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Method Article
본 프로토콜은 임상적 의사 결정에 기여하기 위해 체외 임플란트 표면 오염 제거 및 거칠기 연구에 사용할 수 있는 잉크 염색을 기반으로 하는 실험 모델을 설명합니다.
치과용 임플란트 표면의 오염을 제거하기 위해 다양한 기계적 방법이 제안되었으며 다양한 성공을 거두었습니다. 이 시험관 내 연구는 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 에리스리톨 분말, 폴리에테르-에테르-케톤(PEEK) 초음파 팁 및 티타늄 큐렛(TIT)을 사용한 공기 마모(AA) 시스템의 오염 제거 효율과 임플란트 표면 지형에 미치는 영향을 평가했습니다. 총 60개의 임플란트를 영구적인 빨간색 잉크로 염색하고 3D 프린팅된 Class 1A 및 Class 1B 임플란트 주위염 결손부위에 배치하여 결함 유형 및 치료 프로토콜에 따라 6개 그룹(그룹당 n=10개)을 형성했습니다. 추가로, 하나의 양성 대조군 임플란트와 하나의 음성 대조군 임플란트가 사용되었습니다. 에리스리톨 분말, PEEK 초음파 팁 및 티타늄 큐렛을 Class 1A 결함에 2분, Class 1B 결함에 3분 동안 적용했습니다. 잔류 적색 잉크 영역은 디지털 소프트웨어로 정량화하고 임플란트 표면 변화는 SEM 및 EDS를 사용하여 분석했습니다. 어떤 방법도 완전한 오염 제거를 달성하지 못했습니다. 그러나 에리스리톨 분말이 가장 효과적이었으며 잔류 잉크 비율은 24% ± 6%(p < 0.001)로 유지되었습니다. PEEK 초음파 팁은 41%± 4%의 잉크 잔류를 보였고, 티타늄 큐렛은 55%± 3%의 잉크를 남겼습니다. 모든 방법에서 유의한 차이가 관찰되었습니다. 오염 제거 효율에서 Class 1A와 Class 1B 결함 간에 유의한 차이는 발견되지 않았습니다. SEM 분석은 에리스리톨 분말과 PEEK 팁이 최소한의 표면 손상을 일으킨 반면, 티타늄 큐렛은 중등도에서 중증의 손상을 일으켰습니다. 오염 제거 효율과 표면 보존을 기반으로 하는 에리스리톨 파우더와 PEEK 팁은 임플란트 주위염 치료를 위한 안전하고 효과적인 옵션인 반면, 티타늄 큐렛은 효과가 떨어지고 상당한 표면 손상을 일으킵니다. 이러한 결과는 임상의가 임플란트 주위염 치료 계획을 세우는 데 도움이 될 수 있습니다.
치과 임플란트 치료는 전 세계적으로 누락된 치아를 대체하기 위해 가장 일반적이고 선호되는 프로토콜입니다. 장기간의 추적 연구는 완전 또는 부분 무치악 치료에 임플란트 지지 수복물을 사용하면 예측 가능한 결과와 생존 측면에서 높은 성공률을 제공한다는 것을 보여주었습니다. 그러나, 경조직과 연조직에 영향을 미치는 다양한 합병증이 임플란트의 외과적 식립 및 수복 후에 발생할 수 있다1. 2017년, 세계 치주 및 임플란트 주위 질환 및 질환 분류에 관한 워크숍(World Workshop on the Classification of Periodontal and Peri-implant Diseases and Conditions)은 임플란트 주위 조직에 영향을 미치는 질병에 대한 정의와 감별 진단을 도입했습니다2. 이 정의에 따르면, 임플란트 주위염은 프로빙 및/또는 화농 시 출혈, 프로빙 깊이 증가 및/또는 임플란트 주위 점막의 점막 가장자리 후퇴 및/또는 지지골2의 방사선학적 소실을 포함한 염증의 임상 징후를 특징으로 하는 비가역적 병리학적 상태입니다. 