RBM 표면처리-안정성과 생물학적 적합성 보증
연세대학교 치과대학 졸업
이화의료원 구강악안면 외과 수련
대한구강악안면 임플란트 학회 정회원
이화의료원 치과학교실 외래교수
연세 임플란트 연구회 이사
현, 서초 T's 치과 원장
Keystone Dental의 RBM 표면 처리 기술은 기존의 Mashined 타이타늄 표면보다 약 250%이상 거칠기를 주어 뼈와 임플란트 접촉면 그리고 물리적인 뼈와의 맞물림을 매우 증기시킨다. RBM 표면은 완전히 흡수되는 Calcium Phosphate Ceramic Media를 사용하여 거칠기를 생성하므로 안정성과 생물학적 적합성을 보증한다. 1997년부터 임상적으로 적용되어 있으며 최상의 품질을 인정받고 있다.
Prima를 만든 Keystone Dental은 검증된 회사이기 때문에 이 회사 제품은 믿고 쓰기 시작했다. 그리고 표면에 대한 부분은 아직까지 실패 케이스가 없다. RBM 표면은 이미 검증이 되었기 때문에 믿고 사용해도 된다. 프리마는 원장님들이 쓰기 쉬운 임플란트이기 때문에 특이한 술식을 가할 필요가 없고 안심하고 싶어도 된다.
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Xpeed, 임플란트 식립시, 코팅층 박리 없어
대한구강악안면임플란트학회 우수회원
Midas Club-MINEC Faculty
덴포토-NIC 클럽 운영자
부평수치과 대표원장
대한구강악안면임플란트학회 우수회원Midas Club-MINEC Faculty덴포토-NIC 클럽 운영자부평수치과 대표원장
임플란트 성공을 결정하는 요인에는 여러 가지가 있겠지만, 환자의 요인을 제외하면 수술적 요인과 보철적 요인 등이 있다. 수술적 요인은 Bone, Soft tissue, Fixture간의 Balance를 적절히 맞추어주는데 있고, 보철적 요인은 Force, Inflammation, Fitness간의 Balance를 정확히 맞추어주는데 있다.
일차수술에서 임플란트가 성공하려면 I.S.(초기고정)과 P.C.(일차폐쇄)를 술자가 확실히 확보하는 게 필수적이다. 여기서 임플란트의 Stability를 얻는데 Fixture의 Macro-design과 Micro-design이 매우 중요한 역할을 하고 있다 (물론 술자가 Fixture의 디자인과 Bone 상태에 적합한 수술 테크닉을 구사하는것도 또한 매우 중요하다). 하지만 환자 조건이 좋지 못한 경우엔(poor bone density, severe bone defect, osteoporosis, diabetes mellitus, etc) 임플란트의 표면처리가 매우 중요한 성공요인중 하나임에는 틀림없다.
최근 메가젠에서 출시된 Xpeed는 Blasting 처리로 최적의 표면 거칠기를 형성함과 동시에 표면두께층에 Ca2+ incorporated titanium층을 강력한 결합으로 형성시켜, 임플란트 식립시에 코팅층의 박리가 없으면서도, Ca 이온(생체활성코팅의 필수요소)의 빠르고 지속적인 방출을 야기하여 조골세포의 결합을 촉진시키며, PO4 이온과 결합하여 강력한 Bone Matrix층을 형성함으로써 Fast Osseointegration을 이루게 해주는 Bioactive surface chemistry를 부여하는 코팅 방법을 쓰고 있다. 아직 장기적이고 다양한 임상결과가 없는 상황에서 단정하긴 어렵지만, 임상에서 꽤 쓸만한 임플란트임에는 틀림없다고 보여진다.
