치과 임플란트 구성요소 2

치과 임플란트 구성요소 

 

상부 보철물은 지대주 나사, 코핑 또는 실린더, 보철물 유지 나사로 구성됩니다.

지대주 나사는 임플란트와 지대주를 연결하는 중심나사로서 중요한 역할을 합니다.

코핑이나 실린더는 지대주 위에서 내면을 형성합니다.

보철물 유지 나사는 지대주와 최종보철물을 연결합니다.

이러한 부분은 나사 유지형과 시멘트 유지형의 보철물 형태에 따라 다양한 형태로 디자인되어 있습니다. 

임플란트 시스템은 초기의 골막하 임플란트와 블레이드 형태에서 출발하여, 현재는 나사산(thread) 형태의 임플란트가 주로 사용되고 있습니다.

초기에는 IMZ 시스템과 같은 원통형(cylindrical) 형태의 임플란트가 사용되었지만, 실패와 골손실 등의 문제로 생산이 중단되었습니다.

현재의 나사산 형태의 임플란트는 초기 고정이 우수하고 골손실이 적은 것으로 알려져 있습니다.

브로네막(Branemark) 교수와 그의 연구 팀은 나사산 형태의 임플란트를 처음 개발하였고 동물 실험을 통해 검증하여 많은 임플란트 시스템이 개발되었습니다.

이제는 다양한 형태와 표면 처리가 적용된 임플란트 시스템이 존재합니다. 

수술 방식, 형태, 표면 처리, 길이, 직경, 지대주-고정체 연결 방식, 임플란트 디자인 등 다양한 측면에서 여러 나사산 형태의 임플란트 시스템이 분류되고 선택되고 있습니다. 

임플란트 시스템의 선택은 환자의 상황과 치료 목표에 따라 결정되어야 합니다.

나사산 형태의 임플란트 시스템은 초기 고정이 우수하고 골손실이 적은 장점을 갖고 있습니다.

수술 방식, 형태, 표면 처리, 길이, 직경, 지대주-고정체 연결 방식, 임플란트 디자인 등을 고려하여 적합한 임플란트 시스템을 선택하는 것이 중요합니다. 

임플란트 수술방식은 두가지로 나뉩니다.

 

1회 수술법은 골에서 연조직을 거쳐 구강 내까지 일체형으로 이루어져 2차 수술이 필요 없는 방식입니다.

이 방법을 선택할 경우 수술 횟수가 감소하며, 수술로 인한 손상을 줄일 수 있고, 연조직의 2차적 감염을 조기에 예방할 수 있습니다. 이로 인해 임플란트의 실패와 예후를 예측하기 쉬우며, 임플란트 실패 시 재수술에 따른 피해를 줄일 수 있습니다.

 

2회 수술법은 고정체를 연조직 하방에 묻어두고 2차 수술을 진행합니다.

이 방법을 선택할 경우 2차 감염 및 상피조직 증식의 가능성이 높아지고, 노출된 치유지대주와 지대주가 감염의 위험을 키울 수 있습니다.

많은 요인을 고려하여 임플란트 수술 방법을 선택할 때, 환자의 상태와 치료 목표를 고려하여 적절한 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 

최근 연구들에 따르면 1회 수술법과 2회 수술법 간에 성공률에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났습니다.

특이한 합병증이 예상되거나 이식재에 의한 골이식이 필요한 경우를 제외하고는 1회 수술법이 보다 보편화되고 있는 경향이 있습니다.

이는 수술 횟수가 줄어들고, 연조직의 2차적 감염을 예방할 수 있으며, 임플란트의 실패 및 예후를 예측하기 용이하기 때문입니다. 

임플란트의 형태에 따라 분류됩니다.

옆면의 모양에 따라 직선형(straight), 치근형(tapered) 또는 쐐기형으로 나눌 수 있습니다.

초기에 사용된 임플란트는 대부분 직선형입니다. 최근에는 치근형 또는 쐐기형의 임플란트가 주류를 이루고 있습니다.

직선형 임플란트는 시술이 쉽지만, 시간이 오래 걸리고 초기 고정을 얻기 어려울 수 있습니다.

반면에 치근형은 초기 고정을 얻기가 상대적으로 쉽지만, 골질에 따라 시술이 다소 어려울 수 있습니다. 

현대의 임플란트 치료에서는 환자의 안전과 성공을 위해 맞춤형 치료 계획이 중요시되고 있습니다. 

지대주와 고정체의 연결 방식은 외부 연결 방식과 내부 연결 방식으로 구분됩니다.

외부 연결 방식은 초기 임플란트부터 사용된 가장 보편적인 방식입니다.

외부 연결 방식은 호환성이 좋지만 몇 가지 단점이 있습니다.

지대주와 고정체 사이의 접촉 면적이 좁아서 쉽게 풀릴 수 있으며, 미세한 간격인 마이크로갭(microgap)이 생길 수 있어 골흡수를 유발할 수도 있습니다. 

내부 연결 방식은 외부 연결 방식의 단점을 해결하기 위해 고안되었습니다. 

내부 연결 방식은 internal hex type과 morse taper type으로 나뉩니다.

내부 연결 방식은 접촉 면적을 증가시키기 위해 육각 형태가 길게 형성된 구조를 가지고 있습니다.

이로 인해 외부 연결 방식에서 발생할 수 있는 풀림 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 

 

Morse taper 형태의 내부 연결 방식(내부 쐐기형, 마찰 그립)은 쐐기 모양입니다.

임플란트의 넥과 상단 부분에 대한 디자인, 수술 시 사용되는 드릴의 모양 및 드릴링 단계 등의 측면에서 내부 연결 방식에서 임플란트 주변 골흡수(crestal bone loss)가 적다고 알려져 있습니다.

