Piezosurgery를 이용한 치조골 확대술
(ridge expansion)

손 동 석 교수 (대구가톨릭의대 치과학교실 dssohn@cu.ac.kr)

Piezoelectric surgery는 상악동 골이식 뿐만 아니라 치조골 분리술, block bone graft, cyst removal, apicoectomy, harvesting of autogenous bone chip등 다양한 목적에 이용될 수 있다. 3회의 연제에 통해 piezosurgery를 이용한 다양한 수술에 대해 알아보고자 하는데, 이번 제 2 연제에서 Piezosurgery를 이용한 치조골 확대술(ridge expansion)에 대해 발표하고자 한다.

1. 서론
치아가 상실된 후 오랜 시간이 경과하게 되면 치조골의 수평 및 수직적 골흡수가 발생한다. 위축된 치조골에 임플란트를 식립하기 위해서 다양한 골재건술이 요구된다. 골흡수가 경미하면 골유도재생술(GBR)나 치조골 확대술(ridge expansion)이 요구되고, 골흡수가 심하면 block bone graft가 통상적으로 요구된다. 치조골 확대술은  좁은 치조골의 협설측 피질골을 분리시켜 확장시킨 후 임플란트를 식립하는 술식이지만 기존의 회전식 bur를 이용할 경우 일반적으로 3-4㎜이상의 골폭이 요구된다.
반면에 Piezosurgery는 매우 정교한 골삭제가 가능하기 때문에 골폭이 매우 좁은 치조골에서도 협설측 치조골의 분리가 가능하다. 본 증례발표에서도 잔존골 폭이 2㎜인 치조골에서 piezosurgery를 이용한 치조골 확대 후 임플란트를 식립하였고, 분리된 협설측 골편 사이의 골결손 부위의 골재생을 촉진하기 위하여 irradiated allograft를 분리된 치조골 사이에 이식 후 차단막을 덮었다. 치조골폭은 2㎜에서 7㎜로 확대되었다.
본 연제에서 piezoelectric device를 이용한 치조골 확대술에 대한 술식과 장단점에 대해 알아보고자한다.

2. 임상증례
70세의 여성 환자로 상악의 전악 고정성 브리지에 문제가 발생하여 고정성 브리지를 제거한 후 회복이 불가능한 치아는 발치하였다. 잔존한 상악 우측 제1소구치와 좌측 견치 및 제1소구치를 이용한 overdenture를 계획하였지만, 잔존치아의 예후가 의심되어 발치 후 4개의 임플란트 식립 후 overdenture를  추천했으나 경제적 문제로 상악에 1개의 임플란트를 식립 후 임플란트와 좌측 견치를 이용한 overdenture로 치료계획을 변경하였다(그림 1).

그림1: 수술전 방사선 사진. 환자의 경제적 사정으로 상악 우측 견치부위에 한 개의 임프란트 식립 후 좌측 견치를 동시에 이용한 overdenture를 계획하였다.

우측 제1소구치의  근심부위에 임플란트를 심기 위해 부분 마취 후 약간 구개측에 치우치게 점막에 수평적 절개 후 수평적 절개의 전후방에 수직적 절개를 전정부위까지 만들어 전층판막을 박리하여 치조골을 노출시켰다. 잔존골의 골폭은 약 2㎜로 측정되었다(그림 2).

그림2: 노출된 치조골의 골폭은 2㎜로 측정되었다. 일반적으로 임플란트 식립 전에block bone graft가 요구되는 증례였지만 수술비용의 절감과 환자의 외상을 최소화하기 위하여폭이 좁은 치조골에서도 골삭제가 가능한piezoelectric ridge expansion을 계획하였다.

Diamond coated flat scalpel을 가벼운 압력으로 치조골의 정상을 누르면서 전후방으로 이동시켜 수평적 골삭제를 좁은 치조정의 정중앙에 만들어 좁은 치조골의 협측과 설측 피질골을 분리시켰다(그림 3).

그림3: 좁은 치조정에 diamond coated flat scalpel을 가벼운 압력으로 누르면서 전후방으로 이동시켜 수평적 골삭제를 형성하였다. piezosurgery는 조작이 간편하고 좁은 치조골에서고 깨끗하고 일정한 골삭제가 가능하기 때문에 골천공이나 골절이 잘 발생하지 않는다.

