 N. Using Osstell$^{TM}$ mentor (Integration Diagnostic AB, Sweden) ISQ values were recorded after measuring the resonant frequency, one-way ANOVA and Tukey HSD test results were analyzed. (${\alpha}$=0.05). Results: 1. The change of the diameter of the implant did not affect the ISQ (P>.05), but the increase of implant length increased the ISQ(P<.001). 2. The change in implant design were correlated with the ISQ, and the ISQ of submerged design was significantly higher than that of the non-submerged design(P<.05). Conclusion: In order to increase implant stability, the longer implant is better to be selected, and on the same length of implant, submerged design is thought to be able to get a higher ISQ than the non-submerged.
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문제 정의
따라서 이 연구에서는 골질의 차이로 인한 변수를 제거하기 위해 밀도가 균일한 모형골을 이용하여 조건을 균일하게 하고, 임플란트 식립시 식립회전력을 35 N으로 일정하게 유지함으로써 식립회전력의 변화로 인한 임플란트 안정성지수에의 영향을 배제하여, 식립된 임플란트에서 임플란트 길이, 직경의 변화에 따른 임플란트 안정성지수의 차이와, submerged와 non-submerged 디자인의 변화에 따라 임플란트 안정성지수에 미치는 영향을 평가하였다.
따라서 이 연구에서는 시범 연구(Pilot study)를 통해서 최종적인 35 N의 식립회전력을 얻기 위해 인공골에 적합하게 조절된 외과적술식(surgical protocol)을 만들어 동일한 힘으로 식립함으로써 식립 회전력의 영향을 배제하소 ISQ를 측정하였다.
제안 방법
식립 후 ISQ 측정시 떨림에 의해 오차가 발생하는 것을 예방하기 위해 인공골을 단단히 고정한 후 Smartpeg을 연결하고 OsstellTM mentor를 이용하여 공진주파수를 MD 방향으로 3회, BL방향으로 3회씩 측정하여 평균값을 얻었다. 측정된 값은 임플란트 안정성지수(ISQ)로 기록하였다.
1) 임플란트 식립
식립시의 오차를 줄이기 위해 35 N의 동일한 식립회전력(Insertion torque)으로 식립하였으며, 식립술식(Drilling procedure)의 조절을 통하여 임플란트 Platform이 인공골 상부에 식립됨과 동시에 35 N의 식립회전력(Insertion torque)이 되도록 표준화하였다. 임플란트의 식립은 임플란트 진료용 엔진인 INTRA surg300 (KaVo, Biberach, Germany)을 이용하였다(Fig.
실험에 사용된 임플란트의 제원은 각각∅4.3 mm × 10 mm, ∅4.3 mm ×8 mm, ∅4.3 mm ×12 mm, ∅3.8 mm ×10 mm, ∅4.8 mm × 10 mm 로 임플란트 길이 및 직경의 변화가 ISQ 에 미치는 영향과, ∅4.3 mm ×10 mm submerged 디자인과 ∅4.3 mm ×10 mm non-submerged 디자인의 변화가 ISQ 에 미치는 영향을 평가하였다(Table 2).
현재 임플란트의 안정성은 타진반응, Periotest®, Dental fine tester®, 촉진을 통한 동요도 검진, 방사선 판독을 통한 골질의 평가, 식립회전력(Insertion torque)등을 이용하여 평가한다.
대상 데이터
2 mm)를 사용하였다. 각 군마다 10개씩 사용하여 총 60개의 임플란트를 사용하였다(Fig. 2).
임플란트 식립은 밀도가 균일한 폴리우레탄재질의 모형골(Sawbones®, Pacific Research Laboratories Inc, Vashon, Washington)을 사용하였고 그 밀도는 상악골의 평균밀도와 유사한 0.48 g/cm3를 선택하였다(상악구치부 평균 bone density는 0.31 g/cm3이고, 상악전치부는 0.55 g/cm3이다) (Fig. 1, Table 1).28
임플란트 직경 4.3 mm, 길이 10 mm 임플란트를 기준으로 하여 직경의 변화를 주어 직경 3.8 mm, 길이 10 mm와 직경 4.8 mm, 길이 10 mm의 ISQ를 비교하였다. 직경3.
임플란트는 Implantium®(Dentium, Seoul, Korea)을 사용하였고, nonsubmerged 디자인은 Simpleline II®(Dentium, Seoul, Korea; gingival height 2.2 mm)를 사용하였다.
식립시의 오차를 줄이기 위해 35 N의 동일한 식립회전력(Insertion torque)으로 식립하였으며, 식립술식(Drilling procedure)의 조절을 통하여 임플란트 Platform이 인공골 상부에 식립됨과 동시에 35 N의 식립회전력(Insertion torque)이 되도록 표준화하였다. 임플란트의 식립은 임플란트 진료용 엔진인 INTRA surg300 (KaVo, Biberach, Germany)을 이용하였다(Fig. 3).
데이터처리
실험군 간의 차이는 one-way ANOVA 를 사용하였고, 사후검정으로 Tukey HSD test로 분석하였다(α=.05).
