Zirconia implants at different crestal levels: Comparative peri-implant tissue responses to titanium = 지르코니아 임플란트와 티타늄 임플란트의 식립 깊이 차이에 따른 임플란트 주위 조직반응 비교분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Backgroud: Zirconia implants have gained attention as an alternative to titanium due to their esthetic and biological compatibility. With recent improvements in mechanical strength, two-piece, bone-level zirconia systems have become available. However, whether placement-related risk factors for marginal bone loss established in titanium apply similarly to zirconia remains unclear. This preclinical study aimed to compare peri-implant hard and soft tissue responses, as well as osseointegration, between zirconia and titanium implants placed at different crestal levels.
Materials and Methods: In eight dogs, all mandibular premolars were extracted. After a 12-week healing period, four implants were placed per animal using a split-mouth design: two titanium on the left hemimandible and two zirconia on the right. Within each side, one implant was positioned equicrestally and the other supracrestally (+1 mm), referenced to the rough–smooth interface at the implant neck. Implant stability was measured at placement and re-measured at 6 and 12 weeks. Animals were euthanized at 6 or 12 weeks for histomorphometric analysis.
Results: All implants (N=32) exhibited high primary stability with ISQ increasing over time. Although zirconia had lower ISQ than titanium at all time points from placement to 12 weeks, adequate clinical stability was maintained in both groups. Histomorphometrically, bone-to-implant contact (BIC) and bone area-to-total area (BATA) did not differ between two materials at 6 or 12 weeks. Histological net bone loss (hNET) did not differ by implant material. However, supracrestal placement showed less hNET than equicrestal placement (p = 0.03). The peri-implant connective tissue height was unaffected by material or initial placement depth, remaining within 0.82–1.30 mm at 12 weeks.
Conclusions: Zirconia implants achieved successful osseointegration comparable to titanium. Crestal bone maintenance was not influenced by implant material; rather, it was driven by placement level. The peri-implant connective tissue dimension maintained stable from earlier period and did not differ by material or by initial placement depth.

국문 초록 (Abstract)

연구목적: 지르코니아 임플란트는 심미성과 생체친화성 등의 장점으로
티타늄의 대안으로 주목받아 왔으나, 초기에는 기계적 한계로 주로 일체
형 설계에 제한되었다. 최근 균열 저항성과 강도 향상으로 고정체와 어
버트먼트가 분리된, 본 레벨의 지르코니아 임플란트가 도입되었으나, 기
존 티타늄 임플란트에서 규명된 변연골 소실 관련 위험 요인들에 대하여
지르코니아에도 동일하게 적용되는지는 밝혀진 바 없다. 따라서 본 전임
상 연구의 목적은, 치조정 대비 서로 다른 레벨로 식립된 지르코니아와
티타늄 임플란트 간 초기 치조정부 경조직 및 연조직을 정량적으로 평가
하고, 골-임플란트 접촉률 및 임플란트 안정성 평가 (ISQ)를 통해 향후
지르코니아 임플란트의 임상적 활용 가능성을 규명하는 것이다.
연구방법: 8마리 성견에서 하악 소구치를 모두 발거한 후 12주간 치유
기간을 거쳤다. 이후 한 동물당 4개의 임플란트를 식립하였으며, 좌측에
는 티타늄 임플란트 2개, 우측에는 지르코니아 임플란트 2개를 배치하
였다. 각 측에서 임플란트의 거칠–매끈 경계(목 부위)를 기준으로, 1개
는 치조정과 동일선 상 (동치조정)에 위치하도록 하였고, 다른 1개는 치조정보다 1 mm 상방 (상치조정)으로 식립하였다. 임플란트 안정성 측정
과 구내방사선사진 촬영은 식립 당일, 6주 및 12주에 시행하였다. 동물
은 6주 또는 12주 시점에서 희생시켜 실시하여 조직형태계측 분석을 시
행하였다.
결과: 총 32개의 임플란트 (티타늄 16개, 지르코니아 16개) 모두 초기
안정성이 높았고 ISQ는 시간 경과에 따라 증가하였다. 지르코니아는 식
립 직후부터 12주까지 모든 시점에서 티타늄보다 낮은 ISQ를 보였으나,
두 군 모두 임상적으로 충분한 안정성을 유지하였다. 조직형태학측정 결
과, 6주와 12주 모두에서 골–임플란트 접촉률(BIC)과 골면적/총면적 비
율(BATA)은 두 재료 간 유의한 차이가 없었다. 조직학적인 순수 변연
골 변화량(hNET) 역시 재료에 따른 차이가 없었으나, 상치조정 식립은
동치조정에 비해 hNET이 더 적었다(p = 0.03). 임플란트 주위 결합조
직 높이는 재료나 초기 식립 깊이의 영향을 받지 않았으며, 12주에
0.82–1.30 mm 범위로 유지되었다.
결론: 지르코니아 임플란트는 티타늄과 동등한 수준의 성공적인 골유착
을 보였다. 변연골 유지에는 임플란트 재료보다 식립 수준이 더 큰 영향
을 미쳤다. 주위 결합조직 치수는 초기 단계부터 안정적으로 형성되었고,
재료나 초기 식립 깊이에 따른 차이는 관찰되지 않았다.

목차 (Table of Contents)

• 1. Introduction 1
• 2. Materials and methods 4
• 3. Results 10
• 4. Discussion 13
• 5. Conclusion 18
• Bibliography 19
• Figures 25
• Tables 32
• Abstract in Korean 34