본 연구의 목적은 상악동 거상술 시행시 anorganic bovine bone(Bio-Oss)를 골증대 물질로 자가골을 사용한 경우와 사용하지 않은 경우, 그리고 멤브레인을 사용하지 않은 경우(대조군)와 단기 흡수 멤브레인(Bio-Gide)을 사용한 경우와  비흡수성 멤브레인(Gore-Tex)을 사용한 경우에 있어 골형성과 임플란트 생존률 비교를 하고자 함이다.

51명의 환자에 상악동 거상술이 시행(38 unilateral, 13 bilateral) 되었으며, 135 개 임플란트는 delayed로 식립하였다. 조직형태학적 데이터값은 골이식 6-10개월 후 임플란트 식립시에 얻었다. Bio-Gide와 Gore-Tex를 사용한 경우, 그리고 멤브레인을 사용하지 않은 경우, 각각의 vital bone 형성은 17.6%, 16.9%, 및 12.1%였다. 총 135개의 임플란트 식립 중 3개의 실패가 있었다(Bio-Gide 2건, Gore-Tex 1건 등). Vital bone formation과 임플란트 생존에 관하여 멤브레인 그룹간에는 커다란 차이는 없었다(Int J Periodontics Restorative Dent 2005; 25:551-559.)

*본 논문은 2005년 Quintessence Publishing Co.,Inc.에 게재된 논문을 발췌 · 요약한 것입니다.

구치부 상악에서는 잔존 치조골의 높이가 충분하지 않은 경우 임플란트 식립에 장애가 된다. 이는 치아소실, 치주질환으로 인한 골소실 및 상악동의 pneumatization, 또는 이런 이유들의 복합질환으로 인해 치조골 흡수가 일어났기 때문이다.

상악동 거상술은 1977년 Tatum1 에 의해 처음 소개되었고, 1980년에 Boyne and James2에 의해 출판되었다. 그 이후, 상악동 거상술은 많은 임상가들이 개선하면서 오늘날 접하는 lateral window 테크닉으로 발달하며, 3가지 접근법, 다양한 골 대체재, lateral window에 대한 멤브레인 사용 등을 포함하게 되었다.

치주유도 조직재생술4'5, 보철유도 재생술(GBR) 및 상악동 증대술 등에 대한 조직적인 검토는 차단막 멤브레인이 효과적이라는 것을 보여주었다. 많은 연구자들이 상악동 증대술에서의 차단막 사용에 대한 결과를 보고했으며8-12, 일부 연구는 차단 멤브레인이 있는 경우와 없는 경우에 대한 것이었다.13-16, 그러나 여러 다양한 종류의 멤브레인으로 비교 연구를 진행한 경우는 없었다.

비흡수성 차단 멤브레인이 차단기능을 하기 위해서는 고정해서 안정화시켜야 한다. 안정적인 구조를 위해서는 강직도가 있어야 한다. 그러나 (비흡수성은) 골 표면에 적합시키기 어려워 골이식재 안정에는 도움이 되지만 연결조직은 배제시키게 된다. 더구나 이들 멤브레인은 flap surgery를 통해 제거해야 하므로 환자에게는 질병율을 높일 수도 있다. 일부 흡수성 멤브레인은 이런 강직도가 없어 lateral sinus wall에 잘 적합하도록 되어 있다. 강직도가 없다고 해서 불리할 것은 없다. Sinus graft는 내부에서 이루어지기 때문이다. 대부분의 흡수성 멤브레인은 비흡수성 멤브레인에 비해 제한적인 기간에만 차단기능을 한다. 이 기간은 1~6개월 정도이며, 때로는 필요한 효과를 얻는 데는 충분하지 않은 경우도 있다.

Method and materials
본 연구는 1993년 뉴욕대학(NYU)의 임플란트과에서 시작한 진행형 상악동 거상술 연구의 일환이다.

절대금기증(예를 들어, 통제되지 못한 당뇨, 장기적인 스테로이드 사용자, 혈액 장애)이 있는 환자들은 본 연구와 임플란트 치료에서 배제하였으며, 상대적인 금기증(조절성 당뇨나 흡연자등) 환자는 포함하였다.  모든 연구 참여자들은 동의절차를 통해 해당 양식에 서명하였고, 본 연구기간중 어느 때라도 동의를 철회할 수 있는 권리가 있었다. 본 연구의 프로토콜은 NYU Institutional Review Board (H11302-01B)에 의거한 것이다.

