상악 구치부에서 치아의 상실 후엔 치조제는 수평, 수직적으로 치조골 흡수가 나타난다. 수직적, 수평적으로 부족한 치조제는 임플란트 및 보철 수복을 하기에 한계점으로 고려되어 왔다. 골 결손부의 형태에 따라 다양한 수술 방법이 있다. 골유도재생술은 현재까지 많은 증거기반 의학적 정보가 존재하며 임상적 적용이 행해지고 있다. 전통적으로, 골유도재생술의 개념은 차폐막을 사용하여 상피 및 치은 결합조직 세포의 이주를 차단한다[1]. 다양한 흡수성, 비흡수성 차폐막이 존재하지만 그 중 비흡수성 차폐막 중 하나인 타이타늄 메쉬를 사용한 골유도재생술은 예지성이 있으며 확실한 골 재생의 결과를 야기하는 차폐막으로 많은 관심을 받고 있다[2,3]. 타이타늄 메쉬는 여러 장점들이 있는데 먼저 골유도재생술의 필수 조건인 우수한 공간 유지 능력을 갖고 있다. 또한 부식 저항성이 높으며 생체 친화적인 특징을 갖는다. 타이타늄 메쉬의 다공성 구조는 골이식된 부위로 혈액 공급을 유지하는 데 중요한 역할을 한다[4]. 반면에 단점으로는 타이타늄 메쉬의 조작이 어렵다는 것인데, 원하는 형태로 자르거나 구부리는 게 쉽지 않다. 또한 날카로운 변연으로 인해 조기노출이 종종 일어날 수 있다. 타이타늄 메쉬에서도 pore의 크기에 따라 다양한 타이타늄 메쉬가 생산되고 있다. Borges 등[5]은 pore 크기가 1 mm보다 큰 타이타늄 메쉬는 1 mm 미만의 작은 메쉬를 사용할 때보다 골유도재생술에 사용하였을 때 연조직, 골 재생의 부피가 더 증가된다고 하였으며 새로운 골 형성에 영향을 주는 요인으로 pore의 크기뿐만이 아니라 타이타늄 메쉬의 두께나 pore의 모양도 영향을 미칠 수 있다고 발표하였다.

하지만 지금까지 종류가 다른 타이타늄 메쉬를 사용하여 골유도재생술을 시행하고 골치유 후 재생된 골에 대한 평가를 하는 연구는 거의 이루어지지 않았다.

이에 이 연구에서는 pore 크기는 0.9 mm, 두께가 0.1 mm인 A 타입 타이타늄 메쉬와 pore 크기가 1.7 mm, 3.37 mm, 두께가 0.3 mm인 B 타입 타이타늄 메쉬를 사용하여 골유도재생술을 시행하고 방사선학적 평가를 통하여 골형성 효과를 서로 비교, 평가한 증례보고를 하고자 한다. 상기 연구는 조선대학교 치과병원 생명윤리심의위원회 승인을 받은 후 시행되었다(IRB no. CUDH IRB 2204 001).

Case 1

51세 여성 환자로 #26 결손된 상태로 임플란트를 하고 싶다는 주소로 내원하였다. 특이 할 만한 전신질환은 없었다. 내원 당시 발거 후 1주일된 시점이어서 2개월의 치유기간을 가진 후 재평가를 시행하기로 하였다. 발치 2개월 후 촬영된 컴퓨터 단층 촬영(cone beam computed tomography, CBCT) 방사선 사진 상에서 남은 잔존 치조골의 수직적 높이가 3.23 mm로 관찰되었다. 따라서 임플란트 식립을 위한 충분한 치조골을 얻기 위해서 mixed freeze-dried bone allograft (FDBA)와 혈소판유래섬유소(platelet rich fibrin, PRF)를 혼합하였으며 A 타입 타이타늄 메쉬를 사용한 골유도재생술을 시행하기로 계획되었다.

