• 대한치과보철학회지
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• 제49권3호
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• pp.214-221
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• 2011

연구 목적: 기존 대부분의 유한요소 연구에서는 100%의 골-임플란트 접촉을 가정하여 왔으나 인간사체연구(human retrieval study)에서는 골-임플란트 부착비율이 20-80%라고 보고되었다. 본 연구에서는 비선형 삼차원 유한요소법을 이용하여 실제적인 골-임플란트 접촉을 재현하기 위해 무작위 골접촉 양상을 비교연구하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 컴퓨터단층촬영에서 얻은 영상을 근거로 하여 제작한 골모형에 두 가지 디자인의 임플란트(MK III Br${\aa}$nemark$^{(R)}$, Inplant$^{(R)})$를 상악제2소구치에 해당하는 위치에 식립한 모형을 만들었다. 골질은 골형 2로서 Lekholm과 Zarb의 분류를 따랐다. 각 임플란트 디자인마다 두 가지(40%, 70%)의골-임플란트 접촉비율을 가정하였다. 각디자인과 골접촉율마다 5개의 모형을 제작하여 총 40 개의 모형을 만들었다. 이골-임플란트 접촉을 무작위 섞기방식(random shuffle method)으로 하였고 피질골과 해면골을 다 포함하여 골유착을 시킨 군(wholly randomized osseointegration; W)과 피질골과 해면골을 분리하여 골접촉시키기 위해서 각 0.75 mm마다 무작위 골접촉을 시킨 군(segmentally randomized osseointegration; S)을 비교연구하였다. 결과: 골-임플란트 접촉율이나 임플란트 디자인에 상관없이 W군과 S군 간 maximum von Mises strain의 평균에 있어서 유의성 있는 차이가 없었다(P=.939). 골-임플란트 접촉율이40%보다70%가 von Mises strain이 유의하게 낮았다(P=.007). 골-임플란트 접촉율이 40%일때는 Inplant$^{(R)}$과 MK III Br${\aa}$nemark$^{(R)}$의 변형율 간에는 유의성 있는 차이가 없었으나(P=.116), 골-임플란트 접촉율이 70%일때 Inplant$^{(R)}$에서는 $4886{\pm}1034\;{\mu}m/m$, MK III Br${\aa}$nemark$^{(R)}$에서는 $7134{\pm}1232\;{\mu}m/m$로서 Inplant$^{(R)}$의 von Mises strain이MK III Br${\aa}$nemark$^{(R)}$의 것보다 유의하게 낮았다(P<.0001). 결론: 골-임플란트 접촉을 가정함에 있어서 무작위 섞기방식(random shuffle method)을 이용하여 임플란트 전체에 대해서나 피질골과 해면골을 분리하여 무작위 골-임플란트 접촉을 시키든 간에 통계적으로 유의한 차이가 없어서 표본의 크기에 상관없이 둘 다 유효한 방법이라 할 수 있었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제35권4호
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• pp.235-243
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• 2019

골유착은 기능 하중을 받는 임플란트에 치조골이 직접적으로 접촉하는 역동적인 과정이라고 보고되었다. 골유착을 평가하기 위한 다양한 방법들이 시도되었고 그 중 골-임플란트 접촉 비율을 측정하는 방법이 가장 흔히 사용되고 있다. 골-임플란트 접촉 비율은 조직학적 분석을 통해서만 측정이 가능하지만 인간에서 성공적으로 골유착을 형성한 임플란트에 조직학적 분석을 시행한 연구는 많지 않다. 임플란트가 부적절한 위치에 식립되었거나, 식립 후 통증이나 감각 장애가 있는 경우, 임플란트 구조물이 파절된 경우와 같이 임플란트 제거가 필요한 경우에서만 골-임플란트 접촉 비율을 측정할 수 있기에 이는 매우 특별한 기회라고 할 수 있다. 본 증례에서는 3년간의 기능 하중을 받은 후 매식체 파절로 제거된 임플란트에서 조직학적 분석을 시행하였다. 조직 형태학적 연구 결과 임플란트 전체를 기준으로 골-임플란트 접촉 비율을 측정한 경우 대비 치조제 하부만 포함하여 골-임플란트 접촉 비율을 측정한 경우 각각 접촉 비율은 53.1%, 70.9%로 나타났다. 본 증례를 통해 비록 임플란트는 파절되었으나 생체 내에서 높은 수치의 골-임플란트 접촉 비율이 확인되었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권1호
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• pp.6-15
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• 2011

