Oral Biol Res 2022; 46(3): 135-139  https://doi.org/10.21851/obr.46.03.202209.135
An 8-year follow-up of autotransplantation into artificial socket with sinus elevation and autogenous bone grafting
Kyung-Min Lee1 , Min-Keun Kim2* , and Young-Wook Park2
1Resident, Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Gangneung-Wonju National University Dental Hospital, Gangneung, Republic of Korea
2Professor, Department of Oral and Maxillofacial Surgery, College of Dentistry, Gangneung-Wonju National University, Gangneung, Republic of Korea
Correspondence to: Min-Keun Kim, Department of Oral and Maxillofacial Surgery, College of Dentistry, Gangneung-Wonju National University, 7, Jukheon-gil, Gangneung 25457, Republic of Korea.
Tel: +82-33-640-2753, Fax: +82-33-640-3113, E-mail: omfsmk@gwnu.ac.kr
Received: August 4, 2022; Revised: September 15, 2022; Accepted: September 16, 2022; Published online: September 30, 2022.
© Oral Biology Research. All rights reserved.

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
This case report presents the 8-year follow-up result of autotransplantation on a healed alveolar ridge, with sinus elevation and autogenous bone grafting. We present a case of a 30-year-old male patient whose maxillary first molar was extracted 1 year ago. Under general anesthesia, after the membrane of the left maxillary sinus was elevated, an artificial socket was prepared on the healed alveolar ridge of the left maxillary first molar area. The left maxillary third molar was extracted and tried on the prepared artificial socket. The autogenous bone was harvested and grafted to the left maxillary sinus floor. The transplanted tooth received root canal therapy 2 months after surgery. During the 8-year follow-up period, no discomforts, periodontal ligament (PDL) widening, or root resorption signs were observed. Desirable bone remodeling signs and regeneration of PDL were observed on the radiograph. Therefore, autotransplantation can be a treatment option for healed and deficient alveolar ridge.
Keywords: Autotransplantation; Bone transplantation; Sinus floor augmentation
Introduction

자가치아이식술은 1950년대 Apfel [1]과 Miller [2]에 의해 도입된 이래 임상에서 사용되어 74%–100%의 높은 성공률이 보고되고 있다. 이 술식은 단순하고, 시간소모가 적으며, 치근막의 재부착 및 치주인대의 치유를 도모할 수 있고, 임플란트를 식립하기 곤란한 성장기 환자에서도 적용할 수 있고, 치조골의 골량을 유지할 수 있는 등 여러 장점을 가진다[1-10]. 일반적으로 상하악 소구치를 측절치, 견치 및 소구치부에 이식하거나, 제3대구치를 대구치 부위에 이식한다[3-5,11]. 통상적으로 발치와의 치유력을 이용하기 위하여 발치 직후 발치창에 시행하며, 치유가 완료된 치조골에 시행하는 경우와 그 예후에 관하여는 드물게 보고되어 있다[6,8,12,13].

상악골의 수직적인 골량이 이식될 치아의 치근 길이보다 적은 경우, 자가치아이식술을 시행하기 어려우며, 이러한 경우 상악동 거상술 및 골이식을 시행하면 자가치아 이식술을 시행할 수 있는 환경을 형성할 수 있다. 상악동 거상술은 치과용 임플란트 식립을 위하여 일반적으로 시행되고 있는 술식이나[14], 자가치아 이식술을 위하여 시행한 경우는 드물게 보고되어 있으며[12], 특히 자가골을 이용하여 골이식을 시행하고 그 장기 예후를 보고한 경우는 매우 드물다[12,15].

이 연구에서는 제1대구치 발치 후 1년이 경과하여 치유가 완료된 치조골에 상악동 거상술 및 자가골 이식술을 동반한 자가치아이식술을 시행한 후 8년간의 장기 경과를 관찰하여 문헌고찰과 함께 증례를 보고하고자 한다.

Case Description

1년 전 상악 좌측 제1대구치가 상실된 30세 남자 환자가 치아 재건을 위하여 내원하였다. 해당 부위의 골 개조가 완전히 이루어진 상태로, 방사선 사진상에서 잔존골의 수직적 골량은 치조정에서 상악동저까지 7.5 mm로 계측되었다. 환자는 좌측 상악동 내부에 어떠한 병적 소견도 보이지 않았다. 환자의 상악 좌측 제3대구치는 바르게 맹출된 상태였으며, 치근의 길이는 상아법랑경계(Cementoenamel junction, CEJ)부터 치근첨까지 12 mm로 계측되었다(Fig. 1). 환자의 상악 좌측 제3대구치를 상실된 상악 좌측 제1대구치 위치에 이식하기로 수술 계획을 정하고, 수술 전 동의서를 받았다.