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RBM에 이어 좋은 후속 표면을 기대한다
서울대학교 치과대학 졸업
서울 중앙 백병원 인턴 및 레지던트(구강외과)
서울대학교 치과대학원 졸업 (치의학 박사)
서울대학교 치과대학 외래교수
서울 상계 백병원 외래교수
F & I 임플란트 연구회 부회장
현, 송명구*이대희 서울치과 원장
표면 처리를 하는 이유에 대하여는 잘 알려져 있다. 그 중에서 잘 알려진 게 1. surface area의 증가 2. 3차원적인 geometric inter-locking의 증가 3. cell 차원에서의 adhesion 등 알 수 없는 bonding osteogenesis 4. biomimetic by signaling molecule 이 중에서 1,2은 잘 아시다시피 RBM 같은 것의 몫입니다. 3에서부터 SLA 나 HA 등의 역할이 두드러진다. 4부터는 세계의 많은 회사들이 노력하고 있는,BMP 등을 탑재한 growth factor 와의 결합이다. 그런데, RBM의 역할인 1,2번을 보시면 아무래도 initial stability가 더욱 중요하다는 생각이 든다. 그래서 RBM을 심을 땐 좀 빡빡하게 심는 편이다. 보통 3개월 후에 loading을 시작하지만, 때에 따라선 2개월 후에도 loading을 한다. 3번의 대표 주자가 SLA나 HA라고 생각한다. 많은 회사들이 HA 표면을 만들려고 노력하고 있다. 왜냐하면 잘만 만들면 SLA 를 만드는 것보다 공정이 쉽고, 민감하지 않으며, 유지 관리 비용이 적게 들기 때문이다. 전 상악에서는 헐겁게 들어가는 일이 많기 때문에 대부분 SLA나 HA 표면을 써서 3의 역할을 다하게 한다. 오스템의 표면은 현재까지는 RBM이고, 이제 SLA가 나오고 내년에는 HA 표면이 나온다고 한다. 현재까지의 RBM은 저는 만족스럽게 사용하고 있다. 하지만, SLA나 HA공정은 더욱 까다로우므로 시장의 냉정한 평가를 받기까지 시간이 걸릴 것이다. RBM에 이어서 좋은 후속 표면을 오스템이 생산해내길 바란다.
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Cellplus는 균일한 Pore가 생성, 초기 골융합 가속화의 안정적인 유착에 유리
경희대 치과대학 치의학 학사/석사/박사
경희대학교 부속치과병원 구강악안면외과 인턴/레지던트
경희대학교 부속치과병원 구강악안면외과 외래강사
경희대 동서신의학병원 치대병원 구강악안면외과 임상강사/임상조교수
Dentsply Friadent사는 2006년부터 Ankylos, Xive, Frialit 임플란트를 기존의 DPS 임플란트 표면처리에서 CELLplus 표면처리로 바꾸어 제조하기 시작하였다. 이것은 corundum(강옥)으로 grit blasting하고 HCl, H2SO4, HF, oxalic acid로 산부식과 중화 그리고 산화의 과정을 통해 만들어진다.
CELLplus 표면은 endosseous 부위에서 균일한 Pore가 생성되어 초기 골 융합을 보다 가속화 시키고, 3차원의 표면 형태는 짧은 시간에 뼈를 생성하는 세포의 형성과 임프란트와 뼈와의 안정적인 유착을 가속화 시켜 준다. 특히나 강한 초기고정력을 제공하는 macrostructure와 함께 이런 구멍 모양의 microstructure는 골유착을 시켜주는 세포의 부착과 증식을 독특하게 증가시키는 것으로 알려져 있다. 이러한 내용은 오랜 기간 동안의 꾸준하게 JOMI나 COIR 등의 학회지에 다수의 논문과 실험결과를 통해 학계에 보고되고 있으며 꾸준한 임상적 성공률로 안정적이고 효율적인 표면처리 방법으로 인정되고 있다.
이러한 특징의 CELLplus 표면처리는 1. 젖음성(wettability)의 증가로 골유도를 증진시키고 초기 세포부착을 증가 시키는 높은 생체친화성(biocompatibility)를 가지며, 2. 특징적인 3차원적 형태는 골유착을 증진 시키고, 3. 골유착과 발달시 세포의 부착성을 증가 시키고, 4. 형성되는 골질을 증진 시켜 장기적인 임플란트 시술의 성공을 보장한다.
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BioTite-H, 골질의 상태가 좋지 않은 상악구치부 성공율 높아
부산대학교 치과대학
뉴욕대학교 치과대학
Advanced Program in Prosthodontics
뉴욕대학교 치과대학 Implant Fellowship Program
뉴욕대학교 치과대학 치과재료학 석사
현, 월드치과 원장 부산대학교 치과대학뉴욕대학교 치과대학Advanced Program in Prosthodontics뉴욕대학교 치과대학 Implant Fellowship Program뉴욕대학교 치과대학 치과재료학 석사현, 월드치과 원장
흡수성 coating 방식을 채택한 디오 BioTite-H는 15~20㎛정도로 아주 얇게 RBM surface 상부에 처리되어 있으며 비흡수성 coating 방식과 비교하여 친수성이 우수하여 식립 직후에 임프란트 표면으로 조골세포를 신속히 끌어 당기는 장점을 가지고 있다. 또한 6~12주 사이에 HA coating이 완전히 흡수되어 신생골로 대체되게 함으로써 HA 입자가 임프란트 표면에 남아 peri-implantitis를 유발시키거나 장기간 사용 후에 분리될 수 있는 가능성을 최소화했다고 보여진다.
