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문제 정의
- 본 실험에서는 즉시하중이나 조기하중에서 인상채득 등 보철과정에서 임플란트 고정체에 미칠 영향이 보철 후 지속적인 동요를 야기하지 않을 때 최종적인 임플란트 고정체의 골유착에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실험하였다. 식립 직후부터 의도적인 동요를 줄 때 실험의 편리성을 위하여 추가적인 수술이 없는 비침하 방법을 사용하기로 하였고, 그에 적절한 형태의 실험용 임플란트를 의뢰하고 제작하여 사용하였다.
- 이에 본 연구에서는 임플란트 식립 후 바로 일어날 수 있는 고정체의 의원성 동요가 그 후 일어나는 최종 임플란트 골결합에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 RBM으로 표면 처리된 실험용 임플란트를 토끼의 경골에 식립하고, 임플란트 식립 직후 1회에서 4회에 걸친 여러 번의 동요가 임플란트의 최종 골유착에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 시행되었으며, 다소의 지견을 얻었기에 이에 보고하는 바이다.
제안 방법
- 3.5 Kg 이상의 토끼의 경골에 실험목적으로 제작한 RBM 표면처리를 한 임플란트를 식립하고 골유착전에 인위적인 동요를 1회에서 4회까지 시간과 횟수를 달리하여 준 다음 임플란트 식립 후 8주간 치유기간을 두고 비틀림 제거력을 측정하여, 골유착의변화를 관찰하였다.
- 1). 3.5 kg 이상의 토끼(Female, Newzealand white) 33마리에 2% Xylazine (Rompun, Bayer Korea, Seoul, Korea), 황산 atropine (DAIHAN pharm. Co., LTD, Seoul, Korea) 및 Zoletil 50(Virbac Lab., Carros, France)을 5분 간격으로 0.15 mL/Kg을 근육 주사하여 전신마취를 시행했다. 수술 전에 면도된 피부에 베타딘으로 소독하고, 수술 부위에 리도케인으로 침윤마취를 시행하였다.
- 각 실험군에서 측정된 비틀림 제거력의 평균과 표준편차를 구하였다(Table 2). 각 실험군에서 초기 치유기간에 1 - 4회 측정된 비틀림 제거력과 최종 비틀림 제거력을 비교하였다.
- 임플란트 식립 수술 후 각각의 임플란트를 13개의 군으로 나누었다(Table 1). 각각 식립된 시편은 실험조건에 맞는 기간을 둔 후 전신마취 상태에서 Digital torque gauge (MGT12, Mark-10 Co., NY, USA) (Fig. 2)를 사용하여 반시계 방향으로 힘을 주어 식립된 임플란트의 비틀림 제거력을 측정하였다(Fig 3). 비틀림 제거력을 측정한 이후에 대체적으로 임플란트를 측정 전의 위치로 재위치시켰으며, 각각의 실험군의 조건에 맞추어 1회에서 4회에 걸쳐 비틀림 제거력을 측정하였다.
- 골막과 근막은 흡수성 봉합사(∅ 3.0), 피부는 흡수성 봉합사(∅ 4.0)로 봉합 후 항생제로 Novin-50 (Bayer Korea, Seoul, Korea)을 0.44 mL/Kg 근육주사하고 치유촉진제로 Negasunt (Bayer Korea, Seoul, Korea)를 수술부위에 도포하였다.
- 비틀림 제거력을 측정한 이후에 대체적으로 임플란트를 측정 전의 위치로 재위치시켰으며, 각각의 실험군의 조건에 맞추어 1회에서 4회에 걸쳐 비틀림 제거력을 측정하였다. 모든 실험군에서 임플란트 식립 후 8주간의 치유기간을 준 다음 최종 비틀림 제거력을 측정하였으며, 대조군은 식립 후 8주의 치유기간을 준 후 최종 비틀림 제거력을 측정하였다.
