Ka3o Library

Korea Academy of Occlusion, Orthodontics & Osseointegration.

The‘Tenting or/and pole” effect

Categories: 임플란트, Date: 2015.01.02 20:26:50


임플란트 교합을 고려할 때 가장 중요한 근본적인 원리는 임플란트 주위 골 조직 생성과 유지의 골 반응이다. 즉 주위의 환경에 적응하는 골 조직의 생리를 알아야 픽스쳐 식립과 골 융합 혹은 유착의 과정을 이해할 수 있고 보철적 수복 후 가해지는 교합 하중에 대한 골 흡수와 생성을 조절 할 수 있다. 이런 골 반응의 이해를 기초로 외과적 및 보철적 치료 계획을 설정하여 픽스쳐를 식립하고 교합학적 기준으로 보철적 수복을 시행한다. 그리고 교합학적 예후 관찰과 지속적인 교합 조정을 시행하여야 한다.


교합학적 환경을 설정하기 이전에 외과적으로 해결해야 할 전제 조건을 가능한 가용 골의 한계에서 최대한 많은 면적의 bone support를 얻어 가해지는 교합 하중에 잘 견딜 수 있는 환경을 조성해야 한다. 물론 가용 골의 골 질과 해부학적 크기가 결정되면 외과적으로 변경 가능한 방법을 연구하여야 한다. 즉 bone compaction technique을 시행하거나 ridge splitting 혹은 socket lifting과 같은 외과적 해결 방법을 사용하여 한정적인 가용 골의 양과 질을 증가 시킬 수 있다. 이런 방법 중에 socket lifting에 의한 tenting pole effect는 가용 골의 높이가 부족한 상악 구치에 있어서 쉽고 안정적으로 사용할 수 있는 간단한 해결책으로 어버트먼트 연결에 의한 tenting pole 혹은 umbrella effect는 platform switching과 함께 안정적인 교합 설계에 적용할 수 있는 공간적 방법이다.






그림 1. 최대의 교합 지지 설계를 위한 외과적 방법으로 socket lifting을 이용한 fixture installation의 임상적 증례.
상악 소구치 부위의 상악동 막과 골 조직을 골절시켜 상방으로 밀어 올리는 socket lifting을 시행하여 가능한 길이가 긴 픽스쳐를 식립 하였다. 구개 측으로는 최대의 골 지지를 획득하면서 상악동 내로 진입한 픽스쳐는 전위된 골 조직이 혈병과 함께 새로운 골 조직으로 치유 될 수 있도록 “tenting or/and pole” effect를 제공한다. 그리고 주위 상악동을 형성하는 골벽과 최소의 공간이 형성될 수 있도록 가능한 최대 직경의 픽스쳐를 사용하여 gap distance를 감소시킬 수 있다.

상악동을 포함한 불충분한 가용 골을 갖는 상악 구치부의 픽스쳐 식립은 골 이식을 고려하여야 한다. 즉 상악동 이식술을 시행하거나 socket lifting 등등을 사용하여 불충분한 가용 골의 문제를 해결 해야 한다. 이때 기준이 되는 것은 환자의 전신적인 건강 상태와 골질 그리고 남아 있는 골 조직의 양이다. 즉 식립 하려고 하는 픽스쳐 길이의 절반 이상의 가용 골 높이가 확보되어 있다면 socket lifting을, 그 이하의 가용 골만 남아 있다면 상악동 측방을 열어 상악동 막을 거상시키고 골 이식을 시행한 후 즉시 혹은 골치유가 진행될 때까지 3~6개월 기다려 픽스쳐 식립을 시행한다. 물론 이 때에도 socket lifting을 시행하여 추가적인 자가 골 이식이 되도록 하면 더욱 좋다. 실제 임상에 있어서 방사선학적으로 측정한 가용 골의 높이는 implant site preparation에 의한 textile sensation에 의한 직접적인 측정과 많이 다르다. 특히 상악동 하방의 공간이 작으면 작을수록 방사선학적 측정치와 실제 측정치는 많은 차이를 보인다. 반대로 상악동이 크면 클수록 방사선학적 측정치와 osteotomy로 측정한 implant site preparation depth는 거의 근접한다. 그리고 상악동 중앙에 osteotomy를 형성하는 것보다는 구개 측으로 implant site preparation을 형성하면 할수록 방사선학적 측정치보다는 깊은 실측치의 bone support를 얻을 수 있다.