국소 마취 하에 치조정 절개 및 #24 치아의 근심측, #27 후방으로 수평절개를 시행한 후 골막기자를 사용하여 전층판막을 거상하였다. CBCT 상에서 미리 분석하였던 #26 결손 부위에 부족한 잔존 치조골을 확인할 수 있었다. 전층판막이 거상된 발치와 주변에 남아있던 육아조직을 제거한 후 330번 bur를 사용하여 decortication을 시행하였다. Mixed FDBA (Do bone; Renew medical, Bucheon, Korea) 1 cc와 PRF를 혼합하여 수평적, 수직적 골증대술을 시행하였다. 골이식한 부위 상방으로 A 타입 타이타늄 메쉬를 사용하였으며 bone tack (Osung, Gimpo, Korea)을 사용하여 고정하였다. 타이타늄 메쉬 상방에 흡수성 차폐막인 Ossix plus (Dentsply Sirona, Charlotte, NC, USA)로 덮어주어 연조직의 이주를 차단하고자 하였다. 비흡수성 봉합사(Rexlon; SM Eng, Busan, Korea)를 사용하여 봉합을 시행하고 수술 후 파노라마 방사선 사진과 CBCT를 촬영하였다. 수술 전 CBCT 사진과 비교했을 때, 치조제 높이가 3.23 mm에서 수술 직후 10.05 mm로 충전된 골이식재로 인해서 증가되어있는 상태를 관찰할 수 있었다(Fig. 1).

Fig. 1. Cone-beam computed tomography (CBCT) images and surgical procedure of case 1. (A) CBCT coronal view before vertical ridge augmentation. (B) Clinical situation two months after extraction. (C) After full-thickness flap was elevated, allograft particles with platelet rich fibrin were packed on the crestal defect of the residual alveolar ridge and A type titanium mesh was placed and fixed by bone tack screws. Resorbable collagen membrane was placed over titanium mesh. (D) Primary closure was performed. (E) CBCT coronal view after the surgery.

골유도재생술 6개월 뒤에 임플란트 수술 전 CBCT 촬영 후 이식재가 일부 수축하였지만 표준형 임플란트를 식립하기에 충분한 높이인 9.28 mm의 치조골을 확보할 수 있었다.

국소마취 하에 치조정절개 및 #25 근심측 수직절개, #27 원심측 수평절개를 시행하여 전층판막을 거상하였다. 기존에 사용하였던 타이타늄 메쉬와 bone tack을 제거하였다.

#26부위에 직경 5 mm, 길이 10 mm의 임플란트를 제조사의 지시대로 식립하였다. Implant stability quotient (ISQ) (Osstell Mentor; Osstell Co., G^öteborg, Sweden) 수치를 측정하였고 그 수치는 협측 방향으로 80, 구개측 방향으로 80으로 측정되어 안정적인 초기 고정력을 관찰할 수 있었다. 1회법으로 2차 수술까지 당일 진행하여 치유 지대주(healing abutment)를 체결하고 비흡수성 봉합사를 사용하여 일차봉합을 시행하였다(Fig. 2).

Fig. 2. Cone-beam computed tomography (CBCT) images and surgical procedure after bone healing of case 1. (A) CBCT coronal view after 6 months of bone healing. (B) Clinical situation 6 months after guided bone regeneration procedure. (C) After the alveolar bone was drilled, the implant fixture was placed. (D) The healing abutments were applied, and the primary closure was performed. (E) CBCT coronal view after the insertion of the implant.

Case 2

55세 여성환자로 #26 치아가 많이 흔들린다는 주소로 내원하였다. 특이할 만한 전신질환은 없었다. 초진 파노라마 방사선 사진에서 #26 치근단 주위까지 치조골소실 및 동요도 3도 관찰되어 발치한 후 임플란트를 식립할 것으로 치료계획을 수립하였다.

발치 2개월 후에 촬영한 CBCT 상에서 남은 잔존 치조골의 수직적 높이가 4.88 mm였으며 구개측으로 심한 골소실이 관찰되었다. 따라서 임플란트 식립을 위한 충분한 골을 확보하기 위해서 mixed FDBA와 PRF를 혼합하여 골유도재생술을 시행하고 공간유지력과 골이식재부위의 안정성을 위해 B 타입 타이타늄 메쉬를 사용하기로 계획하였다.

