대한치과보철학회지 :Vol. 43, No. 5, 2005 상악임플랜트 Overdenture 에서 Bar Attachment 설계에따른유지력변화에관한연구 부산대학교치과대학치과보철학교실 손차영 정창모 전영찬 임장섭 정희찬 Ⅰ. 서론무치악환자의총의치치료목적은심미및기능회복에있

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수민 옹
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1 대한치과보철학회지 :Vol. 43, No. 5, 2005 상악임플랜트 Overdenture 에서 Bar Attachment 설계에따른유지력변화에관한연구 부산대학교치과대학치과보철학교실 손차영 정창모 전영찬 임장섭 정희찬 Ⅰ. 서론무치악환자의총의치치료목적은심미및기능회복에있다. 상실된치아와치조골을인공치와의치상으로대체함으로써의치환자는비교적양호한심미적결과를얻을수있으나, 잔존치조제로부터지지를받고있는의치는기능적측면에서자연치열에비해만족스러운저작효율을제공하지는못한다. 1,2) 이러한기능적문제의주원인은감소된안정성과유지력그리고하중지지능력때문이다. 3) Bränemark에의해골유착개념이보고된이래무치악환자에서골유착성임플랜트를이용한다양한보철치료가시행됨으로써기능적으로만족할만한구강기능회복이가능하게되었다. 4) 무치악환자의임플랜트보철치료는크게고정성보철물과가철성보철물로분류할수있으며, 5) 이중임플랜트 overdenture와같은가철성보철물은많은수의임플랜트식립이어렵고치조제의흡수가심하여악간거리나악골관계가좋지않은경우주적응증이된다. 6,7) 특히오랜기간총의치를사용한상악무치악환자에서는잔존치조제가흡수되고상악동이전방으로확장되어있어부가적인수술을시행하지않는한상악골전방에소수의임플랜트만을식립할수밖에없는경우가많다. 이러한경우환자의구강조건에따라후방 cantilever를가지는고정성보철물로수복이가능할수도있지만, 8) 심미성과발음문제는물론 생역학적인측면에서가철성임플랜트 overdenture 를우선적으로고려할수있다. 9,10) 임플랜트 overdenture의구성은임플랜트, attachment를포함하는지대주, 그리고 counterpart attachment를수용하는의치상으로이루어져있으며, 11) attachment는일반적으로 individual attachment와 bar attachment로구분할수있다. 12) Individual attachment는구강위생관리가용이하고, 제작과정이간단하며, 경제적이다. 13) 이에비해 bar attachment는임플랜트간에일차적인 splinting 효과를얻을수있고, 의치의유지력과안정성의측면에서도우수하다. 14) Overdenture에서 attachment system의선택은임플랜트지지골로의기능하중전달뿐만아니라의치의유지력과안정성에영향을미친다. 부적절한 attachment system의선택으로인한과부하는보철물의파절이나, 15) 임플랜트경부주위에서변연골흡수를야기할수있다. 16) 또한 attachment가기능적으로충분한보철물의유지력을제공하지못하거나, 유지력소실이빠르게일어날경우에는의치의탈락으로인한기능적인문제뿐아니라심리적인불안감을초래할수있다. 17) 의치의유지력은일차적으로 attachment system의초기유지력에의해서결정되어지고의치사용기간에따른 attachment의마모, 변형, 파절그리고부식등에의해이차적인영향을받는다. 의치의적정유 650