주로 골질의 상태가 좋지 않는 상악 구치부뿐만 아니라 골질이 양호한 부위에서도 자주 적용이 되어 높은 성공률을 보이고 있다. 3년 이상 임상에서 이용되고 있는데 높은 성공률을 보이고 있어 임상술식의 하나로 채택되는데 큰 무리는 없다고 보여진다.
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식립후 우수한 골반응과 골유착의 만남, 신흥M
프로필/ 미국 Columbia 대학 임상교수,
미국 임플란트 전문의, 미국 보철과 전문의, 치주과 전문의,
현 뉴욕컬럼비아치과의원 원장
Mg 이온이 합입된 신흥M 임플란트는 식립 후 우수한 골반응과 골유착을 나타내어 다른 임플란트에 비해 빠른 시기에 작용하는 생화학적 골유착의 가능성을 보여주고 있다. 또한 임상가의 입장에서 tool이 심플하여 사용이 편하다는 장점을 가지고 있다. 골유착을 보다 강하고 빠르게 이루기 위해 생화학적 골유착과 기계적 골유착을 한꺼번에 이를 수 있는 화학적 표면 재질이기에 다른 임플란트와 분명한 차별화된 점을 띄고 있다고 생각한다. 신흥M은 레이어가 광법위하게 넓으며 비교적 골질이 푸석푸석한 경우에 잘 맞는다.
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충분한 표면적을 제공할 수 있는 표면을 선택해야
부산대학교 치과대학
서울대학교 치과대학원
삼성의료원 전공의 수료
강북삼성병원 임상교수
홍익병원 치과과장
현) 플래티넘 치과 원장
표면 처리에 대한 많은 논의가 있어왔고, 어느 표면이 제일 우수하다고 이야기 하는 것은 상당한 논쟁의 소지가 있다고 생각합니다. 하지만, 단순히 표면적만을 생각하는 면에서의 비교는 그리 어렵지 않을 수 있습니다. 시중에서 판매되는 제품을 구매하여 전자현미경(SEM)사진을 찍어봄으로써 단순비교를 할 수 있습니다. 제가 선호하는 표면은 SLA(Sandblast Large grit Acid etch)입니다. 말 그대로 비교적 큰 입자로 sandblasting한 후 산처리 하는 방식으로 Large grit은 임플란트 표면에 비교적 큰 표고차(물결 모양)를 만들어 내고, 차후에 산처리 함으로써 이미 형성된 표고차에 미세 돌출-함입부를 형성하는 방식입니다. 국산임플란트의 절반 이상에서 사용하고 있는 RBM(Resorbable Blast Media)표면은 제조과정의 편의성은 있지만, 사진1,2에서(RBM 1,2) 보는 바와 같이 같은 배율에서 SLA 표면과는 차이가 있다고 생각됩니다. 또한 SLA표면이라는 것도 제조사에 따라 다른 양상(질)을 나타내는데, 사진1(SLA 1)은 SLA 표면을 가진 한 수입 임플란트의 표면을 찍은 것으로 불순물로 추정되는 이물질이 보입니다. 또한 사진2는 같은 배율에서 상당한 차이를 알 수 있습니다. 이는 SLA 표면이라고 하더라도 다 같은 수준의 제품은 아니라는 것을 시사합니다. 어느 일정 RA(평균표면거칠기)값이 골형성에 가장 유리하다는 논점을 떠나서라도, 충분한 표면적을 제공할 수 있는 표면을 선택하는 것이 좀 더 현명한 선택이라고 생각하고, 이러한 점에서 저는 SLA Surface를 선호하고 있으며, 그 중에서도 제가 사용하고 있는 SPI sytem (Thommen medical)이 가지고 있는 SLA 표면을 선호합니다.
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검증된 임플란트시스템과 표면처리를 선택하는 것이 중요
서울치대졸업
서울치대병원 보철과 수련
서울대 대학원 보철학 박사
미국샌프란시스코치대 방문교수
현재 서초부부치과 원장, - 현재 서울치대 초빙교수
아스트라 임플란트는 높은 임상적 성공률과 장기적인 안정성을 인정받아 여러 다른 회사에서 유사한 임플란트를 만들어 내는 등 선구적인 위치를 점해왔다.
그런데 과거 아스트라 임플란트의 표면은 Titanium oxide를 blast하여 rough surface를 만들었으므로 표면 오염이란 걱정은 거의 없었으나 골형성의 속도에서는 약간 불만이 있었다.
