2015. 07. 16. 목요일

바람인형

*참고사항

보철치료

-치아의 일부분이나 치아 혹은 모든 치아를 상실했을 때 인공적인 보철물을 통해 치아를 대치해주는 치료

보철치료의 종류

- 고정성보철물(크라운, 브릿지) / 지난기사

- 심미보철

- 가철성 보철(틀니)

- 임플란트

치아를 상실하고 나서 그 기능을 수복하기 위해 보철치료를 한다고 말씀드렸습니다. 브릿지라든가, 틀니를 말하는 것인데요. 정리하자면 보철치료란 치아가 없는 곳 양쪽 치아를 갈아서 기둥을 세우고, 치아가 없는 곳에 다리를 만들거나(브릿지), 아니면 인공치아를 포함하는 큰 금속구조물로 치아 없는 곳을 메우는 것(틀니)이라 할 수 있습니다.

보철치료가 필요한 이유는 인간의 영구치가 다시 나지 않기 때문입니다. 쥐 같은 경우는 이가 빠져도 금방 다시 이가 생깁니다. 하지만 인간은 영구치가 빠지면 다시 이가 나지 않습니다. 그래서 상실한 치아의 기능을 대체해주는 치료가 필요한 것이죠. 이가 빠진 곳에 새로운 이를 만들 수 있다면, 굳이 복잡하게 브릿지나 틀니를 할 필요가 없을 것입니다. 아시겠지만 없는 이를 만드는 것이 임플란트입니다.

임플란트의 정의는 다음과 같습니다.

치과용 임플란트란, 치아가 결손된 부위에 주변 치아를 손상하지 않고 특수금속으로 만든 인공치근을 치조골에 이식하여 본래의 자기 치아와 같은 기능을 수행하는 이식체이다.

(보건산업브리프, 2014-09-30, 한국보건산업진흥원)

위의 그림은 전형적인 임플란트 모식도입니다. 치조골(잇몸뼈)에 특수금속으로 만든 인공치근(매식체, fixture)이 있고, 여기에 치아형태의 보철물을 부착하는 것입니다. 이 보철물이 입안에서 힘을 받아주고, 그 힘을 인공치근을 거쳐서 뼈에 전달하게 되는 것입니다. 간단합니다.

그러면 이 간단한 생각을 왜 최근에서야 하게 된 것일까요?

치아가 없는 곳 뼈에 인공치아를 박으려고 했던 시도는 고대 마야시절부터 있었다고 합니다. 온두라스에서 발견된 마야문명 유물에는 치아 형태의 돌조각이 20대 여성의 두개골 앞니 쪽에 심어져 있었다고 합니다. 심지어 이 돌에 치석까지 붙어 있었다고 합니다. 치아 형태로 깎은 상아 조각이나, 동물의 치아 혹은 다른 사람의 치아를 심어 치아를 수복하려는 시도들이 있었습니다. 이런 노력은 20세기에 들어서면서 뼈에 인공치근을 식립하는 것으로 발전하였습니다.

좌측은 Basket implant라 합니다. 그림과 같은 철골 구조물 형태의 인공치근을 뼈에 심으면 빈 공간으로 뼈가 차 들어와서 단단하게 잡아줄 것이라는 생각이었죠. 또 다른 형태는 블레이드 타입의 임플란트입니다. 넓은 판형의 인공치근 부위를 뼈의 틈에 박아 넣어서 고정시키려는 생각이었습니다. 성공률은 그리 높지 않았지만, 성공한 케이스도 꽤 보고되었습니다. 또 다른 형태는 골막하 임플란트라고 합니다.

아래턱뼈의 형태에 맞게 금속 구조물을 만들어서 아래턱뼈에 안착시키고 그 위에 잇몸을 덮어주어서 고정되는 형태입니다. 이렇게 튀어나온 부분에 틀니를 연결해서 단단하게 고정하고자 했습니다. X-ray를 찍어보면 오른쪽 그림과 같이 됩니다. 좀 징그럽긴 합니다.

위에 예를 든 세 가지 형태 외에도 상실 치아를 대치하기 위한 정말 다양한 시도를 했습니다. 하지만 이런 시도 대부분이 실패하게 됩니다. 여러 가지 이유가 있지만, 무엇보다 인공치아들이 힘을 제대로 견뎌 주지 못하고 동요하고 염증을 일으켰기 때문입니다. 인간의 저작력(씹는 힘)은 상상 이상으로 강하고 이러한 구조물들은 저작력을 제대로 견뎌내지 못했기 때문입니다.

