백서에서 silicone rubber와 high density polyethylene의 생체내 조직 반응의 비교

Abstract

[한글]

신체의 골, 연골 또는 연부조직이 결손되었을 때 또는 조직을 보충하고자 할 때자가 조직을 이용하여 재건하는 것이 가장 이상적이지만, 그 제한점으로 인하여 인공 삽입물이 오래전부터 이용되어 왔다. 여러 삽입물 중에서 silicone이 가장 광범위한 용도로 쓰이고 있으며 silicone사용시 발생할 수 있는 삽입물의 감염, 돌출, 전이, 과도한 피막 형성등의 문제점을 해결하려는 다각적 시도가 있는데, 그 중의 하나로 기공성(porous) 인공 삽입물에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이제까지 밝혀진 삽입물의 기공성(porosity)

으로 인한 장점은 주위 조직의 삽입물 내 성장으로 인해 삽입물이 일차적으로 고정이 되고, 혈행이 좋은 결체조직의 성장에 따른 감염 가능성의 감소와 더불어 안정성이 높으며. 피막의 형성이 비교적 경미하다는 것이다. 본 연구는 비교적 오랫동안 임상에서 광범위

하게 쓰이고 있는 silicone rubber와 1970년대에 새로 합성되어 최근 쓰이기 시작한 linear porous high density polyethylene(HDPE, Medpor**(R) , Porex, Atlanta, GA, U.S.A.)과의 백서 생체내 조직반응을 비교하고자 각각 1.Ocm 크기의 원판형 삽입물을 백서의 배

부 피하 조직에 삽입한 후 4주와 8주째 주위 조직과 함께 채취하여 육안 검사 및 hematoxylin-eosin 염색, Masson's trichrome 염색을 시행하여 삽입물 및 삽입물 주변 반응을 광학 현미경적으로 관찰하였다.

육안적 소견에서 silcone rubber 주위에 헝성된 피막은 삽입물과 완전 분리가 용이하였으나, HDPE 주위에 생긴 피막은 삽입물로부터 분리되지 ,않았다

광학 현미경하에서 삽입물 주위 피막의 두께는 silicone rubber에서 HDPE보다 4주, 8주에서 모두 두꺼웠으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 동일한 삽입물에서 시간적 차이에 의한 변화를 보면 HDPE, silicone rubber 모두 4주에서 8주보다 두꺼웠으며 이 결과도 통계적으로 유의한 차이를 보였다. Silicone rubber 주위에 형성된 피막은 조직학적으로 교원질이 HDPE에 비하여 더 치밀한 성상을 보였으나, 이물반응은 심하지 않았다. HDPE 주변의 경계부위에서만 다핵 거대 세포를 관찰할 수 있었고 섬유아 세포는 silicone rub

ber주위에서는 비교적 성숙된 형태가 많았다. HDPE 주위에 형성된 피막에서는 신생모세 혈관의 발달이 silicone rubber보다 더 많았으며, 양자간에 공히 피막내에 호산구의 침윤이 현저하였다.

한편 HDPE 주위에 형성된 피막은 중심부(core)와 변연부 사이에 차이가 있어서, 변연부에서는 교원질이 치밀하고, 중심부위에서는 염증세포의 침윤이 많고 교원질은 엉성하였다.

이러한 연구 결과에서 볼때 HDPE는 silicone rubber에 비하여 피막 형성이 미약하고, 혈행이 좋은 결체조직의 삽입물내 성장으로 보다 안전하게 사용 할 수 있을 것으로 추측되며, 이에 대한 차후의 임상적 경험이 필요하리라고 생각한다.

[영문]

To replenish the defects caused by tosses of bone, cartilage and soft tissue, either autogenous tissue or alloplastic material can be used. Although the autogenous tissue is the ideal choice for their reconstruction, the availability and problems associated with donor sites limit its use. Therefore, the alloplastic

materials have been used widely for the tissue replacement. Many synthetic materials have been developed for alloplasty; among these, the silicone has been the most popular alloplastic material for plastic surgeons. Inherent problems related to the use of silicone are infection, exposure, implant migration, capsule formation, and poor penetration of bony or soft tissue into the implant. To circumvent these problems, many efforts have been made.

Developed in 1970's, the linear high density polyethylene(HDPE, Medpor**(R) , Porex, Atlanta GA, U.S.A) is a porous substance, and it has the advantages of less implant migration by the penetration of connective tissue into the pores, less capsule formation. and reduced chance of infection due to high vascularity. The purpose of this study is to compare the tissue reaction of HDPE with that of silicone rubber in rats. 1.0 cm diametered discs of silicone rubber and HDPE were implanted in the back of rat and on bloc tissue-specimens were obtained including the implants and their surrounding capsules in 4 weeks and 8 weeks after the implantation. The specimens were examined grossly and microscopically, The microscopic slides were prepared with H-E and Masson's trichrome stains.

Grossly, the capsules around the silicone rubber were easily peeled off while the capsules around the HDPE were strongly adherent to the implant. Under the microscope, the thickness of capsules were compared. Tke capsules of both implants were thicker in 4 weeks than 8 weeks. The capsules of silicone rubber were significantly thicker than HDPE in 4 weeks(306.7 ± 8.17㎛ vs 115 ± 5.48㎛)and S weeks(143.3 ± 87.85㎛ vs 58.3 ± 16.02㎛). The regression test on the differences in thickness were also significant in both 4 weeks and 8 weeks.

Histologically, the capsule of silicone rubber consisted of denser connective tissue and showed lesser foreign body reaction than the HDPE. Many multinucleated giant cells were found around the HDPE while none of them was found around the silicone rubber, Fibroblasts in the capsule of silicone rubber were more mature

forms than the HDPE. The capsule of HDPE showed more new capillary formation than the silicone rubber. Both capsules of silicone rubber and HDPE showed many eosinophils. The capsule of HDPE showed distinct morphological characteristics. The periphery of capsule of HDPE was composed of dense connective tissue. In the core portions of capsule around the HDPE, the capsule composed of less collagenous tissue and contained more inflammatory cells and young fibroblasts. From this study, HDPE will be advantageous in clinical usages by virtue of decreased chance of infection, migration, and exposure.