그래서 아스트라 임플란트는 1990년부터 불소를 이용한 표면처리에 관심을 갖고 십년이상의 연구와 임상테스트를 시행하여, 현재 불소를 이용한 chemically modified surface(Osseospeed)로 바뀌면서 전보다 빠르고 많은 골형성을 얻을 수 있게 되었다.
임상적으로는 과거 표면 처리 때보다 약2-3주 정도 빨리 보철물 제작에 들어갈 수 있게 된 것같고 가능한 경우에 immediate loading도 좀 더 안심하고 고려할 수 있게 되었다.
필자가 Osseospeed표면을 가진 임플란트를 사용한지 3-4년 정도 되어 장기적인 성공에 대한 장담을 하기는 아직 어려우나 현재까지는 임상에서 놀랄만한 성공률을 보여주고 있다.
임플란트 표면을 산처리할 경우 대량생산 시 균일한 산처리와 처리 후 세척과정 등이 매우 중요한데, 오랫동안 검증된 임플란트 시스템과 표면처리를 선택하는 것이 중요하다고 생각한다.
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경희대학교 치과대학 부속치과병원 병원장 역임
경희대학교 치과대학 학장 역임
대한치과마취학회 고문
현, 리빙웰 치과병원 병원장
지금은 과거의 HA와는 차원이 다른 HA Coating Implant의 시대
HA 코팅 임플란트를 사용하기 시작한 것은 1993년경부터이다. 초창기 HA코팅을 사용할 당시에는 전국적으로도 임플란트 시술하는 병원은 100여 곳이 채 안될 정도였다. HA코팅에 대한 부정적인 견해로 시술 후 3년 내 혹은 5년 내에 빠질 것이라는 우려도 있었던 것이 사실이다. 당시에는 근무하던 병원에서 HA임플란트를 사용하고 있어서 달리 다른 선택을 할 겨를도 없이 HA코팅 임플란트를 시작하게 되었는데 마침 일본 연수중 11년 된 HA코팅 임플란트에 대한 임상발표를 듣고 ‘가능성이 있다“는 확신을 얻게 되었다.
1999년경에 ‘HA 코팅 임플란트를 이용한 세미나’라는 연제로 강의를 시작하게 되었고 임플란트 연수회를 통해 HA코팅 임플란트 장점을 선생님들에게 어필하게 되었다. 물론 당시 사용했던 HA 임플란트는 지금 현재 사용하고 있는 짐머 HA 임플란트와는 차원이 다른 것이었다.
HA 코팅 임플란트가 이슈가 되었던 점은 고열이 발생하는 코팅하는 방식 때문이다. 프라즈마 스프레이(Plasnaspray)코팅의 열로 인해 HA성분 입자의 변성이 발생하는 것이다. 현재 Zimmer사의 HA코팅법은 이런 고열이 발생하지 않는 방식을 채택하고 있다. 90년도 초반에는 여러 회사에서 HA코팅이 출시되었다. HA에 대한 우려에도 불구하고 실제로는 HA를 많이 사용했다. 임상접근이 달랐던 본인은 환자의 90퍼센트 이상을 전부 동시 식립을 했다. 임플란트를 심으면서 동시에 뼈를 같이 만드는 방식이었다. 당시만 해도 뼈를 만들고 성숙한 다음에 4개월 내지 6개월 있다가 임플란트를 심었다. 하지만 이때도 동시에 다 심었다. 요즘 강의는 이 당시의 환자들의 임상데이터를 발표하는데 HA의 안정성과 가능성을 보여주고 있다고 생각한다.
HA의 가장 큰 장점은 표면이 좋다는 점이다. 임플란트에서 가장 중요한 것은 골결합과 함께 BIC가 좋아야 한다. 현재 전 세계적으로 BIC가 100%에 가까운 시스템은 전무하다. 보통은 50~70% 수준으로 HA의 경우에는 초기에 70% 이상을 얻을 수 있다. 물론, 논문에 따라 시간차이는 발생한다. Zimmer의 경우에는 초창기 사용했던 HA 코팅 개념을 그대로 유지하고 있다. 거의 20여년 가까이 변하지 않는다는 것은 이미 어느 정도 완성도 있는 단계이기 때문에 굳이 표면처리 방식을 변화할 필요를 느끼지 못한다는 이야기이다.
초창기 임플란트 표면의 대표 주자였던 Machined surface, HA coated surface, TPS Surface등의 시대에서 이제는 HA coating만 살아남았다. 물론 약간의 개선은 있었지만 HA의 저력은 꾸준히 유지되어 온 것이다. HA 코팅 임플란트는 biointegration의 의미가 적절한 표현이라고 본다.