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그림 2. 상악 구치부에 있어서 socket lifting을 이용한 fixture installation의 임상적 증례.
상악동 막과 골 조직을 reamer를 malleting으로 골절시켜 상방으로 밀어 올리는 socket lifting을 시행한다. 그리고 가능한 길이가 긴 픽스쳐를 식립하여 최대의 골 지지를 확보한다. 구개 측 초기고정으로 픽스쳐의 초기고정을 확보하고 상악동 내로 진입한 픽스쳐와 함께 골 조직과 혈병을 밀어 올린다. 즉 상악동 내로 진입한 픽스쳐가 골 조직으로 치유 될 수 있도록 “tenting or/and pole” effect를 제공한다. 그리고 주위 상악동을 형성하는 골 벽wall과 최소의 공간이 형성될 수 있도록 가능한 최대 직경의 픽스쳐를 사용하면 gap distance를 감소시킬 수 있다. 즉 골 치유 혹은 생성이 가능한 공간을 socket lifting으로 형성하고 픽스쳐 식립의 tenting 혹은 pole 효과로 유지한다.

가용 골의 크기 한계를 극복하기 위해 사용되는 socket lifting의 기초가 되는 중요한 개념은 tenting pole effect이다. 즉 가용 골에서 구강 쪽의 crestal bone을 통한 approach로 reaming과 drilling을 혼용하여 osteotomy를 시행하거나 malleting으로 상악동 하연을 쳐서 분쇄 골절을 시킨 후 상악동 내로 밀어 넣는 과정에서 reaming에 의해 얻어진 자가 골 혹은 골 이식제를 들려 올려진 상악동 막 하방으로 골 이식하는 것이다. 그리고 픽스쳐를 식립하여 들려 올려진 공간을 유지하면 골 이식 공간을 보호하게 되어 골 치유에 최적의 환경을 제공하게 된다. 즉 픽스쳐에 의해 공간이 유지되면 골 이식의 여부와 상관없이 골 치유가 형성된 공간만큼 일어나게 된다. 즉 형성된 공간에 혈병만 형성되어도 골 생성이 일어난다는 것이다.



그림 3. 상악 구치부에 있어서 crestal approach를 이용한 socket lifting의 protocol.
상악 구치 부위의 상악동 막과 골 조직을 골절시켜 상방으로 밀어 올리는 socket lifting은 drill이나 reamer를 handle에 연결하여 수동으로 reaming하거나 mallet으로 tapping하여 시행한다. 그리고 가용골 길이보다 1/3 ~1/2 정도가 긴 픽스쳐를 핸들에 연결하여 회전 삽입 혹은 tap-in의 방법으로 식립한다. 상악동 내로 진입한 픽스쳐는 전위된 골 조직이 혈병과 함께 새로운 골 조직으로 치유 될 수 있도록 “tenting or/and pole” effect를 제공한다. 이때 가능한 픽스쳐의 초기고정을 증가시켜 상악동 내부로 밀려 들어간 자가골이 안정될 수 있도록 하여야 한다. 주위 상악동을 형성하는 골 벽과 최소의 공간이 형성될 수 있도록 가능한 최대 직경의 픽스쳐를 사용하여 gap distance를 감소시킨다. 그리고 구개 측으로 기울려 상악동 내측으로의 gap distance를 감소시키면서 가능한 최대의 골 지지를 획득하여야 골 질이 좋은 구개 측에서 안정적인 골 고정을 얻을 수 있다.