Fig. 1. Preoperative status. (A) Panoramic view. (B, C) Intraoral photograph. Patient had lost his left maxillary first molar 1 year ago, he had no pathologic signs on his left alveolar bone and sinus. In preoperative panoramic view, (A) vertical height of remaining alveolar bone was 7.5 mm (from alveolar crest to the floor of left maxillary sinus). And the root length of left maxillary third molar (From Cementoenamel junction to apex) was 12 mm.

전신마취 하에 상악 좌측 구치부의 상악동 점막을 거상하였다(Fig. 2A). 이후, 상악 좌측 제1대구치 부위의 치조제에 직경 8 mm의 트레핀 드릴(Trephine drill; Osstem implant, Seoul, Korea)을 이용하여 골 채취를 시행하는 동시에 치조와를 형성하고, 라운드 버를 이용하여 치조와를 확장하였다(Fig. 2B, C). 이때 치조와의 직경은 상악 좌측 제3대구치 치근의 근원심 및 협설 폭경보다 각각 약간 작게 형성하여 고정력을 얻을 수 있도록 하였다. 이후 상악 좌측 제3대구치에 페리토미(peritomy)를 시행한 후 치근이 손상되지 않도록 비외상적으로 발치를 시행하였다. 형성된 치조와를 압박하며 공여 치아를 이식하였다(Fig. 2D). 이때 이식된 치아는 치조골의 망상골에 충분히 압박되어 안정적으로 고정되어 추가적인 고정은 필요하지 않았다. 이후 치조와를 형성하며 채취된 자가골을 분쇄하여 상악동저 부위에 골이식을 시행하고, 측방접근 시 얻은 골창을 재위치시켰다(Fig. 2E, F).

Fig. 2. Operation procedure. (A) After sinus membrane was elevated, the trephine bur with optimal diameter was selected. (B) Autogenous alveolar bone was harvested during artificial alveolar socket preparation. (C) Enlarging the size of artificial alveolar socket with round bur. The size of artificial alveolar socket was slightly smaller than the root of donor tooth for the stabilization of donor tooth. (D) Donor tooth was fitted in prepared artificial alveolar socket. Arrow allows the periodontal ligament of donor tooth. (E) Particulated autogenous alveolar bone. (F) Autogenous bone was grafted on sinus floor area and window repositioning was performed.

수술 직후 치열궁 내 주변 치아들과 색 및 위치의 조화를 이룬 모습을 확인할 수 있었다. 또한 수술 후 방사선사진 상에서 상악동저 부위에 이식된 자가골을 확인할 수 있었다(Fig. 3). 수술 1개월 후에도 이식된 치아는 치근단 병소나 외흡수 없이 잘 유지됨을 확인할 수 있었다(Fig. 4). 수술 2개월 후 이식된 치아에 대한 근관치료를 시행하였다. 이후 8년간에 걸친 장기간의 추적관찰 기간동안 환자의 불편감이나 치근단 병소, 치근 흡수는 관찰되지 않았다. 최근 방사선 사진상에서 이식된 치아 주변의 치조골은 바람직한 골 개조 양상을 보였으며, 치근 주위의 치주인대 역시 양호하게 재생된 것을 확인할 수 있었다(Fig. 5).

Fig. 3. Postoperative status. (A) Panoramic view. Arrow allows the transplanted tooth. (B) Periapical view. The dotted line allows the upper border of grafted autogenous bone, and the solid line allows the cortical border of sinus floor. (C) Intraoral photograph. The transplanted tooth gained initial stabilization enough to be not performed any additional fixation. The harmony of color and position with adjacent teeth could be observed.

Fig. 4. Postoperative 1 month follow up. (A) Panoramic view. (B) Periapical view. The dotted line allows the upper border of grafted autogenous bone, and the solid line allows the cortical border of sinus floor. Any periapical lesion or external root resorption were not observed.

Fig. 5. Postoperative 9 years follow up. (A) Panoramic view. (B) Periapical view. Yellow arrows allow the sinus floor which remodeled biologically stably. Grafted autogenous alveolar bone were almostly absorbed. White arrows allow the regenerated periodontal ligament space and distinct lamina dura around transplantated tooth.
Discussion

자가치아이식술은 1950년대 Afpel [1]과 Miller [2]가 소개한 이래, 치아 재건에 대한 수술적 방법으로 널리 이용되어 왔으며, 술식의 예후에 대한 연구가 이루어져 왔다[1-10]. Andreasen 등[16]은 370건 증례의 소구치 치아이식 환자에서(상악 소구치 치배를 하악 소구치 부위에 이식한 증례들) 최대 13년간 관찰한 결과 치근단공의 직경과 치수의 길이, 치근단의 폐쇄 정도가 예후에 중요한 영향을 미침을 주장하였다. Clokie 등[17]은 제3대구치를 대구치에 이식한 3건의 증례에서, 치주인대막(periodontal membrane)의 생활력(vitality)이 가장 강력한 성공 요인이며, 만성 치근 흡수, 치근의 유착이 가장 강력한 실패요인이라 주장하였다.