1960년쯤 스웨덴의 정형외과의사인 Per Ingvar Branemark 교수가 우연히 재미있는 현상을 발견합니다. 토끼의 흉골에 여러 가지 재료의 나사못을 심는 실험을 했습니다. 그런데 티타늄으로 된 나사는 제거되지 않는다는 사실을 발견하고, 그 이유에 대해서 연구를 하였습니다. 티타늄으로 된 나사못과 주변의 뼈가 밀접하게 붙어있어서 제거되지 않는다는 것을 발견하였습니다. 그리고 이 현상을 osseointegration(골유착)이라 이름 붙이게 됩니다. 티타늄 소재로 된 인공치근은 뼈와 유착될 수 있기 때문에 씹는 힘을 받아 낼 수 있을 만큼 단단히 고정될 수 있다는 것을 발견합니다. 이를 토대로 치근형태의 골내 임플란트 시스템을 개발하게 됩니다. 이것이 현대에 사용하는 임플란트의 시작입니다.

토끼 지못미 ㅠㅠ

1. Osseointegration : 골유착

우리 몸 안(표피의 안쪽)은 정말 깨끗합니다. 세균이 하나도 없습니다(일시적으로는 있을 수 있습니다). 외부에서 무언가 들어오게 되면 면역계가 작동해서 염증을 일으키거나, 면역세포의 공격을 받게 됩니다. 그래서 침입이 있었던 부분은 붓고 아프고 가렵고 열이 나는 것이죠. 그런데 티타늄은 그런 일이 일어나지 않습니다. 티타늄으로 된 나사못을 뼛속에 심어놓으면, 손상된 뼈 조직이 회복하면서 티타늄 나사못 표면에 붙을 때까지 뼈가 자라나게 됩니다. 이 나사못을 뼈에서 제거하려면 엄청난 힘이 필요하고, 심지어는 나사못을 제거하려고 무리한 힘을 가하다 보면 주변의 뼈까지 떨어져 나오게 됩니다. 티타늄이 아닌 다른 금속 예컨대, stainless steel 같은 경우에는 금속표면에서 염증반응이 나타나면서 금속과 마주하는 부분에 얇은 섬유조직이 들어차게 되는데, 그러면 나사못은 단단히 고정되지 못하고 쉽게 흔들리게 됩니다.

임플란트에 대해서 오해하는 것 중 하나가 마치 벽에다가 못을 박듯이 단단한 뼈에다가 나사못을 박는 것으로 생각하는 것입니다. 그렇게만 해서는 씹는 힘을 충분히 버틸 만 한 힘이 나오지 않습니다. 골 유착 과정은 인공치근을 심는 과정에서 손상된 골조직이 회복되면서 뼛속에 심어진 인공치근의 표면까지 뼈가 차올라 와야 성립됩니다. 인공치근 표면이 미세하게 거친 표면을 가지고 있고, 이 사이사이에 뼈가 자라들어 와서 인공치근을 단단히 고정해 주어야 합니다. 골유착이 성공적으로 일어나면 인공치근은 뼛속에 단단히 고정됩니다. 단단히 고정된 인공치근은 보철물을 통해서 전달된 힘을 그대로 뼈에 전달해 주는 것이죠.

위의 그림의 왼쪽은 뼈가 제대로 차오르지 못한 상태입니다. 뼈와 인공치근의 표면 사이에 섬유조직이 들어찬 것입니다. 오른쪽은 섬유조직이 개재되지 않고, 뼈와 임플란트가 밀접하게 접촉하고 있는 상태를 보여주는 사진입니다.

결국 뼈가 상처를 회복하면서 골유착이 일어나는 것이기 때문에 뼈의 회복력이 임플란트의 성공을 좌우한다고 할 수 있습니다. 젊은 사람이 높은 성공률을 보이는 것도 이런 이유이구요. 임플란트를 못하는 경우 중 하나가 심한 당뇨, 조절되지 않은 당뇨를 가진 경우입니다. 당뇨가 조절되지 않으면 뼛속에 있는 작은 혈관들이 망가져서 상처의 회복력이 떨어지고, 골유착의 가능성이 떨어지는 것입니다. 턱뼈에 방사선 치료를 받은 경우에도 성공률이 떨어집니다. 방사선 치료를 받으면 많은 세포가 죽어 나가고, 뼛속의 혈관들이 망가지기 때문에 회복력이 떨어집니다. 그래서 골유착 역시 잘 일어나지 않게 됩니다. 특정 골다공증 약물을 복용하면, 뼈의 상처 회복을 방해해서 골유착이 잘 일어나지 않습니다. 이에 대해서는 뒤에 다시 다루도록 하겠습니다.

현대와 같은 임플란트 치료가 가능해진 것은 골유착 현상을 이용할 수 있게 되어서입니다. 골유착은 뼛속에 이식된 매식체의 표면까지 골이 자라 들어가서 매식체가 뼈에 단단하게 고정되는 현상입니다. 골유착이 잘 일어나는 재료가 티타늄입니다.