- 2)를 사용하여 반시계 방향으로 힘을 주어 식립된 임플란트의 비틀림 제거력을 측정하였다(Fig 3). 비틀림 제거력을 측정한 이후에 대체적으로 임플란트를 측정 전의 위치로 재위치시켰으며, 각각의 실험군의 조건에 맞추어 1회에서 4회에 걸쳐 비틀림 제거력을 측정하였다. 모든 실험군에서 임플란트 식립 후 8주간의 치유기간을 준 다음 최종 비틀림 제거력을 측정하였으며, 대조군은 식립 후 8주의 치유기간을 준 후 최종 비틀림 제거력을 측정하였다.
- 15 mL/Kg을 근육 주사하여 전신마취를 시행했다. 수술 전에 면도된 피부에 베타딘으로 소독하고, 수술 부위에 리도케인으로 침윤마취를 시행하였다. 수술은 좌우 경골에 임플란트를 각각 2개씩 총 130개를 통상적인 방법으로 식립한 후 비침하시켰으며, 임플란트는 단층 치밀골(monocortical)만을 이용하였다.
- 44 mL/Kg 근육주사하고 치유촉진제로 Negasunt (Bayer Korea, Seoul, Korea)를 수술부위에 도포하였다. 수술 후 3일 간격으로 항생제를 추가로 근육주사하였다.
- 수술 전에 면도된 피부에 베타딘으로 소독하고, 수술 부위에 리도케인으로 침윤마취를 시행하였다. 수술은 좌우 경골에 임플란트를 각각 2개씩 총 130개를 통상적인 방법으로 식립한 후 비침하시켰으며, 임플란트는 단층 치밀골(monocortical)만을 이용하였다. 골막과 근막은 흡수성 봉합사(∅ 3.
- 추가적인 수술 없이 반복적인 측정을 하기 위하여 비침하 수술법을 사용하였다. 순수한 티타늄으로 직경 3.75 mm, 길이 8 mm의 실험용 임플란트를 제작한 후 하방 4 mm에 RBM 표면처리를 하였다(Fig. 1). 3.
- 본 실험에서는 즉시하중이나 조기하중에서 인상채득 등 보철과정에서 임플란트 고정체에 미칠 영향이 보철 후 지속적인 동요를 야기하지 않을 때 최종적인 임플란트 고정체의 골유착에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실험하였다. 식립 직후부터 의도적인 동요를 줄 때 실험의 편리성을 위하여 추가적인 수술이 없는 비침하 방법을 사용하기로 하였고, 그에 적절한 형태의 실험용 임플란트를 의뢰하고 제작하여 사용하였다. 실제 실험에서 비침하 방법은 실험체의 피부의 움직임이 심하여 염증을 조절하는데 많은 어려움이 있었다.
- 임플란트 식립 초기 골결합 정도를 비교하기 위하여, 각군에서 식립 후 첫번째 측정된 비틀림 제거력인 1일(실험 I - IV군), 2일(실험 V - VIII군), 그리고 4일(실험 IX - XII군)을 비교하였다(Table 3).
- 최종 비틀림 제거력을 실험군간 비교하였다(Fig. 4). 실험 XII군을 제외하고는 대조군과 유의할만한 차이를 보이지는 않았다.
데이터처리
- 각 실험군에서 비틀림 제거력의 평균과 표준편차를 구하였으며, 각 실험군의 값이 정규분포를 따르지 않아 비모수적 방법을 사용하였다. 실험군 사이의 비교에서는Kruskal-Wallis test로 군간의 평균차이검정을 하였으며, 유의한 차이가 있는 경우 Bonferroni corrected Wilcoxon's rank sum test를 이용하여 사후검정을 하였으며, 실험군내에서 측정시점에 따른 비틀림 제거력 비교에서는 Friedman test로 평균차이를 점검한 후 Bonferroni corrected Wilcoxon's signed rank test를 이용하여 사후검정을 하였다.
- 각 실험군에서 측정된 비틀림 제거력의 평균과 표준편차를 구하였다(Table 2). 각 실험군에서 초기 치유기간에 1 - 4회 측정된 비틀림 제거력과 최종 비틀림 제거력을 비교하였다.