Scalpel의 폭경이 기존의 회전식 bur보다 가늘고 기구의 조작이 간편하여 골폭이 매우 좁은 치조골서도 골편의 골절이나 손상없이 깨끗한 치조골의 수평적 골삭제가 가능하였다. 치조골을 확대할 동안 치조골의 골절을 최소화하기 위하여 수평적 골삭제와 연결하여 근심과 원심에 수직적 골삭제(vertical releasing osteotomy)를 형성하였다(그림 4).

그림4: 치조골을 확대할 동안 협측 치조골판의 골절을 최소화하기 위하여 수평적 골삭제와 연결하여 근심과 원심에 깊이 3~5㎜, 길이 10㎜의 수직적 골삭제(vertical releasing osteotomy)를 piezoelectric saclpel로 형성하였다.

협측 치조골을 확장시키기 위하여 osteotome을 malleting하여 삽입하여 치조골을 확장시켰다(그림 5). 분리된 골판의 사이에 임플란트를 식립하기 위해 적절한 순서에 따라pilot drill을 이용하여 골삭제 후 3.75㎜ X 16㎜ long HA coated tapered screw vent implant (Centerpulse,USA)를 식립하였다. 치조골폭이 약 7mm로 확장되었다(그림 6).

그림5: 협측 치조골을 점진적으로 확장시키기 위하여 osteotome을 malleting하여 삽입하여 치조골을 확장시켰다.

그림6: 분리 확장된 협설측 치조골판 사이에 pilot drill을 이용하여 골삭제 후 HA coated tapered screw vent implant(Centerplulse,USA)를 식립하였다. 치조골폭은 약 7㎜로 확장되었다.

Self tapping으로 임플란트를 식립한 후 fixture mount 제거하고 cover screw를 연결하였다. 확장된 협설측 치조골판 사이의 골결손 부위의 골재생을 위하여irradiated mineral allograft(Tutogen,Germany)를 이식하였다(그림 7, 8). 골이식재를 고정하고 상피세포의 침투를 막기위해 흡수성 차단막(BioMend extend,Lifecore,USA)으로 골이식재를 덮었다(그림 9). Releasing incision을 협측 판막의 골막에 만든 후 장력없이 봉합하였다(그림 10) 방사선 사진에서 좌측 견치와 비교하여 양호하게 식립된 임플란트가 관찰된다(그림 11). 

그림7: Self tapping으로 임플란트를 식립한 후 fixture mount 제거하고 cover screw를 연결하였다. 임플란트 식립 후 골 결손부가 관찰된다.

그림8a,b: 확장된 치조골 사이의 골결손 부위의 골재생을 위하여 irradiated mineral allograft(Tutogen,Germany)를 이식하였다.

그림9: 골이식재를 고정하고 상피세포의 침투를 막기위해 흡수성 차단막(BioMend extend,Lifecore,USA)으로 골이식재를 덮었다.

그림10: 장력 없이 판막을 봉합하기 위하여 releasing incision을 협측 판막의 골막에 만든 후 봉합하였다.

그림11: 방사선 사진에서 좌측 견치와 비교하여 양호한 각도로 식립된 임플란트가 관찰된다.

