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문제 정의
- 특히 최근 국내에서 시판중인 HA 코팅 임플란트(hydroxyapatite coated implants, HAPTITE)는 상온에서 초박막코팅기법을 이용하여 표면처리한 임플란트로, 기존의 고온 플라스마 기법의 단점과 두꺼운 HA 코팅 두께로 인한 HA의 용해의 문제점을 최소화한다고 알려져 있다. 그러나, 현재까지 HA 코팅 임플란트에서 노출로 인한 임플란트의 안정성과 임플란트와 골과의 접촉률 등에 대한 연구가 없어 본 연구에서는 HA 코팅 임플란트의 최상부 1 mm를 의도적으로 노출시켜 조직형태계측학적 분석을 통하여 이를 평가해보고자 하였다.
- 본 연구에서는 상온초박막 코팅기법의 HA 코팅 임플란트를 의도적으로 연조직에 노출시켜 식립 후 임플란트 안정성과 골유착 정도를 평가해보고자 하였으며, 노출된 HA 코팅 임플란트도 안정적이며 우수한 골유착 소견을 관찰할 수 있었다. 이번 연구에서는 샘플의 수가 적었음에도 불구하고 불구하고 연조직에 노출된 HA 코팅 임플란트는 일관된 임플란트 안정성과 우수한 골형성 소견을 보여 HA 코팅 임플란트의 단점에 대한 우려를 줄일 수 있을 것으로 생각한다.
제안 방법
- HAPTITE의 나사날부분은 모두 HA 코팅 처리방식으로 구성되어 있으며 이 실험에서는 골 상방 연조직으로 HA 코팅이 노출되도록 계획하였다. 4주군 임플란트는 좌측 대퇴골에 각각 2개씩 총 8개, 8주군 임플란트는 우측 대퇴골에 각각 2개씩 네 마리의 성견에 나누어 식립하였다 (Table 1).
- , Daegu, Korea)를 골 표면보다 1 mm 노출되도록 식립하고 커버 나사를 연결하였다. HAPTITE의 나사날부분은 모두 HA 코팅 처리방식으로 구성되어 있으며 이 실험에서는 골 상방 연조직으로 HA 코팅이 노출되도록 계획하였다. 4주군 임플란트는 좌측 대퇴골에 각각 2개씩 총 8개, 8주군 임플란트는 우측 대퇴골에 각각 2개씩 네 마리의 성견에 나누어 식립하였다 (Table 1).
- 골막은 4-0 vicryl로 피부는 2-0 black-silk를 이용하여 층별 봉합을 시행하였다. 수술 부위의 감염 예방을 위해 술후 gentamycin sulfate (0.
- BIC는 골이 접촉되어 있는 길이/전체 길이×100 (%)을 이용하여 구하였다. 더불어 임플란트 나사선 사이에 형성된 신생골의 면적을 백분율로 산출하여 신생골 충전율(New bone formation rate, NBFR)을 얻었다. 통계적 평가를 위해 임플란트-골 접촉률(BIC) 과 신생골 충전율(NBFR)을 평가하였다.
- 마취 유도를 위해 Zoletil 50 (Virbac Lab., Carros, France)과 2% Rumpun (Bayer Korea Ltd., Seongnam, Korea)을 동량으로 섞은 용액을 0.2 mL/kg으로 근주하여 전신마취를 유도하였다. 대퇴골 부위에는 1:100,000 에피네프린이 함유된 2% 염산리도카인(Yuhan Co.
- 본 실험은 임플란트를 골높이보다 1 mm 이상 높게 식립하여 의도적으로 HA 코팅층이 연조직에 노출되도록 계획하였다. 실험 결과상 HA 코팅의 연조직 노출에 의한 감염은 관찰되지 않았다.
- 성견의 대퇴골에 직경 3.7 mm, 길이 10 mm인 HAPTITE(Dentis Co., Ltd., Daegu, Korea)를 골 표면보다 1 mm 노출되도록 식립하고 커버 나사를 연결하였다. HAPTITE의 나사날부분은 모두 HA 코팅 처리방식으로 구성되어 있으며 이 실험에서는 골 상방 연조직으로 HA 코팅이 노출되도록 계획하였다.
- 골막은 4-0 vicryl로 피부는 2-0 black-silk를 이용하여 층별 봉합을 시행하였다. 수술 부위의 감염 예방을 위해 술후 gentamycin sulfate (0.1 mL/kg, Deasung Gentamycin inj., Deasung Microbiological Labs. Co. Ltd., Uiwang, Korea)를 근주하고 1일 1회 5일간 주사하였다.
- 이 시편은 임플란트 장축 방향으로 약 200 μm 두께로 연마하여 표본을 제작하여 조직형태계측학적 분석을 위해 Villanueva osteochrome bone stain (SBT, San clemente, CA, USA)을 시행한 후 광학현미경 (Olympus BX51, Olympus, Tokyo, Japan)을 이용하여 골-임플란트 접촉률(Bone-implant contact, BIC)을 분석하였다.
- 임플란트 식립 직후 및 4주와 8주의 치유기간을 부여한 후 OsstellTMmentor (Osstell AB, Goteborg, Sweden)를 이용하여 implant stability quotient (ISQ) 계수를 측정하여 임플란트 안정성을 평가하였다.
- 임플란트 식립 후 골형성 정도를 평가하기 위해 조직학적 및 조직형태계측학적 분석을 시행하였다. 임플란트 표본을 주변골과 함께 채득하여 즉시 10% 포르말린 용액에 넣어 고정하였다.
