임플란트는 10년 성공률 또는 생존율이 90%가 넘는 안정적인 결과를 보이는 치료 방법으로 치아 상실 시 가장 먼저 고려되는 치료법이다. 최근 사용되는 방식과 유사한 방식의 임플란트는 1965년 스웨덴의 정형외과 의사인 Brånemark이 처음으로 티타늄을 악골에 고정시키는 시술과 인공 치아를 수복한 것으로 시작하여 많은 연구를 통한 기술의 발전을 이룩해 왔다. 초기 임플란트에 대한 관심사가 골유착(osseointegration)을 비롯하여 임플란트 고정체(fixture)의 형태, 임플란트의 생역학과 같은 분야였다면 현재는 수십 년 동안의 많은 임플란트의 진료에 대한 결과로 장기적 예후와 합병증에 대한 관심이 증가하고 있다.

임플란트의 기계적 합병증은 여러 요소가 복합적으로 작용하여 발생하지만 임플란트의 각 구성요소인 상부구조물(crown), 지대주(abutment), 나사(screw), 고정체가 감당하기 어려운 힘에 대한 결과로서의 현상이다. 임플란트만의 특징적인 생역학에 기인해 발생하기 때문에 임플란트의 생역학에 근거한 발생 원인에 대한 이해가 필요하며, 적절한 처치를 통해 더욱 심각한 합병증으로 이어지는 것을 예방하는 것이 중요하다. 또한 기본적인 보철수복의 원칙을 지키는 것이 임플란트의 기계적 합병증을 줄일 수 있는 출발선이라 할 수 있다.

임플란트 나사풀림(screw loosening)은 연구에 따라 차이가 있지만 임플란트 보철수복 이후 6~14년 동안의 후향적 관찰 연구에서 46.4%의 임플란트, 56.8%의 환자에서 발생되었을 정도로 가장 빈번하게 발생하는 기계적 합병증이다. 나사풀림은 임플란트 보철물의 체결 시 가해지는 전하중(preload)에 기인한 잠금력(clamping force) 이상의 외력이 지속적으로 가해지고 있다는 일종의 신호이므로, 나사풀림의 결과만을 생각하여 단순하게 다시 나사를 조이는 처치만 시행하는 것은 다시 나사풀림이 발생하거나 나사파절이나 지대주파절과 같은 보다 진행된 형태의 기계적 합병증 발생의 원인이 될 수 있다.

나사풀림은 임플란트 생역학적 특징에 기인한 나사풀림과 교합력 등의 외력에 의한 나사풀림으로 구분할 수 있으며, 지대주의 종류와 나사의 재료도 기여 요인으로 작용한다. 외부연결형(external connection type)의 경우 고정체에 지대주의 침하를 막는 지지대(stop) 형태의 구조물이 존재하므로 지대주 침하에 의한 전하중의 상실이 발생되지는 않는다. 따라서 외부연결형에서의 나사풀림은 대부분 교합력과 같은 외력이 원인이며, 특히 측방으로 가해지는 힘에 의한 나사풀림의 발생 가능성이 높다. 내부연결형(internal conical connection type)의 초기의 나사풀림은 settling과 wedging과 같은 현상에 의한 지대주의 침하와 이로 인한 전하중의 상실이 원인이다. 내부연결형의 초기 나사풀림은 구조적 특성에 기인하므로 예측이 가능하며, 보철물의 장착 시 일정 시간(약 10~15분) 간격을 두고 나사를 다시 조여주고 장착 후 한 달 정도 후에 다시 조이는 방법을 통해 일정 부분 해결이 가능하다. 외력에 의한 나사풀림은 과도한 측방력과 측방력에 저항할 수 있는 구조물의 부재로 원인이 구분되며, 복합적인 요소가 동시에 작용하여 발생하지만 원인의 제거를 위해서는 각 항목을 구분 지어서 확인하는 것을 추천한다.

측방력은 안정적인 치아 또는 임플란트의 개수가 존재한다는 가정하에 나사구조물이 존재하는 위치와 힘을 받는 부위 간의 거리와 임플란트의 장축 대비 힘의 방향을 고려하여야 한다. 치관부 길이가 긴 경우(15mm 이상)에는 교합되는 부위가 임플란트 장축에서 멀어질수록 작은 힘에도 큰 측방력이 나사에 가해질 수 있으며, cantilever design의 경우에도 같은 이유로 큰 힘이 가해질 수 있다. 저작 근육과 가까운 대구치 부위에서 측방운동 시 간섭이 발생할 경우, 특히 힘의 방향이 보철물을 시계 반대 방향의 움직임을 야기할 경우 나사풀림의 발생 가능성이 높다. 측방력에 저항하는 구조물의 부재의 확인도 필요하며, 임플란트는 골융합 특성에 의해 인접 치아와의 접촉(contact)의 상실이 빈번하게 존재하므로(그림1) 접촉 정도의 확인과 가능할 경우, 연결된(splinted) 형태의 임플란트 보철물의 제작은 나사풀림을 발생률을 낮출 수 있다. 내부연결형에서 고정체와 지대주의 연결부의 형태는 상대적으로 측방력에 저항이 유리한 구조라 나사풀림의 발생률이 낮지만 교합력과 금속의 전성에 의해 지대주와 고정체의 연결부 접촉이 강하게 되어 있을 경우 나사풀림을 인지하기 어렵다. 맞춤형 지대주(customized abutment)와 기성 지대주(prefabricated abutment)의 비교 시 맞춤형 지대주에서 나사풀림의 발생률이 낮다는 연구 결과도 있고, 비슷한 발생률을 보인다는 연구 결과도 있다.

