Comparison of intraparenchymal biocompatibilities of oxidized regenerated cellulose, porcine small intestine submucosa, and absorbable gelatin in rat kidney

Abstract

[한글]

부분 신절제술을 시행할 때 술 후 결손부위를 봉합하고 외부적인 압착으로 지혈효과를 얻기 위하여 이용되는 인공삽입물질은 여러 가지 보고되고 있으나 최근 많은 경우에서 oxidized regenerated cellulose (Surgicel?), porcine small intestine submucosa (SIS?) 및absorbable gelatin (Gelfoam?) 등이 사용되고 있다. 이와 같은 인공삽입물질은 일반적으로 생체적합성, 비독성, 화학적 안정성, 비면역성 등을 갖추어야 함은 물론 치유되면서 숙주 조직의 특성을 변화시키지 않고 주위조직의 고유의 크기, 형태 및 경도가 유지되어야 한다. 또한 술 후 부작용을 최소화 하기 위하여 염증이나 암을 유발하지 말아야 하며 생체 내에서 분해되는 과정 중에 독성물질이 생성되지 않아야 한다.

본 연구에서는 생후 8주의 Sprague-Dawley계 흰쥐에서 부분 신절제술 후 인공삽입물질인 oxidized regenerated cellulose, porcine small intestinal submucosa 및 absorbable gelatin을 삽입하여 급성면역반응기인 2주와 만성염증반응기인 8주에 신장 표본을 통한 병리학적인 변화를 측정함으로써 생체적합성을 비교 관찰하였다.

대조군에서는 주위 구조의 변화나 위축 소견 등의 특이 염증 반응은 관찰되지 않았다. 같은 사료, 환경, 시기에 사육된 것으로 이를 통해서 다른 군에서의 염증 반응이 다른 환경적 요인에 의한 것임을 제외시킬 수 있었다. 2주 염증 반응에서 세 군을 비교한 결과 통계학적으로 유의한 차이는 없었으며 (p=0.075), 8주 반응에서도 유의한 차이는 없었다 (p=1.0). Oxidized regenerated cellulose, porcine SIS 및 absorbable gelatin간에 시기별 염증반응을 보았을 때도 유의한 차이는 나타나지 않았다 (p=0.161, p=0.259, p=1.0). 하지만 염증세포를 조직학적으로 단위화하여 분석한 결과 각 군마다 구성 염증세포의 차이가 관찰되었으며 어느 정도 초기의 염증반응이 후기에는 감소하는 것을 알 수 있었다.

본 실험은 신부분절제술시 임상에서 흔히 사용되는 인공삽입물질을 흰쥐의 신장에 삽입하여 생체적합성을 비교 관찰하였다. 이상의 결과에서 생체에서 흡수되는 속도의 차이로 인하여 급성과 만성의 시기의 반응 모양은 모두 달랐으나, 세 가지 물질간의 염증반응의 유의한 차이는 없었다. 결론적으로 세 물질간의 유의한 생체적합성의 차이는 없었다.

[영문]

I. Purpose : The objective of this study was to evaluate biological properties of a variety of materials used in partial nephrectomy.

II. Materials and Methods : 48 Sprague-Dawley rats, 6 for each group were divided into an experimental period of 2 and 8 weeks. 2 groups were negative control for the experiment. Oxidized regenerated cellulose (Surgicel?), porcine small intestine submucosa (SIS?), and absorbable gelatin (Gelfoam?) were inserted into the defected renal parenchyma. At the end of two observation periods, animals were sacrificed and specimens were prepared for histological examination to compare their biocompatibilities.

III. Results : The reaction of the host tissue to the materials diminished with time. After analyzing both periods, there were no significant differences of inflammatory reaction between all materials. Oxidized regenerated cellulose, porcine small intestine submucosa (porcine SIS), and absorbable gelatin were biocompatible at both periods.

IV. Conclusion : It was concluded that there were no biocompatibility differences in between oxidized regenerated cellulose, porcine SIS, and absorbable gelatin. All materials were safe and biocompatible when substituted into the renal parenchyma.