골유착이 잘 일어나도록 하기 위해서 많은 연구가 이루어졌습니다. 이 연구들은 임플란트의 거시적인 형태(쐐기형태 Vs 원통형), 나사의 모양(정삼각형이냐, 역삼각이냐, 네모형태냐 등등), 임플란트의 표면(매끈한 표면이냐, 거친표면이냐, 코팅한 표면이냐 등등)에서 많은 발전이 이루어졌습니다. 그 결과 현재 상업적으로 팔리는 임플란트는 매우 높은 골유착 성공률을 자랑합니다. 물론, 아직 더 많은 연구가 필요합니다. 저 역시 이쪽 분야에서 연구를 했었습니다.

2. 임플란트 보철의 구성과 결합

임플란트 보철은 크게 보면 아래 그림과 같습니다. 뼛속에 있는 매식체(fixture), 매식체에 연결하는 지대주(abutment), 그리고 지대주에 붙이거나 연결하는 보철물(prosthesis)로 구성되어 있습니다.

위 그림은 internal type의 매식체에 cement 유지형 보철물을 사용한 것입니다. 여러 가지 방식의 임플란트 시스템이 있고, 이것은 뒤에서 설명하겠습니다. 여튼 이 세 가지 구성품은 각각의 기능이 있습니다.

매식체(fixture)

잇몸 뼛속에 위치하며, 골유착(osseointegration)이 일어나서 뼈와 단단하게 결합합니다. 보철물을 통해 전해진 교합력을 뼈로 전달하는 역할을 합니다. 건물로 따진다면, 땅속에 견고하게 자리 잡고 있는 기반이라고 생각하시면 되겠습니다.

지대주(Abutment)

매식체가 뼛속에 있고, 보철물은 잇몸밖에 존재하기 때문에 이 두 구조물을 연결하여 고정하는 역할을 합니다. 잇몸부분을 관통하며, 보철물이 고정될 수 있는 형태를 가지고 있습니다. 보철물에 가해진 힘을 매식체로 전달하는 역할을 합니다.

보철물(Prosthesis)

지대주에 연결된 구조물로, 치아형태를 가지고 있습니다. 구강 내에서 직접 음식물과 부딪히는 역할을 합니다.

각각의 구조물을 연결하는 방식에 따라 간단하게 분류하기도 합니다.

① 임플란트의 매식체와 지대주의 연결방식에 따라 구분하는 방식이 있습니다.

External type Vs Internal type

External type은 Branemark이 개발한 Branemark implant가 대표적입니다. 매식체의 한쪽에 육각형의 돌기가 올라와 있고, 지대주는 안쪽에 홈이 있어서 매식체의 돌기와 딱 맞아 들어가는 형태를 가집니다. 아래 그림의 좌측에 있는 것이 External type의 implant입니다.

External(좌)                                Internal(우)

Internal type은 매식체 안쪽에 홈이 있고, 지대주에 돌기가 있어서 이것이 딱 맞아 들어가는 형태를 가집니다. 아래 그림의 우측에 있는 것이 Internal type의 implant입니다. External, Internal 두 가지 중에 어떤 것이 더 좋은 것이냐에 대해서는 답이 없습니다. 최종 보철물을 어떻게 설계하였느냐, 그리고 구강 내 어느 위치에 들어가느냐, 그리고 환자의 습관, 환자가 원하는 바 등등에 따라 사용합니다. 언제나 그렇듯 각각은 장단점이 있어, 어느 것이 절대적으로 좋다고 이야기하기는 어렵습니다. 어떤 장단점이 있느냐 등등은 치과의사들이 공부하고 연구할 영역으로 남겨두도록 하겠습니다. 사실 저도 모두 알고 있지는 못합니다.

보통 매식체와 지대주는 나사를 통해서 연결합니다. 서로의 홈과 돌기가 딱 맞아 떨어져 결합되면, 두 구조물을 나사를 통해서 단단히 연결합니다.

② 지대주와 보철물을 연결하는 방식에 따른 구분이 있습니다.

Cement type Vs Screw type

매식체와 지대주는 보통 나사를 통해서 연결된다고 하였습니다. 결합된 매식체-지대주 구조물에 보철물을 연결하는 방식을 크게 두 가지로 나눕니다. Screw type은 지대주와 보철물을 screw를 통해서 연결하는 방식을 말합니다. 지대주는 보통 원통 형태이고, 가운데에 나사 홈이 있습니다. 제작된 보철물에 나사를 조여서 지대주와 연결하는 방식입니다.

보철물을 나사를 통해서 연결해야 해서 보철물에 구멍이 있어야 합니다. 이 구멍을 통해서 나사를 넣고 조일 수 있기 때문입니다. 물론, 치료가 완료될 때는 나사구멍을 레진과 같은 재료로 매워 넣는 작업을 합니다.