3. 결론 및 고찰
초음파는 1950년대부터 치과에서 치석제거등의 목적으로 이용되어 왔고 의학용으로는 1980년부터 신생아 진단등의 목적과 골삭제의 목적으로 사용되어왔다. 1990년대부터 외과적 목적으로 초음파가 본격적으로 사용되어 왔지만 초기의 초음파 수술은 힘(power)의 부족으로 경조직 삭제에 다소의 한계가 있었다. 1)
Torrella등은 초음파 기구는 상악동막의 천공을 감소시킬 뿐만 아니라 고압의 외부 생일식염수의 주사와 초음파의 작용으로 수술 부위의 시야가 깨끗하고 회전식 기구(bur)보다 골에 대한 외상이 적다는 장점이 있다고 발표하였다.2) 그러나 Torrella가 사용한 과거의 초음파 기구는 힘이 약하고 치석제거용 스케일러처럼 날카로운 끝을 가진 기구만을 이용하기 때문에 골삭제 시간이 길고 좁은 골삭제만이 가능하다Vercelloti가 개발한 piezoelectric surgical unit는 기존의 초음파 기구보다 3배정도 힘(power)이 강화되어 신속한 골삭제가 가능하고 연조직에 대한 손상이 발생하지 않는다는 장점이 있다. Vercellotti는 15명 환자 21 증례의 상악동 골이식에서 Piezosurgery(Mectron,Italy)를 이용한 한 증례에서 상악동막이 천공되었고 나머지 증례에서는 천공이 발생하지 않았다고 보고하였다. 3)
회전식 bur를 이용한 골삭제는 좁은 치조골에서 골삭제 선이 일정하지않기 때문에 골삭제 동안 골천공이나 골판(cortical plate)의 골절 등이 가능하지만 이에 반해 piezosurgery를 이용한 골삭제는 골삭제량이 최소화되면서 기구의 조작이 간편하기 때문에 좁은 골폭의 치조골에서도 골삭제가 깨끗하고 일정하여 안전한 골삭제가 가능하다.  본 증례와 같이 2㎜의 좁은 폭경을 가진 치조골에서도 piezosurgery를 이용하여 골편의 우발적 골절이나 천공없이 안전한 골절제가 가능하다.
특히 piezosuregry 전용의diamond coated flat scalpel 혹은 다른 형태의 전용 osteotomy scalpel은  날의 두께가 얇기 때문에 회전식 bur 혹은 oscillating saw보다 깨끗하고 정교한 골삭제가 가능하고 골삭제 동안 입술이나 주위의 연조직과 접촉하여도 연조직의 삭제가 발생하지 않기 때문에 안전한 수술이 가능하다. 또한 골삭제 동안 회전식 bur에 비해 진동이나 소음이 적어 환자에게 수술시간 동안 심리적으로도 안정감을 줄 뿐만 아니라 기존의 수술 방법에 비해 술자의 힘이 적게 요구된다는 장점이 있다. flat scalpel은 치조골 삭제 뿐만 아니라 상악동의 개방이나 다른 목적의 정교한 골삭제에도 사용이 가능하다.
Piezosurgery는 치조골 확대술 외에도 상악동 골이식술, 매복치 발치, distraction osteogensesis의 골절단 및 골절제술에도 이용이 가능하고 치근단 절제술, 자가골편의 채취에도 이용이 가능하다.4,5,6) 또한 연조직과 접촉 시에는 절삭력이 작용하지않고 경조직의 절단에만 작용하는 선택적 삭제 효과로 하치조신경부위에서 시행하는 골절단에 매우 유용하게 사용할 수 있다.
piezoelectric surgery의 선택적 골삭제와 안전한 술식 그리고 깨끗한 수술 시야의 확보는 구강외과적 영역의 모든 골삭제에 사용이 가능하다.

참고문헌
1) Horton JE, Tarpley TM jr, Jacoway JR. Clinical Applications of Ultrasonic Instrumentation in the Surgical Removal of Bone. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1981;51:236-242
2) Torrella F, Pitarch J, Cabanes G, Anitua E. Ultrasonic osteotomy for the surgical approach of the maxillary sinus: A technical note. Int J Oral Maxillofac Implants 1998;13:697-700
3) Vercellotti T. De Paoli S, Nevins M. The piezoelectric bony window osteotomy and sinus floor elevation : introduction of a new technique for simplification of the sinus augmentation procedure. Int J Periodontics Restorative dent 2001;21:561-567
4) Vercellotti T. piezoelectric surgery in implantology: A case report-A new piezoelectric ridge expansion technique. Int J Periodontics Restorative Dent 2000; 4:359-365
5) 손동석. Piezoelectric bilateral sinus bone graft and simultaneous implant placement. 치과임상 2003;9 1074-1079
6) 손동석. Piezoelectric surgery를 이용한 상악동 골이식술. 덴포라인.2003:9 60-62

송동석교수의 약력
쪾경북대학교 치과대학 졸업
쪾단국대학교 치과대학원 치의학 박사
쪾캐나다 토론토대학 방문 교수
쪾現 대구가톨릭대학교 의학대학 치과학교실 교수
쪾現 대구가톨릭의료원 치과 과장