Combined effects of a chemically cross-linked porcine collagen membrane and highly soluble biphasic calcium phosphate on localized bone regeneration

Abstract

골유도 재생술은 차단막과 골대체제를 함께 사용하여 치주 및 임플란트 주위 결손부의 골 재생을 유도하는 술식으로, 현재까지 널리 연구되고 임상적으로 사용되고 있다. 어떠한 골대체제를 쓸 것인지 결정하고 그에 적합한 차단막을 선택하는 것은 임상가에게 매우 중요한 문제라 할 수 있다. 이상인산칼슘은 베타삼칼슘인산염과 하이드록시아파타이트로 구성된 합성골 대체제로 두 구성 요소의 비율을 변화시켜 골 전도능 및 부피 유지능을 조절할 수 있다. 베타삼칼슘인산염의 비율을 증가시킬 경우 골 전도능은 향상되나, 재료의 용해성이 증가하여 결손부의 부피를 충분히 유지해주지 못한다는 한계가 있다. 때문에 기계적 강도 및 지속성이 높은 차단막의 사용이 필요한데, 화학적으로 가교화된 콜라겐 차단막은 생체 친화적이면서도 향상된 흡수저항성을 가져 결손부의 부피를 유지하고 연조직 침투를 차단할 수 있다. 본 연구에서는 가교화되어 흡수속도가 저하된 콜라겐 차단막과 용해도가 높은 이상인산칼슘 골 대체제를 병행 사용하였을 때의 골 재생 효과를 알아보고자 하였다. 차단막의 기계적 성질을 주사전자현미경, 인장강도 및 효소에 대한 흡수 저항성 등으로 평가하였다. 또한 이전의 연구 결과에서 80% 비율의 베타삼인산칼슘이 포함된 이상인산칼슘의 고용해성을 확인하였다. 이를 토대로 10마리의 토끼 두개골에 이식재와 차단막 병행 사용군, 이식재만 사용한 군, 차단막만 사용한 군, 음성 대조군을 설정하여 임상적 관찰 및 전체 결손부 부피 증대량, 신생골 형성량, 잔존 이식재량을 평가하였다. 연구 결과, 화학적으로 가교화된 콜라겐 차단막은 치밀성 구조를 가지며 증가된 인장강도와 흡수 저항성을 보였다. 동물 실험에서, 골대체제의 흡수에 따른 신생골 형성은 초기 2주 동안 두드러졌다. 또한 차단막을 적용한 군에서만 8주까지 결손부의 형태가 유지되고 외부 연조직의 침투가 없었다. 골대체제와 차단막을 병행 사용한 경우, 결손부의 부피 증대량이 유의미하게 컸다. 이는 이상인산칼슘의 용해가 초기에 급격히 일어나 붕괴될 수 있는 결손부를, 기계적 강도 및 흡수 저항성이 증가된 차단막이 유지시켜 골 재생과정이 진행될 수 있게 함을 의미한다. 이번 연구를 통하여 흡수가 빠른 이상인산칼슘 골대체제를 사용할 경우, 기계적 강도가 증가되고 흡수 속도가 저하된 콜라겐 차단막이 병행 사용되어야 골 재생의 위한 공간과 시간이 확보되어 효과적인 골 재생 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.