socket lifting에 있어서 tenting pole effect는 gap distance와 함께 골 치유의 가능성과 한계를 결정한다. 즉 픽스쳐에 의해 공간이 형성되었다 하더라도 주위 상악동을 형성하고 있는 골 공간의 영향을 직간접적으로 받는다는 것이다. 이런 이유로 가능한 직경이 넓은 픽스쳐를 사용해야 유리하고 너무 긴 픽스쳐를 사용하여 너무 깊게 식립하는 것보다는 잔존 가용골의 크기와 공간을 판단하여 적절한 길이의 픽스쳐를 정확한 방향으로 식립하여 tenting pole 효과의 높이와 gap distance를 조절하여 3차원적인 골 치유 혹은 생성 공간을 확보하여야 한다. 결국 socket lifting과 픽스쳐 식립에 형성된 공간과 픽스쳐를 지지하고 있는 골 고정 면적의 균형을 적절히 조절해야 하고 최소한 픽스쳐의 골 고정 면적이 공간 형성 면적보다 커야 한다. 이런 이유로 픽스쳐의 palatal anchorage가 권장된다. 상실된 상악 치아의 구개 측 치근의 위치에 픽스쳐를 식립하면 최대의 골 고정면적을 얻을 수 있으며 향후 교합 설계를 lingualized occlusion으로 시행하면 측방 교합 하중을 최소화 할 수 있다.


상악 구치부에 있어서 픽스쳐의 palatal orientation은 골 고정과 골 형성의 공간적 문제뿐만 아니라 교합학적으로도 많은 장점이 있다. 특히 상악동의 구개 측 골 벽은 골 질이 양호하기 때문에 좋은 골 지지를 얻을 수 있으며 상악동을 형성하는 cortical bone을 고정 원으로 사용하여 최대의 골 고정 효과를 만들 수 있다. 그리고 implant site preparation을 하는 동안 reaming에 의해 깎여진 골 조직이 상악동 막을 밀고 전위되어 저절로 bone grafting이 되는 효과가 있다. 특히 reamer나 drill을 handle에 연결하여 식염수 주수irrigation 없이 수동으로 osteotomy를 시행하면 깎여진 골 조직과 혈병들이 서로 뭉쳐 bone sludge를 형성하기 때문에 bone grafting 효과가 극대화 된다. 그리고 구개 측 픽스쳐는 전부가 골 지지를 받고 있고 협측 부위의 픽스쳐만 bone grafting이 되기 때문에 osseointegration의 성공 율은 최대화 된다. 또한 협측과의 gap distance는 증가하지만 공간에 노출되는 픽스쳐의 면적 혹은 형성된 골 치유의 공간이 최소화 되기 때문에 유리하다. 만약 픽스쳐의 palatal orientation을 하지 않는다면 상악동 공간이 크면 클수록 직경이 큰 픽스쳐를 사용해야 3차원적으로의 gap distance가 감소한다. 그리고 가능한 tenting pole space를 작게 하는 것이 gap distance를 감소시켜 임플란트 치료의 성공 확률을 높일 수 있다.


발치 후 골 치유 혹은 재생 능력을 촉진하기 위해서는 단계 접근법staged approach의 개념을 고려하여야 한다. 즉 발치 후 골 소실을 최소화하고 골 재생을 최대화하기 위하여 골 치유가 일어나고 있는 주변 골 높이를 최대화하여야 한다. 일반적으로 치주염으로 인한 골 파괴는 발치 후부터 즉시 멈추고 골 치유의 과정으로 진행한다. 염증성 골 파괴의 과정 중에 생산된 조직 및 조직 염증성 물질 들을 깨끗이 제거하고 나면 골 치유가 시작된다. 이때 조직학적 과정은 host factor에 의해 영향을 받는다. 그러나 골 재생의 크기와 정도는 주변 해부학적 구조에 의해 결정된다. 즉 해부학적 구조물의 기하학적 3차원 구조와 환자의 골 치유 능력이 균형을 이루는 곳까지 골 재생이 일어난다. 예를 들면 일정한 크기의 골 치유 공간이 있다고 가정하면 환자의 골 치유 능력에 따라 골 재생 공간이 결정된다. 만약 전신 건강이 좋다면 골 소실 공간의 크기에 관계 없이 주변 골 높이와 넖이와 같은 기하학적인 환경이 허용하는 한계까지 골 재생이 이루어 진다. 반대로 환자의 골 치유 능력이 감소해 있다면 골 재생은 한계가 있다. 이런 general factor과 가용 골의 해부학적 형태의 local factor의 균형balance을 고려하면 골 재생의 한계와 주변 골 공간과의 관계를 알 수 있다.