2 지력에관한연구보고는많지않지만, 음식물의점착성을고려할때각의치당 N의유지력이필요한것으로알려져있다. 18,19) 의치의유지력이작을경우에는의치의장착과철거는용이하지만의치탈락의가능성이높아진다. 반면유지력이너무클경우구강내기능시의치가안정적으로유지될수는있으나의치의장착과철거가어렵고, 이러한착탈과정에서임플랜트에유해한힘이가해질수있다. 20) 따라서임플랜트 overdenture의 attachment systems 에대한초기유지력과사용기간에따른유지력소실은장기적으로성공적인임플랜트 overdenture 치료를위해고려되어야할매우중요한요소라고할수있다. 과거하악임플랜트 overdenture에있어서 attachment system이유지력에미치는영향에관한다수의연구가보고된바있으나, 5,13,21) 상악 overdenture의경우에있어서는 attachment system 선택이나설계에지침이될수있는유지력에대한연구가미흡한실정이다. 이에본연구에서는상악무치악전방부에식립된네개의임플랜트를이용하여 bar attachment를제작할경우여러형태의 attachment system의설계와반복적인착탈에의한 attachment 의노화가의치의유지력에미치는영향에대해알아보고자하였다. Ⅱ. 연구재료및방법 1. 상악골복제모형제작및임플랜트식립중등도의골흡수가일어난상악무치악궁을실리콘 (Dublisil-15, Dreve dentamid GmbH, Germany) 으로인상을채득하여에폭시레진 (JRA-323, Jeungdo Chemical Co., Korea) 으로상악골복제모형을제작한후, 모형의안정성을위하여기저부를형성하였다. 복제모형의치조정을평탄하게하여임플랜트식립이용이하도록한후상악동전방부로추정되는양측제 1 소구치사이에직경 4 mm, 길이 15 mm의나사형 AVANA 임플랜트 (AF1B026, Osstem Implant Co., Korea) 네개를좌우대칭으로중심간거리가 14 mm가되도록같은높이로평행하게식립하였다. 잔존치조제와구개부위에 2 mm 두께가되도록 baseplate wax를이장하여점막조직을재현하였다. 2. 보철물제작 1) 작업모형제작및인공치아배열임플랜트에 square impression coping(icfr500, Osstem Implant Co., Korea) 을연결하고실리콘인상재 (Imprint II, 3M-ESPE, U.S.A.) 로인상을채득한다음기공용아날로그를연결하고초경석고 (Die- Keen, Heraeus Kulzer, U.S.A.) 를부어보철물제작을위한작업모형을제작하였다. 레진기록상과왁스교합제를제작하고반조절성교합기에임의평균법으로작업모형을부착한후인공치 (Endura artificial teeth, Shofu Co., Japan) 를배열하였다. 다음재부착용 jig 를교합기하체에고정시키고인공치교합면의석고 index를제작하여, bar구조물의납형제작과실험의치의인공치배열에이용하였다. 2) Bar 구조물제작작업모형의기공용아날로그에 non-hexed gold UCLA abutment (GCR100, AVANA implant system, Osstem Implant Co., Korea) 를연결한후다음과같이 attachment의종류, cantilever 유무에따라 5가지 bar 구조물의납형을제작하였다. 완성된납형을통법에따라매몰한후제4형금합금 (Super 45, Soo Min dental alloy Co., Korea) 으로주조하고연마하였다. (1) 제 1 형 : Cantilevered Hader bar using clips 4 mm높이의 Hader bar(preci line Co., Swiss) 를치은에서 1 mm떨어지도록 gold UCLA abutment 사이에연결하고후방에 10 mm길이의 cantilevered Hader bar를추가로부착하였다 (Fig. 1). 세개의플라스틱 clip이정중부와양측 cantilevered bar의중앙에위치되도록하였다. (2) 제 2 형 : Hader bar using clips without cantilever 제 1 형과같이 Hader bar를 gold UCLA abutment 651

3 Fig. 1. Attachment system of type 1. Fig. 2. Attachment system of type 2. 사이에연결하였다 (Fig. 2). 후방 cantilever는없으며, 세개의플라스틱 clip이각 Hader bar의중앙에위치되도록하였다. (3) 제 3 형과제 4 형 : Hader bar using clip and extra-coronal universal hinge resilient attachments(era) 이 attachment system은정중부에한개의플라스틱 clip 과양측후방에두개의 ERA 가위치되도록설계하였다. Hader bar를 gold UCLA abutment 사이에연결하고 bar 구조물의양측후방으로 ERA의 matrix(apm Stern Gold Co., U.S.A.) 를부착하였다 (Fig. 3). (4) 제 5 형 : Bar using magnet attachment Gold UCLA abutment 사이를 pattern resin (Pattern resin, GC Co., Japan) 으로연결하여 milling하고 3개의 magnet keeper (Magfit, EX600 AICHI STEEL Co., Japan.) 를 abutment 사이 Hader bar 중앙에부착시켰다 (Fig. 4). 3) 실험의치제작실험의치제작을위해각 bar 구조물을작업모형에위치시킨후정해진위치에플라스틱 clip이나 ERA 또는 magnet의기공용아날로그를삽입또는부착하고 undercut 부위를 block out 하였다. 인공치를교합면석고 index에재위치시키고고정한후구개부를제외한잔존치조제를피개하는납의치상을형성 652

Fig. 3. Attachment system of type 3 and 4. Fig. 4. Attachment system of type 5. 하였다. 통법에따라매몰하여열중합형의치상용레진 (Acron MC. GC dental industrial Co., Japan) 을전입, 온성하고연마하여실험의치를완성하였다.

인상재경화후의치를철거하고잉여인상재를제거한다음각실험용의치의기공용아날로그들을환자용플라스틱 clip 이나 ERA patrix ( 제 3형 : orange male, 제 4형 : white male) 로교환하였다. Magnet은 direct autopolymerizing resin (ADFA, SHOFU Inc., Japan) 을이용하여의치에부착하였다.

