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Korea Academy of Occlusion, Orthodontics & Osseointegration.

Crestal module의 형태

Categories: 임플란트, Date: 2014.12.19 21:37:02

초기 crestal bone loss에 영향을 미치는 2가지 디자인 요소는 fixture의 상부 형태, 즉 crestal module과 abutment connection type이다. 교합하중이 직접적으로 가해지는 부위는 crestal module 상부 근처의 골조직이다. 임플란트 수복물의 치관에 가해진 교합력은 abutment와 abutment connection을 거쳐 crestal module에 전달된다. 그리고 임플란트와 골조직과의 결합은 자연치와 달라서 치주인대가 없기 때문에 교합력이 crestal bone에 직접 전달되고 또 집중된다. 이런 이유로 abutment connection type에 따라 crestal module의 형태를 디자인한다. 일반적으로 임플란트 디자인은 픽스쳐 몸체에 나사선을 crestal module까지 혹은 못 미쳐 형성하고 좁은 공간의 이행부를 가지고 어버트먼트 연결부로 진행한다. 이런 crestal module의 수평형태 부위를 기준으로 fixture 본체와 어버트먼트가 butt joint로 연결되는 디자인은 external hex screw connection에서 흔히 볼 수 있다. 그리고 이 디자인은 internal hex screw connection 혹은 다양한 기하학적 형상의 screw connection에 비슷하게 적용되고 있다.

실제 임상에 있어서 교합력 분산은 crestal module 디자인보다 connection의 차이에 의존한다. 즉 abutment와 fixture 사이에 cold welding이 일어나는 connection type은 crestal module에 직접적으로 교합하중이 전달되고, abutment와 fixture 사이에 ‘gap movement’가 발생하는 connection type은 external이거나 internal에 관계없이 모두 fixture에 교합력이 직접 전달되지 않는다. Gap movement는 abutment가 fixture의 crestal module에 butt joint의 형태로 screw 고정으로 연결되기 때문에 발생한다. 그리고 이와 같은 micro-movement는 crestal module 주변의 bone loss를 유발한다. 반대로 모스 태이퍼Morse taper나 락킹 태이퍼locking taper를 이용한 connection type은 금속 사이의 간극이 cold welding으로 밀착 결합하여 교합력을 crestal module을 통해 fixture 전체에 전달한다. 그리고 이런 cold welding의 부가적인 장점은 abutment와 fixture 연결 사이의 간극이 없기 때문에 세균이 통과할 수 없는 밀봉hermetic sealing 효과를 얻을 수 있다는 것이다. 즉 peri-implantitis 발생 시 염증의 정도가 감소되고 screw hole의 빈 공간dead space을 밀봉함으로써 악취를 예방한다. 그리고 fixture에서 abutment 이행부의 직경이 차이가 클수록 abutment와 fixture 사이의 ‘platform switching effect’가 증가한다.

Crestal module 하방으로 smooth surface의 per-mucosal zone이 형성되고 나사선이 형성된 fixture 본체와 연결된 디자인은 1 stage surgery protocol을 사용하는 임플란트에서 사용된다. 나사선이 형성된 부위까지 골에 삽입되고 상부 per-mucosal zone은 구강 연조직에 접촉하고 crestal module은 구강 내로 노출된다. 대합치와의 공간inter-occlusal space 문제를 해결하기 위해서 internal connection을 주로 사용하지만 external connection을 사용한다 하더라도 abutment connection type에 따른 교합력 분산의 차이로 인해 crestal bone에 주는 영향의 차이는 없다. 이런 디자인을 채택한 궁극적인 connection은 one body 임플란트이다. 어버트먼트와 픽스쳐 일체형 임플란트는 교합 하중이 직접적으로 픽스쳐에 전달되고 연결부위가 없기 때문에 픽스쳐와 어버트먼트 경계 부위의 디자인이 중요하다. 즉 픽스쳐 상부의 직경이 어버트먼트 직경으로 바로 연결되기 보다는 platform switching 형태로 디자인 한다.



그림 7. 다양한 crestal module의 디자인.