그림 4. 상악 구치부에 있어서 staged approach를 이용한 socket lifting의 임상적 증례.
상악 구치 부위의 다발성 발치와 함께 socket lifting을 staged approach를 이용하여 골 재생 혹은 치유를 증진시키고 있다. 일반적으로 치주염을 인한 골 손실은 치아를 발치하는 순간에 멈추어지고 손상된 골 조직은 전신 건강의 전반적인 영향 하에 주변 환경의 조건에 따라 골 치유의 범위와 정도가 결정된다. 즉 주변 골조직의 전반적인 높이를 기준으로 인접 골 높이에 맞추어 골 조직이 재생된다. 이 경우에 있어서는 견치 부위의 픽스쳐 식립은 인접 측절치의 원심 골 높이를 기준으로 식립 깊이를 결정하였다.
상악동 막과 골 조직을 골절시켜 상방으로 밀어 올리는 socket lifting을 시행하여 가용골 길이보다 1/3 ~1/2 정도가 긴 픽스쳐를 긴 픽스쳐를 식립 하였다. 상악동 내로 진입한 픽스쳐는 전위된 골 조직이 혈병과 함께 새로운 골 조직으로 치유 될 수 있도록 “tenting or/and pole” effect를 제공한다. 그리고 주위 상악동을 형성하는 골벽과 최소의 공간이 형성될 수 있도록 가능한 최대 직경의 픽스쳐를 사용하여 gap distance를 감소시킬 수 있다. 구개 측으로 기울려 상악동 내측으로의 gap distance를 감소시키면서 가능한 최대의 골 지지를 획득하여야 한다. 상악동 내부로 밀려 들어간 자가골은 픽스쳐의 초기고정에 영향을 받기 때문에 골질이 좋은 구개 측의 안정적인 골 고정을 이용하여야 한다. 상악 제2소구치는 가용골의 길이 감소로 인해 식립하지 못하였으며 1차 수술 후 상악동 내에 형성된 mucocele은 2차 수술 중에 터져 내용물을 suction으로 drain 하였다.

만성 혹은 급성 치주염으로 파괴된 가용 골의 일차적인 관리는 최대한 빨리 지체하지 말고 발치하는 것이다. 만약 발치가 지연되면 골 파괴는 계속해서 진행되어 임플란트 치료에 부적합한 가용골의 형태로 변형되기 때문이다. 일반적으로 발치 와의 경우는 골 파괴가 진행된 부위의 초기 연조직 치유 기간을 기다려 픽스쳐를 식립하거나 즉시 식립을 시행한다. 골 조직이 비교적 양호한 부위에 픽스쳐를 식립하여 높이를 유지하기도 한다. 즉 골 치유 동안 인접에 식립된 픽스쳐가 pole effect를 발휘하여 골 재생을 촉진시킨다. 발치 와가 넓은 경우는 직경이 넓은 픽스쳐를 식립하여 gap distance 혹은 jumping distance라 불리는 픽스쳐와 골 벽 사이 공간을 최소화하여 골 이식을 최소화할 수 있다. 이렇게 픽스쳐를 식립하여 공간을 확보하고 유지하는 방법은 상악동 골 이식술뿐만 아니라 발치 와의 골 치유에도 영향을 미친다. 이때 픽스쳐 식립 깊이는 인접 치아 혹은 인접 골의 높이에 의존한다. 건전한 발치 와는 인접치의 cementoenamel junction에서4mm 정도 하방에, 혹은 interproximal bone에서 5mm 하방에 픽스쳐 상부 crestal module을 위치시킨다. 즉 발치에 따른 치조골의 자연 흡수를 최소화 하기 위하여 적절한 위치에 픽스쳐를 식립하여 발치 와의 치유에 따른 골 흡수를 최소화 시킨다. 그리고 전치부에 있어서 발치 와의 크기에 적당한 크기의 픽스쳐를 식립하면 순측 골판을 픽스쳐가 지지하고 있기 때문에 골 흡수를 최소화할 수 있다. 발치 와에 식립된 픽스쳐가 3차원적으로 pole effect와 같은 공간적 골 재생 유도 효과를 갖는다.

