최정한 교수의  지상강좌

부분 무치악에서의 나사유지형 임플란트 보철

연재순서

I. 고정성 임플란트 지지 보철물의 합병증과 Retrievability의 중요성
II. 부분 무치악에서의 나사유지형 임플란트 보철계획시 고려사항
III. 임플란트 지지 고정성 국소의치를 위한 인상법에 대한 문헌고찰
IV. 임플란트 지지 고정성 국소의치를 위한 정확한 인상법
V. 임플란트 지지 고정성 국소의치의 적합도 확인 및 장착

I. 고정성 임플란트 지지 보철물의 합병증과 Retrievability의 중요성

치과 임플란트를 이용한 수복치료는 1977년 Branemark이 골유착성 임플란트를 이용한 10년간의 성공적인 임상경험을 보고하면서 완전 무치악 환자에서 효과적이고 예지성 있는 치료법으로 인정받기 시작하였다. 그 후 1986년 Jemt의 연구 등에서 임플란트를 단일치를 포함한 부분 무치악에 적용하기 시작하여, 오늘날에는 많은 임상연구들을 근거로 임플란트 수복치료는 완전 무치악 뿐만 아니라 단일치를 포함한 부분 무치악 환자에 있어서도 효과적인 치료법이 되었다.

고정성 임플란트 보철물은 유지방식에 따라 크게 시멘트유지형과 나사유지형으로 나눌 수 있으며, 사람에 따라 이견의 여지가 있지만 일반적으로 각각의 보철물은 아래의 표(그림 1)와 같은 장점을 갖는다. 표에서 볼 수 있듯이 시멘트유지형은 나사유지형에 비해 성공적인 임플란트 치료를 위한 중요 전제조건인 수동적 적합(passive fit)을 얻기가 보다 쉬울 뿐만 아니라 나사구멍이 외부로 노출되지 않아 심미적으로 우수하다는 장점과 더불어 필요한 임플란트 구성품(component)이 적고, 최종 보철물을 비귀금속으로 제작할 수 있으며, 기공과정이 상대적으로 단순하고 전통적 보철기공과 유사하여 경제적으로나 시간적으로 잇점이 있어 많은 임상가들이 선호하고 있는 추세이다. 이에 반해 나사유지형은 상대적으로 적은 장점을 갖지만, 시멘트유지형이 임시접착제를 사용하더라도 극히 제한적인 retrievability를 갖는 것에 비해, 필요할 때 언제든지 나사를 풀어 쉽게 상부구조물을 분리할 수 있다는 결코 무시할 수 없는 큰 장점을 갖는다(그림 2).

<그림1>

<그림2>

임플란트 수복치료는 많은 임상연구들에서 높은 성공률이 보고되고 있으나, 이와 함께 임플란트 수복치료의 합병증(complication)도 많은 연구들에서 보고되어 왔다. 따라서, 임플란트 수복치료의 보다 성공적인 결과를 위해서는 치료계획 단계에서 시멘트유지형 또는 나사유지형 보철물을 선택함에 있어 향후 발생 가능한 합병증의 종류와 발생률, 그리고 발생원인 등을 고려할 필요가 있다. 고정성 임플란트 보철물과 관련하여 지금까지 보고된 합병증은 크게 생물학적 합병증과 기술적 또는 기계적 합병증의 두 가지 범주로 나눌 수 있으며, 각각의 범주에 속하는 합병증은 아래(그림 3)와 같다.

<그림3>

Biologic Complications

생물학적 합병증(그림 4)은 임플란트 지지조직의 장애로, 적절한 조치가 취해지지 않으면 결국엔 임플란트의 상실을 야기할 수 있다. 한 체계적 문헌고찰(systematic review)(Goodacre et al. 2003)에 따르면 전체 임플란트 상실의 46%가 고정성 보철물에서 발생하였으며, 다른 체계적 문헌고찰(Berglundh et al. 2002)에서는 5년 이상 기능 후 임플란트의 실패율이 2-3%로 보고되었다. 이는 평균적으로 환자 100명 중 2명 가량이 보철물 장착 후 임플란트를 상실한다는 것이며, 보철물의 retrievability는 다수의 임플란트에 의해 지지되는 보철물의 경우엔 상황에 따라 몇몇 임플란트의 상실에도 불구하고 재사용이 가능할 수 있다는 점에서 고가의 치료비를 고려해 볼 때 큰 장점이 아닐 수 없다. 또한 이 연구에서 5년 이상 기능 후 6.5%의 환자가 연조직의 문제, peri-implantitis, 또는 2.5 mm 이상의 치조골 소실을 경험하였다고 보고되었다. 상대적으로 높은 발생률을 보이는 이러한 문제들은 다수의 임플란트에 의해 지지되는 보철물에서 기계적 변연절제술(mechanical debridement), 살균소독(antiseptic cleasing), 또는 수술 등의 치료가 필요한 경우가 많으나, 영구접착제를 사용한 시멘트유지형 보철물은 적절한 조치를 취하는 것이 어려우며, 보철물이 제거되기 위해서 보철물의 손상을 피할 수 없다는 것이 가장 큰 단점이다.