Surgical procedure
본 연구에서 사용한 lateral window 시술 프로토콜은 이미 과거에 상세하게 보고된 방법이다.
64건의 증대술간의 유일한 시술법의 차이는 lateral window에 멤브레인을 사용하지 않은 것, 흡수성 또는 비흡수성 멤브레인을 사용한 것을 포함했다는 점이다. 모든 상악동은 100% 골대체제(Bio-Oss) 또는 상악 tuberosity나 하악 ramus에서 채취한 자가골 20%를 Bio-Oss와 혼합하여 이식하였다. 비흡수성 멤브레인은 e-PTFE (Gore-Tex)를 사용하였고, 흡수성 멤브레인은 콜라겐(Bio-Gide)를 사용하였다. 모든 시술 및 보철과정은 임플란트 교수진의 감독하에 실시되었다. University of Minnesota의 조직연구소에서는 vital bone content에 대한 블라인드 조직형태학적 분석을 실시하였다.

 

 

 

 

 

 
 

Implant survival data
임플란트 생존률 데이터는 식립후 최소 1년 이상된 것을 대상으로 하였다.

Results
조직시편에서는 모든 시편에서 Bio-Oss 입자 근접부에서 골형성이 이루어졌음을 나타냈다. 그림 1~3은 멤브레인 사용안함, Gore-Tex, Bio-Gide 그룹을 나타내며, 이들의 vital bone formation은 각각 14%, 30%, 30%를 나타냈다. 모든 undecalcified 시편은 Stevenei blue and van Gieson stain으로 착색했으며, 10배율 또는 20배율로 확대한 것이다.

Discussion                                                                                                                                                      시술법이 진화하면서, 다양한 이식재, lateral window에 적용하는 차단멤브레인 및 형태학적으로 매크로 및 마이크로 임플란트등 다양한 술식법 역시 진화해왔다. 이런 진화는 상악동 이식재료에 심어진 임플란트의 성공률을 더욱 높여주게 된다. 임플란트 식립 전에 치아주위의 GTR 및 보철적 접근의 GBR등에 대하여 체계적인 문헌 등을 통해 성공적인 결과 자료가 나오고 있다.

이는 lateral window상에서 차단용 멤브레인을 사용하는 것이 유용하다는 현재까지의 연구를 뒷받침할 수 있는 근거가 되고 있다. 이들 연구에서는 상악동 이식이나 window시술시 멤브레인을 사용하면 bone formation이 더 좋아지고 임플란트 생존률도 높아진다는 연구를 인용하고 있다. Bilateral 상악모델을 이용한 Tarnow et al15 은 멤브레인을 사용한 sinus가 사용하지 않은 경우보다 두 배의 vital bone formation을 나타냈다는 것을 나타냈다.

현재의 연구에서는 Tawil and Mawla16 and Froum et al,14는 control side에서 멤브레인을 사용한 쪽의 임플란트 생존률이 더 높음을 나타내고 있다(도표3). Wallace and Froum7 등도 lateral window상에 멤브레인 차단막을 사용한 경우(멤브레인을 사용한 경우 5, 사용하지 않은 경우 15) sinus graft내의 임플란트 생존률이 더 높음을 20개 연구를 통해 나타냈다(93.6% vs 88.7%).

 

 

 

 

 

표 1에서 나타나듯이, 본 연구는 sinus graft내에서의 vital bone 형성이 비흡수성 멤브레인이나 바이오흡수성 멤브레인을 사용했을 때(각 각 16.9% and 17.6%) 멤브레인을 사용하지 않은 sinus graft(12.1%) 보다 크다는 것을 보여주고 있다.
 
멤브레인 그룹간에는 통계학적인 차이는 없었다. 멤브레인 그룹은 멤브레인을 사용하지 않은 그룹에 비해 높았으나, 이들 그룹의 견본이 너무 적어 통계학적 비교는 할 수 없었다. 더구나 표2에 나타난대로, 비흡수성과 흡수성 멤브레인 그룹간(97.8%와 97.6%)에는 큰 차이는 없었다. 이들 연구는 Zitzmann et al.28 이 행한 5년간의 prospective 연구 결과로 비교한 것이다. 이 연구에 따르면 Bio-Oss/Gore-Tex 또는 Bio-Oss/Bto-Gide 조합간에는 임플란트 생존률에 있어 통계학적 차이는 거의 없었다.

