유체 오염 시 지대치 나사의 풀림 평가: 시험관 내 연구

Jun 08, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 10797(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

나사 풀림은 치과 임플란트의 가장 흔한 임상 문제 중 하나입니다. 나사 풀림을 예방하기 위해서는 나사 풀림에 영향을 미치는 요인에 대한 연구가 매우 중요합니다. 이 시험관 내 연구의 목적은 액체 오염이 나사 풀림에 미치는 영향을 평가하는 것이었습니다. 오염 상태에 따라 45개의 지대주 나사를 오염 없음, 인공 타액 오염, 구강 청결제 오염의 세 그룹(n = 15)으로 나누었습니다. 지대주 나사의 예하중과 마찰계수가 기록되었습니다. 그런 다음 3.0 × 105 및 6.0 × 105 사이클 후에 역방향 토크 값(RTV) 및 정착을 측정했습니다. 나사의 표면 마모를 분석했습니다. 마지막으로 유한요소해석(FEA)을 통해 지대주 나사의 응력분포를 계산하였다. 결과는 유체 오염이 마찰 계수를 감소시키고 예압을 증가시키며 침하를 감소시키고 나사 풀림에 대한 저항력을 향상시키며 나사산 표면의 마모를 감소시키는 것으로 나타났습니다. 적절한 항균 윤활은 지대치 나사의 풀림 방지 성능을 향상시키고 나사산 표면의 과도한 마모를 방지할 수 있습니다.

생체역학적 특성은 치과 임플란트 성공의 핵심 요소입니다. 높은 이식 성공률에도 불구하고 일부 기계적 합병증이 여전히 존재합니다. Abutment Screw는 임플란트와 Abutment를 연결하는데 중요한 역할을 합니다. 저작력의 장기적인 영향으로 인해 지대치 나사는 느슨해짐이나 피로 골절과 같은 합병증을 경험하게 됩니다1. 한 연구에 따르면 지대치 나사의 26%는 첫해 이후에 다시 조여야 하는 것으로 나타났습니다2. 또 다른 연구에서는 5년 후 지대주 나사의 풀림률이 3.1~10.8%였습니다3. 15년 이상의 임상 연구에서 지대주 나사 파절 비율은 3.5%4였습니다. 나사가 느슨해지면 임플란트 실패의 원인이 될 뿐만 아니라 잇몸 민감증, 증식, 염증 등의 합병증을 유발할 수 있어 환자의 일상생활에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다5,6,7.

체결 과정에서 발생하는 토크에 의해 지대주 나사는 탄성 변형 및 신장되며, 임플란트와 지대주 사이에 압축력이 형성되는데 이를 예압8이라고 합니다. 일반적으로 예압의 증가는 임플란트-지대주 경계면의 안정성을 향상시키는 데 도움이 된다고 믿어집니다9,10,11. 나사를 조일 때 마찰을 극복하기 위해 90%의 조임 토크가 사용되고 나머지 10%는 예압으로 변환됩니다12. 마찰은 주로 나사-지대주 경계면과 나사-임플란트 경계면에서 발생하며, 이들 경계면 사이의 마찰 손실을 줄이면 더 많은 토크가 예압으로 변환될 수 있습니다13. 나사를 조인 ​​후에는 연결 인터페이스14의 침하 효과로 인해 예압이 2~15% 감소합니다. 표면마찰계수를 감소시켜 예압을 증가시키는 많은 방법이 사용되지만 나사 풀림의 결과는 서로 다르다15,16,17. 따라서 예압이 높다고 해서 풀림에 대한 저항력이 좋은 것은 아닙니다. 역방향 토크 값(RTV)은 기능 부하 하에서 예압 유지를 반영하며, 이는 나사 풀림에 대한 저항을 보여줍니다18.

임상 실습에서 지대주 나사는 수술로 인해 다양한 체액(타액, 불소화 인공 타액, 클로르헥시딘 또는 혈액)에 의해 오염될 수 있습니다19,20. 액체 오염 후 인터페이스 사이의 마찰 계수가 변경되어 예압에 영향을 미쳐 나사 풀림의 위험이 증가할 수 있습니다21. Nigroet al. 건조한 조건보다 습한 조건(인공 타액으로 채워진 임플란트 내부)에서 더 높은 예압이 생성된다는 사실을 발견했습니다. 그러나 Rathe et al.에 따르면 유체 오염(타액, 혈액 또는 클로르헥시딘)은 더 높은 예압 값을 생성하지 않았습니다. RTV 연구를 위해 Duarte et al. 불소화된 인공 타액이 RTV를 증가시킬 수 있음을 발견했습니다. Kooshaet al. 클로르헥시딘만이 RTV를 증가시킬 수 있으며 타액은 다양한 액체 오염 중에서 RTV를 감소시킬 수 있음을 발견했습니다25. 그러나 Gumus et al.에 따르면 클로르헥시딘 및 타액 오염 후 지대치 나사의 RTV가 감소합니다26. 액체 오염이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향에 대한 일부 연구가 진행되었지만 다양한 결과가 있었으며 나사 풀림 메커니즘에 대한 심층적인 이해는 없었습니다. 따라서 지대주 나사 풀림에 대한 저항성을 향상시키기 위해서는 액체 오염 하에서의 나사 풀림 메커니즘에 대한 연구가 필요하다. 또한, 동적 하중 조건에서 유체 오염이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적입니다.