임플란트 주위 질환의 병인은 여러 요인에 따라 다르며, 일부 개인은 다른 사람보다 이 질환에 더 취약합니다. 개인의 특정 소인은 임플란트 주위 질환의 발병 위험을 증가시킬 수 있으며, 이는 임플란트 손실로 이어질 수 있습니다. 임플란트 주위 질환의 병인에 중요한 역할을 하는 다른 요인은 환자 관련 요인(흡연, 전신 질환, 치주 질환 병력, 구강 위생)입니다. 각질화된 점막의 상태, 임플란트 부위의 뼈 및 연조직의 양과 질; 임플란트 및 주변 조직에 가해지는 힘; 임플란트 식립 중 발생하는 합병증; 외과 및 보철 치료를 수행하는 의사의 경험과 기술2. 또한 최근 새로운 위험 평가 및 치료 개념인 임플란트 질환 위험 평가 도구(Implant Disease Risk Assessment Tool, IDRA)3가 도입되었습니다. 이 도구는 8개의 매개변수로 구성된 기능 다이어그램으로 개발되었으며, 각 매개변수는 임플란트 주위염과 관련이 있습니다. 팔각형의 벡터는 치주염의 병력, 프로빙 시 출혈이 있는 임플란트 및 치아 부위의 비율(BoP), 프로빙 포켓 깊이가 5mm≥ 치아/임플란트의 수, 치주골 소실률(환자의 연령과 관련된 방사선 사진), 치주염에 대한 감수성, 지지 치주 요법(SPT)의 빈도 및 보철물의 설계입니다.
최근의 체계적 문헌고찰에 따르면 임플란트 주위염의 유병률은 환자 수준에서 19.53%, 임플란트 수준에서 12.53%입니다3. 전 세계적으로 매년 약 500만 개 이상의 임플란트가 시립되고 시장 규모가 40억 달러 이상인 것과 관련하여 임플란트 주위염은 인구의 주요 건강 문제를 나타냅니다. 임플란트 주위염을 치료하지 않고 방치하면 영향을 받은 임플란트와 임플란트가 지지되는 보철물을 잃게 되어 치과 의사와 환자 모두에게 큰 고통을 초래합니다.
임플란트 주위 질환의 치료는 비수술적 접근법과 외과적 접근법으로 나눌 수 있습니다. 치주염4 치료에서 종점의 성공에 대한 합리적인 기대가 있지만, 임플란트 주위염 치료에 대한 유사한 근거는 여전히 부족하다. 그러므로, 임플란트 주위염에 대한 단계적 접근법과 비수술적 요법의 근거는 치료 침습성을 증가시키기 전에 비교적 간단한 접근법으로 생물막 및 염증 조절을 시도하고, 더 나은 생물막 및 위험 인자 조절이 달성되었을 때 수술 단계를 수행하는 것입니다. 여기에는 OH 지침 및 동기 부여, 위험 요인 제어, 생물막 유지 요인 제어, 보철물 구성 요소 평가, 초한계 및 하위 변연 기구, 필요한 경우 동반 치주 치료를 포함한 보철물 세척/제거/수정이 포함됩니다. 따라서 비수술적 치료는 항상 첫 번째 단계가 되어야 한다5. 초기 임플란트 주위염의 경우 위험 요인을 줄이고 비수술적 치료를 받는 것으로 충분할 수 있지만, 뼈 손실 후 깊은 주머니에서 생물막을 완전히 제거하는 것은 종종 어려운 일입니다. 비수술적 치료 후 재평가 단계에서 지속적인 포켓 깊이(≥ 6mm) 및 프로빙 시 출혈(BoP)은 임플란트 주위염의 잠재적 진행을 나타냅니다. 이러한 징후가 나타나면 외과적 개입이 권장된다6. 임플란트 주위염의 외과적 치료에는 (i) 개피막 괴사조직 제거, (ii) 절제 피판 수술, (iii) 재건 접근법을 이용한 임플란트 주위 골 결손 관리, (iv) 임플란트 표면 오염 제거를 위한 추가 방법 및 (v) 국소/전신 항생제의 보조 사용7.