마이크로 임플란트 시술의 중요한 위험요인 중 하나로 치근접촉 문제가 있으나, 관련 연구는 결과 분석에 치중되어 있고, 치근접촉이 마이크로 임플란트 안정성 상실로 이어지는 기전에 대한 연구는 아직 미흡한 것으로 보인다. 이에, 본 연구에서는 생역학적 측면에서 그 영향을 분석하였다. Absoanchor 마이크로 임플란트(SH1312-7, Dentos Inc., Daegu, Korea) 첨부가 치근에 접촉되어 있을 때, 저작압 전달에 의한 마이크로 임플란트 변위가 인접골에 가하는 압축응력을 축대칭 유한요소모델을 사용하여 계산하였다. 요소별 응력이 해면골의 최대압축강도나, 치밀골의 비정상 골개조 임계능력을 넘을 경우 해당 요소를 순차적으로 해석모델에서 제거하며 실행한 6단계해석의 결과, 마이크로 임플란트에 인접한 해면골의 전체적인 파절과 과부하에 따른 치밀골의 비정상 골개조가 임플란트 지지력 상실에 주 요인이 될 것으로 평가되었다. 치밀골의 과부하 영역은 초기에는 치밀골판의 하부에 존재하였으나 상부로 확장되었고, 응력 재분포로 인한 감소효과 없이 양성 되먹임(positive feedback)으로 결국 치밀골 전 두께로 확대됨을 관찰하였다. 본 연구를 통해 치근접촉된 마이크로 임플란트가 인접골을 훼손시켜 안정성 상실로 이어지는 과정을 모사할 수 있었으며, 이로부터 치근접촉에 따른 마이크로 임플란트의 불량한 예후에 대한 생역학적 측면의 원인을 파악할 수 있었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권1호
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• pp.153-161
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• 2005

파이브로넥틴은 세포외기질에 존재하는 당단백질로 세포의 부착, 이동, 성장 및 분화에 관여하며, 섬유아세포 성장인자는 세포의 증식 이동 및 분화에 영향을 주는 중요한 성장인자로 알려져 있다. 최근 연구에 의하면, 파이브로넥틴은 조골세포의 타이태늄 임플란트 표면으로 이주와 증식 및 골생성을 촉진하며, 섬유아세포 성장 인자는 파이브로넥틴에 상승작용을 한다고 보고된 바 있다. 이 실험의 목적은 파이브로넥틴 및 섬유아세포 성장인자의 복합 단백질을 이용하여 타이태늄 임플란트의 골 반응을 알아보는 것이다. 체중 2.5 kg 내외의 건강한 18 마리의 웅성가토를 준비하여 무균 사육하였고, 순수 타이태늄을 절삭가공하여 직경 3.5mm, 길이 6mm 의 machined surface를 지니는 screw type 의 임플란트를 준비하였다. 사람의 유전자를 기초로, 유전자 재조합법을 통해, 적절한 primer를 이용하여 얻은 섬유아세포 성장인자를 파이브로넥틴 III 형 분절의 9-10 번 도메인에 결합시켜 얻은 복합 단백질을 준비된 임플란트에 표면처리하여 실험군으로 하였고, 표면처리하지 않은 임플란트를 대조군으로 하여, 가토의 좌우 경골에 각각 2 개씩의 임플란트를 식립하였다. 4주 후, 가토를 희생시켜 각 경골 당 한 개의 임플란트에서 뒤틀림 제거력을 측정하였고 나머지 임플란트 식립 부위 에서는 경골을 포함하는 조직표본을 제작하였다. 조직표본상에서 골접촉이 가장 좋은 3 개의 나사산의 길이를 측정하고, 나사와 접촉하는 골의 길이를 측정하여 골-임플란트 접촉도를 구하고, 같은 부위에서 나사산 사이의 면적과 골이 차지하는 면적을 비교하여 골생성률을 얻었다. 실험군과 대조군의 결과는 Student t-test 를 이용하여 신뢰도 95% 수준에서 통계학적 유의성을 검정하였다. 파이브로넥틴과 섬유아세포 성장인자의 복합 단백질로 표면처리된 임플란트와 표면처리를 하지 않은 임플란트는 뒤틀림 제거력에서는 통계적 유의성이 나타나지 않았으나, 골-임플란트 접촉도와 골생성률에서 복합 단백질로 처리된 임플란트가 통계적으로 유의하게 높은 결과를 보였다. 이상의 연구결과로, 섬유아세포 성장인자와 파이브로넥틴 복합 단백질로 처리한 타이태늄 임플란트가 주변 골 형성을 촉진시켜, 골유합을 증진시킴을 알 수 있었다. 따라서, 복합 단백질이 타이태늄 임플란트의 성공률을 높이기 위한 표면개질 물질로 이용될 가능성을 확인할 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제34권4호
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• pp.277-283
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• 2004