4 Fig. 3. Attachment system of type 3 and 4. Fig. 4. Attachment system of type 5. 하였다. 통법에따라매몰하여열중합형의치상용레진 (Acron MC. GC dental industrial Co., Japan) 을전입, 온성하고연마하여실험의치를완성하였다. 점막조직의재현을위해복제모형으로부터이장된왁스를제거한다음 bar 구조물을고정나사로고정하였고, 실험의치조직면에접착제를도포한후 light body의실리콘인상재 (Examixfine, GC Co., Japan) 를적용하고의치를 bar 구조물에완전히안착시켰다. 인상재경화후의치를철거하고잉여인상재를제거한다음각실험용의치의기공용아날로그들을환자용플라스틱 clip 이나 ERA patrix ( 제 3형 : orange male, 제 4형 : white male) 로교환하였다. Magnet은 direct autopolymerizing resin (ADFA, SHOFU Inc., Japan) 을이용하여의치에부착하였다. 제작한의치에유지력측정시필요한금속줄을연결하기위해서좌, 우측제 1대구치와전치부의정중앙에 3개의고리를주조하여 autopolymerzing resin(pattern resin, GC Co., Japan) 을이용하여부착하였다. 실험의치와 bar 구조물은각 attachment system당 3개씩총 15개를제작하였다. 3. 장착및철거의시행과유지력측정레진복제모형상에고정나사를이용하여 bar 구조물을체결하고복제모형을유압식피로시험기 (MTS Co., U.S.A.) 의고정부분에위치시켰다. 길이 12 cm의금속줄을인공치상에미리부착해둔 3개의고리에연결하고반대쪽끝은피로시험기의가동부분에고정하였다. 의치를모형상에정확하게부착시 653

검정하기위하여 one-way ANOVA와 Duncan s multiple range test를시행하였다. Ⅲ. 연구성적 Fig. 5. Retention test set-up on Univeral testing machine. 키고, 의치를탈락시키는힘이수직적으로작용하도록모형과금속줄의위치를조절하였다 (Fig. 5).

5 검정하기위하여 one-way ANOVA와 Duncan s multiple range test를시행하였다. Ⅲ. 연구성적 Fig. 5. Retention test set-up on Univeral testing machine. 키고, 의치를탈락시키는힘이수직적으로작용하도록모형과금속줄의위치를조절하였다 (Fig. 5). 의치철거시의 cross-head speed는치조제로부터의치가환자에의해철거되는속도인 50.8 mm /min 로 22) 설정하였다. 의치의세척과기능을위해구강내에서매일 5회제거하는것을기준으로하여임상적으로약 6개월에해당하는 22) 1,000회까지의반복적인장착과철거를시행하였으며, 매 200회의장착및철거후 10회씩유지력을측정하였다. 4. Attachment system 의마모및변형관찰 반복적으로장착과철거를 1,000회시행한후, dental microscope (OPMI pico, Carl Zeiss. Germany) 를이용하여제 5형의 magnet attachment 를제외한 attachment system의마모및변형정도를 25배율로관찰평가하였다. 5. 통계처리 Attachment system 간의초기유지력과 1,000회의장착및철거를시행한후의유지력을평가하고, 각 attachment system에따른유지력소실여부를 Attachment system에따라 1,000회까지의장착과철거를반복시행하면서 200회마다 10회씩측정하여얻은유지력의평균값및표준편차는 Table I 그리고 Fig. 6과같으며, 반복적인장착및철거에따른유지력변화의통계학적유의성을 Table I에함께나타내었다. 제 1형부터제 4형까지의 attachment system에서유의성있는유지력감소가나타났으나 system마다유지력소실이일어나는시기에는차이를보였다. 이중 Hader bar and clip attachment를이용한제 1형과제 2형에서는 clip의위치가다소넓게분포되어있는제 1형에서, ERA attachment를이용한제 3형과제 4형에서는 white male을부착한제 4형에서더큰유지력소실을보였다. 제 5형의경우에서는유의할만한유지력변화가나타나지않았다. Table II는 attachment system 간의초기와 1,000회반복착탈후의유지력변화에대한통계학적검정결과를보여주고있다. 초기유지력은제 1 형 (35.5 N) 이가장크게나타났고, 제 3형 (32.4 N), 제 2형 (30.6 N), 제 4형 (25.2 N) 그리고제 5형 (6.4 N) 의순으로유의성있게낮았으며 (P<0.001), 1,000회의장착및철거를시행한후유지력은제 3 형 (26.1 N) 과제 2형 (25.3 N), 제 1형 (19.1 N) 과제 4형 (18.5 N) 그리고제 5형 (6.3 N) 순으로유의성있게낮았다 (P<0.001). Fig. 7과 8은 microscope를이용하여 1,000회의장착과철거후 Hader bar and clip attachment와 ERA attachment를관찰비교한사진이다. Hader bar and clip attachment를사용한경우에서는제 2형보다 attachment가넓게분포된제 1형에서 plastic clip의변형이나마모가더크게일어났으며, ERA attachment를사용한경우에서는제 3형의 orange male보다제 4형의 white male에서더큰변형이나마모가관찰되었다. 각 attachment system 의금속 Hader bar 또는금속 ERA matrix에서는뚜렷한마모양상을관찰할수없었다. 654

Table I. Means and SD values of retentive force of attachments (Unit : newton) Number of Mean of retention* repeated removals Type 1 Type 2 Type 3 Type 4 Type 5 Initial 35.5±4.5 30.6±3.8 32.4±1.5 25.