Screw type

Cement type은 크라운을 씌우는 작업과 비슷합니다. 지대주의 형태가 마치 크라운 씌우기 위해 깎아 놓은 치아의 형태와 유사하게 생겼습니다. 마치 크라운을 씌우듯이 지대주에 보철물을 씌우는 형태가 cement type입니다. 자연치에 크라운을 씌우는 것처럼 속에 시멘트를 넣고 덮어주면, 시멘트가 굳어서 지대주에 보철물을 고정하는 형태입니다

Cement type

Screw type과 cement type 역시 장단점이 있습니다.

Screw type의 가장 큰 장점은 보철물을 쉽게 제거할 수 있다는 점입니다. 나사로 연결되어 있어서 나사구멍부분만 확보하면, 드라이버로 나사를 풀어 보철물을 쉽게 제거할 수 있습니다. 이것이 장점인 이유는 임플란트의 특성 때문입니다. 자연치보다 보철물이 깨질 가능성이 높고, 임플란트 주변에 염증이 생기기 쉽기 때문입니다. 이런 특성은 추후에 다루도록 하겠습니다. 여튼, 이런 문제들이 발생했을 때 보철물을 쉽게 제거할 수 있다면, 문제 해결을 쉽게 할 수 있습니다. 임플란트 주변에 가벼운 염증이 발생한 경우 보철물을 제거하고 임플란트 주변을 깨끗하게 청소하고, 기다리면 잇몸건강이 쉽게 회복됩니다. 그러면 제거했던 보철물을 다시 끼워드리면 끝납니다. 보철물을 제거하지 않으면, 임플란트 주변부까지 기구가 도달하기 어려울 때가 많기 때문입니다.

하지만 cement type의 경우는 보철물의 제거가 쉽지가 않습니다. cement type 임플란트 보철물은 자연치에 크라운을 붙이는 cement보다는 강도가 약한 cement를 사용합니다. 필요시에 보철물에 힘을 가해서 지대주로부터 제거하기 위해서입니다. 하지만 지대주와 보철물이 정밀하게 맞는 상태라면 아무리 약한 시멘트라도 상당한 강도를 가지게 되어서 보철물을 제거하기 어려운 경우가 많습니다. 결국에는 보철물을 잘라서 제거해야 하는데, 이렇게 자르다가 안에 있는 지대주까지 손상시키는 경우가 왕왕 있습니다. 추후에 임플란트 주변의 염증이 나아진 다음에는 결국 보철물을 새로 제작해야 하는 것이죠. 이러면 치과의사도 환자도 모두 손해인 것 입니다(일반크라운을 잘라서 제거하는 것보다 임플란트 크라운을 제거하는 것이 좀 더 어렵습니다). 이런 점 때문에 screw type을 고수하는 치과의사들이 꽤 있습니다.

하지만 screw type은 나사구멍이 보철물에 노출된다는 치명적인 약점이 있습니다. 이 나사구멍을 정말 잘 메워 주면 거의 티가 안 나게 할 수 있습니다만, 모든 경우 이렇게 이상적으로 할 수는 없습니다. 아무래도 보철물의 재료와 구멍을 메우는 재료가 서로 다르다 보니까 색이 티가 나는 경우가 많습니다. 그래서 screw type으로 한 경우 이 나사구멍에 대한 컴플레인이 상당히 많습니다. 장기적으로는 screw type이 유리한 점이 많으나 심미적으로 불리한 점이 있습니다.

screw type은 나사로 연결되어야 하기 때문에 모든 보철물들이 정밀하게 제작되어야 합니다. 오차를 허용할 수 있는 한도가 크지 않습니다. 치아 하나를 잃어서 임플란트 하나 심고 보철물 하나를 올린다면 충분히 정밀하게 제작할 수 있습니다. 하지만 임플란트를 여러 개를 심고 이것을 서로 연결해서 보철물을 만들어야 하는 경우라면, screw type은 제작이 좀 어려운 면이 있습니다. 연결해야 하는 지대주가 늘어날 때마다 오차가 늘어날 가능성이 커지기 때문입니다. 반면 cement type은 지대주와 보철물 사이에 cement가 자리한 공간이 있습니다. 즉, 오차를 상쇄할 수 있는 여지가 있습니다. 따라서 cement type 보철물은 긴 보철물이라 해도 screw type보다는 제작이 보다 쉬운 면이 있습니다.

오늘은 여기까지 하고 다음 편에서 이어가도록 하겠습니다. 메르스다 뭐다 해서 환자도 없어 우울했는데, 몸까지 안 좋아져서 한동안 글을 쓰기가 어려웠습니다. 이제 다시 열심히 쓰도록 하겠습니다.

편집: 딴지일보 cocoa