Alveolar ridge augmentation using self-retaining synthetic block bone substitute in damaged extraction socket: a randomized clinical controlled study

Abstract

Background: After tooth extraction, the alveolar bone surrounding extraction socket undergoes remodeling processes including physiological resorption. Especially, larger dimensional decrease with a higher variability is anticipated in a damaged extracted socket. In order to minimize the dimension of alveolar ridge resorption after extraction, alveolar ridge augmentation (ARA) has been introduced. Due to particulate bone’s lack of stability and inadequate volume maintenance at the coronal level during wound closure, block bone grafting has been purposed as an alternative method. Block bone has been proven to have better mechanical properties and volume stability compared to particulate bone. This study aims to compare the dimensional stability of a self-retaining synthetic block bone (srBB) and synthetic bone particles (SBP) for ARA in damaged extraction sockets. Materials and Methods: ARA was randomly performed in two centers on 57 participants presenting damaged extraction socket in a non- molar tooth: (i) srBB and collagen membrane (srBB group, n = 29) or (ii) SBP and collagen membrane (SBP group, n = 28). Cone beam computed tomography (CBCT) was performed immediately after ARA (baseline, T0) and at 6 months (T1). T0 and T1 CBCTs were superimposed, and horizontal widths (H0–H5), vertical heights and volume changes were assessed using t-test. In addition, patient reported outcome measures (PROMs), frequency of additional augmentation at time of implant placement, implant survival rate and peri-implant clinical and radiographic parameters were also compared. Results: Due to wound dehiscence, srBB was removed in 10 patients. The change in horizontal width at the most coronal level (H0) was significantly lower for srBB compared to SBP (srBB: 0.8 ± 1.0 mm; SBP: 1.9 ± 2.2 mm, p < 0.05). However, no significant difference was shown in other horizontal levels (H1-H5) and other vertical level as well. Significantly less volume decrease was seen at the bucco-coronal level for srBB (srBB: 3.2 ± 0.6 mm3; SBP: 10.4 ± 2.3 mm3, p < 0.05). srBB group also showed significantly lower amount of applied bone volume during ARA as well as lower level of pain. Conclusion: Compared to synthetic bone particles, synthetic bone blocks have the potential to more effectively augment and maintain the coronal horizontal dimension and width of damaged extraction sockets for up to 6 months. However, this advantage is offset by their relatively high rates of early wound dehiscence.

본 논문은 손상된 발치와에서 자가 고정형 합성 블록 골(self-retaining synthetic block bone, srBB)과 합성 골입자(synthetic bone particles, SBP)의 치조골 증대 부피 유지력을 비교하기 위한 목적으로 진행되었다. 발치와를 둘러싼 치조골은 발치직후 생리적인 흡수를 비롯한 골의 재형성 과정을 겪는다. 특히 손상된 발치와의 경우, 더 큰 골 흡수가 일어나게 된다. 이러한 발치 후 치조골 퇴축을 최소화하기 위해 치조골 증대술 (Alveolar Ridge Augmentation, ARA)를 진행하였다. 특히 입자형 이식재를 ARA 에 사용할 경우, 치관부에서 낮은 부피 안정성을 보이기 때문에, 기계적인 특성과 부피 유지 면에서 더욱 우수한 블록형 골 이식재를 사용하였다. 연세대학교과 경희대학교를 방문한 환자 중 전치 또는 소구치에 손상된 발치와를 가진 57 명의 참가자를 대상으로 ARA 를 진행하였다. 환자는 다음 두 가지 군으로 무작위 배정되었다: (i) srBB 와 콜라겐 막으로 치조골 증대술을 시행한 경우 (srBB, n=29) (ii) SBP 와 콜라겐 막으로 치조골 증대술을 시행한 경우 (SBP, n=28). 증대술 직후(T0)와 6 개월 후 (T1)에 CBCT(콘빔전산화단층 촬영)가 촬영되었다. T0 와 T1 의 CBCT 이미지를 중첩하여 수평 너비 (H0-H5), 수직 높이 및 부피변화를 t검정을 통해 평가하였다. 추가로 환자 보고 결과(PROMs), 임플란트 식립 시 추가 증대 필요성 여부, 임플란트 생존율, 임플란트 주변 임상 및 방사선 지표도 비교하였다. 창상 열개(wound dehiscence)로 인해 10 명의 srBB 환자에서 골 이식재가 제거되었다. srBB 에서 치조정 수평 너비(H0)의 변화는 SBP 에 비해 유의하게 더 작았다(srBB: 0.8 ± 1.0 mm; SBP: 1.9 ± 2.2 mm, p < 0.05). 그러나 나머지 수평 넓이(H1-H5)와 수직 높이, 그리고 부피에서는 두 군간의 유의할 만한 차이를 보이지 않았다. 추가로 srBB 그룹은 이식에 사용된 골 이식재 양이 SBP 에 비교하여 유의하게 적었으며 술 후 환자가 느낀 통증 또한 적은 것으로 나타났다. 합성 블록 골은 합성 입자형 골에 비교하여 손상된 발치와에서 치관 부위의 수평적 너비를 최대 6 개월까지 더욱 효과적으로 증대하고 유지할 수 있다. 그러나 이러한 장점은 상대적으로 높은 조기 열개 발생률로 인하여 한계가 존재한다.