6 Table I. Means and SD values of retentive force of attachments (Unit : newton) Number of Mean of retention* repeated removals Type 1 Type 2 Type 3 Type 4 Type 5 Initial 35.5± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±0.6 1, ± ± ± ± ±0.5 * Vertical lines connected means that are statistically similar(p>0.001). Table II. Duncan s multiple range test for retentive forces at initial and after 1,000 repeated removals of attachments Attachment After 1,000 repeated Initial System removals Type 1 A B Type 2 B A Type 3 C A Type 4 D B Type 5 E C Fig. 6. Retentive forces of attachments during 1000 repeated removals. * Types with the same letters are not significantly different(p>0.001). A. attachment system 1. B. attachment system 2. Fig. 7. Microscopic views of Hader bar and clip attachment after 1,000 repeated removals ( 25) A. attachment system 3-orange male. B. attachment system 4-white male. Fig. 8. Microscopic views of ERA attachment after 1,000 repeated removals ( 25) 655

7 Ⅳ. 총괄및고안완전무치악환자에있어서임플랜트 overdenture 치료는 attachment를이용하여유지와지지를얻는가철성보철물로서, 일반적인총의치사용에어려움을가지는환자들에게좋은평가를받고있다. 임플랜트 overdenture의성공적인치료를위해서는구강내기능시와장착및철거후의상태를주기적으로고려한의치의적정유지력을결정해야한다. 임플랜트 overdenture 치료시, 이러한최적의유지력을제공하기위해서는올바른 attachment system 선택이선행되어야하며, 이는보철물의예후와환자의만족도에직접적인영향을미친다. Bates 18) 와 Caldwell 19) 은음식물의접착성과저작시의의치유지력에관한연구에서아크릴릭레진치아를가진하악후방연장국소의치로끈적거리는과자를저작시켜유지력을측정한결과, 국소의치가본래의위치에서유지되기위해서는 N의힘이필요하며정상적인음식물을저작시에는이힘이 10 N까지감소된다고보고하였다. 본실험에서는제 1형의 attachment system에서 36.1 N으로가장큰초기유지력을보였고, 그다음으로제 3형이 32.4 N을보였으며, 제 2형이 30.6 N, 제 4형이 25.2 N 그리고제 5형이 6.8 N 순으로유지력이나타났다. 따라서제 5형의 magnet attachment를제외한나머지 attachment system들은불편감없이접착성음식을저작할수있는충분한초기유지력을제공할것으로생각된다. Naert 등 23), Burns 등 24), Petropoulos와 Smith 5) 그리고 Kampen과 Cune 13) 은 2개의임플랜트를식립한하악의임플랜트 overdenture에서 bar-clip, ball 그리고 magnet 등을이용하여유지력을측정한결과비록 attachment의종류와제조사뿐아니라실험방법에관한차이가존재하긴하지만 bar-clip attachment가가장큰유지력을보였고, ball attachment 그리고 magnet attachment 순으로낮아졌다고보고하였다. 한편 Gamborena 등 25) 은 ERA attachment의유지력에관한논문에서하나의 ERA attachment는 1.52 kg(white male) 에서 2.52 kg(orange male) 의초기유지력을나타난다고하였고, Breeding 등 26) 은 bar-clip의유지력에관한연구 에서단일 bar에 1개의 Hader clip을이용한경우초기유지력은 2.57 kg이고, 2개의 clips을이용할경우, 5.08 kg의유지력을나타난다고보고하였다. Williams 27) 등은 4개의임플랜트를식립한상악 overdenture에서여러형태의 bar attachment의유지력을측정한결과, 전방 bar에하나의 Hader clip을부착하고양측후방임플랜트원심부에 ERA attachment(white male) 를부착한경우에서유지력이가장크게나타났고, 그다음으로전방 bar에 2개그리고후방 cantilevered bar에하나씩총 4개의 clip 을부착한 system 순으로유지력이나타남을보고하였다. 이러한결과는 Gamborena 등 25) 이나 Breeding 등 26) 의연구보고뿐만아니라, 하나의전방 clip과 2개의후방 ERA attachment를이용한제 3형이 cantilevered bar를이용하여 3개의 clip을부착한제 1형보다유지력이작게측정된본실험결과와는다소상이한결과를보여준다. 이러한차이는같은종류의 attachment를사용했다하더라도제조사의차이로인해구성성분이나크기또는형태가다를수있을뿐아니라가해지는이탈력의방향및속도등실험방법이본실험과다를수있기때문으로생각된다. 여러다른연구와마찬가지로본실험결과에서흥미로운점은 5개의 attachment system의최종유지력이사용되어진각각의개별적인 attachment들의유지력을합한값으로나타나지않았다는점이다. 이러한결과는본실험과같은조건에서의치를철거하려는힘이전적으로전방에위치한 attachment에수직으로작용하기보다는, 전방 attachment들에의해이탈력에대한저항이발생하는것과동시에의치후방부가들어올려짐으로써나타나는모멘트발생때문으로해석할수있다. 따라서 Williams 등 27) 이지적한바와같이의치의유지력은 attachment의개수나종류뿐만아니라 attachment의기능적인위치에의해서크게영향을받을수있음을알수있다. 본실험에서 3개의 clip이다소일직선상으로좁게존재하는제 2형보다는 cantilevered bar를이용하여좀더넓게위치시킨제 3형에서더높은유지력을보였다는사실이나, cantilevered bar 없이 3개의 clip을이용한제 2형의유지력이 1개의전방 clip과 2개의 ERA(orange male) 를후방임플랜트의원심부에부착한제 3형의초기유지력보다작게나타났다는결과는의치유지 656