- 실험군 사이의 비교에서는Kruskal-Wallis test로 군간의 평균차이검정을 하였으며, 유의한 차이가 있는 경우 Bonferroni corrected Wilcoxon's rank sum test를 이용하여 사후검정을 하였으며, 실험군내에서 측정시점에 따른 비틀림 제거력 비교에서는 Friedman test로 평균차이를 점검한 후 Bonferroni corrected Wilcoxon's signed rank test를 이용하여 사후검정을 하였다.
이론/모형
- 추가적인 수술 없이 반복적인 측정을 하기 위하여 비침하 수술법을 사용하였다. 순수한 티타늄으로 직경 3.
성능/효과
- 토끼의 경골에 임플란트를 식립하고 6주 동안의 치유 기간을 둔 뒤 골유착이 실패할 때까지 제거력을 주고 다시 원래의 위치에서 6주 동안의 치유기간을 거친 후 제거력을 측정했을 때 12주간의 치유기간을 둔 대조군과 비교시 단층치밀골에서는 통계학적으로 높은 제거력을 관찰하였다고 보고하였다.5 토끼 경골에 식립한 RBM으로 표면 처리된 임플란트 실험에서 6주간의 치유기간을 두어 골유착을 얻은 뒤 인위적으로 골유착을 파괴하고, 다시 치유 기간을 둔 실험에서 11일이 경과하였을 때 이전의 골결합력을 얻을 수 있었으며 2주 이상 안정시킬 경우에 통계적으로 유의하게 높은 결합력을 나타낸다고 하였다.6 이러한 연구에서 임플란트가 골유착을 얻은 후에 여러 원인으로 파괴되는 경우에는 다시 일정한 치유시간을 주면 일차적인 골유착보다 더 높은 골유착을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다.
- 6 이러한 연구에서 임플란트가 골유착을 얻은 후에 여러 원인으로 파괴되는 경우에는 다시 일정한 치유시간을 주면 일차적인 골유착보다 더 높은 골유착을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다.
- 그 결과, 충분한 치유시간이 주어진다면,토끼에게 임플란트 식립 후 매우 이른 초기에 지대주에 가해지는 약간의 동요는 임플란트 골결합에 영향을 미치지 않았다. 따라서, 임플란트 식립 후 매우 이른 초기에 지대주에 가해지는 약간의 동요는 임플란트 골결합에 영향을 미치지 않았따.
- 그러나 실험 I과 II군이 실험 VI, VIII, X, XI, 그리고 XII군보다 유의하게 높게 나타났으며, 실험 III, IV 그리고 V군이 실험 XI과 XII군보다 유의하게 높게 나타났다(P<.05).
- 따라서, 임플란트 식립 후 매우 이른 초기에 지대주에 가해지는 약간의 동요는 임플란트 골결합에 영향을 미치지 않았따. 따라서, 임플란트 식립 후 바로 일어날 수 있는 고정체의 의원성 동요가 그 후 일어나는 최종 임플란트 골결합을 방해하지 않는다는 결론을 내릴 수 있다.
- 또한, 최종적인 비틀림 제거력을 비교해 보면 대조군의 표준 편차가 커서 실험 XII군을 제외하고는 대조군과 유의할만한 차이를 보이지는 않았으나, 실험 I과 II군이 실험 VI, VIII, X, XI 그리고 XII군보다 유의하게 높게 나타났다. 이것은 임플란트 식립 후 매우 이른 시간 즉 4일 이내에는 매일이든 1-2회이든 일어나는 고정체 동요에도 충분한 치유기간을 줄 경우에 최종적인 골유착에 영향을 주지 않으나, 7일 이후에도 반복적으로 일어나는 동요도의 경우에는 최종적인 골유착에 영향을 주어 충분한 골유착이 생기지 않는다는 것으로 설명된다.
