Alveolar ridge preservation versus guided bone regeneration after spontaneous healing on intact and damaged extraction sockets of narrow alveolar ridge: an in vivo experimental study

Abstract

Aim: To compare (1) bone regeneration around the implant, and (2) dimensional alterations of alveolar ridge when early placement is performed into sites that received either alveolar ridge preservation (ARP) or spontaneous healing followed by simultaneous guided bone regeneration (GBR) in narrow ridges with varying extraction socket defect. Materials and Methods: In six beagle dogs, distal roots of three mandibular premolars were extracted bilaterally. On each side, the three types of extraction sockets were either left intact, or surgically manipulated into 1-wall or 2-wall sockets. On one side, ARP was (ARP group) performed, whereas on the other side, spontaneous healing was administered followed by simultaneous GBR (GBR group) with implant placement in both groups after 8 weeks. Animals were killed after another 8 weeks. Quantitative and qualitative analyses were performed based on micro-computed tomography imaging and histological sections. Results: Bone-to-implant contact (BIC) revealed no statistically significant differences between the GBR group (40.19 ± 11.88%) and the ARP group (33.79 ± 12.32%; p>0.05). The measurement of first-BIC and natural bone support (NBS) revealed that GBR (2.63 ± 0.85mm, 4.09 ± 1.08mm) significantly reduces coronal dehiscence and enhances NBS around the implant compared to ARP (3.90 ± 1.09mm, 2.27 ± 1.45mm; p<0.05), regardless of the extraction socket configuration. Radiographically, the ridge dimension increase from the baseline was significantly larger in the GBR group (150.03 ± 22.37%) compared to the ARP group (112.49 ± 10.52%; p<0.05). Histologically, the augmented ridge area was significantly larger in the GBR group (36.94 ± 6.46mm^2) compared to ARP group (20.16 ± 2.23mm^2; p<0.05). Similarly, the regenerated ridge area was larger in the GBR group (22.22 ± 4.32mm^2) compared to ARP group (17.73 ± 2.04mm^2; p<0.05). Conclusions: In the narrow alveolar ridge, early implant placement with simultaneous GBR provides the space for enhanced bony support around implant, and bone regeneration by augmenting further alveolar ridge dimensions than ARP. Smaller coronal dehiscence of implant can be obtained by GBR than ARP, regardless of the extraction socket configuration. In addition, the natural bone support around the implant was enhanced following GBR which might be owed to the spontaneous socket healing following extraction.

성견의 하악치조골을 대상으로 한 치조제보존술 또는 골유도재생술을 비교하는 본 전 임상연구의 목적은 다음에 있다. (1) 치아 임플란트 주변부의 골유착 및 자연 골 지지 정도, (2)수술 후 치조골 의 크기 변화 (3) 증대된 치조제 내 조직학적 구성을 영상 의학적, 조직학적으로 평가하여 건전하거나 손상되지 않은 발치와 에서의 치조제보존술 또는 골유도재생술의 효과를 비교하였다. 6 마리의 성견에서 하악 소구치 3 개의 원심 치근을 발치하고 근심 치근을 보존하여 세 가지 유형의 발치와 모델을 수술적으로 유도하였다. (a) 손상되지 않은 온전한 소켓 (b) 1-벽 손상된 소켓(협벽 제거) (c) 2-벽 손상된 소켓(협측 및 설측벽 제거). 두 개의 실험군이 양측 하악에 각각 적용되는 실험 디자인으로 설정되었으며, 하악의 양쪽 측면에 각각의 치료 프로토콜이 적용되었다. (제 1 군) 발치 직후 치조골보존술 + 임플란트 식립, (제 2 군) 치아 발치 + 임플란트 식립에 이은 동시적인 골유도재생술. 정량적 및 정성적 분석은 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 및 조직학을 통해 수행되었다. 골유도재생술 시행군(150.03 ± 22.37%)은 수술 전과 수술 후의 증강된 치조제 면적의 크기가 치조제보존술 시행군(112.49 ± 10.52%)에 비해 크기가 유의하게 증가하였다. 골유도재생술 시행군(36.94 ± 6.46mm2)은 치조제보존술 시행군(20.16 ± 2.23mm2)에 비해 증강된 영역이 유의하게 큰 것으로 나타났다(p<0.05). 또한, 골유도재생술 시행군(22.22 ± 4.32mm2)은 치조제 보존술 시행군(17.73 ± 2.04mm2)에 비해 재생된 골 면적이 유의하게 크다(p<0.05). 골유도재생술 시행군의 치료 부위(2.63 ± 0.85mm)는 치조제보존술 시행군의 치료 부위(3.90 ± 1.09mm)에 비해 임플란트 고정체 주변부의 골 열개 적은 길이로 나타났으며(p<0.05), 골유도재생술 시행군의 치료부위(4.09 ± 1.08mm)에서는 임플란트 고정체 주변부의 자연골 지지가 치조제보존술 시행군의 치료 부위(2.27 ± 1.45mm)에 비해 더 큰 것으로 나타났다(p<0.05). 결론적으로 파괴된 발치와의 유형에 관계없이 골유도재생술은 골 열개의 유발을 감소시키며, 임플란트 식립에 불충분한 좁은 치조제에서의 치조제증강술을 시행할 때 치조제보존술에 비해 임플란트 고정체 주위의 골 유착 및 자연적인 골지지량을 크게 향상시키며, 안정적인 치조제 증강의 결과를 기대해 볼 수 있겠다.