국소 마취 하에 치조정 절개 및 #25 근심측에 수직절개를 시행하여 전층판막으로 거상하였다. 골막기자를 사용하여 전층판막을 거상하고 임플란트 식립할 부위에 다량의 육아조직이 관찰되어 써지컬 큐렛을 사용하여 제거한 후 부족한 잔존 치조골을 확인할 수 있었다. 330번 bur를 사용하여 decortication을 시행한 후 기존 A 타입 타이타늄 메쉬와는 다르게 B 타입 타이타늄 메쉬는 두께가 0.3 mm로 강성이 단단하며 pore 크기가 커서 골이식할 부위에 먼저 위치시킨 후 협측에 micro screw를 사용하여 고정하였다. Mixed FDBA 1 cc와 PRF를 혼합하여 pore 사이로 골이식재를 역충전하는 방식으로 골이식술을 시행하였다. 타이타늄 메쉬 상방에 흡수성 차폐막인 Ossix plus을 덮어 주어 연조직의 이주를 차단하고자 하였다. 비흡수성 봉합사를 이용하여 봉합을 시행하고 수술 후 파노라마 방사선 사진과 CBCT를 촬영하였다. 수술 전 CBCT 사진과 비교하였을 때 잔존 치조제 높이가 4.88 mm에서 수술 직후 15.02 mm로 증가된 모습을 관찰할 수 있었다(Fig. 3).

Fig. 3. Cone-beam computed tomography (CBCT) images and surgical procedure of case 2. (A) CBCT coronal view before vertical ridge augmentation. (B) Clinical situation two months after extraction. (C) After full-thickness flap was elevated, B type titanium mesh was placed and fixed by bone tack screws and then allograft particles with platelet rich fibrin were packed on the crestal defect of the residual alveolar ridge. Resorbable collagen membrane was placed over titanium mesh. (D) Primary closure was performed. (E) CBCT coronal view after the surgery.

골유도재생술 후 6개월 시점에 임플란트 수술 전 CBCT 촬영 결과 표준형 임플란트를 식립하기에 충분한 높이인 14.69 mm의 치조골을 확보할 수 있었다. 임플란트를 식립하기 위해서 국소마취 하에 치조정절개 및 #25 근심측에 수직절개를 시행하여 전층판막을 거상하였다.

#26 부위에 직경 4.5 mm, 길이 10.0 mm의 임플란트를 제조사의 지시대로 식립하였다. ISQ 수치는 협측 방향으로 75, 구개측 방향으로 75가 측정되어 양호한 초기 고정력을 관찰할 수 있었다. 4개월 후 부착점막 형성을 위해서 전정성형술을 시행하고 동시에 2차 수술을 진행하여 치유 지대주를 체결하고 비흡수성 봉합사를 이용하여 봉합을 시행하였다(Fig. 4).

Fig. 4. Cone-beam computed tomography (CBCT) images and surgical procedure after bone healing of case 2. (A) CBCT coronal view after 6 months of bone healing. (B) Clinical situation 6 months after guided bone regeneration procedure. (C) After the alveolar bone was drilled, the implant fixture was placed. (D) The primary closure was performed. (E) CBCT coronal view after the insertion of the implant.

Case 3

60세 여성환자로 #15–17 3 unit bridge가 많이 흔들린다는 주소로 내원하였다. 특이할 만한 전신질환이나 복용 중인 약물은 없었다. 초진 파노라마 방사선 사진에서 #15, 17 치근단 주위까지 치조골소실 및 동요도 3도 관찰되어 발치한 후 임플란트를 식립할 것으로 치료계획을 수립하였다.

발치 2개월 후에 촬영한 CBCT 상에서 남은 잔존 치조골의 수직적 높이가 #15 부위는 2.76 mm, #16은 2.37 mm, #17은 4.61 mm였으며 수직적, 수평적 심한 골소실이 관찰되었다. 국소 마취 하에 치조정 절개 및 #14 원심측에 수직절개를 시행하여 전층판막으로 거상하였다. 치관측에 부족한 잔존 치조골을 확인할 수 있었다. 골막기자를 사용하여 전층판막을 거상하고 발치와 부위에 남아있던 육아조직을 써지컬 큐렛을 사용하여 제거 하였다. 임플란트 식립을 위한 충분한 골을 확보하기 위해서 mixed FDBA와 PRF를 혼합하여 골유도재생술을 시행하고 공간유지력과 골이식재부위의 안정성을 위해 B 타입 타이타늄 메쉬를 사용하기로 계획하였다. 330번 bur를 사용하여 decortication을 시행한 후 B 타입 타이타늄 메쉬를 사용하여 골이식할 부위에 먼저 위치시킨 후 협측과 치조정에 micro screw를 사용하여 고정하였다. Mixed FDBA 2 cc와 PRF를 혼합하여 골이식술을 시행하였다. 타이타늄 메쉬 상방에 흡수성 차폐막인 Remaix (Matricel GmbH, Herzogenrath, Germany)를 덮어 주어 연조직의 이주를 차단하고자 하였다. 비흡수성 봉합사를 이용하여 봉합을 시행하고 수술 후 파노라마 방사선 사진과 CBCT를 촬영하였다. 수술 전 CBCT 사진과 비교하였을 때 잔존 치조제 높이가 #15는 2.76 mm에서 수술 직후 13.22 mm로, #16은 2.37 mm에서 6.86 mm로, #17은 4.61 mm에서 8.23 mm로 증가된 모습을 관찰할 수 있었다(Fig. 5).