Sinus bone 대체이식재료서 이종골(Xenograft)의 유효성은 요인들의 결합 결과이다.
가장 중요한 것은 cancelfous xenograft의 osteoconductive 능력은 입자 크기에 달려있다는 점이다.
더구나 xenografts 공급 미네랄은 골형성이 필요하며 골밀도는 이식재에 안정을 부여하여 임플란트 식립을 가능케 한다. 이들 이식재는 완전히 흡수되지 않으므로 밀도가 유지된다.

 

 

 

 

 

 

그림 4에서 나타내고 있는 조직학적인 시편은 이를 잘 나타내고 있다. 특히, 표면의 대부분에 vital bone이 형성되어 있다. 또한, 중요하게 잔존하고 있는 Bio-Oss입자는 모든 시편에 존재하고 있으며, 이들 입자들은 vital bone으로 둘러싸여 있다. 임플란트를 이들 성숙한 골 이식재 위에 심는다면, 식립과정이 2차 상처를 만들고 출혈을 야기한다. 임플란트 표면은 특히 텍스쳐 처리가 되어 있는 경우, 이들 blood clot을 함유하여 결국 BIC를 높여 골결합을 만든다. Rosenlicht and Tarnow,29 Valentini et al,3C and Scarano et aP1 등의 상악 sinus에서 추출한 조직학 결과를 살펴보면 임플란트 표면에서는 xenograft 와는 직접적인 접촉을 살펴볼 수 없었다. 이는 잔존 xenograft가 BIC의 가능성을 방해하지 않으면서도 결과적으로 성숙한 이식재의 미네랄 함유를 높여준다는 것을 나타낸다. 이는 Valentini et al, Hising et al, Hallman et al, Yildirim et al, and John and Wenz
등이 이들 이식재를 이용한 후 임플란트 생존율을 높인 것을 잘 나타내고 있다. 표 4에 나와있듯이 New York University sinus 연구와 이들 조직형태학적 연구에서는 이식재 사용후 6~12개월의 간격에서 각각 25%, 50%, 25%의 순서로 vital bone, connective tissue, 그리고 잔존 xenograft의 비율을 나타냈음을 보여주고 있다.

잔존 xenograft 양중에서 잔존 25%는 vital bone 함유에 따라 실제로 type 2 밀도의 bone처럼 기능하는 3 또는 4 타입으로 분류된다. 이들 관찰된 조직학적 및 손상회복 현상은 상악동 증대술에 골 대체 이식재가 사용되는지 또는 자가골 100% 더 성과가 나은지에 대해 보여주고 있다.

Conclusions
본 논문은 조직 및 조직형태학적인 관점에서 멤브레인 없이 Bio-Oss를 사용한 경우와 비흡수성(Gore-Tex) 및 흡수성(Bio-Gide) 멤브레인을 lateral window상에서 접근한 경우, vital bone formation과 임플란트 생존률의 연구 결과를 보여주며, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다:

1. Sinus grafts내의 vital bone formation이 window상에 멤브레인을 사용했을 때 더 증대되었다.
2. 비흡수성 Gore-Tex와 흡수성 Bio-Gide 멤브레인간의 vital bone 형성은 유사했다.
3. Gore-Tex와 Bio-gide멤브레인의 임플란트 성공률은 유사했다.
4. Bio-oss는 grafted sinus에서 뛰어난 osteoconductive특성을 나타냈다.
5. Bio-Oss 단독 또는 최소량의 자가골을 함께 사용한 경우, grafted sinus내의 임플란트 성공률은 매우 높았다.

Acknowledgments
우리는 조직형태학적 분석을 담당했던 University 대학의 경조직 연구실의 Michael D.Rohrer과 Hari S.Prasad에게 감사드린다.

REFERENCES
*참고문헌은 지면관계상 생략하며, 요청시 제공해드립니다 -덴포라인 편집자주