자가치아이식술은 보통 소구치부 단근치를 측절치, 견치, 소구치 부위에 이식하거나, 제2, 3대구치를 대구치부에 이식하는 것이 일반적이다[3-5,11]. 보통 발치와 부위의 회복력을 이용하기 위해 수여부 치아 발치 직후 공여 치아를 이식하며, 무치악부나 치유가 완료된 치조제에 이식하는 것은 드물게 보고되어 있다[6,8,12,13]. Intra 등[6]은 성장기 환아의 상악 측절치의 무치악부에 인위적으로 치조와를 형성해 소구치를 이식한 증례에서 4개월의 경과 관찰기간 동안 양호한 치주조직의 치유, 치근 형성 및 치근단 폐쇄가 일어났음을 보고하였다. Marcusson과 Lilja-Karlander [7]는 선천적으로 구치부 치아가 결여된 환자 29명의 무치악부에 자가치아이식술을 시행하고 평균 8년 동안 장기간 경과관찰을 시행한 증례에서 87%의 성공률을 보고하였다. 이식된 치아가 상실된 원인에는 치근파절, 우식, 외흡수가 있었으며, 나머지 치아들은 만족스러운 장기 예후를 보였다.

상악의 수직적 골량이 부족한 환자에서 구치부 자가치아이식술을 시행할 경우 골 이식술, 상악동 거상술과 같은 부가적인 치료옵션을 고려할 수 있으며, 이에 대하여는 다음과 같은 선행 연구가 이루어졌다. Park 등[12]은 상악 제3대구치의 CARP (computer aided rapid prototyping) 모델을 이용하여 상악동 거상술을 동반한 치조와 형성을 시행한 후 치아이식으로 대구치를 재건한 증례에서 4개월의 경과 관찰기간 동안 치근의 흡수나 치아 동요와 같은 합병증 없이 양호한 치유를 관찰하였다.

본 증례에서는 치유가 완료된 치조와에서 자가치아이식술을 이용하여 제1대구치를 재건하였으며, 이후 8여 년간의 장기 관찰기간 동안 치아동요, 임상적 불편감, 치주인대 병변, 염증성 흡수 및 대치성 흡수 등 여타 합병증이 관찰되지 않고, 양호한 치조골 재생 및 치근막 주위로 치주인대 재생이 관찰되었다. 이는 치과용 임플란트를 이용한 보철치료보다 더 생물학적으로 안정적인 임상 결과이며, 젊은 환자의 상실된 치아에 대한 치료계획을 정할 때 이러한 형태의 치아이식술을 우선 고려한다면 장기적으로 안정적인 예후를 기대할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 공여 치아를 이용하여 시적해가며 치조와를 형성하였기에 공여 치아의 치주인대 손상 가능성 및 구강 외에 있는 시간이 길어졌다는 한계가 있었다. 이에 대한 대안으로 Park 등[12]의 증례처럼 3D 가이드 모델의 이용을 고려해볼 수 있다. 또한 본 연구에서는 이식 치아의 고정을 별도로 시행하지 않았음에도 추가 고정이 필요치 않을 정도의 양호한 초기고정력을 얻었다. Kristerson과 Andreasen [18]은 원숭이 치아이식 실험논문에서 고정을 한 쪽보다 고정을 하지 않은 쪽이, 고정한 그룹 내에선 고정기간이 짧을수록 예후가 좋았다고 보고하였다.

후속 연구로 이와 비슷한 골이식과 상악동 거상술을 동반한 대구치 재건에서의 더 많은 표본이 확보되어 장기 생존율과 예후에 대한 데이터 확보가 이루어지길 기대한다.

본 증례에서 치유가 완료된 무치악부에서 인위적으로 치조와를 형성하여 자가치아이식술을 시행하고, 8년에 걸쳐 장기간 양호한 예후를 관찰하였다. 치유가 완료된 무치악부를 가진 젊은 연령대 환자의 보철치료계획 수립 시 이러한 형태의 자가치아이식술을 이용하면 치주인대의 재생과 같은 생물학적으로 보다 안정적인 결과를 기대할 수 있으므로 임상가는 이를 고려하여야 한다.

Funding

This work was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) grant funded by the Korea government (MSIT) (No. 2018R1C1B5086579).

Conflicts of Interest

The authors declare that they have no competing interests.

References
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