Crestal module 하방으로 smooth 혹은 rough surface의 나사선이 없는 골 유착 zone이 fixture 본체와 연결된 디자인은 교합력을 받아 초기 crestal bone loss가 시작되는 관점에서 평가하여야 한다. 이런 디자인은 Cold welding이 되지 않는 internal 혹은 external connection의 임플란트에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 이 디자인의 특징은 crestal module 바로 하방까지 혹은 thread가 있다면 첫 번째 나사선까지 초기 crestal bone loss가 진행된다. 그리고 지속적인 교합 하중에 적응성 bone remodeling이 발생하고 교합력 분산에 문제가 발생하면 골 파괴가 일어난다. 골 파괴로 인한 peri-implantitis가 발생하면 crestal module의 형태 및 표면 처리의 상태가 염증의 진행에 영향을 준다. 표면이 거치면 거칠 수록 2차적 염증으로 인한 골 파괴는 진행된다. 그리고 나사선이 존재하면 초기 골 파괴에 저항할 수 있는 기하학적 형태를 제공하지만 일단 골 파괴가 일어나면 dead space의 발생으로 염증반응을 증가시키지만 하방의 골 유착된 나사선이 골 파괴의 진행을 저지한다. Crestal module 하방으로 작은 나사선(micro-thread)의 zone이 fixture 본체와 연결된, 혹은 fixture에서 crestal module로 이행될 수록 나사선의 크기가 작아지는 형태의 디자인은 초기 crestal bone loss에 저항할 수 있는 기하학적 방어 구조를 제공한다. 이런 형태의 디자인은 cold welding이 일어나는 모스 테이퍼Morse taped의 internal connection을 사용한 임플란트에서 많이 사용된다. 즉 platform switching 효과와 함께 초기 crestal bone loss를 적극적으로 예방하려는 의도에서 시작하였으나, 실제는 모스 태이퍼 형태의 internal connection을 crestal module에 부여하면 fixture 외벽 사이에 남는 금속 두께가 한정적이라 어쩔 수 없이 나사선 크기를 감소시킬 수 밖에 없는 현실적 한계가 디자인에 반영 된 것이다. 그리고 crestal module의 모서리가 예각으로 날카로워지는 것을 감소시키고 platform switching 효과를 증대 시키기 위해 sloping shoulder를 적용하는 모양이 추가 된다. 그러나 모스 테이퍼의 영향으로 abutment의 emergency profile이 커서 switching platform 효과가 반감되고, fixture를 깊이 심으면 심을 수록 보철적 수복이 어려워지는 임상적 한계가 존재한다.

나사선이 crestal module 상방까지 형성되고 sloping shoulder 형태의 crestal module이 일정한 각도로 fixture 본체와 연결되는 디자인은 cold welding이 일어나는 모스 태이퍼Morse taper나 락킹 태이퍼locking taper의 internal connection에서 찾아 볼 수 있다. Platform switching 효과와 sloping shoulder의 조합은 peri-implant 조직의 양을 증가시켜 기능과 심미적인 임플란트 주위 환경을 구축한다. 특히 편평한 계단 형태의 ‘step sloping shoulder’의 crestal module과 결합되면 platform switching 효과가 극대 된다. 그리고 이런 효과를 위해 fixture installation은 약 2mm정도 골 하방으로 시행한다. 이런 submerged type의 fixture installation을 ‘bone base line concept’으로 생각해 보면, 어떤 connection type이라도 fixture를 깊게 식립하면 둘러쌓고 있는 주변의 골조직이 abutment connection과 crestal module 위로 형성될 수 있음을 확인할 수 있다. 그러나 자세히 관찰하면 connection type과 crestal module의 차이에 따라 수평과 수직, 즉 3차원적인 crestal bone adaptation이 다름을 알 수 있다. 즉 cold welding이 가능한 internal connection과 switching platform 디자인에서 건강한 crestal bone이 더 잘 유지 된다. 그리고 다양한 길이와 두께의 abutment 연결을 사용하면 platform switching 효과를 증대 시킬 수 있고 보철적 수복이 간편한 장점이 있다.


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