만성 치주염으로 골 파괴가 진행된 환자에 있어서 발치 와의 즉시 임플란트 식립은 인접 골 높이와 비교하여 2mm 하방에 픽스쳐를 식립한다. 만약 염증성 반응이 진행 중인 경우는 발치 후 1차적인 치유를 기다려 잔존 골을 평가하고 필요하다면 골 이식을 동반한 픽스쳐 식립을 시행한다. 그리고 골 이식과 픽스쳐 식립을 나누어 하는 2 staged approach를 고려하는 것이 실패의 가능성과 범위를 최소화하고 안전한 임플란트 치료이다. 그리고 차폐 막을 사용하는 guided bone regeneration(gbr) 또한 tenting effect를 주 목적으로 하고 있으며 주변에 mini-screw를 밖아 주변의 골 높이와 비슷한 위치로 차폐 막을 유지하는 것도 pole effect를 얻기 위함이다. 그리고 titanium mesh를 사용하는 것도 같은 원리를 이용한다. 또한 healing plug를 다양한 높이로 잘라 mucoperiosteal flap를 상방으로 지지하여 주변의 골 재생을 촉진 시키는 것도 tenting 혹은 pole effect의 임상적 응용이다.



그림 5. 상악 구치부 socket lifting에 있어서 tenting or/and pole effect와 umbrella phenomenon의 임상 증례.
상악 우측 제1대구치 부위의 socket lifting의 tenting or/and pole effect와 umbrella phenomenon을 관찰 할 수 있다. 상악동 내로 진입한 픽스쳐를 따라 형성된 골 조직과 혈병이 골 재생을 유발하였으며 어버트먼트 주위의 안정적인 골 형성과 platform switching 효과와 더불어 umbrella phenomenon 으로 임플란트 주위뿐만 아니라 인접 치근의 골 높이가 증가하였다. 상악 제2 대구치 부위의 픽스쳐는 구개측으로 직접적인 골 고정에 의한 osseointegration을 유도하였으며 협측으로는 socket lifting이 시행되었다. 특히 상악 제1대구치 부위의 픽스쳐 상방에 재생된 골조직은 주변 골 환경과 격리된 형태로 상악동 내로 전위된 골 조직과 혈병이 osseogenesis 효과를 유도한 것으로 판단된다. 즉 주변 골 조직에서 신생골이 형성된 것이 아니라 이식된 골 조직과 혈병에 의해서 새로운 뼈가 재생된 것이다. 이와 같은 골 재생은 픽스쳐의 tenting 혹은 pole 효과에 의한 것이고 crestal bone의 재생과 remodeling은 어버트먼트의 pole 효과와 교합안정에 따른 umbrella phenomenon으로 인한 것이다.

socket lifting에 있어서 상방으로 tenting 혹은 pole effect와 함께 하방으로 픽스쳐의 subcrestal installation과 어버트먼트 이행부의 길이를 증가시키는 것이 platform switching 효과와 함께 또 다른 tenting 혹은 pole effect를 유도한다. 즉 픽스쳐 상방 첨단으로의 pole effect와 하방 즉 보철물 하방으로의 tenting effect를 동시에 얻을 수 있으면 최대의 골 지지를 확보할 수 있다. 즉 교합학적으로 유리한 골 지지 환경을 조성할 수 있다. 다시 말하자면 픽스쳐 상방으로도 상악동 내에 신생 골이 형성되고 하방으로도 bone base line concept에 의존하여 치조골 혹은 악골의 치유가 일어나는 것이다. 이런 골 생성 및 유지는 가해지는 교합 하중에 최적의 조건을 제공하여 임플란트 치료의 장기적인 심미 기능적 예후에 결정적으로 작용을 한다.


임플란트 주위의 골 소실과 치유 혹은 형성과 유지는 외과적 치료 기간과 교합 하중이 가해지는 보철적 기간으로 나눌 수 있으나 실제 임상에서는 치료 기간 그리고 follow-up 동안 계속해서 연장하여 조사되어야 하고 조절되어야 한다. 즉 임플란트가 빠질 때까지 지속적으로 관찰하고 교합학적으로 분석하여 향후 치료 계획에 기초 자료로 사용한다. 이런 골 반응 과정에서 나타나는 현상은 골 흡수와 생성이다. 실제 임상적 예를 들면 임플란트 주위의 골 형성과 유지가 기존의 bone base line concept을 초과해 보철적 수복 바로 아래까지 올라온 경우가 있다. 다시 말하자면 교합학적으로 안정된 경우에 있어서 교합 하중에 대한 골 반응으로 인해 골 형성이 보철적 수복물 하부의 점막 면까지 형성되는 경우이다. 마치 우산을 쓰면 비를 맞지 않듯이 교합 하중이 가해져도 보철 수복물에 의해 하방의 골 조직이 보호되는 것과 같은 현상이다. 이런 것을 umbrella phenomenon라 하고 임상적으로 흔히 관찰할 수 있다.