내부 연결 방식에서 외부 연결 방식보다 미세틀이 더 적고 좁아서 유출, 포켓, 사강 등의 문제를 일으키는 가능성이 낮습니다. 미세틀은 세균의 번식지가 될 수 있어 외부 연결 방식에 비해 내부 연결 방식에서는 치주염(peri-implantitis)과 같은 문제가 발생할 가능성이 줄어듭니다. 또한 Morse taper 형태의 내부 연결 방식에서는 나사 풀림이 가장 적게 발생하는 것으로 알려져 있습니다.

그러나 이를 위해서는 solid abutment를 사용한 시멘트 유지형 기재의 형태로 제한되어 있습니다.

따라서 환자의 상태와 치료 목표에 따라 내부 연결 방식인 Morse taper를 선택할 때는 미세틀 및 나사 풀림과 관련된 문제들을 고려해야 합니다.

치조골의 폭과 길이가 부족하여 골이식을 해야 하는 경우에는 내부 연결 방식인 internal hex type(Astra-type)이 많이 사용됩니다. 이러한 내부 연결 방식은 임플란트 주위 골흡수가 적어서 임플란트의 안정성을 높일 수 있습니다.

그러나, 이러한 내부 연결 방식은 2개 이상의 임플란트가 서로 다른 각도를 가지고 있거나 평행하지 않을 경우, 일체형 보철물(one-piece prosthesis)을 장착하는 것이 어려울 수 있습니다.

따라서 다수의 임플란트를 연결해서 복원해야 하는 경우에는 외부 연결 방식인 임플란트를 고려하는 것이 좋습니다.

외부 연결 방식은 다수의 임플란트를 연결하거나 다양한 각도로 설치할 때 유연성을 제공할 수 있습니다. 

또한, 임플란트의 크기에 따라 폭경(platform)을 다르게 분류할 수 있습니다.

좁은 직경(narrow platform, 3.25mm 이하), 표준 직경(regular platform, 3.75~4mm), 넓은 직경(wide platform, 5mm 이상)으로 나눌 수 있습니다.

특히, 임플란트의 폭경이 1mm 증가할 때마다 임플란트 표면적은 약 33% 증가한다는 점을 주목할 필요가 있습니다.

임플란트의 표면 처리에 따라 부드러운 면과 거친 면으로 나눌 수 있습니다.

초기의 브로네막 임플란트는 기계면(machined surface)으로 깎은 후 특별한 표면 처리 없이 부드러운 표면(smooth surface, 거칠기 1μm 이하)을 가지고 있었습니다.

그러나 골질이 좋지 않은 부위에서는 실패율이 높아져 현재는 거의 사용되지 않습니다.

이후에는 치유가 빠르고 성공률이 높은 다양한 거친 면이 개발되어 현재 주류를 이루고 있습니다.

절삭면에 다양한 표면 처리를 하여 거칠기가 1μm 이상인 경우를 거친 면이라고 부르며, 최근에는 다양한 표면 처리 방법이 사용되고 있습니다. 

거친 면을 만드는 표면 처리 방법은 크게 3가지로 나눌 수 있습니다.

이러한 방법들은 임플란트와 골 사이의 결합력을 향상시키고 임플란트의 안정성을 높이는 데 도움을 줍니다.

 

임플란트의 표면 처리 방법으로는 다양한 방법이 사용됩니다.

첨가면 처리 방법 중에는 수산화인회석 HA를 피복하거나, 티타늄 플라즈마 분사(Titanium Plasma Spray; TPS)를 사용하는 방법, 작은 구슬 정도의 티타늄 알갱이를 소결해서 보다 넓은 porous surface를 만들어주는 Endopore 등이 있습니다.

특히, HA 피복은 최근 향상된 기술로 골량과 골질이 불리한 부위나 상악동 거상술 후에 사용되기도 합니다. 

하지만, TPS는 입자의 분리로 인해 골흡수를 유발하여 현재는 거의 사용되지 않는 경향이 있습니다.

부식(acid etching)하는 방법인 Osseotite®, 산화알루미늄이나 티타늄을 분사한 후 산으로 부식하는 방법인 sandblasting large-grit acid etching (SLA), 그리고 흡수성의 거친 tricalcium phosphate 입자를 티타늄 표면에 분사한 후 약산으로 처리하는 BBM 방법(Lifecore®, Restore®, Maestro) 등도 사용되고 있습니다. 

각각의 표면 처리 방법은 임플란트와 골 사이의 결합력을 향상시키고 임플란트의 안정성을 높일 수 있습니다.

복합형 처리 방법은 첨가형 처리 방법과 삭제형 처리 방법 등을 2가지 이상 혼합한 방법을 의미합니다.

현재 사용되고 있는 임플란트의 표면 처리 방법으로는 etching, blasting, oxidation 기법을 이용한 SLA, BBM, TiUnite 등이 있습니다.

임플란트의 길이와 직경에 따른 분류도 중요합니다.

예전에는 단일 두께와 직경의 임플란트만 생산되어 왔지만, 다양한 두께와 직경의 임플란트가 개발되면서 적절한 길이의 임플란트 선택이 가능해졌습니다.

넓은 직경의 임플란트는 골과의 접촉 면적을 증가시키고 효과적인 응력 분산의 장점이 있지만, 수술 시 손상 가능성이 높아질 수 있습니다.

따라서 수술 시 손상 가능성을 낮추기 위해 넓은 직경보다는 보통 직경의 임플란트가 추천됩니다.