이번 호에는 박정철 효치과 원장의 친수성 표면 처리된 오스템 TSIII CA임플란트의 장기 안정성에 대해 다양한 케이스와 함께 소개하고자 한다. 

치과영역에서 임플란트는 상실치를 회복하기 위한 예지성 있는 치료방법 중에 한가지로 1969년 Branemark이 완전 무치악 환자에서 임플란트를 이용한 치료를 소개한 이래 임플란트의 골유착을 촉진시켜 치료기간을 단축하기 위해 많은 발전이 있어왔다.
임플란트가 뼈에 고정되어 기능할 수 있는 치유과정은 두 가지 관점에서 설명할수 있다.

첫번째는 임플란트가 Host bone에 mechanical engagement되면서 발생하는 압축력에 의해 고정이 된다.

두번째로 임플란트 주변에 신생골이 형성되면서 임플란트 표면에 직접 접촉되는 골유착 과정(Osseointegration)에 의해 임플란트 치유가 일어난다.
첫번째 과정을 초기고정(Primary stability), 두번째 과정을 이차고정(Secondary stability)이라고 하며, 이 두 과정을 합해 Total stability라고 한다.

Total stability는 임플란트 식립 후 초기 고정력이 점점 줄어들게 되면서 감소하다가, 이차고정력에의해 점차 증가하게 된다.
이런 치유과정 중에 임플란트의 안정도가 저하(stability dip)되는 시기가 발생한다. (그림 1)

 

임플란트 안정도가 저하되는 정도와 기간을 줄여야 임플란트 치료기간을 줄일 수 있다.
이를 위한 방법으로 초기고정력을 증가시키기 위해 임플란트 body design이 발전되어 왔고, 이차고정력, 즉 골유착을 빠르게 증가시키기 위해 임플란트 표면처리 방법이 발전되어 왔다.
초창기 임플란트의 표면은 machined surface로 Titanium을 단순 기계가공하면 생기는 표면이었다. 
대기중에 노출되면 산화피막(TiO2)을 형성하고 이 산화막에 골유착이 이루어진다.
Machined surface 는 표면거칠기 Ra값이 0.5~0.8 ㎛ 정도로 낮다.

따라서 골과의 접촉 면적도 작아서 10~12mm이상의 긴 길이의 임플란트를 사용을 추천했고, 골질이 약한 상악의 경우에는 실패 위험이 높았다.
골유착을 증대시키기 위해서는 거친 표면의 임플란트를 필요로 했고 TPS, RBM, SLA 표면이 개발됐다. 현재는 이중에 SLA 표면이 지금까지 사용되고 있다.
SLA표면은 Alumina 등으로 Sand blasting 과정을 거쳐서 Acid etching 과정을 통해 완성되는 표면처리 방법이다. (그림2~4)

임플란트 표면을 거칠게(Rough surface) 해서 표면적을 늘리는 표면처리 방법은 임플란트 치료 시 두 가지 관점에서 변화를 가져 왔다고 생각한다.

첫번째는 골유착의 Mechanism을 바꿔줬다. 
1998년 Davies는 골유착의 방식을 Distance Osteogenesis(DO)와 Contact Osteogenesis(CO) 두 가지 방식으로 설명했다. (그림 5)

DO는 native bone에서 픽스쳐로 골형성이 이루어지는, 쉽게 말하면 one-way 방식이고 , machined surface 에서 주로 생기는 골유착 방식이다.
반면에 CO는 쌍방향 골유착이라고 할 수 있는데, 그 이유는 임플란트 rough surface 표면에도 혈병이 붙게 되고, 골아세포가 분화되면서 신생골이 만들어지면, native bone에서 만들어진 신생골과 임플란트 표면에서 만들어진 신생골이 문합되면서 치유되는 방식이다.
Rough surface에서는 CO 형태의 골 유착 기전으로 뼈와 임플란트의 접촉 면적이 늘어났다.
즉, Bone-Implant contact(BIC) 비율이 늘어나게 됐다.그래서 이렇게 소수성 성질을 갖게 되는 Titanium implant의 노화 현상을 막기 위해 많은 회사들이 자외선을 이용해서 픽스쳐에 친수성 성질을 갖게하는 시도들을 했다.

오스템사도 Titanium implant의 노화를 막고 임플란트 표면의 친수성 성질을 위해 SA표면(오스템사의 SLA표면)에 자외선 처리후 CaCl2(칼슘수용액)에 담지하여 친수성 컨디션을 유지하는 CA 표면의 임플란트를 개발했다.
오스템사의 친수성 표면을 갖는 TSIII CA 표면 임플란트의 임상 효용성에 대한 증례를 살펴보겠다.