8 력에있어 attachment의기능적위치에따른모멘트저항의중요성을보여준결과로생각된다. 제 3형과제 4형을비교시, orange male을부착한제 3형이 white male을부착한제 4형보다더높은초기유지력을나타냈다. ERA attachment는 0.4 mm 의수직운동을허용하는 resilient type의 attachment로서, white, orange, blue 그리고 gray의 4종류의 male part가존재한다. White에서 gray로갈수록내부원통형기둥의폭이조금씩확대되어유지력이증가하도록설계되어있다. 그러므로 white male을부착한제 4형의 attachment system 보다 orange male을부착한제 3형에서더높은초기유지력을나타낸것은당연한결과일것이다. Magnet attachment는치과분야에서사용빈도가점차증가하게되었으며, 최근에는다양한크기, 모양, 그리고유지력을가진제품들이소개되고있다. Magnet attachment는다른기계적유지장치에비해 passive retention mechanism을가지고있으므로부하가일정한범위를넘어서면임플랜트에과도한힘을가하지않고탈락하는특징이있다. 28) 또한의치의착탈이쉽고부적절한힘이걸리지않으며방향성이없다는점들이유리하게작용하여임플랜트의장기적인보존에유리할수있다. 그러나이러한 magnet attachment는유지력에관해서명확하게정해진기준이불분명하고과학적인자료와장기적인임상자료가부족하며, 임플랜트 overdenture에사용시낮은안정성과유지력으로인해여러가지임상적문제점을야기한다. 29) 본실험에서의제 5형의경우 600g의유지력을가지는 magnet attachment를 bar상에 3개를부착했음에도불구하고, magnet 한개정도에해당하는평균 6.8N 의유지력이측정되었다. 이는 Gillings 30) 이보고한것처럼전방부에집중되어있는 3개의 magnet이, 후방부의들어올림으로인해발생하는모멘트에대해, 다른 attachment와같이적절한저항력을제공하지못했기때문으로생각된다. 또한기공과정에서불규칙적으로발생하는 magnet keeper와 magnet 사이의 air gap 으로인한유지력감소도부가적인원인이될수있을것이다. 31) 따라서본실험조건과같이전방부에소수의 magnet attachment를사용할경우에는기능적으로불충 분한유지력으로인해의치사용의만족도가다소감소될수있다. 이러한조건에서는일반적인총의치와같이가능한넓게구개전체를의치상으로피개하고후방변연폐쇄를통해유지력을증가시키려는노력이필요하다. 또한 magnet attachment를사용할경우에는치료계획시최대한임플랜트를넓게분포시키거나 milled bar 등을이용하여부가적인안정성을부여함으로써, 여러방향으로가해지는구강내기능력에좀더효과적으로저항할수있도록하는것이바람직한방법으로생각된다. 초기유지력은물론사용기간에따른 attachment 의유지력소실또한 overdenture attachment system 선택에있어고려해야할중요한요소이다. 본연구에서는하루에환자가 5회의치의장착및철거를시행한다는전제하에약 6개월정도의사용기간에해당하는 22) 총 1,000회의장착과철거를시행하였다. 비록이기간이임상적으로의치수명에비해다소짧은기간이긴하지만, 제한적으로나마지속적인유지력소실양상에대한어느정도의예상은가능하리라생각된다. 본실험결과, 제 1형에서제 4형까지의 attachment system에서는 1,000회의장착과철거후에도최소 18 N 이상의적절한유지력을제공하는것으로나타났다. 일반적으로 attachment system의유지력소실은 plastic 구조물또는금속구조물의변형, 마모그리고파절등에의해서일어날수있다. 본실험에서는 Fig. 7과 8에서관찰할수있는것처럼금속구조물의마모보다는 plastic 구조물의변형이나마모가더두드러지게나타났다. 이는임상에서경험하고있듯이 attachment system의유지력소실은주로 plastic 구조물때문이며, 적절한유지력을제공하기위해서는주기적인 plastic 구조물의교환이필요함을의미한다. 제 1형의경우, 제 2형보다 clip이상대적으로넓게분포되어있고, 반복적인착탈과정에서수직적이탈력에완강하게저항함으로써, 가해지는힘의대부분이 attachment의변형을일으키는작용을하게된다. 이에비해초기유지력이작은제 2형의경우, 의치가상대적으로쉽게착탈되기때문에 attachment 에가해지는힘이적게발생한다. 따라서제 1형에서는다른 attachment system에비해큰초기유지력 657