임플란트 주위염의 주요 병인학적 요인은 임플란트 표면에 군락화된 병원성 생물막입니다6. 이 생물막을 제거하는 것은 기계적, 화학적 및 레이저 오염 제거 방법을 포함하는 모든 처리 프로토콜의 주요 원칙이자 목표입니다7.
기계적 괴사조직 제거는 플라스틱, 탄소 및 티타늄 큐렛, 플라스틱 및 금속 팁이 있는 초음파 장치, 티타늄 브러시 및 다양한 분말이 있는 공기 연마(AA) 시스템을 사용합니다. 생물막을 완전히 제거하는 것은 어렵지만 이러한 치료법은 임상적 이점을 제공합니다. 방부제를 사용하거나 사용하지 않는 기계적 괴사조직 제거 프로토콜8, 항생제9, 절제 및 재생 수술10을 포함한 다양한 임상적 중재가 사용되어 다양한 임상적 성공의 정도를 거두었다. 그러나 그들은 또한 임플란트 표면의 화학적 및 물리적 특성의 변화를 유도하여 새로운 뼈 형성 및 재골 유착을 복잡하게 만들 수 있습니다.
기계적 방법 중 다른 분말 조성물을 사용하는 AA 절차는 최고의 세척 효능을 보여주었습니다 11,12,13. 그러나 잔류 입자의 존재는 표면 지형을 변경하고 생체 적합성을 감소시킬 수 있습니다14. 글리신(Glycine)과 중탄산나트륨(sodium bicarbonate)은 AA 시스템에서 가장 많이 사용되는 분말입니다8. 최근에는 에리스리톨(14μm)과 같은 작은 공기 연마성 입자가 표면 손상을 줄이면서 효과적인 오염 제거에 대한 관심을 받고 있습니다9. 스틸 팁보다 표면 손상이 적은 티타늄 및 플라스틱 큐렛은 생물막 오염 제거에 효과적입니다15. 폴리-에테르-에테르-케톤(PEEK)으로 만든 초음파 스케일러 팁은 또한 표면 손상을 최소화하면서 박테리아 부하를 줄입니다10. 오염 제거 방법은 임플란트 표면의 높은 거칠기를 고려해야 하며 심각한 표면 손상을 일으키지 않고 박테리아 생물막을 제거하는 것을 목표로 해야 합니다. 광범위한 시험관내(in vitro), 생체 내(in vivo) 및 임상 연구가 수행되었지만, 현재까지 임플란트 주위염 치료에 대한 합의와 황금 표준 프로토콜은 없습니다. 수많은 치과 임플란트로 인한 임플란트 주위 질환의 유병률이 증가함에 따라 오염된 표면을 처리하기 위한 증거 기반의 예측 가능한 접근 방식이 필요하게 되었습니다. 이 연구는 임플란트 표면 오염 제거에 대한 공기 연마제(AA) 시스템, PEEK 초음파 팁 및 티타늄 큐렛과 같은 다양한 오염 제거 방법의 효과를 평가하고 SEM 분석을 통해 임플란트 표면 거칠기에 미치는 영향을 평가하는 것을 목표로 합니다.
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연구 프로토콜은 터키 안탈리아에 있는 Akdeniz University의 윤리 위원회(TBAEK-363)의 승인을 받았습니다. 이 연구는 Akdeniz University Research Fund(프로젝트 번호: TDH-2024-6676)의 지원을 받았습니다. 이 연구는 칼라에서 1.7mm 크기의 마이크로 스레드 디자인을 특징으로 하는 4.2mm x 11mm 크기의 나사 모양의 치과 임플란트(PrimeTaper EV Implant)를 사용했습니다. 잘 정의된 OsseoSpeed 표면을 얻기 위해 희석된 불산을 사용한 샌드블라스팅 및 산 에칭을 통한 표면 처리.
