The effect of early loading on the direct bone-to-implant surface contact of the orthodontic osseointegrated titanium implant

교정력이 골유착성 티타니움 임프란트의 초기 고정에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

The orthodontic osseointegrated titanium implant, a kind of intraoral skeletal anchorage can be an alternative to tooth-borne anchorage, in case that the conventional tooth-borne anchorage is not available or the anchorage is critical. This study was conducted to elucidate the effect of early loading on the osseointegration of the orthodontic titanium implant and the healing process of the impaired bone at the site of implant after removing it. In two adult beagle dogs24 osseointegrated titanium implants were inserted into the alveolar bone, with 12 implants placed in each dog. In dog1, 6 out of 12 implants were loaded with 200-300gm of force immediately after placing, and the remaining 6 implants were not loaded for 4weeks. In dog2, all 12 implants had healing period of 4weeks, and then were loaded with 200-300gm of force for another 4weeks. Following an observation period of 4 and 8 weeks, the animals were sacrificed. Then the implants and the surrounding bone of dog1 and dog2 were removed, respectively. Undecalcified sections along the long axis of implant were made and the degree of osseointegration was examined under the light microscope. The results were as follows. 1. In the histologic features of tissues around implants anchored in dog1, there was no difference between immediately loaded implants and unloaded implants. Immature woven bone was ingrowing into the thread spaces from the original compacta and in direct contact with the implant surface in part. 2. The premature loading just after 4weeks healing period did not halt the progress of the osseointegration between bone and implant surface. The woven bone around the implants was maturing into the lamellar bone which resembled the structure of the original compacta at the end of 8weeks observation period. 3. Most implants with the inflammed surrounding mucosa were lost or mobile. The mobile implants were encapsulated by fibrous connective tissue which separated the implant surface from the bone. 4. The impaired bone at the site of the implant failed to anchor was showing recovery without inflammatory reaction 2weeks after removing, with the immaure woven bone lined by active osteoblasts and osteoid. Based on the results of this study, the integration of this orthodontic implant seemed to be impaired by the inflammation of the tissue surrounding the Implant rather than by early loading on implant, and increased with time lapsed after placing the implant. The use of implant described in this report can be recommended as an orthodontic anchorage unit immediately after insertion under the careful control of orthodontic force applied and plaque.

본 연구는 경희대학교 치과대학 교정과와 Biosstech＄^{\circledR)$이 개발한 교정용 골유착성 티타니움 임프란트를 이용하여 임프란트 매식 후 가해지는 교정력이 임프란트의 골유착에 미치는 영향과 임프란트 제거 후 손상된 치조골의 치유를 알아보기 위해 시행되었다. acid-etched type, sand-blasted type, sand-blasted & acid-etched type, 3종류의 교정용 임프란트 24개를 2마리 실험 동물의 구강 내에 식립하였다. dog1의 상하악 좌측에 식립한 6개 임프란트에는 식립 후 교정력을 주지 않았고, 우측에 식립한 6개 임프란트에는 식립 즉시 200-300gm의 교정력을 가하였다. dog2에서는 임프란트 식립후 4주의 치유기간을 기다린 후, 골 내에 고정되어 있는 모든 임프란트에 4주 동안 200-300gm의 교정력을 가하였다. 4주, 8주의 관찰 기간이 지난 후 실험 동물을 각각 희생시켜 임프란트와 주위 조직을 포함하는 비탈회 표본을 제작하여 광학 현미경하에서 검경하였다. 이 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 골내 고정에 성공한 임프란트들의 식립 4주 후 조직 소견에서, 식립 즉시 교정력을 가한 임프란트와 교정력을 가하지 않은 임프란트 사이에 조직학적 차이가 없었다. 두 군 모두에서 미성숙 소주골이 임프란트 식립시 손상된 부위로 생성되고 있었으며 부분적인 골유착이 보였다. 2. 임프란트 식립 부위의 골손상이 완전히 치유되기 전에 가해진 교정력은 골유착의 진행을 방해하지 않았다. 4주의 치유기간 후 4주간 교정력을 가한 임프란트의 조직소견에서 골조직과 임프란트 계면 사이의 접촉은 더 넓은 부위로 진행되었고 나사골을 채우고 있는 신생골은 기저골의 구조와 형태를 닮은 층판골로 성숙되어 있었다. 3. 식립 후 임프란트 주위 연조직 염증이 심했던 임프란트는 대부분 탈락되거나 동요가 있었으며, 실험 동물 희생시 동요가 있었던 임프란트의 조직 소견에서 임프란트 주위는 연조직으로 둘러 쌓여 골조직과 분리되어 있었다. 4. 골내 고정에 실패한 임프란트의 식립 부위에서는 임프란트 제거 2주 후 염증 소견없이 왕성한 골형성을 나타내는 조직학적 소견이 관찰되었다.