Fig. 5. Cone-beam computed tomography (CBCT) images and surgical procedure of case 3. (A) CBCT coronal view before vertical ridge augmentation. (B) Clinical situation two months after extraction. (C) After full-thickness flap was elevated, B type titanium mesh was placed and fixed by bone tack screws and then allograft particles with platelet rich fibrin were packed on the crestal defect of the residual alveolar ridge. Resorbable collagen membrane was placed over titanium mesh. (D) Primary closure was performed. (E) CBCT coronal view after the surgery.

골유도재생술 후 6개월 시점에 임플란트 수술 전 CBCT 촬영 결과 표준형 임플란트를 식립하기에 충분한 높이인 #15는 12.58 mm, #16은 6.49 mm, #17은 8.09 mm의 치조골 높이를 확보할 수 있었다. 임플란트를 식립하기 위해서 국소마취 하에 치조정절개 및 #14 원심측에 수직절개를 시행하여 전층판막을 거상하였다. 기존에 골이식을 위해 사용하였던 타이타늄 메쉬와 micro screw를 제거하고 #15 부위에 직경 4.5 mm, 길이 8.5 mm, #16, 17 부위에 직경 5.0 mm, 길이 8.5 mm의 임플란트를 제조사의 지시대로 식립하였다. ISQ 수치는 #15, 16, 17 모두 협측 방향으로 70, 구개측 방향으로 70이 측정되어 양호한 초기 고정력을 관찰할 수 있었다. 4개월 후 2차 수술 진행하여 치유 지대주를 체결하고 비흡수성 봉합사를 이용하여 봉합을 시행하였다(Fig. 6).

Fig. 6. Cone-beam computed tomography (CBCT) images and surgical procedure after bone healing of case 3. (A) CBCT coronal view after 6 months of bone healing. (B) Clinical situation 6 months after guided bone regeneration procedure. (C) After the alveolar bone was drilled, the implant fixtures were placed. (D) The healing abutments were applied, and the primary closure was performed. (E) CBCT coronal view after the insertion of the implants.

본 증례보고에서는 2가지 유형의 티타늄 메쉬를 골이식재 및 흡수성 차페막을 사용하여 신생골 형성에서 타이타늄 메쉬 두께와 pore 크기의 영향을 평가하였다(Tables 1, 2). 타이타늄 메쉬는 자가 공간 형성 능력이 우수하여 광범위한 골이식 시 예지성이 있는 결과를 제공해주고 생체 친화적이며 세균감염에 있어 덜 취약한 성질을 갖고 있다. 또한 거대한 pore를 통해서 충분한 혈액, 영양소 및 산소를 공급 받을 수 있게 해준다[6].

Pichotano 등[7]에 따르면 PRF를 동종골과 함께 사용하여 골유도재생술을 시행하였을 때 골 이식편 내로 혈관 신생을 촉진하고 연조직 및 경조직 치유와 관련된 여러 성장 인자를 방출하여 골 이식편의 성숙을 활성화한다고 하였다.

Al-Ardah 등[8]은 여러 문헌들에서 타이타늄 메쉬를 사용하였을 때 발생되는 합병증들 중 메쉬가 조기에 노출되는 것이 가장 흔한 합병증이라고 하였다. 이 연구에 따르면 메쉬가 노출되는 빈도는 5% [9]에서 최대 50% [10]까지 다양하다고 하였으며 Rakhmatia 등[11]에 따르면 타이타늄 메쉬를 이용한 골유도재생에 대한 임상 연구를 비교해 보았을 때 타이타늄이 제거되기 전 노출된 경우는 14.28%에서 52.7% 사이였다고 발표하였다.

