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문제 정의
- 1,2,16,17 하지만 국내 제품에 관한 연구는 부족한 실정이므로 본 연구에서는 국내에서 개발, 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 안정성 및 적합성에 대해 알아보고자 하였다.
- 현재 해외 뿐 아니라 국내에서도 CAD-CAM 방식으로 티타늄 혹은 세라믹 맞춤형 지대주가 생산되고 있는데 정밀도와 나사의 안정성에 대한 연구 및 장기적인 임상결과는 아직 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 제작된 임플란트 고정체를 선정하고 기성 지대주 및 이와 동일한 회사에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주, 국내 외주 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 각각 이용하여 이들이 체결된 경우의 초기 풀림 토크의 측정 및 임플란트 고정체, 지대주, 나사 사이의 적합성에 대해 비교, 검토하고자 한다.
제안 방법
- 4A)를 이용하여 제조회사의 권장 토크인 30 Ncm의 조임 토크로 그룹당 5개씩 총 15개의 지대주를 고정체에 체결하였다. 계면의 표면침하에 따른 전하중 소실을 보상하기 위해 10분 후 동일 조임 토크를 한번 더 적용한 후14 디지털 토크렌치(DP2, Torqueworld Cor., Seoul, Korea) (Fig. 4B)를 사용해 15개 시편에서 초기 풀림 토크를 시편 당 3회 반복 측정하였다.
- 고정체와 지대주, 고정체와 나사, 지대주와 나사 사이의 적합성을 평가하기 위해 모든 시편을 백금 코팅 후 주사전자 현미경(FE-SEM, Hitachi-S470)을 이용하여 촬영한 다음 각 계면 사이의 적합성을 관찰하였다.
- 고정체와 지대주를 체결한 15개의 시편을 고정체의 장축이 지면에 평행하도록 액상의 불포화 polyester(Epovia, Cray Vally Inc., Korea)에 매몰하고 중합시켰다.
- 이 후 자동연마기(Laboforce-3, Struers, Copenhagen, Denmark)를 이용해 50 RPM의 회전속도 및 20 Ncm의 압력으로 60, 100, 1200, 2000 grit의 silicone carbide paper를 순서대로 적용해 습식절삭 및 연마하였고 plano cloth와 1 ㎛ Al2O3로 미세연마 후 초음파 세척하였다(Fig. 5).
- 임플란트 고정체를 jig에 고정한 후 임플란트 보철용 motor screw driver (iSD900, NSK, Japan) (Fig. 4A)를 이용하여 제조회사의 권장 토크인 30 Ncm의 조임 토크로 그룹당 5개씩 총 15개의 지대주를 고정체에 체결하였다. 계면의 표면침하에 따른 전하중 소실을 보상하기 위해 10분 후 동일 조임 토크를 한번 더 적용한 후14 디지털 토크렌치(DP2, Torqueworld Cor.
- 지대주 그룹 당 5개씩 총 15개의 시편을 SEM 촬영한 후 계면을 관찰하였다.
- 지대주 선택 및 제작을 위해 임플란트 고정체가 식립된 플라스틱 모형을 인상 채득한 후 작업모형을 제작하였다. 고정체 제조사에서 제작된 기성 지대주(Transfer abutment, Osstem Implant Co.
대상 데이터
- 나사를 조일 때 발생되는 전하중에 영향을 미치는 요소에는 토크의 강도, 나사의 마찰계수와 같은 표면조건, 나사의 재료, 나사의 형태 등을 들 수 있다.25 본 실험에서 고정체와 지대주를 체결하는 나사는 각 제조사에서 제작된 것을 사용하였다. 즉 고정체 제조사에서 제작된 기성 지대주 및 맞춤형 CAD-CAM 지대주에는 기성품 나사를, 외주 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주에는 맞춤형 티타늄 나사를 사용하였는데 이는 기성 지대주나 타 회사 맞춤형 지대주에 대해 외주제작된 맞춤형 티타늄 나사의 호환성이 온전히 입증되지 않았고 또한 실제 임상에서 역시 지대주와 나사는 동일 제조사의 것을 사용하는 것이 일반적이기 때문에 임상적 상황을 고려하였다.
- 지대주 선택 및 제작을 위해 임플란트 고정체가 식립된 플라스틱 모형을 인상 채득한 후 작업모형을 제작하였다. 고정체 제조사에서 제작된 기성 지대주(Transfer abutment, Osstem Implant Co. Ltd, Busan, Korea)와 맞춤형 CAD-CAM 지대주(CustomFit abutment, Osstem Implant Co. Ltd, Busan, Korea), 그리고 외주 제작된 맞춤형CAD-CAM 지대주(Myplant, Raphabio Co., Seoul, Korea)를 각 5개씩, 총 15개의 지대주를 제작하였다(Fig. 2). 고정체와 지대주의 연결을 위한 나사는 각 회사에서 제작된 것을 사용하였는데 기성 지대주 및 같은 회사에서 제작된 CAD-CAM 지대주는 기성품 Ebony gold screw (Osstem Implant Co.
- 2). 고정체와 지대주의 연결을 위한 나사는 각 회사에서 제작된 것을 사용하였는데 기성 지대주 및 같은 회사에서 제작된 CAD-CAM 지대주는 기성품 Ebony gold screw (Osstem Implant Co. Ltd, Busan, Korea)를, 외주 제작된 CAD-CAM 지대주는 맞춤형 Titanium screw (Raphabio Co., Seoul, Korea)를 사용하였다(Fig. 3) (Table 1).