생물학적 합병증의 주된 원인요소는 세균감염이며, 이는 잔류 시멘트, 임플란트의 거친 표면, 그리고 임프란트 구성품 간의 공간에 의해 촉진될 수 있다(그림 5). 한 연구(Agar et al. 1997)에 의하면 치은연하 변연을 갖는 시멘트유지형 임플란트 단일금관에서 다양한 기구를 이용하여 시멘트를 제거해 본 결과, 숙련된 술자가 시행하였음에도 불구하고 상당량의 잔류 시멘트와 지대주 표면의 흠집이 관찰되었다. 또한 시멘트유지형 보철물은 상부구조물과 지대주 사이에 시멘트 선의 노출을 피할 수 없으며, 이는 단기적으로는 미세누출을 줄일 지는 몰라도 장기적으로는 시멘트의 침식 및 유실로 인해 세균군락을 야기할 수 있다.

<그림 4>

<그림 5>

Technical [Mechanical] Complications

기술적 합병증은 임플란트 구성품들의 파절이나 풀림, 심미적인 문제, 그리고 발음상의 문제 등이 있으며, 크게 나사관련 실패와 보철물의 실패로 나눌 수 있다(그림 6). 관찰기간이 5년 이상인 연구들을 조사한 한 체계적 문헌고찰(Pjetursson et al. 2004)에 따르면, 임플란트 지지 고정성 국소의치의 경우 아크릴릭 레진 또는 도재 비니어의 파절이 가장 빈번한 것으로 보고되었다(그림 7). 그리고 기술적 합병증은 단일치 임플란트 금관에서 보다 빈번히 관찰되며, 최대 10년의 후향적 연구(Simon 2003)에 의하면 구치부 단일치 임플란트의 7.4%가 지대주 나사풀림을 경험하였으며, 시멘트 접착의 상실은 무려 22%에 이르렀다. 도재나 아크릴릭 레진 비니어 파절시 보철물을 제거하여 수리할 수 있다는 것은 큰 장점이 되며, 술자는 전통적 보철치료에서와는 달리 임플란트 치료에선 보철물의 손상없이 합병증을 해결할 수 있도록, 필요시 쉽게 제거 가능한 보철물에 대한 선택권을 갖는다.

<그림 6>

<그림 7>

지대주 나사나 보철물 나사의 풀림이나 파절과 같은 나사관련 실패(그림 8)는 구강에서 발생되는 힘의 크기와 방향, 그리고 임플란트 구성품의 강도 한계로 인해 나사연결부(screw joint)의 형태와 상관없이 항상 발생할 수 있다. 나사를 조이면 나사가 늘어나며 임플란트 구성품 간에 조임력(clamping force), 즉 전부하(preload)가 생기게 된다. 이때 나사를 조일 때 사용된 토크는 임플란트 구성품 간의 부적합도(misfit)와 마찰저항으로 인해, 모두가 전부하로 변환되지는 않고, 부적합도가 클수록 그리고 마찰저항이 클수록 발생되는 전부하는 작게 된다. 즉, 지대주와 임플란트가 수동적 적합을 하지 않으면, 나사는 이러한 부적합을 보상하기 위해 구부러지거나 변형되고, 이는 나사의 손상, 전부하의 상실, 그리고 fatigue failure의 위험성을 증가시키게 된다. 고정성 임플란트 보철물에서 나사풀림 현상은 embedment relaxation, 불량한 구성품간 적합(poor component fit), 그리고 나사연결부에 가해지는 과부하의 3가지 기전으로 설명된다. 먼저 embedment relaxation은 screw settling이라고도 하며, 나사를 조일 때 처음엔 나사니(thread)와 반대면의 표면거칠기(surface asperity)로 인해 접촉이 불완전하게 되고, 시간이 흐르면서 이러한 거친면이 점점 뭉개지면서 처음에 형성된 전부하가 감소되는 것을 말한다(그림 9). Nobel Biocare 사의 gold prosthetic screw를 이용한 연구(Cantwell & Hobkirk 2004)에 따르면 embedment relaxation으로 인한 전부하 감소는 외력이 가해지지 않은 상태에서 15시간이 지난 후 평균 24.9%였으며 이 중 40.2%는 나사를 조인 후 10초 내에 감소하였다. 다음으로 임플란트 구성품 간의 불량한 적합도 나사풀림을 야기한다. 몇몇 연구들(Binon 1996, Binon & McHugh 1996)에서 임플란트와 지대주 간의 회전유격(rotational freedom)이 클수록 나사풀림이 보다 빨리 발생하였다. 마지막으로 나사연결부에 가해지는 외력이 조임력 보다 큰 경우에도 나사풀림이 야기될 수 있으며, 이러한 외력에는 component misfit과 framework misfit에 의해 발생되는 내부응력(internal stress)도 포함된다.

