목적: Biomet 3i 시스템과 Astra 시스템의 내측 연결형 임플란트 고정체에 국내에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 체결하여 구성 성분 간의 적합성과 나사의 안정성을 평가하고자 하였다. 재료 및 방법: 24개 3i 임플란트 중 12개의 임플란트에 기성 지대주를 연결하고, 나머지 임플란트에는 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 연결하여 각각 Group 1과 Group 2로 분류하였다. 동일 개수와 동일한 방법으로 Astra 임플란트를 각각 Group 3와 Group 4로 분류하였다. 각각의 고정체에 지대주를 장착하여 각 계면 사이의 적합성을 micro-CT로 관찰하고 초기 풀림 토크를 측정한 후 평가하였다. 결과: 고정체-지대주의 접촉길이는 Group 1과 Group 2 사이 뿐만 아니라 Group 3와 Group 4 사이에도 유의한 차이가 없었다(Mann-Whitney test, P>.05). 하지만, 지대주와 나사의 계면 및 고정체와 나사의 계면에서 Group 2와 Group 4가 Group 1와 Group 3에 비해 각기 더 큰 접촉양상을 보여주었다(Mann-Whitney test, P<.05). 또한, Group 2와 Group 4가 Group 1과 Group 3에 비해 각기 더 낮은 나사의 초기 풀림 토크를 기록하였다(Student t-test, P<.05). 결론: CAD-CAM지대주는 임상에 적용할 만한 적합성을 지니고 있으나, 광범위한 임상 적용을 위해서는 풀림 토크가 향상되어야 할 것으로 사료된다.
목적: Biomet 3i 시스템과 Astra 시스템의 내측 연결형 임플란트 고정체에 국내에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 체결하여 구성 성분 간의 적합성과 나사의 안정성을 평가하고자 하였다. 재료 및 방법: 24개 3i 임플란트 중 12개의 임플란트에 기성 지대주를 연결하고, 나머지 임플란트에는 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 연결하여 각각 Group 1과 Group 2로 분류하였다. 동일 개수와 동일한 방법으로 Astra 임플란트를 각각 Group 3와 Group 4로 분류하였다. 각각의 고정체에 지대주를 장착하여 각 계면 사이의 적합성을 micro-CT로 관찰하고 초기 풀림 토크를 측정한 후 평가하였다. 결과: 고정체-지대주의 접촉길이는 Group 1과 Group 2 사이 뿐만 아니라 Group 3와 Group 4 사이에도 유의한 차이가 없었다(Mann-Whitney test, P>.05). 하지만, 지대주와 나사의 계면 및 고정체와 나사의 계면에서 Group 2와 Group 4가 Group 1와 Group 3에 비해 각기 더 큰 접촉양상을 보여주었다(Mann-Whitney test, P<.05). 또한, Group 2와 Group 4가 Group 1과 Group 3에 비해 각기 더 낮은 나사의 초기 풀림 토크를 기록하였다(Student t-test, P<.05). 결론: CAD-CAM지대주는 임상에 적용할 만한 적합성을 지니고 있으나, 광범위한 임상 적용을 위해서는 풀림 토크가 향상되어야 할 것으로 사료된다.
Purpose: The purpose of this study was to investigate screw joint stability and sagittal fit between internal connection implant fixtures of two different manufacturers and customized abutments. Materials and methods: Internal connection implant systems from two different manufacturers (Biomet 3i sy...
Purpose: The purpose of this study was to investigate screw joint stability and sagittal fit between internal connection implant fixtures of two different manufacturers and customized abutments. Materials and methods: Internal connection implant systems from two different manufacturers (Biomet 3i system, Astra Tech system) were selected for this study (n=24 for each implant system, total n=48). For 3i implant system, half of the implants were connected with Ti ready-made abutments and the other half implants were connected with Ti CAD-CAM custom ones of domestic-make (Myplant, Raphabio Co., Seoul, Korea) and were classified into Group 1 and Group 2 respectively. Astra implants were divided into Group 3 and Group 4 in the same way. Micro-CT sagittal imaging was performed for fit analysis of interfaces and preloading reverse torque values (RTV) were measured. Results: In the contact length of fixture-abutment interface, there were no significant differences not only between Group 1 and Group 2 but also between Group 3 and Group 4 (Mann-Whitney test, P>.05). However, Group 2 and Group 4 showed higher contact length significantly than Group 1 and Group 3 in abutment-screw interface as well as fixture-screw one (Mann-Whitney test, P<.05). In addition, RTV was lower in CAD-CAM custom abutments compared to ready-made ones (Student t-test, P<.05). Conclusion: It is considered that domestically manufactured CAD-CAM custom abutments have similar fit at the fixture abutment interface and it could be used clinically. However, RTV of CAD-CAM custom abutments should be improved for the increase of clinical application.