본 연구는 토끼의 경골에 선반가공 임플란트를 식립한 후 1, 4, 8, 12주가 경과한 다음 적출하여 골조직이 임플란트에 접촉되는 과정의 미세구조적 특성을 연구하였다. 임플란트 매식 후 임플란트에 대한 골조직의 유착을 방해하는 섬유성 결합조직의 형성은 일어나지 않았다. 4주가 경과된 조직표본의 골과 임플란트가 직접 접촉하는 부위에서 골모세포가 활성화되어 골조직과 임플란트의 직접적인 유착이 일어나기 시작하였다. 임플란트와 접하는 부위의 조직에는 가골이 형성되었고 이어서 교원섬유와 무기질이 침착되면서 광화가 진행되었다. 8주 경과된 조직에서 활성화된 골모세포는 임플란트의 접촉면에 골기질을 합성하여 골과 임플란트의 유착이 진행되었다. 이 시기에 골모세포는 골기질에 둘러싸였고, 골기질은 여러 방향으로 종주하는 교원섬유를 가지고 있었다. 12주가 경과된 조직표본에서 새롭게 형성되어 광화된 골조직과 임플란트는 두께가 약 $1{\sim}1.5{\mu}m$인 무정형의 전자밀도가 높은 물질층에 의해서 분리되어 있었다.

• 대한치주과학회:학술대회논문집
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• 대한치주과학회 2005년도 제45회 종합학술대회 연제초록
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• pp.167-167
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• 2005

• 구강회복응용과학지
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• 제25권2호
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• pp.109-123
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• 2009

임플란트 골유착의 성공과 임플란트 안정성에서 가장 중요한 것은 골의 양과 질이며 안정성을 평가하는 방법 중 하나인 주입회전력도 골질에 영향을 받는다. 임플란트를 식립할 때 모터에서 생긴 힘이 임플란트에 전달되면 임플란트는 회전력(moment)과 축력(axial force)을 갖게 되고 임플란트와 접촉한 골에서는 절삭과 압박 그리고 마찰이 일어나 응력이 생기는데 이 때 측정되는 주입회전력(insertion torque)은 골질에 따라 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 임플란트를 하악 소구치 부위 골에 식립하는 것을 가정하여 골질을 치밀골의 두께와 망상골의 밀도 그리고 하방 치밀골 존재 시로 나누고, 골의 응력과 변위를 소탄성 범위의 유한요소법으로 분석하고 유효응력(von Mises stress)과 회전력 그리고 축력을 비교 연구하여 골질이 주입 회전력에 미치는 영향을 평가하였다. 임플란트($Br{\aa}nemark$ MKIII.RP, ${\phi}3.75{\times}10.0mm$, Nobel Biocare, $G{\ddot{o}}teborg$, Sweden) 와 원통형 골모형(${\phi}9.5{\times}12.0mm$)의 유한요소 모형을 설계하고 변수로 상부 치밀골의 두께(0.5 mm, 1.5 mm, 2.5 mm)와 치밀골 하부에 망상골의 밀도($0.85g/cm^3$, $1.11g/cm^3$, $1.25g/cm^3$) 그리고 골모형 하부에 1 mm 두께의 치밀골 유무에 따라 총 7개의 모형을 만들었으며, 임플란트가 식립될 때 발생하는 유효응력과 축력 그리고 회전력을 시간대 별로 비교하였다. 임플란트 플랜지 하연이 골의 상부를 파고드는 300 msec, 중간 정도 들어간 550 msec, 완전히 들어가 플랜지 상면이 골 표면과 일치한 800 msec로 나누어 관찰하였을 때 축력은 500 msec 전후에서, 회전력은 800 msec 전후에서 최대값를 보였으며 유효응력 분포는 서로 비슷하였다. 이 같은 실험 결과를 바탕으로 축력을 영역 별로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트는 플랜지가 골을 파고들 때 축력이 치밀 골에서 가장 높았고, 회전력은 플랜지가 골상부에 걸리어 축력이 급격히 감소한 이후에 최대 회전력을 보였으며, 이 때 유효응력 분포는 플랜지와 접촉하는 골 상부에 집중되었다. 2. 임플란트 식립 시 치밀골의 두께가 두꺼울수록 축력과 회전력이 높게 나타났으며 치밀골의 두께가 축력과 회전력에 가장 큰 영향을 주었다. 3. 치밀골의 두께가 1.5 mm 이상인 경우 망상 골의 밀도가 축력에 미치는 영향은 작았고, 치밀골의 두께가 0.5 mm인 경우 망상골의 밀도가 축력과 회전력에 영향이 있을 것으로 사료되었다. 4. 양측 피질골 존재 시 축력의 합은 상부 피질골의 두께가 같은 다른 경우와 비슷하였으나 부위별 촉력은 골하부에서 양측 피질골 모형이 가장 높았고, 회전력은 하방 피질골과 접촉할 때는 피질골 두께가 같은 다른 모형보다 다소 높으나 최대 회전력은 비슷하였다. 위 결과를 토대로 하악 소구치 부위에 $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트 식립 시 골질과 관련된 요소 중에 치밀골의 두께가 주입회전력에 가장 큰 영향을 주며 망상골의 밀도를 높이는 술식도 일차적 안정성 증가에 유용할 것으로 사료되는 바이다.