실험에서 얻어진 모든 계측항목에 대해 평균값과 표준편차를 구하고 SPSS statistics ver 12.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA)을 이용하여 분석하였다. 실험군 간의 차이는 one-way ANOVA 를 사용하였고, 사후검정으로 Tukey HSD test로 분석하였다(α=.
mentor를 이용하여 공진주파수를 MD 방향으로 3회, BL방향으로 3회씩 측정하여 평균값을 얻었다. 측정된 값은 임플란트 안정성지수(ISQ)로 기록하였다.
실험 결과 임플란트의 직경의 변화에 따른 ISQ는 유의한 차이를 보이지 않았다. 임플란트의 길이변화에 따른 ISQ는 임플란트 길이가 길어질수록 즉, 길이 8 mm 임플란트보다 12 mm 임플란트에서 더 높은 안정성 지수 수치를 나타났으며 통계학적으로 유의성이 있었다(P<.
이상의 실험결과로 볼 때, 높은 ISQ를 얻기 위해서는 가능한 길이가 긴 임플란트를 식립하는 것이 유리하며, non-submerged 디자인보다 Submerged 디자인이 더 높은 ISQ를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
임플란트의 길이변화에 따른 ISQ는 임플란트 길이가 길어질수록 즉, 길이 8 mm 임플란트보다 12 mm 임플란트에서 더 높은 안정성 지수 수치를 나타났으며 통계학적으로 유의성이 있었다(P<.001).
이는 Sim과 Lang15의 연구에서와 같은 결론이었다. 임플란트의 디자인변화에 따른 ISQ는 동일한 직경과 길이의 임플란트에서 submerged 디자인의 ISQ가 nonsubmerge 디자인보다 높게 나타났는데, 여기서 동일한 골접촉면적과 접촉 길이에서도 non-submerged 디자인이 갖는 경부의 차이가 ISQ 값을 낮게 보여준다는 점이 흥미롭다.
후속연구
물론 공진주파수 분석법이 측정시 식립회전력 뿐만 아니라 다른 여러 가지 요인이 결과에 영향을 줄 수 있겠으나, 이 실험은 그런 영향력을 최대한 배제하고 실험에서 제기한 변수에 의한 순수한 영향에 의한 결과를 도출하였다는 점이 의의가 있다고 생각된다. 이런 결과를 바탕으로 in vivo 실험에서도 변수를 표준화하여 초기 안정도 평가가 필요할 것으로 생각된다. 이번 연구에 기초하여 향후 임상적 적용에서 임플란트 길이와 임플란트 디자인의 적절한 선택에 중요한 기준을 제공해 줄 것으로 판단되었으며, 향후 임플란트 안정성의 표준화된 정량분석을 위한 계속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.
이런 결과를 바탕으로 in vivo 실험에서도 변수를 표준화하여 초기 안정도 평가가 필요할 것으로 생각된다. 이번 연구에 기초하여 향후 임상적 적용에서 임플란트 길이와 임플란트 디자인의 적절한 선택에 중요한 기준을 제공해 줄 것으로 판단되었으며, 향후 임플란트 안정성의 표준화된 정량분석을 위한 계속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
일반적으로 즉시 부하가 가능한 ISQ 값은 얼마인가?
Meredith4가 임플란트의 안정성을 평가하기 위해 개발한 공진주파수 분석법은 객관적이고 비침습적인 방법으로 인정받고 있다.9 공진주파수 분석은 임플란트의 초기고정을 공진주파수를 이용하여 측정하는 방식으로 ISQ라는 임플란트 안정성 지수로 나타내며 ISQ 값이 보통 65이상이면 즉시 부하(Immediate loading)가 가능한 것으로 보고되고 있다.29 공진주파수 값이 감소하는 경우 고정 정도의 감소와 연관이 있어 임플란트 실패의 가능성이 높다고 판단할 수 있다.
임플란트 안정성 중 일차안정성은 어떤 요인들에 영향을 받는가?
임플란트 안정성은 임플란트가 주변골과 접촉됨으로써 얻을 수 있는 일차안정성과 골치유와 골형성결과에 의한 이차안정성으로 구분할 수 있는데 일차안정성은 임플란트 식립 부위의 골질과 골량, 외과적 술식, 임플란트의 길이, 직경, 형태, 식립방법, 디자인 및 표면 거칠기의 결과 등에 영향을 받는다. 4,6,7최근에는 임플란트의 안정성을 위해 임플란트 디자인과 임플란트 표면처리의 개선이 이루어져 왔으나 이러한 개선에도 불구하고, 환자에게 식립된 임플란트의 안정성을 판단하여 하중 시기를 결정하는 것은 매우 어렵다.
공진주파수 분석법은 평가한 정도를 어떤 값으로 나타내는가?
그래서 공진주파수 측정은 임플란트 성공과 실패를 예측하기 위해 많이 사용되고 있다. 초기에는 RFA 값을 Hz로 표시하였으나 OsstellTM mentor로 상품화된 뒤 ISQ란 수치로 1 - 100까지 표시하게 되어 있다. 공진 주파수측정으로 임플란트 식립시 초기안정성과 치유기간 동안의 안정성을 평가할 수 있어 실패가능성이 높은 임플란트를 조기에 발견하고 임플란트 보철후의 안정성을 평가하는 것이 어느 정도 가능하게 되었다.
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