9 이나타나지만사용기간에따라 plastic 구조물의빠른변형과마모로인해잦은교환이요구되고장기적으로보았을때유의할만한금속구조물의마모가더조속히일어날수있음을예상할수있다. ERA attachment를사용한제 3형과제 4형의경우에서는제 4형의 white male이제 3형의 orange male보다더큰마모나변형을보였고이로인한유지력소실또한더빠르게일어났다. 이는제 4형의 white male을사용하는경우더잦은교환이필요함을의미한다. 하지만장기적인측면에서 ERA attachment male part의종류와금속구조물간의상대적인마모에따른유지력소실에관한추가적인연구가필요할것으로생각된다. 제 5형의경우, 1,000 회의장착및철거후유의성있는유지력변화는일어나지않았다. 일반적으로기존 magnet의유지력소실은사용기간에따른마모와부식에의해서일어나는것으로알려져있다. 32) 최근에는이러한유지력소실을야기하는부식문제를해결하기위해외피부분을부식저항성재료를사용하고자석은스테인리스캡으로 micro laser welding 처리하여밀봉함으로써부식방지는물론자기량의유출을차단해자력이반영구적으로유지될수있도록하였다. 하지만본연구에서는구강내의기능력및습도등의조건을재현하지못했기때문에 magnet의마모나부식에따른유지력소실에관해구강내환경을고려한심도깊은연구가필요할것으로생각된다. Attachment system을선택하는데있어서이처럼 attachment system의유지력에관한고려가중요하게선행되어야하지만, 임플랜트지지골로의하중전달에미치는영향또한고려되어야한다. 제등 33) 은골질이나임플랜트의전후방분포가불량한경우또는대합치가자연치인경우등의생역학적조건이불리한환자에서는가능한 resilient type의 attachment 를사용하거나, cantilivered bar를최소화하는것이임플랜트에가해지는과부하를예방할수있다고보고하였다. 본연구의실험적자료는구강내에서일어나는임플랜트 overdenture의초기유지력과사용기간에따른유지력소실에대한충분한설명을하기에는부족하다. 타액의존재유무, 변연부폐쇄에의한부가적인유지력등에의해초기유지력이달라질수있 고, 단순히의치의장착철거의반복에의해감소된본연구의유지력과는달리, 구강내에서는기능력, 이갈이나이악물기등의부기능적활동, 타액, 그리고치태등에의해서유지력의감소량이달라질수있기때문이다. 따라서한정된실험조건하에서시행된본연구결과는상악임플랜트 overdenture의 bar attachment 설계에따른초기유지력과장착과철거에따른유지력소실양상을분석비교하는데있어기초적인자료로만해석되어야할것이다. Ⅴ. 결론상악무치악전방부에식립된네개의임플랜트를이용하여상악 bar overdenture를제작할경우 attachment system( 제 1형 : Cantilevered Hader bar using clips, 제 2형 : Hader bar using clips without cantilever, 제 3형 : Hader bar using clip and ERA attachments-orange male, 제 4형 : Hader bar using clip and ERA attachment-white male and 제 5형 : Bar using magnets) 에따른의치의초기유지력과장착과철거를반복시행한후 200회, 400 회, 600회, 800회그리고 1000회마다유지력의변화양상을비교하여다음과같은결론을얻었다. 1. 초기유지력은제 1형 (35.54 N) 이가장컸고, 제 3 형 (32.43 N), 제 2형 (30.89 N), 제 4형 (25.22 N) 그리고제 5형 (6.79 N) 순으로낮아졌다 (P<0.001). 2. 1,000회까지의장착과철거를반복시행하는동안, 제 5형을제외한나머지 Attachment system 에서유의한유지력소실이나타났다 (P<0.001). 3. 1,000회의장착과철거후유지력소실은 Hader bar와 clip을사용한제 1형과제 2형에서는 clip이넓게분포된제 1형에서, ERA 를사용한제 3형과제 4형에서는유지력이약한 white male을부착한 4형에서크게나타났다. 4. 1,000회의장착과철거후유지력은제 3형 (26.10 N) 과제 2형 (25.30 N), 제 1형 (19.17 N) 과제 4형 (18.58 N) 그리고제 5형 (6.18 N) 순으로낮아졌다 (P<0.001). 이러한연구로부터, 상악전방부에소수의임플랜트를식립한후 bar overdenture를제작시, attachment의종류뿐만아니라 attachment의기능적인위치가의치의초기유지력및반복착탈에의한유 658