• 대한치과보철학회지
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• 제58권2호
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• pp.77-85
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• 2020

목적: N-acetyl cysteine (NAC)를 탑재한 sandblasted and large-grit and acid-etched (SLA) 임플란트를 성견에 식립한 후, 조직형태학적 분석을 통하여 NAC가 SLA 임플란트 주위의 초기 골형성에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 재료 및 방법: NAC 탑재 여부에 따라 2개의 실험군으로 구성하였으며, SI 군은 NAC를 탑재하지 않은 SLA 임플란트로, NSI 군은 NAC를 탑재한 SLA 임플란트로 설정하였다. 4마리의 성체 비글 견에 두 실험군의 임플란트를 식립하고(각 군당 n = 8) 술 후 3주와 6주에 각각 2마리의 비글 견을 희생하여 식립된 임플란트 매식체와 주위 골 조직을 채취하였다. 조직 표본을 제작하고 조직형태학적 검사를 통해 골-임플란트 접촉률 및 골면적비율을 계산하였다. NAC 탑재 여부에 따른 각 실험군간 골-임플란트 접촉률과 골면적비율의 유의성을 알아보기 위해 독립표본 t검정을 이용한 통계분석을 시행하였다(α = .05). 결과: 3주차의 경우 NAC를 탑재한 SLA 임플란트가 일반 SLA 임플란트보다 약 1.5배 높은 골-임플란트 접촉률을 보였으나 통계적 유의성은 없었다(51.79 vs 35.43%; P = .185). 골면적 비율에서는 NAC를 탑재한 SLA 임플란트가 일반 SLA 임플란트보다 통계적으로 유의성 있게 높은 결과 값을 보였다(45.09 vs 37.57 %; P = .044). 6주차의 경우 골-임플란트 접촉률과 골면적 비율 모두에서 NAC를 탑재한 SLA 임플란트와 일반 SLA 임플란트가 비슷한 결과 값을 보였다(P > .05). 결론: 본 실험의 한계 내에서 NAC는 SLA 임플란트 주위의 초기 골형성에 긍정적인 영향을 미침으로써 임플란트의 골유착기간을 단축시키고 하중 부담시기를 앞당기는 데에 기여할 것이라고 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권4호
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• pp.913-923
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• 2006