<그림 8>

<그림 9>

보철물의 실패 중 가장 빈번한 도재 또는 아크릴릭 레진 비니어의 파절은 재료의 문제, 부적절한 보철물 설계, 그리고 기술적 오차 등에 의해 야기되며, 이러한 요인들은 오랜 경험과 숙련된 기술로 어느 정도 조절할 수 있으나 완전히 제거할 수는 없다. 또한 보철물의 부적합도 보철물과 임플란트 파절에 중요하지만 고정성 임플란트 지지 보철물에서 완벽하게 수동적 적합을 얻는 것은 불가능하다. 문제를 야기하는 부적합의 정도는 아직 결정된 바 없으며, 보철 구성품들(prosthetic components), 임플란트, 그리고 주위조직의 물성과 같은 많은 요소들의 영향을 받게 된다. 임플란트의 파절(그림 10)은 흔하지는 않으며, 과도한 교합력과 굴곡 과부하(bending overload)에 의한 fatigue failure의 결과이다.

<그림 10>

기타 문제점

이상에서 살펴 본 문제점 외에도 악취와 인접면 접촉의 상실로 인한 식편압입(food impaction)도 임플란트 치료 후 겪을 수 있는 문제점이다. 악취는 나사연결부의 접촉부 공간에 음식물과 세균이 침투하여 발생되며(그림 11), 나사연결 방식에 따라 정도의 차이는 있으나 완전한 예방은 힘들며, 적절한 조치를 위해서는 임플란트와 구성품들을 분리하는 것이 필수적이다. 그리고 인접면 접촉의 상실(그림 12)은 임플란트 보철물 장착 후 인접치와의 사이에 공간이 생기는 것으로 그 빈도와 기전에 대한 연구는 아직 없으나, 일반적으로 임플란트 보철물의 원심보단 근심에 호발하는 경향을 보아 인접 자연치의 생리적 근심이동(physiologic mesial drift)과 어느 정도 관련이 있는 것으로 추정되며, 식편압입 등의 문제시에는 깔끔하게 보철물을 수정하기 위해 보철물의 제거가 필요하다.

<그림 11>

<그림 12>

이상에서 살펴본 바와 같이 생물학적 그리고 기술적 합병증 등은 보철물의 설계가 적절하고 경험이 많은 술자라 하더라도 모든 형태의 고정성 임플란트 보철물에서 비교적 흔하게 발생되며, 이로 인해 임플란트 보철물은 예측 불확실성(unpredictability)을 갖게 된다. 또한 일반적으로 거론되는 시멘트유지형 보철물의 많은 장점들(그림 13)은 과학적 근거에 입각한 것이 아니며, 실제로 접착제의 사용이 보철물의 부적합으로 인해 임플란트에 발생되는 응력에 미치는 영향을 조사한 연구(Duyck & Naert 2002)에서 접착제의 사용은 눈으로 보이는 부적합은 개선시키지만 임플란트에 발생되는 응력은 보상하지 못하였다. 따라서 전통적 보철물과 비교시 큰 장점인 고정성 임플란트 보철물의 retrievability는 환자에게 보다 양질의 치료결과를 제공하기 위한 중요한 고려사항이 되며, 결코 쉽게 포기할 수 없는 큰 장점이다. 고정성 임플란트 보철물의 retrievability를 얻는 방법은 여러 가지가 있으나, 진정한 retrievability를 위해선 임시 접착제보단 나사를 사용하는 방법이 좋으며, gold prosthetic screw retention이나 direct-to-implant screw retention을 이용한 나사유지형 보철물이 일반적이다. 다음 호부터는 임플란트 보철물에 있어 큰 장점인 retrievability를 갖는 나사유지형 임플란트 보철물을 부분 무치악 환자에 성공적으로 적용하는 방법을 각 단계별로 살펴볼 것이다.

<그림13>

최정한 교수
·서울대학교 치과대학 졸업
·삼성서울병원 치과보철과 수련
·서울대학교 대학원 치의학 석사 및 박사 (치과보철학 전공)
·한전의료재단 한일병원 치과주임과장
·삼성서울병원 치과보철과 임상조교수
·현 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 치과보철과 조교수