Purpose: The purpose of this study was to investigate screw joint stability and sagittal fit between internal connection implant fixtures of two different manufacturers and customized abutments. Materials and methods: Internal connection implant systems from two different manufacturers (Biomet 3i system, Astra Tech system) were selected for this study (n=24 for each implant system, total n=48). For 3i implant system, half of the implants were connected with Ti ready-made abutments and the other half implants were connected with Ti CAD-CAM custom ones of domestic-make (Myplant, Raphabio Co., Seoul, Korea) and were classified into Group 1 and Group 2 respectively. Astra implants were divided into Group 3 and Group 4 in the same way. Micro-CT sagittal imaging was performed for fit analysis of interfaces and preloading reverse torque values (RTV) were measured. Results: In the contact length of fixture-abutment interface, there were no significant differences not only between Group 1 and Group 2 but also between Group 3 and Group 4 (Mann-Whitney test, P>.05). However, Group 2 and Group 4 showed higher contact length significantly than Group 1 and Group 3 in abutment-screw interface as well as fixture-screw one (Mann-Whitney test, P<.05). In addition, RTV was lower in CAD-CAM custom abutments compared to ready-made ones (Student t-test, P<.05). Conclusion: It is considered that domestically manufactured CAD-CAM custom abutments have similar fit at the fixture abutment interface and it could be used clinically. However, RTV of CAD-CAM custom abutments should be improved for the increase of clinical application.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 두 외국제조사의 내측연결형 임플란트 고정체를 선정하고 각각의 기성 지대주 및 국내에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 이용하여 체결한 후, micro-CT를 이용한 고정체-지대주 사이의 적합성 및 초기 풀림 토크를 측정하므로서 상호비교 하고자 한다.
제안 방법
24개의 3i OSSEOTITE Certain를 12개씩 나누어, 12개씩의 기성 지대주 및 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 각각의 지대주 나사와 연결하여 Group 1과 Group 2로 분류하였다. Astra사의 OsseoSpeed도 마찬가지로 기성 지대주와 맞춤형 지대주 및 지대주 나사 연결유무에 따라Group 3와 Group 4로 분류하였다(Table 1).
고정체-지대주-나사 간의 적합성을 알아보기 위해 micro-CT(SkyScan1173, SKYSCAN, Kontich, Belgium)를 이용하여 촬영하였으며, 각 시편마다 지대주의 내측연결부인 육각형의 꼭지점을 연결한 선을 따라 3가지 시상면 단면을 얻었다(Fig. 3B).
3B). 단면상에서 지대주-나사의 계면, 고정체-지대주의 계면, 고정체-나사의 계면의 적합 상태를 관찰하고, 각 계면에서 양측의 접촉 길이를 측정하였다. 고정체-나사의 계면의 접촉면의 수는 시편마다 약간의 차이가 있어서 접촉하고 있는 3개의 접촉면의 길이를 대상으로 하였다.
본 연구에서는 고정체-지대주-나사결합체의 적합성 실험을 위해 micro-CT 시스템을 이용하여 단면을 얻었다. 이전의 연구들에서 사용한 주사전자현미경을 통한 관찰을 위해서는 시편의 포매, 절삭 및 연마과정 때문에 오차가 발생하고, 정확한 위치의 단면을 획득하기 어려우며, 시편의 손상이 발생하는 단점이 있었다.
본 연구에서는 두 외국 제조사의 내측연결형 임플란트 고정체에 각각의 기성 지대주 및 국내에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 이용하여 체결한후, micro-CT를 이용하여 임플란트 고정체, 지대주, 나사 사이의 적합성을 평가한 결과 Fig. 4에서 보는 바와 같이 Biomet 3i 시스템에서는 고정체-지대주의 접촉이 고정체의 첨단(top)부위에서 수평적으로 존재(butt-joint)하였으나 Astra 시스템에서는 고정체-지대주간의 적합이 11도의 morse taper 형태로 그 접촉정도는 훨씬 더 넓게 나타났다.
체결된 나사의 안정성 실험을 위하여 디지털 토크렌치(MGT 12, Mark-10 Corp., Copiague, NY, USA)를 이용하여 각각의 고정체-지대주 연결체의 초기 풀림 토크를 시편당 3회 반복측정하였다.