다만 맞춤형 지대주의 사용 시 제작 방법에서 환봉을 이용한 가공과 연결부까지 가공하는 CNC 방식을 구분하고, 환봉을 사용하는 방식에서는 고정체와 동일한 임플란트 제작회사의 제품 사용 여부를 확인한다. 연결부까지 가공하는 방식에서는 지대주에서 고정체와 접촉하는 연결부의 가공의 정밀성을 확인하여야 하며, 두 방식 모두에서 나사 가공의 정밀성을 확인하여야 한다. 나사 재료의 표면이 거칠수록 나사를 조이는 힘(tightening torque)이 전하중으로 가해지지 못하고 구조물 간의 마찰력으로 작용하기 때문에, 거친 부분의 마모로 마찰력이 소실되면 나사풀림이 발생되기 쉽다. 또한 제작회사의 추천 토크(torque) 이상의 과도한 토크는 나사의 변형을 발생시켜 오히려 나사풀림을 발생시킬 수 있으며, 기공과정 중에 수차례 조임과 풀림이 반복된 나사 역시 변형에 의해 나사풀림을 발생시킬 가능성이 있다.

나사풀림이 발생한 경우 시멘트 유지 방식에서는 상부구조물을 제거해야 나사로의 접근이 가능한데, 크라운에서 hook이 존재하더라도 ejecting 시에 제거하는 힘이 보철물의 움직임에 의해 분산되어 제거가 어려울 때가 있다. 이 경우 나사구멍의 위치의 예측이 가능하다면 상부구조물에 구멍(access hole)을 형성하여 나사로 접근하는 방법이 있고, 예측한 위치와 차이가 있어 상부구조물의 손상이 심하거나 solid abutment 또는 rigid abutment 라고도 명칭 된 1-piece type의 지대주를 사용하였을 경우 상부구조물을 제거해주어야 한다. 따라서 제거를 시행하기 전에 보철물이 수복된 방식에 대한 확인이 필요하다. 또한 보철물을 제거하여 나사의 손상 정도와 지대주에서 고정체와 연결되는 부위의 손상 정도를 확인하고, 원인을 정확히 진단하여 제거해야 재발을 막을 수 있다.

정리하자면

1. 임플란트 보철물의 기본적인 보철수복의 원칙 유지(인접면 접촉, 교합 등)

2. 임플란트 생역학과 보철수복의 방식의 이해에 근거한 보철물장착술식(protocol)

3. 임플란트 나사풀림의 발생 시 원인의 진단 및 적절한 처치

가 잦은 나사풀림을 예방하는 방법이다.

참고문헌

1. Howe MS, Keys W; Richards, D. Long-term (10-year) dental implant survival: A systematic review and sensitivity meta-analysis. J Dent 2019;84:9-21.

2. Yi Y, Heo SJ, Koak JY, Kim SK. Mechanical complications of implant-supported restorations with internal conical connection implants: A 14-year retrospective study. J Prosthet Dent 2021 Sep 1:S0022-3913(21)00408-X. doi: 10.1016/j.prosdent.2021.06.053.

3. Nissan J, Ghelfan O, Gross O, Priel I, Gross M, Chaushu G. The effect of crown/implant ratio and crown height space on stress distribution in unsplinted implant supporting restorations. J OralMaxillofacSurg 2011;69:1934-9.

4. Korsch M, Walther W. Prefabricated Versus Customized Abutments: A Retrospective Analysis of Loosening of Cement-Retained Fixed Implant-Supported Reconstructions. Int J Prosthodont 2015;28:522-6.

5. Paek J, Woo YH, Kim HS, Pae A, Noh K, Lee H, Kwon KR. Comparative Analysis of Screw Loosening With Prefabricated Abutments and Customized CAD/CAM Abutments. Implant Dent 2016;25:770-4.

필자 약력

2008 경희대학교 치과대학 학사

2012 경희대학교 대학원 치과보철학 석사

2017 경희대학교 대학원 치과보철학 박사

2017.03~2017.08 아주대학교치과병원 보철과 임상조교수

2018.03~2021.08 경희대학교치과병원 보철과 임상조교수

現 경희대학교 치과대학 보철학교실 조교수

現 대한치과보철학회 교육지도의

現 대한구강악안면임플란트학회 학술위원

現 대한치과이식임플란트학회 학술위원

現 대한스포츠치의학회 연수이사