10 지력소실에영향을미치는것을알수있다. 또한본실험과같은조건하에서 Hader bar와 clip 그리고 ERA attachment를사용한경우에는초기뿐만아니라 1,000의반복착탈후에도적절한유지력이제공되는반면, magnet attachment의사용은반복착탈에따른유지력소실은없지만불충분한유지력으로인해의치사용의만족도가다소감소될것으로생각된다. 참고문헌 1. Gunne H, Bergman B, Enbom L, Hogstrom J. Masticatory efficiency of complete denture patients. Acta Odontol Scand 1982;40: Carr A, Laney WR. Maximum occlusal force levels in patients with osseointegrated oral implant prostheses and patients with complete dentures. Int J Oral Maxillofac Implants 1987;2: Bergman B, Carlsson GE. Clinical long-term study of complete denture wearers. J Prosthet Dent 1985;53: Zitzmann NU, Marinello CP. A review of clinical and technical consider- ations for fixed and removable implant prostheses in the edentulous mandible. Int J Prosthodont 2002;15: Petropoulos VC, Smith W. Maximum dislodging forces of implant overdenture stud attachments. Int J Oral Maxillofac Implants 2002;17: Misch CE. Prosthetic options in implant dentistry. In: Misch CE. Contemporary implant dentistry. 2nd ed Missouri: CV Mosby; p Engquist B, Bergendal T, Kallus T, Linden U. A retrospective multicenter evaluation of osseointegrated implants supporting overdentures. Int J Oral Maxillofac Implants 1988;3: Branemark P-I, Svensson B, van Steenberghe D. Ten-year survival rates of fixed prostheses on four or six implants ad novum Branemark in full edentulism. Clin Oral Impl Res 1995;6: Kramer A, Weber H, Benzing U. Implant and prosthetic treatment of the edentulous maxilla using a bar-supported prosthesis. Int J Oral Maxillofac Implants 1992;7: Naert I, Gizani S, Steenberghe D. Rigidly splinted implants in the resorbed maxilla to retain a hinging overdenture: a series of clinical reports for up to 4 years. J Prosthet Dent 1998;79: Davis DM. The role of implants in the treatment for the edentulous patients. Int J Prosthodont 1990;3: Zitzmann NU, Marinello CP. Treatment plan for restoring the edentulous maxilla with implant-supported restorations: removable overdenture versus fixed partial denture design. J Prosthet Dent 1999; 82: Kampen F, Cune M. Retention and postinsertion maintenance of bar-clip, ball and magnet attachments in mandibular implant overdenture treatment :an in vivo comparison after 3 months of function. Clin Oral Implants Res 2003;14: Naert I, Gizani S, Vuylsteke M et al. A 5- year randomized clinical trial on the influence of splinted and unsplinted oral implants in the mandiblar overdenture therapy. Part I: Peri-implant outcome. Clin Oral Implants Res 1998;9: Naert I, Quirynen M, Theuniers G, Steenberghe D. Prosthetic aspects of osseointegrated fixtures supporting overdentures. A 4-year report. J Prosthet Dent 1991;65: Kim JY, Jeong CM. Effect of anchorage systems on load transfer with mandibular implant overdentures: A three-dimensional 659