대상 데이터
단면상에서 지대주-나사의 계면, 고정체-지대주의 계면, 고정체-나사의 계면의 적합 상태를 관찰하고, 각 계면에서 양측의 접촉 길이를 측정하였다. 고정체-나사의 계면의 접촉면의 수는 시편마다 약간의 차이가 있어서 접촉하고 있는 3개의 접촉면의 길이를 대상으로 하였다.
고정체와 지대주의 연결을 위한 나사는 기성 지대주에는 각 회사에서 제공되는 것을 사용하였고, 맞춤형 CAD-CAM 지대주에는 Raphabio사에서 제작된 것을 사용하였다(Fig. 2, Table 1).
본 실험에서 사용된 임플란트 고정체는 직경 4.1 mm, 길이 11.5 mm의 3i OSSEOTITE Certain (Biomet 3i LLC., Palm Beach Garden, FL, USA) 24개와 직경 4.0 mm, 길이 11.0 mm의 Astra OsseoSpeed (OsseoSpeed Profile implants, Astra Tech AB, Mölndal, Sweden) 24개로서 모두 육각형의 내측연결 구조를 갖는다.
데이터처리
SPSS ver. 20.0 (IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 각 시편의 접촉길이와 초기 풀림 토크 값의 평균 및 표준편차를 계산하였다. 기성 지대주와 맞춤형 CAD-CAM 지대주 사이의 적합성을 비교하기 위하여 Mann-Whitney test를 시행하였고, 두 지대주 사이의 풀림 토크를 비교하기 위해 Studentt-test를 시행하였다.
0 (IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 각 시편의 접촉길이와 초기 풀림 토크 값의 평균 및 표준편차를 계산하였다. 기성 지대주와 맞춤형 CAD-CAM 지대주 사이의 적합성을 비교하기 위하여 Mann-Whitney test를 시행하였고, 두 지대주 사이의 풀림 토크를 비교하기 위해 Studentt-test를 시행하였다.
성능/효과
7). 결과적으로 2종의 내측연결 임플란트 시스템에서의 고정체-지대주-나사의 접촉양상은 내부구조의 차이로 인하여 다른 접촉양상을 보여주었다(Fig. 4).
는 구강 내에서 12개월, 44개월 동안 기능한 결과 임플란트와 상부보철물에 특별한 합병증과 실패를 보이지 않았다고 하였다. 맞춤형 CAD-CAM 지대주사용의 장점과 안정적인 임상 결과로 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 사용이 증가하였으며, 현재 다수의 회사들이 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 제작하고 있다. 해외뿐만 아니라 국내에도 CAD-CAM 제작 방식을 이용한 맞춤형 지대주가 생산되고 있는데 고정체-지대주-나사사이의 적합성과 나사의 안정성에 대한 연구 및 장기적인 임상결과는 아직 미비한 실정이다.
본 실험에서 조임 토크 값에 대한 초기 풀림 토크 값의 비는 기성 지대주에서 79%, 맞춤형 지대주에서 72% 정도로 이전 연구와 유사한 결과를 얻었다(Table 5). 본실험에서 두 지대주 사이에 초기 풀림 토크값을 비교한 결과 기성지대주(Group 1과Group 3)의 초기 풀림 토크보다 맞춤형 CAD-CAM 지대주(Group 2와Group 4)의 초기 풀림 토크가 유의적으로 낮게 측정되었으며 이는 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 나사 안정성이 떨어짐을 의미한다. 이러한 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 풀림력의 저하는 지대주 나사가 공시나사의 디자인과 정밀도에 의해 발생하는 것으로 생각된다.
본실험의 결과를 고려할 때, Biomet 3i와 Astra 시스템을 위해 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주는 두 회사의 기성 지대주와 비교하여 좋은 적합성을 보여 주었다. 이는 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 적합성이 임상에 적용할 수 있을 만큼 우수하다는 것을 의미한다.
위의 결과를 종합해 볼 때 국내에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 이용한 경우에도 각 제조회사에서 제작된 기성 지대주를 이용한 경우와 같이 고정체-지대주-나사 간의 적합도는 대체로 양호하였으나, 초기 풀림 토크에서는 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 경우가 기성 지대주의 경우에 비해 약간 떨어지는 경향을 보였다. 그러나 본 실험에서는 교합력과 같은 반복 하중 후의 풀림 토크 측정 및 토크 상실율 등의 실험이 복합적으로 이루어지지 않아서 나사 결합부의 안정성을 완전히 평가하기에는 한계가 있을것으로 생각된다.