그림 6. 상악 구치부 socket lifting에 있어서 tenting or/and pole effect와 umbrella phenomenon의 임상 증례.
상악 구치부의 socket lifting으로 신생골의 형성을 확인할 수 있다. crestal ridge에서의 안정적인 골 형성과 platform switching 효과와 더불어 umbrella phenomenon 으로 임플란트 주위뿐만 아니라 인접 치근의 골 높이가 증가하였다. 즉 교합안정에 의해 골 조직이 재생되고 유지된 것을 확인할 수 있다.

결론적으로 tenting과 pole effect와 같은 골 재생은 몇 가지 전제 조건 하에 형성된다. 첫 번째는 최대한의 픽스쳐에 대한 골 지지를 확보해야 한다. 즉 최대한 많은 수의 픽스쳐를 사용하고 가급적이면 크기가 큰 픽스쳐를 식립하여야 한다. 즉 교합 하중에 대한 최대의 골 지지를 확보해야 한다. 두 번째는 환자 개개인에 맞는 교합 설계를 해야 한다. 환자의 교합 상태를 정확히 진단하여 최적의 하악골 중심위와 편심위 치아 유도의 보철적 수복을 시행하여야 한다. 즉 정확한 중심위 교합 접촉 그리고 교합 하중을 적절히 분산할 수 있는 편심위 치아 유도의 형성이 중요하다. 세 번째는 환자의 전신 건강이 양호하여야 한다. 즉 host factor가 좋고 담배나 알코올 중독 및 기타 골 조직의 건강에 장애가 없는 경우에 umbrella phenomenon가 나타난다. 그리고 마지막으로 bruxism과 clenching 및 과도한 교합력이 가해지는 악습관과 식습관이 없어야 한다. 이런 경우 대부분의 환자에 있어서 시간이 지남에 따라 일어나는 골 소실 보다는 골 형성과 유지가 형성되며 심미 기능적으로 예후가 좋다. 예를 들면 골 다공증 환자의 경우 임플란트 치료는 호르몬과 운동과 같은 general factor에 의해 영향을 받는다. 그리고 local factor인 악골은 저작과 발음 그리고 연하와 같은 운동을 계속하고 있기 때문에 전신적으로 골다공증이 발생하였다 하더라도 악골은 정상적인 골 생리를 유지하고 있는 경우가 많다. 즉 골 다공증과 당뇨 등등의 전신 대사성 환자에서 임플란트 치료가 가능한 이유이자 해야 하는 이유이다.


반대로 최대의 골 지지를 얻지 못한 경우에 임플란트 부위 골 조직의 생성과 유지에 직접적으로 영향을 주는 것은 교합 설계이다. 주어진 골 지지에 맞추어 적절한 교합하중이 가해지게 교합 설계를 하고 치료 한다면 최소한 골 소실을 막을 수 있다. 그리고 환자로 하여금 과도한 저작압이 가해지는 음식 섭취를 제한하고 전신 건강을 유지할 수 있다면 임플란트 주위 골 조직은 지속적으로 유지될 수 있다. 그러나 연령 증가에 따른 신체의 노화는 어쩔 수 없는 골 약화를 동반하기 때문에 교합학적으로 지속적인 관리가 필요하게 된다. 즉 보철적 수복을 다시 하거나 변경시켜 가해지는 교합하중을 조절하거나 추가적으로 픽스쳐 식립을 시행하여 상실된 교합 지지를 보충하여 전체적인 저작 효율과 교합 지지의 균형을 맞추는 것이 교합 안정에 중요하다. 그리고 이런 교합 안정은 임플란트 주위 골 조직의 지속적이 관리에 매우 중요한 요소로 작용하고 임플란트 치료의 장기적인 예후에 결정적인 역할을 한다.





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