11 photoelastic stress analysis. J Korean Acad prosthodont 2002;40: Yea DH, Lim JH, Cho IH. A study on the changes in retention of clips used to retain implant-supported overdenture. J Korean Acad prosthodont 1998;36: Bates JF. Retention of coblat-chromium partial dentures. Dent Practit Dent Rec 1963; 14: Caldwell RC. Adhesion of foods to teeth. J Dent Res 1962;41: Cho HY. Effects of overdenture retention on the axial load of implant in the mandibular implant-supported overdenture. J Korean Acad Prosthodont 2000;38: Setz I, Lee SH, Engel E. Retention of prefabricated attachments for implant stabilized overdentures in the edentulous mandible: an in vitro study. J Prosthet Dent 1998; 80: Walton JN, Ruse ND. In vitro changes in clips and bars used to retain implant overdentures. J Prosthet Dent 1995;74: Naert I, Gizani S, Vuylsteke M. A 5-year prospective randomized clinical trial on the influence of splinted and unsplinted oral implants retaining a mandibular overdenture: prosthetic aspects and patient satisfaction. J Oral Rehabil 1999;26: Burns DR, Unger JW, Elswick RK. Prospective clinical evaluation of mandibular implant overdentures: Part I--Retention, stability, and tissue response. J Prosthet Dent 1995;73: Gamborena JI, Hazelton LR, NaBadalung D. Retention of ERA direct overdenture attachments before and after fatigue loading. Int J Prosthodont 1997;10: Breeding LC, Dixon DL, Schmitt S. The effect of simulated function on the retention of bar-clip retained removable prostheses. J Prosthet Dent 1996;75: Williams BH, Ochiai KT, Hojo S. Retention of maxillary implant overdeenture bars of different designs. J Prosthet Dent 2001; 86: Gillings BRD, Samant A. Overdenture with magnetic attachments. Dent Clin N Am 1990:34; Tokuhisa M, Matsushita Y, Koyano K. In vitro study of a mandibular implant overdenture retained with ball, magnet, or bar attachments: Comparison of load transfer and denture stability. Int J Prosthodont 2003;16: Gillings BRD. Magnetic denture retention systems: inexpensive and efficient. International Dental Journal 1984:34; Akaltan F, Can G. Retentive characteristics of different dental magnetic systems. J Prosthet Dent 1995;74: Walton JN, MacEntee MI. Problems with prostheses on implants: a retrospective study. J Prosthet Dent 1994;71: Je HJ, Jeon YC, Jeong CM, Lim JS, Hwaong JS. Effect of anchorage systems and palatal coverage of denture base on load transfer with maxillary implant-supporting overdentures: A three-dimensional photoelastic stress analysis. J Korean Acad Prosthodont 2004;42: Reprint request to: Chang-Mo Jeong, D.D.S., M.D.S., Ph.D. Department of Prosthodontics, College of Dentistry, Busan National University 1-10 Ami-dong, Seo-gu, Pusan, , Korea cmjeong@hyowon.cc.pusan.ac.kr 660

12 ABSTRACT COMPARATIVE STUDIES OF RETENTIVE FORCES IN MAXILLARY OVERDENTURE BAR ATTACHMENTS Cha-Young Son, D.D.S., M.S.D., Chang-Mo Jeong, D.D.S., M.S.D., Ph.D., Young-Chan Jeon, D.D.S., M.S.D., Ph.D., Jang-Seop Lim, D.D.S., M.S.D., Ph.D., Hee-Chan Jeong, D.D.S., M.S.D. Department of Prosthodontics, College of Dentistry, Busan National University Statement of problem: It could be hypothesised that attachments, which provide more retention against vertical and horizontal dislodgement, will be associated with more favorable parameters of oral function. Purpose: This study was to provide data of initial retentive force and retention loss of different bar attachment systems recommended for use with maxillary implant overdentures. Material and method: 4 implants were placed in the anterior region of edentulous maxilla, five different systems of bar attachment were fabricated as follows: cantilevered Hader bar using clips (Type 1), Hader bar using clips without cantilever (Type 2), Hader bar using clip and ERA attachment orange male (Type 3), Hader bar using clip and ERA attachment white male (Type 4), and Bar using magnets (Type 5). Each samples were placed in the universal testing machine for determination of retentive forces(at initial and after every 200 cycles up to 1,000 cycles). Results and Conclusion 1. Attachment type 1 showed the biggest initial retentive force followed by type 3, type 2, type 4, and lastly type 5(P<0.001). 2. After 1,000 cycles of repeated removals of attachments, significant loss of retentive forces was taken place except for attachment type After 1,000 cycles of repeated removals, the loss of retentive force between type 1 and type 2, which used Hader bar and clip attachments, was greater in type 1 that had wider clip formation. And between type 3 and type 4, which used ERA attachments, the loss of retentive force was greater in type 4 that had white male attached (P<0.001). 4. After 1,000 cycles of repeated removals, attachment type 3 showed the biggest retentive force followed by type 2, type 4, type 1 and lastly type. 5. There was no significant difference between attachment type 3 and 4, and type 4 and 1(P<0.001). Key words: Implant overdenture, Retention, Attachment 661

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7-2È£ original article OA A comparative study on accuracy of the implant torque devices for screw tightening Hi-Chan Jung 1, Chang-Mo Jeong 2 1 Graduate student, DDS,MSD Dept of Prosthodontic Dentistry, College