현재 18년 정도 HA 코팅 임플란트를 잘 사용해왔는데 나름대로 몇 가지 원칙이 있다. 그 중의 첫 번째가 HA 코팅 임플란트 사용을 원칙으로 하고 있다. 골질이 우수한 경우에는 제한을 받지 않지만 골질이 좋지 않은 경우에는 골이식술도 환자에게 고생이 될 수 있어 주저하는 편이다. 최근에는 세미나에서 스트레스 없는 임플란트 수술법이나 합병증 등의 테마로 강연을 하고 있다. 강연회 참석하시는 분들께 당부 드리는 부분은 임플란트의 선택은 HA가 되었든 다른 선택이 되었든 증례에 따라, 환자의 골질에 따라 합리적인 선택을 하는 것이 바람직하다는 점이다. 수술과 회복기간에 따라 다른 치아에 대한 영향도 고려해서 비용이 들더라도 좋은 임플란트를 선택해서 환자가 빨리 저작기능을 회복시켜주는 방법이 더 좋은 방법이라고 본다.
HA코팅임플란트는 심으면서 뼈를 이식하면 하악의 4개월, 상악은 6개월이 소요된다. 단, 자가골을 꼭 사용해야 한다. 사용하는 골의 입자가 달라지면 상황은 또 다르다. 환자에 맞는 임플란트의 선택과 자가골의 사용 등은 여러 가지를 고려하는 것이 바람직하다.
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어느 임플란트건 그 회사만의 Protocol을 철저히 따라줘야 높은 성공률 보장
부산대학교 치과대학 졸업
치의학 박사
Loma Linda University-Aahen University Implant Asian section과정 이수
일본 악교합학회 인정의
부산대학교 치과대학 외래교수 역임
Nova Southeastern University : Visiting Scholar(perio-implant)
현, 새로운치과 공동원장
임플란트 표면처리는 Macro-roughness에서 Micro-roughness 로 발전해 왔고
지금은 Nano-roughness 개념까지 사용되고 있다. 예를 들면 기존의 표면에
화학적 처리를 하여 더 빠르게 더 많은 osseointegration이 일어나도록 하고 있다.
표면처리 방식에 따른 최근의 세계 임플란트 시장을 살펴보면 "SLAcive(SLA+NaCl), OsseoSpeed(Tioblast+F), Ti-Unite(양극산화법), Nanotite, Friadent plus..." 등이 개발되 있다. RBM을 채택한 대부분의 국내제조사와는 달리, 코웰-메디는 상대적으로 복잡하고 고비용 기술과 공정을 요하는 ASD(양극산화법) 표면처리 방식을 고수하고 있다.
양극산화법은 전기화학적인 방법으로 티타늄 표면에 산화피막을 형성하는 방법으로 현재가장 많이 사용되고 있는 기존의 플라즈마 분사법의 단점인 표면처리 물질의 변성이나 박리현상을 극복할수 있다. 형성된 산화피막에는 pore(200nm~2?m)를 포함한 전체적으로 rough-surface가 형성되어 있으며, Ti-산화피막과 내측의 Ti-금속간의 금속이온결합으로 경계면에 공간이나 박리가 나타날수가 없기 때문에 결합력을 향상시키고 보다 안정성을 부여할 수 있다.
무엇보다 양극산화법의 가장 큰 특징은 임플란트 표면에 "?" charge를 띠게 하여 혈액성분중 대부분을 차지하는 물분자 중 산소의 부착을 억제시킴으로써 임플란트주변의 혈액단백질농도를 증가시켜서 조골세포의 이주,증식,분화를 증진시켜서 osseointegration을 더욱 향상시킬수 있다는 점이다. 코웰-메디사의 "ATLAS"임플란트는 ASD 표면처리를 하였으며 기존의 타사 제품들과 디자인측면에서도 상당히 다른 형태를 띠고 있다. 임상에서 제일 강조하고 싶은 점은 "어느 임플란트를 식립하더라도 항상 그 회사만의 protocol을 철저히 따라줘야만 높은 성공률을 보장할 수가 있다"는 점이다. 대부분의 국내 임플란트들이 호환이 되기 때문에 A회사 임플란트 식립시 B회사 수술키트를 사용하거나 수술 protocol이 다 거기서 거기겠거니 생각하고 해당회사의 protocol을 따르지 않고 자기만(?)의 방식대로 식립할 시 발생할 수 있는 보이지 않는 error 들은 고스란히 술자의 몫으로 돌아오게 된다.