1. 실험적 임플란트주위염 모델 준비
참고: 세 가지 오염 제거 기계적 처리 방법(공기 연마제(AA), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 초음파 및 티타늄 큐렛; 재료 표) 두 가지 다른 임플란트 주위 결함 유형에서11 유형(클래스 1A 및 클래스 1B)을 분석했습니다. 따라서 6개의 실험 그룹이 있었습니다(그림 1). 총 62개의 임플란트가 사용되었으며, 이 중 1개는 양성 대조군 임플란트와 1개의 음성 대조군 임플란트가 포함되었습니다. Sharhmann et al.16에 의해 처음 개발된 이 체외 연구 설계는 문헌에서 다양한 연구자들에 의해 수정되었습니다12,13,14,15,16,17,18). 그룹 간 생물막 제거 효능의 차이가 10%라고 가정할 때, G*power, 효과 크기 0.50, Type I 오차 5% 및 80% power를 가진 6개 그룹에 대해 샘플 크기를 60(각 그룹당 10개)으로 결정했습니다.
그림 1: 실험 그룹의 순서도. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
2. 임플란트의 염색
3. 염색된 보형물의 식립
4. 임플란트의 오염 제거
5. 사진 이미징
6. 이미지 분석
7. SEM 분석
그림 2: 연구의 순서도. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
8. 통계 분석
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임플란트 표면의 오염 제거를 분석하기 위해 여기에 설명된 실험 프로토콜은 다양한 처리 절차 간에 상당한 차이를 보여주었습니다. 또한 치료 후 SEM 프로토콜은 연구 그룹마다 정도가 다르며 임플란트 표면에서 상당한 변화를 보여주었습니다.
오염 제거 후 임플란트 수준 비교(총 임플란트 평균)
임플란트 수준 비교는 각 임플란트의 ...
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임플란트 주위 질환의 영향을 받는 치과 임플란트의 체외 표면 분석 방법론은 임플란트의 거친 표면에서 발생하는 병원성 메커니즘의 염증 및 박테리아 특성으로 인해 항상 까다로웠습니다. 몇 가지 우려 사항에는 샘플 재료 선택, 표면의 생물막 모방, 임플란트 주위 결함 유형 선택, 체외 시술 중 임상 상태를 나타내는 것, 오염 제거 절차의 변형, 오염 제거량을 ?...
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저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.
연구에 사용된 임플란트는 Dentsply Sirona의 지원을 받았습니다.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
3D Printer | DentaFab, Istanbul, Turkey | To produce experimental periimplantitis defects | |
3D Printing Resin | Alias, Istanbul,Turkey | To produce experimental periimplantitis models | |
3D Scanner | DOF Inc. EDGE, Seoul ,Republic of Korea | Used to scan the dental phantom model | |
Air Abrasive system | AIRFLOW Plus PowderE.M.S., Electro Medical Systems S.A., Nyon, Switzerland | Used to decontaminate implant surface | |
CAD/CAM Software | Exocad 3.2 Elefsina | To produce experimental periimplantitis defects | |
Camera | Canon EOS 70D, Japan | In order to obtain photographic records of implants | |
Dental implant | DS PrimeTaper, Dentsply Sirona, Hanau, Germany | ||
Light-Curing Unit | Solidilite V, Japan | Used to curing experimental models in laboratory | |
Permanent ink | Edding, Germany | Used to stain the implant surface for mimicking biofilm | |
Physiodispenser | Dentsply Sirona, Hanau, Germany | To place the implants in the experimental models | |
SEM Device | FEI QUANTA FEG 250 FEI Technologies Inc. (Oregon, United States | Used to analyze topograhic changes on the implant surface | |
Surgical implant set | Dentsply Sirona, Hanau, Germany | To place the implants in the experimental models | |
Titanium Currette | Langer ½ Titanium Currette, Hu-Friedy, Chicago, IL, USA | Used to decontaminate implant surface | |
Ultrasonic PEEK Tip | PI-MAX Implant Scaler, E.M.S., Electro Medical Systems S.A., Nyon, Switzerland | Used to decontaminate implant surface |
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