후속연구
또한 추후 소프트웨어 발달을 통해 3차원적인 접촉면의 면적과 양상의 관찰이 가능하리라 기대되며, micro-CT 데이터를 이용해 유한요소분석(Finite element analysis) 시행 시 응력이 가해졌을때 고정체-지대주-나사 결합체 내부의 응력 분포 및 변형 양상을 분석할 수 있게 될 것으로 기대된다. 고정체-지대주-나사 결합체의 적합성 평가시 micro-CT 시스템 이용법에 대해서는 다른 분석법과의 비교에 대한 후속연구가 필요하리라 생각된다.
위의 결과를 종합해 볼 때 국내에서 제작된 맞춤형 CAD-CAM 지대주를 이용한 경우에도 각 제조회사에서 제작된 기성 지대주를 이용한 경우와 같이 고정체-지대주-나사 간의 적합도는 대체로 양호하였으나, 초기 풀림 토크에서는 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 경우가 기성 지대주의 경우에 비해 약간 떨어지는 경향을 보였다. 그러나 본 실험에서는 교합력과 같은 반복 하중 후의 풀림 토크 측정 및 토크 상실율 등의 실험이 복합적으로 이루어지지 않아서 나사 결합부의 안정성을 완전히 평가하기에는 한계가 있을것으로 생각된다.29
이는 맞춤형 CAD-CAM 지대주의 적합성이 임상에 적용할 수 있을 만큼 우수하다는 것을 의미한다. 다만, 맞춤형 CAD-CAM 지대주가 더욱 활발히 임상에 적용되기 위해서는 지대주 나사의 초기 풀림력 토크를 더욱 향상시킬 수 있는 방법이 연구 및 고안되어야 할 것으로 사료된다.
17 Micro-CT 이용시 정확한 위치의 단면 관찰이 가능하며, 시편이 손상되지 않기 때문에 동일한 시편으로 추가적인 실험이 가능하리라 생각된다. 또한 추후 소프트웨어 발달을 통해 3차원적인 접촉면의 면적과 양상의 관찰이 가능하리라 기대되며, micro-CT 데이터를 이용해 유한요소분석(Finite element analysis) 시행 시 응력이 가해졌을때 고정체-지대주-나사 결합체 내부의 응력 분포 및 변형 양상을 분석할 수 있게 될 것으로 기대된다. 고정체-지대주-나사 결합체의 적합성 평가시 micro-CT 시스템 이용법에 대해서는 다른 분석법과의 비교에 대한 후속연구가 필요하리라 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대응되는 적합면 사이의 긴밀한 접촉은 지대주 나사에 전달되는 하중을 최소화하는데 중요하다 판단되는 근거는?
임플란트 고정체-지대주-나사 사이의 정확한 적합은 기계적, 생물학적인 측면에서 임상 결과에 중요한 영향을 미친다. 불안정한 접촉계면을 갖는 임플란트 고정체와 지대주 연결은 나사에 부적절한 응력을 가할 수 있으며,10 임플란트 나사 결합체(screw joint)내에 미세 운동이 발생되어 임플란트와 지대주 사이에 부가적인 운동을 허용함으로써 나사의 풀림 및 파절 및 심한 경우 고정체의 골유착 파괴에 이를 수 있다. 따라서, 대응되는 적합면 사이의 긴밀한 접촉은 지대주 나사에 전달되는 하중을 최소화하는데 중요하다.
나사 안정성 평가에서 풀림 토크는 무엇을 의미하는가?
나사 안정성을 평가하기 위해서 나사의 풀림 토크 측정이 사용되고 있으며, 이러한 풀림 토크는 나사 풀림 직전에 남아 있는 전하중의 척도를 의미한다.28,29 본 실험에서 나사의 초기 풀림 토크 값이 조임 토크 값보다 작게 측정되었는데 이는 나사를 조임으로서 발생하는 마찰력에 의해 조임 토크 일부가 상실되기 때문으로 추정된다.
맞춤형 CAD-CAM 지대주의 장점은?
최근에는 급속한 컴퓨터 기술의 발전으로 CAD-CAM (computer aided design-computer aided manufacture) 제작방식을 통해 해부학적으로 이상적인 형태를 갖는 맞춤형 지대주(CADCAM custom abutment)를 제작할 수 있게 되었다. 이러한 맞춤형 CAD-CAM 지대주는 개개 치아의 출현윤곽을 재현할 수 있고, 최종 보철물을 이상적으로 제작할 수 있으며, 유지와 지지 형태를 최적화 할 수 있는 장점을 갖는다.4,7 또한, 이상적인 위치에서 벗어난 고정체의 위치를 보상할 수 있게 되었고,6,8 CAD-CAM 제작 방식으로 인해 전통적인 납형 제작과 주조 과정 시에 발생하는 오차를 없앨 수 있게 되었으며,9 일정한 결과와 생산성을 확보할 수 있게 되었다.
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