- 본 실험 결과에서 각 실험군의 임플란트 식립 초기 치유기간에 1-4회 측정된 비틀림 제거력을 최종 비틀림 제거력과 비교하여 보면, 실험군내에서 초기 1-4회 측정된 비틀림 제거력 사이에는 차이가 없었으나 충분한 치유기간을 준 최종적인 비틀림 제거력은 실험 I군에서 VII군까지 그리고 실험 IX군에서는 다른 초기 치유기간 측정된 비틀림 제거력보다 유의하게 높게 나타났으나, 실험 VIII, X, XI, 그리고 XII군에서는 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 이는 조의 연구9에서 4일에 움직임을 주었을 때 최종 골유착이 영향을 받지 않는다는 것과 일치한다. 본 실험에서 4일 이후 반복된 동요에 골유착이 심하게 영향을 받았는데, 이는 조9가 4일 이후 1주일에 다시 동요를 준 경우에 골유착에 영향을 주지 않는다고 한 것과 비교해 볼 때 고정체 동요 후 다시 osteoid가 형성되기 전에 반복적인 동요가 최종 골유착에 지대한 영향을 미친 것이라 생각된다. 이러한 것에 대하여 보다 많은 연구가 필요하리라 생각된다.
- 그러므로 즉시하중의 원칙은 섬유성 조직의 발생을 감소시키는 것 뿐 아니라 미성숙골의 형성을 최소화하고 교합력을 견디기 위한 성숙골을 돕는데 있다. 본 실험에서는 식립 초기 골결합 정도를 비교하기 위해, 식립 후 1일부터 비틀림 제거력을 측정한 실험 I - IV군, 2일부터 측정한 실험 V - VIII군, 그리고 4일부터 비틀림 제거력을 측정한 실험 IX -XII군으로 묶어서 비교했을 때, 실험 V - VIII군이 가장 낮은 비틀림 제거력을 나타내어, 실험I - IV군이 유의하게 높게 나타났으나, 실험 IX -XII군과는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 추후 식립 초기 골결합에 대한 조직형태학적 분석이 더해진다면 즉시하중과 조기하중에 대해 실험적인 기반이 제공될 수 있으리라 생각된다.
- 실험 I군에서 VII군까지 그리고 실험 IX군에서는 최종 비틀림 제거력이 다른 초기 치유기간 측정된 비틀림 제거력보다 유의하게 높게 나왔으나, 실험 VIII, X, XI, 그리고 XII군에서는 최종 비틀림 제거력이 다른 초기 치유기간 측정된 비틀림제거력과 차이가 없는 것으로 나타났다. 실험군내에서 초기 치유 기간 1 - 4회 측정된 비틀림 제거력 사이에는 차이가 없었다.
- 이번 실험에서는 토끼의 경골에 식립된 임플란트에 식립 초기 1회 내지 4회에 걸친 의원성 동요가 최종적인 골유착에 어떠한 영향을 주는 지 알아보았는데 식립 초기의 몇 회의 고정체의 움직임은 그 후 안정적 치유과정을 거치면 정상적인 골결합을 얻을 수 있는 것으로 나타났으며, 상당한 기간 동안의 지속적인 움직임은 최종 골유착에 나쁜 영향을 주는 것으로 나타나 즉시 혹은 조기 하중을 계획할 경우에는 여러 임플란트를 연결 고정하여 고정체에 안정성을 얻는 것이 중요할 것으로 생각되어졌다.
후속연구
- 앞으로도 일시적인 동요뿐 아니라 지속적인 동요가 골유착에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구가 필요하리라 생각되며 임플란트의 디자인, 표면처리, 식립되는 골의 종류나 상태에 따라서도 골결합의 차이가 생길 수 있기 때문에 여러 가지 조건에 따른 많은 연구가 있어야 한다고 생각된다.
- 본 실험에서는 식립 초기 골결합 정도를 비교하기 위해, 식립 후 1일부터 비틀림 제거력을 측정한 실험 I - IV군, 2일부터 측정한 실험 V - VIII군, 그리고 4일부터 비틀림 제거력을 측정한 실험 IX -XII군으로 묶어서 비교했을 때, 실험 V - VIII군이 가장 낮은 비틀림 제거력을 나타내어, 실험I - IV군이 유의하게 높게 나타났으나, 실험 IX -XII군과는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 추후 식립 초기 골결합에 대한 조직형태학적 분석이 더해진다면 즉시하중과 조기하중에 대해 실험적인 기반이 제공될 수 있으리라 생각된다.
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