조기 노출되는 경우를 방지하기 위해 타이타늄 메쉬는 최대한 미세움직임을 없애주기 위한 완전한 고정이 필요하기 때문에 적절한 크기와 모양으로 절단하고 구부려야 하며 추가적으로 micro screw를 이용하여 더 단단하게 타이타늄 메쉬를 고정시킬 수 있었다[12-14].

일부 연구에서는 타이타늄 메쉬의 한계를 보완하기 위해 타이타늄 메쉬 위에 흡수성 콜라겐 차폐막을 추가로 사용하도록 권장하였다[15-17].

흡수성 콜라겐 차폐막을 타이타늄 메쉬와 함께 사용하였을 때 초기 치유 단계에서 메쉬의 일부 날카롭거나 다듬어지지 않는 부위에서 생길 수 있는 외상을 막아줌으로 판막의 내부 표면을 보호해준다. 또한 박테리아의 침입으로부터 이식편을 보호하고 연조직의 두께를 확보해줄 수 있다[18,19].

Strietzel 등[20]은 흡수성 콜라겐 차폐막을 사용하면 콜라겐 차폐막 내부에 섬유조직이 자라서 열개를 방지한다고 발표하였다. Rakhmatia 등[21]에 따르면 차폐막 상부의 연조직의 이주를 막아주어 골 이식재가 신생골 합성이 될 때 더 좋은 골밀도로 형성될 수 있도록 한다고 하였다.

타이타늄 메쉬의 이상적인 pore 크기에 대한 연구는 지속적으로 이루어지고 있다. Gutta 등[22]은 pore 크기를 1.0 mm 이상은 macropore, 1.0 mm 미만은 micropore로 분류하여 서로 다른 pore 크기의 타이타늄 메쉬를 사용하였을 경우의 차이를 비교 분석하였다. Macropore 타이타늄 메쉬에서 micropore보다 골 재생량이 더 많았으며 연조직이 메쉬 내부로 성장해 가는 것을 방지해주었다.

하지만 Her 등[6]은 pore의 크기가 2 mm보다 큰 경우 2 mm보다 작은 것보다 더 많은 연조직의 함입이 발생한다고 하였다. 이 문제를 해결하고자 앞서 말한 것처럼 연조직의 함입을 막기 위해 흡수성 콜라겐 차폐막을 메쉬 상방에 적용시키는 것을 추천하였다.

골 재생되는 타이타늄 메쉬의 내부 표면은 조골세포의 증식이 일어나는 조직화되지 않은 콜라겐 섬유로 구성되었으며 연조직에 닿는 외부 표면은 섬유아세포의 증식을 막으며 조밀한 연조직으로 구성되어 있다[23]. 타이타늄 메쉬의 pore로 연조직의 함입이 발생하게 되는데 이러한 연조직을 pseudo periosteum라고 부른다[24-26]. 이 위막은 조직학적 구성요소는 광화되어 있지 않은 무세포성의 결합조직층으로 구성되어 있다[25,27]. Proussaefs 등[2]은 가교결합의 여부와 상관없이 흡수성 콜라겐 차폐막을 사용하게 되면 pseudo-periosteum의 형성을 줄일 수 있다고 하였다.

결론적으로 두께와 pore의 크기가 다른 타이타늄 메쉬를 이용하여 골유도재생술을 시행한 경우 치유기간 6개월 후 골형성량의 수치에서 유의한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 임플란트를 식립하기에 충분한 신생골을 형성할 수 있었고 이에 따라 좋은 임플란트 초기 고정력을 보여주었다. 하지만 타이타늄 메쉬의 두께가 더 두껍고, pore의 크기가 큰 경우 수술자가 사용하기에 더 편리하며 효율적으로 사용할 수 있었다. 흡수성 콜라겐 차폐막을 함께 타이타늄 메쉬에 사용하는 경우 발생할 수 있는 합병증을 줄이고 골 재생능력을 높여 주었다. 따라서 타이타늄 메쉬를 이용한 골유도재생술의 다양한 증례에서 임상적, 조직학적 분석을 시행할 필요가 있다고 생각된다.

This study was supported by research fund from Chosun Dental Hospital, 2022.

The authors declare that they have no competing interests.