[IBS] 길대현 원장의 최소침습 임플란트 MagiCore 개발 원리 (2)

본 지는 10회에 걸쳐 IBS 임플란트의 매직코어를 중심으로 최소침습 임플란트 임상증례를 연재할 예정이다. (편집자주)

2. Magic Fin Thread
먼저, 임플란트와 치조골의 하중 저항도를 맞추고자 했다. MagiCore는 모든 구성체가 titanium grade 5(Ti 6Al 4V)로 제작 됐으므로 titanium gr. 5와 치조골의 하중 저항도를 맞추기 위해 load bearing 실험을 했다.

10kg의 같은 하중을 주었을 때 Magic Fin Thread의 1mm 두께와 치조골의 9mm 두께가 같은 저항력을 보인다. [그림 9]

자연치와 달리 임플란트 주변에는 치주인대가 존재하지 않으므로 교합력이 임플란트에 전달될 때의 미세 움직임은 임플란트 주변 치조골의 탄성도에 큰 영향을 받는다.

따라서 탄성도 실험의 결과를 바탕으로 Magic Fin Thread가 치조골과 유사한 elastic modulus를 갖도록 설계했다. Titaniumgrade5가 하중을 받았을 때 부러지지 않고 치조골과 유사한 탄성을 가질 수 있도록 0.1mm 의 두께를 설정했다. [그림 10]

Magic Fin Thread의 특징 중 가장 흥미로운 것은 thread의 끝이 사각이라는 점이다.

삼각의 끝을 가진 thread는 치조골 내로 식립 되었을 때 필연적으로 압축력, 인장력, 전단력이 모두 발생한다. 그러나 사각 thread는 삼각 thread와 비교했을 때 유의미하게 낮은 전단력과 인장력이 발생하고 주로 압축력의 형태로 힘을 전달하게 된다.

치조골은 일반적으로 압축력에 가장 강한 저항을 가지는 반면 전단력은 미세 골절의 주된 원인이 되는 힘이므로 Magic Fin Thread는 치조골과 임플란트간의 미세 골절 가능성을 획기적으로 줄일 수 있다. [그림 11]

또 다른 Magic Fin Thread의 특성으로는 넓은 functional surface가 있다. Functional surface는 치조골에 전달되는 기계적 스트레스와 밀접한 연관이 있으므로 넓은 functional surface를 확보할수록 임플란트 주변 골 소실을 줄일 수 있다.

임플란트 디자인에 따른 functional surface를 도출하기 위해 유한요소 분석(finite element analysis, FEA)을 이용해 현재 가장 널리 사용되고 있는 bone level 2-piece 임플란트 시스템과 MagiCore 임플란트 시스템을 비교했다. [그림 12] 

Abutment와 internal 결합을 하는 삼각 thread는 상방의 5mm에 힘이 집중되는 반면 Magic Fin Thread에서는 힘이 apex 부위의 thread까지 비교적 골고루 전달되는 것을 볼 수 있다. 일체형 Magic Cuff에 더해 thread가 사각으로 이뤄진 한 줄 나사이므로 얻을 수 있는 MagiCore만의 특장점이다.

3. Magic Post
Magic Post는 MagiCore의 가장 상단에 위치한 구조물이다. Tissue over level 임플란트 시스템에서 보철의 자유도를 높이고 치조골 중심(bone-driven)의 임플란트 식립을 가능하게 한다. 

현재 가장 널리 사용되고 있는 internal connection을 가진 bone level 2-piece 임플란트를 식립할 때에는 임플란트의 파절을 예방하기 위해 교합력의 작용 방향과 임플란트의 장축 방향을 맞추어 식립해야 한다. 이때 두 방향을 맞추기 위해서 최종 보철물이 체결될 형태에 맞춰 보철 중심(prosthetic-drive)의 침습적인 수술을 선택해야 하는 경우를 마주할 수 있다.

반면, MagiCore는 교합 방향과 임플란트의 장축 방향이 극단적으로 차이를 보이는 상황에서도 Magic Post의 강력한 이중 결합(double connection)으로 보철 탈락을 방지할 수 있다. [그림 13, 14]

또한, 앞서 봤던 Magic Fin Thread의 특징으로 인해 저작압에 대한 저항을 높일 수 있다. 

Magic Post는 외부 결합과 내부 결합을 모두 가질 수 있는 구조로써 외부로 ferrule효과를 얻을 수 있는 2mm의 공간과 내부로 dowel 효과를 얻을 수 있는 4mm의 공간이 있다. 

이로써 강한 이중 결합을 얻게 되고 보철물의 수직 및 회전 탈락을 방지한다. 또한, 교합력이 가해질 때 힘을 분산시켜 임플란트의 파절 가능성을 현저히 낮출 수 있다. [그림 15]

특히, Magic Post의 2mm의 높이는 자유로운 보철 제작의 핵심 높이이다. 2mm의 낮은 높이와 경사진 외부 각도를 바탕으로 현대 임플란트학을 기초로 사용되는 임플란트 보철의 모든 방법을 폭넓게 적용할 수 있다 [그림 16, 17].

지금까지 최소침습 임플란트 치료에 최적화된 IBS社의 MagiCore 임플란트의 특징을 부위별로 나눠 살펴봤다. 

현대 치과 진료에서 사용되는 임플란트는 발전을 거듭해 임상가들에게 매우 폭넓고 다양한 선택지를 제공하고 있다. 임플란트의 형태에 따른 개발 원리를 따져 본다면 수많은 임플란트 종류 중 사용하고자 하는 임플란트를 선택할 때 큰 도움이 될 것이다. 

나아가 어떤 임플란트를 선택하더라도 디자인의 특성을 면밀히 이해하고 식립 시 이를 적용한다면 더욱 수준 높은 임플란트 치료를 완성할 수 있을 것이다. MagiCore를 선택하고 식립하는 임상가들에게 도움이 되길 바라며 글을 마친다.

- 다음 호에 계속 -