목적 : 최근 발치 후 즉시 임플란트 식립은 널리 사용되는 수술 방식이다. 이 연구의 목적은 임플란트 주위 골결손시 Ca-P으로 표면 처리된 이종골을 사용하여 골재생을 평가하기 위함이다. 재료와 방법 : 두 마리의 개 모델에서 하악 소구치와 제일 대구치를 발치하였다. 발치 6주 후 trephine bur를 이용하여 7.5 mm 지름과 5 mm 깊이를 가진 결손부를 형성하였다. 이 후 이 결손부의 중앙에 3.5 mm 지름과 15mm 길이의 fixture(GS II)를 식립하였다. 결과적으로 임플란트와 주변을 둘러싸고 있는 골 사이에는 2.0 mm정도의 gap이 만들어진다. 준비된 결손부 내로 자기골 또는 $Biocera^{(R)}$를 채웠다. 각각 4주, 8주 후 조직 절편을 제작하였다. 조직학적 평가를 위해 Block biopsy를 시행하였다. 결과 : 두 집단 모두 임상적으로 골이 완전히 채워졌다. 자가골이 이식된 부위(control)의 평균 골-임플란트 접촉(BIC)은 각각 4주째 $28.2{\pm}19%$였고, 8주째 $44.9{\pm}9%$였다. $Biocera^{(R)}$가 이식된 부위(test)의 평균 BIC는 각각 4주째 $34.6{\pm}27%$였고, 8주째 $27.6{\pm}23%$였다. 자가골이 이식된 부위(control)의 평균 골밀도는 각각 4주째 $32.7{\pm}25%$, 8주째 $37.4{\pm}17%$였다. 골-임플란트 접촉(BIC)과 골밀도의 평균 비율(%)은 비슷하였다. 조직학적으로 자가골과 이종골 이식 부위 모두 주변골과 잘 조화를 이루었고 유사한 치유 양상이 관찰되었다. 자가골과 이종골 이식 부위간 유의한 차이는 없었다.(P>0.05) 결론 : 임플란트 주위 2 mm의 골 결손부위에 자가골 또는 이종골로 채운 경우 유사한 결과를 얻었다. 이 결과 임플란트 fixture 주위의 골 결손부 해소를 위해 자가골을 대체할 수 있는 재료로 $Biocera^{(R)}$를 사용할 수 있음을 보여준다.

• 대한치과보철학회지
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• 제52권1호
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• pp.9-17
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• 2014

연구 목적: 본 연구에서는 외과적으로 형성한 골 결손부에 이종골 이식과 함께 식립한 지르코니아 임플란트의 골유착에 대한 기계적 안정성과 조직학적 반응을 타이타늄 임플란트와 비교하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 6마리 돼지의 경골에 인위적으로 형성한 골 결손 부위에 대조군인 18개의 상용 타이타늄 나사형 임플란트와 실험군인 18개의 샌드블라스팅한 지르코니아(Y-TZP) 나사형 임플란트를 각각 식립하고 차폐막을 이용하여 이종골을 이식하였으며 1주, 4주, 12주후에 각각 2마리씩 희생시켜 조직 시편을 제작하였다. 식립 직후와 식립 1주, 4주, 12주 후에 각각 페리오테스트를 이용하여 임플란트의 안정성을 측정하였고, 광학현미경으로 조직학적 관찰과 조직계측학적 분석을 하였으며 주사전자현미경으로 임플란트의 표면 특성과 골-임플란트 계면을 관찰하였다. 결과: 페리오테스트를 이용한 임플란트 안정성 분석 결과, 대조군과 실험군 사이에 유의한 차이가 없었고, 조직학적 분석 결과, 각 군 모두 4주에 이식골의 재흡수와 조골세포의 활발한 활동에 의해 신생골이 형성되기 시작하였다. 골-임플란트 접촉률 분석 결과, 대조군과 실험군 사이에 유의한 차이가 있었으며(P<.05), 특히 4주와 12주에서 실험군과 대조군 사이에 2시점에서 유의한 차이를 보였다(P<.05). 골 면적률 분석 결과, 대조군과 실험군 사이에 유의한 차이가 없었다. 주사전자현미경 관찰 결과, 대조군은 균일한 다공성의 거친 표면을 나타냈고 실험군은 무정형 입자들이 불규칙하게 산재된 표면을 보여 주었다. 각 군 모두 4주에 임플란트 표면과 골 조직 사이에 빈 공간이 관찰되었고 12주에는 일부 공간에서 골 조직으로 채워진 양상을 보였다. 결론: 차폐막을 이용한 이종골 이식을 동반하는 경우 본 실험에 사용된 지르코니아 임플란트의 골-임플란트 접촉률은 양극산화 표면처리를 한 타이타늄 임플란트에 크게 미치지 못하므로 지르코니아 임플란트의 실용화를 위해서는 표면 처리 방법 등에 대한 지속적인 연구를 통한 개선이 필요하다고 사료된다.