- 임플란트 식립 후 골형성 정도를 평가하기 위해 조직학적 및 조직형태계측학적 분석을 시행하였다. 임플란트 표본을 주변골과 함께 채득하여 즉시 10% 포르말린 용액에 넣어 고정하였다. 이후 70% 알코올에 6일간 담가 다시 고정한 후 24시간 동안 상온의 흐르는 물에서 세정하였다.
- 임플란트를 식립한 후 4주와 8주에 ketamine (Ketalar, Yuhan Co. Ltd.)의 과량 투여로 동물을 희생시키고, 대퇴골에 식립된 임플란트와 주변골 일부가 포함되도록 조직을 채취하였다.
대상 데이터
- 2 mL/kg으로 근주하여 전신마취를 유도하였다. 대퇴골 부위에는 1:100,000 에피네프린이 함유된 2% 염산리도카인(Yuhan Co. Ltd., Seoul, Korea)으로 침윤마취를 시행하였다.
- 실험군 임플란트로 직경 3.7 mm, 길이 10 mm의 HA coated implant (HAPTITE, Dentis Implant co., Daegu, Korea)를 사용하였다.
데이터처리
- 본 연구에서 측정한 ISQ, BIC, NBFR의 통계적 분석을 위하여 SPSS version 17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용한 ANOVA 검정을 사용하였으며, P 값이 0.05보다 작은 경우에 통계학적으로 유의성이 있는 것으로 간주하였다.
- 더불어 임플란트 나사선 사이에 형성된 신생골의 면적을 백분율로 산출하여 신생골 충전율(New bone formation rate, NBFR)을 얻었다. 통계적 평가를 위해 임플란트-골 접촉률(BIC) 과 신생골 충전율(NBFR)을 평가하였다. 연조직에 인접한 피질골 최상방 1 mm 부분을 level 1로 표기하였고, level 1 하방의 1 mm 층을 level 2라고 표기하였다.
성능/효과
- 4주 경과 후의 ISQ는 79.2±5.1로 임플란트 식립 직후보다 유의적으로 증가하였다.
- 4주군과 8주군에서 실험군의 평균값과 표준편차는 다음과 같다(Table 3, 4). 4주군과 8주군 모두 NBFR은 level 2가 level 1보다 평균값은 높았으나 모두 유의적 차이는 관찰되지 않았다 (P＞0.05). 또한 level 1에서 4주군과 8주군, level 2에서 4주군 과 8주군의 유의적 차이도 관찰되지 않았다.
- 8주 경과 후 ISQ 계수는 80.3±4.0으로 식립 직후보다 유의적으로 임플란트 안정성이 증가하였다.
- 0으로 식립 직후보다 유의적으로 임플란트 안정성이 증가하였다. ISQ 계수는 4주군보다 평균 값은 증가하였으나 4주군과 8주군 간 유의적인 차이는 관찰되지 않았다(Table 2).
- 매식 후 8주에서는 임플란트 계면을 따라 피질골과 수질골 부분 모두에서 증가된 신생골 형성 및 골성숙 소견이 관찰되었다 (Fig. 2).
- 본 실험은 임플란트를 골높이보다 1 mm 이상 높게 식립하여 의도적으로 HA 코팅층이 연조직에 노출되도록 계획하였다. 실험 결과상 HA 코팅의 연조직 노출에 의한 감염은 관찰되지 않았다. ISQ 계수는 1 mm 이상 노출되게 식립되었음에도 불구하고 기존의 연구와 유사한 정도의 안정성을 관찰할 수 있었다[17-19].
- 본 연구에서는 상온초박막 코팅기법의 HA 코팅 임플란트를 의도적으로 연조직에 노출시켜 식립 후 임플란트 안정성과 골유착 정도를 평가해보고자 하였으며, 노출된 HA 코팅 임플란트도 안정적이며 우수한 골유착 소견을 관찰할 수 있었다. 이번 연구에서는 샘플의 수가 적었음에도 불구하고 불구하고 연조직에 노출된 HA 코팅 임플란트는 일관된 임플란트 안정성과 우수한 골형성 소견을 보여 HA 코팅 임플란트의 단점에 대한 우려를 줄일 수 있을 것으로 생각한다.
- 임플란트 식립 시 가장 골과 접촉이 잦고 연조직에 인접한 피질골의 최상방 1 mm 구간에서는 NBFR과 BIC 측면에서 모두 우수한 골형성 소견을 관찰할 수 있었으며 이는 다음 1 mm 구간과 유의적인 차이가 없어, HA 코팅이 연조직에 노출되어도 감염의 위험성이 낮을 뿐 아니라 HA의 박리 측면에서 안전하다는 결과를 얻을 수 있었다. 아울러 4주와 8주간 골형성의 차이가 적어 기존의 연구보다 빠른 골유도 소견이 관찰되었음을 확인할 수 있었다[20,21].
후속연구
- 다만 본 연구는 샘플의 수가 적어 통계학적으로 유의한 차이를 발견하기 어려웠을 가능성이 있으며, 피질골의 BIC를 관찰하였기 때문에 기존의 연구에서 밝힌 임플란트 표면처리에 따른 평균적 BIC와 객관적인 비교를 하기는 어렵다[22]. 또한, 본 연구에서는 실제 임플란트가 노출되는 구강 내 환경이 아닌 대퇴골에 식립하여 노출된 임플란트 주변이 치은이 아닌 근육층이었던 점과, 노출의 정도를 1 mm로 국한시킨 한계점을 가지고 있어 추후 이에 대한 추가적인 연구가 필요하리라 생각한다.
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