EFFECT OF VARIOUS MECHANICAL TREATMENTS OF HYDROXYAPATITE-COATED IMPLANT SURFACES

Hydroxyapatite 피막 처리된 임프란트에 대한 여러가지 기계적 표면처리방법이 임프란트 표면조도 및 성상에 미치는 영향

For maintenance of exposed implant in healthy state, it is necessary to treat the surface of implant fixture and provide the surface adjustable to surrounding tissues. Variable techniques have been introduced such as citric acid and air-abrasive system to treat the failed implant. Although when the rough surface of HA coated implant was exposed to oral environment, the surface treatment method with citric acid or air-abrasive system is effective for removal of bacterial endotoxin, it is unsuccessful to prevent plaque deposition due to difficulty in removal of rough surface of HA coated implant. Thus, in this study the method that removes bacterial endotoxin and makes smooch surface without alteration of surface characteristics was studied. HA coated disc manufactured by IMZ Co. Was treated with high speed diamond bur, low speed diamond bur, stone bur, rubber point, jetpolisher. And then its surface state was examined with profilometer and SEM to evaluate the surface smoothness, and its surface component was analyzed with EDX to evaluate wheter the surface characteristics were altered or not. As a result, following results were obtained. When the surface roughness of each implant disc was measured by profilometer, the group I showed a $R_{max}\;2.11{\mu}m$ and the group II, III, IV, V showed a $R_{max2}\;4.17{\mu}m$, $7.28{\mu}m$, $8.61{\mu}m$ and $39.44{\mu}m$ respectively. That is, surface smoothness was highest in the group I and it has been gradually decreased in the group II, III, IV and V. Under the SEM examination, the group I showed relatively smooth surface and the group II showed slightly rougher surface than the group I due to partially remaining HA particles while most HA particle was removed. The group III and IV showed rough topography due to HA particles that was not grinded, and HA coated surface in group V showed very irregular surface with deep groove and prominence. In cross-sectional view, the group I showed uniform surface, and the group III, IV showed rough surface due to remaining HA particles but the thickness of HA coating was remarkably reduced. The group II has similar pattern in group I, and the group V showed about $40{\mu}m$ thickness although it was not constant. By analysis of surface component with EDX, the group II in which the grinding was effective showed a small quantity of calcium and phosphorous and the group III, IV, in which the grinding was incomplete showed calcium and phosphorus peak. In all experimental group, no other than titanium, aluminum, calcium, phosphorus was observed.

구강내 노출된 임프란트를 건강한 상태로 유지하기 위해서는 임프란트 매식체 표면을 처치하여 주위조직과 잘 적합할 수 있는 표면구조를 만들어 주어야 한다. 실패한 임프란트의 처리방법으로 구연산이나 air-abrasive system과 같은 여러 가지 방법이 소개 되었으나 HA 피막 처치된 임프란트와 같은 거친 표면이 구강내로 노출된 경우에는 구연산이나 air-abrasive system을 이용한 표면 처리방법을 세균독소 제거에는 효과적이나 HA 피막 처리된 매식체의 거친 표면 제거는 어렵기 때문에 계속되는 치태침착을 방지하기에는 효과적이지 못하므로 세균독소를 제거하는 한편 표면성상을 변화시키지 않고 평활한 표면을 만들기 위한 처리방법들을 알아보고자 하였다. IMZ사에서 제작한 HA 피막 처리된 disc에 high speed diamond bur, low speed diamond bur, stone bur, rubber point, jetpolisher를 처치하고 표면평활도를 알아보기 위하여 표면조도측정 및 주사전자현미경으로 표면상태를 관찰하고 표면성분 변화 유무를 알아보기 위하여 EDX를 이용하여 표면성분을 분석한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 각 시편에 대한 표면조도 측정 결과는 실험 I군 $2.11{\mu}m$, 실험 II군 $4.17{\mu}m$, 실험 III군 $7.28{\mu}m$, 실험 IV군 $8.61{\mu}m$, 실험 V군 $39.44{\mu}m$의 최대높이값을 나타내므로써, I, II, III, IV, V군 순으로 표면이 평활하게 나타났다. 주사전자현미경 관찰에서는 실험 I군은 비교적 평활한 면을 보였고, 실험 II군은 HA 입자가 거의 삭제되었으나 잔존하는 일부의 HA 입자로 인하여 I군보다 약간 거친 표면을 보였다. 실험 III군과 IV군은 삭제되지 않고 잔존하는 HA 입자가 많아 거친 양상을 보였으며 실험 V군인 HA 피막 처리된 면의 경우는 깊은 홈과 돌출된 부분을 가진 매우 불규칙한 표면 구조를 보였다. 시편의 단면 관찰에서는 실험 I군은 균일한 면을 보였으며 실험 III군과 IV군에서는 삭제되지 않고 잔존하는 다량의 HA 입자로 인해 거친 표면을 보였으나 HA 피막의 두께는 상당량 감소되어 나타났다. 또한 실험 II군과 I군과 유사한 양상을 보였다. 실험 V군의 경우는 일정하지는 않지만 약 $40{\mu}m$의 두께를 보였다. EDX에 의한 표면성분 분석 결과, 삭제가 가장 우수한 실험 II군에서는 calcium과 phosphorus가 소량 나타났고, 삭제가 완전하지 않은 실험 III, IV군에서는 calcium peak와 phosphorus peak를 보였다. 모든 군에 나타난 aluminum은 제조과정 중의 혼입으로 사료된다. 모든 실험군에서 titanium, aluminum, calcium, phosphorus 이외의 다른 성분은 나타나지 않았다.