두번째는 BIC 증가로 짧은 임플란트를 식립할수 있게 됐다.
과거에 13mm길이 임플란트를 표준으로 생각했다면 지금은 8.5~10mm 정도를 표준길이로 생각하는 것 같다. 이런 변화는 상악동, 하치조신경과 같은 해부학적 구조물로 인해 가용골의 높이가 제한이 있는 경우에도 임플란트 수술의 위험성을 감소해주고 임플란트 치료의 성공률을 높여줬다. 
하지만 Titanium의 노화에 대한 issue, 임플란트 치료기간의 단축에 대한 요구는 좀 더 진화된 임플란트 표면처리 방식을 필요로 했고, 그 요구에 부응하여 친수성 표면처리된 임플란트가 개발됐다. 
2012년 Ogawa등은 Titanum implant의 노화에 대한 논문을 통해 초기에 산소기가 부착된 표면이 시간이 지날수록 노화되어 탄소기가 부착하게 되면서 소수성의 성질이 생기고 결국 임플란트 표면에 세포부착이 떨어지게 된다고 했다. (그림 6)

그래서 이렇게 소수성 성질을 갖게 되는 Titanium implant의 노화 현상을 막기 위해 많은 회사들이 자외선을 이용해서 픽스쳐에 친수성 성질을 갖게하는 시도들을 했다.

오스템사도 Titanium implant의 노화를 막고 임플란트 표면의 친수성 성질을 위해 SA표면(오스템사의 SLA표면)에 자외선 처리후 CaCl2(칼슘수용액)에 담지하여 친수성 컨디션을 유지하
는 CA 표면의 임플란트를 개발했다.
오스템사의 친수성 표면을 갖는 TSIII CA 표면 임플란트의 임상 효용성에 대한 증례를 살펴보겠다.

증례.
은** 64세/여성 초진: 2012년 7월 16일 C/C: 잇몸이 부었어요.

초진 시 촬영한 파노라마와 치근단 사진에서(사진 1, 2) 보이는 것처럼 근심치근 파절로 치조골 소실이 심해 발치를 결정했다.
치료 계획은 발치 후 치조제 보존을 위해 발치와 보존술을 시행하고, 임플란트는 지연 식립을 하기로 계획했다.

2012년 7월 25일 #36 치아를 발치 후 동종골과 흡수성 차폐막을 이용하여 발치와 보존술을 시행했다. (사진 3)
2012년 11월 7일 발치와 보존술 14주 후에 TSIII CA 임플란트를 식립했다. (사진 4) 임플란트 식립 시기가 이식재의 충분한 골화가 이루어지지는 않은 시기여서 골질이 약해 충분한 초기고정을 얻지 못했다. 
임플란트수술은 2회법으로 결정하고 submerged 시키기로 했다.

임플란트 식립 3개월 후 이차수술을 계획하였으나 환자분의 사정으로 4개월 후 이차수술을 시행하게 되었다. (사진 5) 이차수술 시 사진에 보이는 것처럼 상실된 치조골은 충분히 골화가 잘 되어 회복된 모습을 보였다.
이차수술 약 4주 후 지대주를 체결했다. (사진 6)

약 3주 정도 임시치아를 사용 후 최종보철물을 제작했다. (사진 7) 

최종 보철물 세팅 후 촬영한 파노라마 사진을 보면 초진 시 상실된 치조골은 잘 회복된 모습이고, 구강내 사진(사진 7)에서 봤을때도 초진 시 치은의 형태가 퇴축되지 않고 잘 유지된 모습이다.
또 임플란트 식립 시 골질이 약해 골유착에 불리한 환경이었음에도 TSIII CA 표면의 임플란트가 좋은 골유착을 보여주었다.

임플란트를 식립한지 3년 7개월이 지난 2016년 6월에 환자분을 Follow-up할 수 있어서 파노라마 촬영을 시행했다. (사진 9)
임플란트 주변에 치조골은 안정적으로 유지됐고 특히, 임플란트 상방에 피질골 line이 선명하게 안정된 모습을 보여주고 있었다.

환자분의 최근 F/U은 임플란트 식립 후 약 9년 정도 경과된 시기이다. (사진 10~14)
약 9년 정도 경과된 시점에서도 방사선 사진상 특히, CT 사진상에도 안정된 변연골의 모습과 피질골 line이 잘 유지되고 있고, 구강내 모습에서도 치은퇴축 없이 치료 종료 시 유지되었던 치은 형태가 잘 유지되고 있다.
이 증례에서 보이는 것처럼 TS III CA 표면의 임플란트는 친수성 성질을 높여 불리한 골질의 상황에서도 좋은 골 유착을 이루어내고 장기적으로도 매우 안정된 골반응을 보여주는 것을 확인할수 있었다.
다음 호에서는 CA표면의 임플란트 특징과 상악동저까지 잔존골이 부족하여 상악동 측방접근법을 이용한 증례에서의 장기적 안정성에 대해 살펴보도록 하겠다.