- 본 연구에서 사용한 임플란트 고정체는 직경 4.0 mm, 길이 11.5 mm, 11도의 morse taper와 육각형의 내측연결 구조를 갖는다(GS III, Osstem Implant Co. Ltd, Busan, Korea)(Fig. 1).
데이터처리
- SPSS Ver. 20.0 (SPSS Inc., IL, USA) 프로그램을 이용해 각 지대 주의 초기 풀림토크 값의 평균 및 표준편차를 계산하였다. 모든 지대주 사이의 유의성을 비교하기 위하여 Kruskal-Wallis test를 시행하였고 사후 비교를 위해 Mann-Whitney test를 시행하였다 (α=.
- 모든 지대주 사이의 유의성을 비교하기 위하여 Kruskal-Wallis test를 시행하였고 사후 비교를 위해 Mann-Whitney test를 시행하였다 (α=.05).
성능/효과
- 동일 회사에서 제작된 기성 지대주와 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 경우 임플란트 고정체와 지대주 사이의 적합은 매우 양호하였는데 모든 시편에서 고정체의 첨단(top)에서부터 하부 morse taper에 이르기까지 균일하고 긴밀한 접촉을 이루고 있었으며 고배율(×150)에서도 변연에서의 간극이 관찰되지 않을 만큼 CAD-CAM 지대주도 정밀함을 보였다.
- 9,23 나사의 조임 토크 값에 대한 초기 풀림 토크 값의 비에 대한 연구에서 Haack 등24은 UCLA 지대주를 20 Ncm로 조였을 경우엔 금이나 티타늄 나사에서 75-80%였고, 티타늄 나사를 30 Ncm로 조였을 경우에는 81%였다고 보고하였으며, Lee 등9은 기성 지대주 및 맞춤형 CAD-CAM 지대주에서 90%였다고 보고하였는데 본 실험에서는 기성 지대주에서 86%, 맞춤형 CAD-CAM 지대주에서 82-87%로 측정되어 이전 연구와 유사한 결과를 얻었다. 또한 본 실험에서 지대주 사이의 초기 풀림 토크 값을 비교한 결과 동일 회사에서 제작된 기성 지대주나 맞춤형 CAD-CAM 지대주에 비해 외주 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 나사의 초기 풀림 토크가 유의적으로 낮게 측정되었는데 이는 외주 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주에서의 나사 안정성이 동일 회사에서 제작된 것 보다 떨어짐을 의미한다. 나사를 조일 때 발생되는 전하중에 영향을 미치는 요소에는 토크의 강도, 나사의 마찰계수와 같은 표면조건, 나사의 재료, 나사의 형태 등을 들 수 있다.
- 지대주의 초기 풀림 토크 값은 각각 기성 지대주(Transfer abutment)에서 26.0 ± 0.30 Ncm, 동일 회사에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주(CustomFit abutment)에서 26.3 ± 0.32 Ncm, 외주로 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주(Myplant abutment)에서 24.7 ± 0.67 Ncm였으며 기성 지대주(Transfer abutment)와 외주 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주(Myplant abutment)(P=.027), 그리고 두 종류의 맞춤형 CAD-CAM 지대주(CustomFit abutment and Myplant abutment) (P=.027) 사이에 통계학적으로 유의한 차이가 존재하였다.
후속연구
- 10 또한 모든 그룹에서 나사의 두부 (head) 및 경부(neck)의 측벽과 지대주 사이에 주위로 어느 정도의 틈을 관찰할 수 있었는데 이러한 측벽에서의 유격은 나사의 풀림을 더욱 쉽게 발생시킬 수 있는 요인이 될 수 있으므로 이에 대한 개선이 필요할 것이다.10,11,13
- 세 군 모두 동일한 토크로 조였음을 고려할 때 외주 제작된 지대주의 초기 풀림토크가 낮게 측정된 것은 나사의 재료에 따른 마찰계수의 차이에 의한 것이나 맞춤형 나사의 정밀도에 의해 차이가 발생했을 것으로 생각된다. 다만 본 실험에서는 반복하중 후의 풀림 토크 측정 및 이에 따른 토크 상실율 등의 실험이 복합적으로 이루어지지 않았고 나사의 초기 풀림 토크만을 측정하였으며 지대주의 영향을 배제하지 못하였으므로 나사 결합부의 안정성을 온전히 평가하는 데에는 한계가 있을 것으로 생각된다.9,15
- 동일 회사에서 제작된 기성 지대주와 맞춤형 CAD-CAM 지대주에 비해 외주 제작된 맞춤형 지대주에서 나사의 초기 풀림 토크가 더 낮게 측정되었고 특히 외주 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주에서는 고정체와 부적합성을 보이는 부분이 관찰된 것으로 보아 이들 지대주의 나사 안정성 및 적합성이 떨어질 수 있으므로 실제 임상에서 가능하다면 같은 회사의 기성지대주 혹은 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 사용하는 것이 바람직할 것이며, 외주 제작된 맞춤형 지대주를 사용할 경우에는 제조회사의 정확한 검수(inspection) 및 술자의 주의 깊은 평가가 필요할 것으로 생각된다.
- 본 연구에서 살펴본 바로는 동일회사에서 제작된 기성 지대주나 맞춤형 CAD-CAM 지대주는 양호한 적합을 보인 반면, 외주에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 경우 나사 안정성이 떨어질 수 있으며 계면에서의 부적합성이 관찰된 부분들이 존재하였기 때문에 이러한 적합성 개선을 위한 제조회사의 노력과 함께 계속적인 연구가 필요하리라 생각된다.
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