4. 골이식 재료
4. 골이식 재료
이런 연구들을 근거로 외상이나 심한 치주염 등으로 인한 치아상실, 그리고 이에 따르는 골결손을 위한 회복을 위해서는 골이식이 요구되는데, 현재 치과영역에서는 자가골, 동종골, 합성골, 이종골 등이 주로 이용되고 있고, 근래에는 자가치아를 이용한 이식도 이용되고 있으나 장기적인 예후관찰이 주목된다.
1)자가골
자가골은 Nabers와 O'leary에 의해 골이식재로 처음 사용되었으며, Dragoo와 Sullivan은 자가골이 치조골 결손부에서 가장 재생력이 좋은 이식재임을 보고하였다. 그리고 유일한 osteogenic graft material로서 다른 골이식재의 ‘Gold Standard’로 받아들여지고 있다. 하지만 자가골은 그 양을 얻는데 한계가 있다는 점이 가장 큰 문제점이다. 즉, 구강 내에서 이용 가능한 이식재의 양은 제한되고, 게다가 자가골 이식재의 흡수는 임상적인 결과를 위태롭게 할지도 모른다.
2)이종골
천연 무기질골인 Bovine drived Xenograft(BDX)와 같은 골전도성을 가지면서 서서히 흡수되는 이종골들이 자가골 이식의 이러한 한계를 극복하기 위해 사용되고 있다. 이러한 이종골, 특히 BDX 중에 가장 많이 사용되는 재료가 Bio-Oss?(Geistlich AG, Wolhusen, Switzerland)이다. 이는 발치와에 Scaffold의 역할로서 이에 대한 생물학적, 이론적 근거는 다양한 문헌상에서 관찰할 수 있다. 실제로 BDX에 대한 연구와 근거는 방대하다. Klinge 등에 의한 연구에서, Bio-Oss?는 토끼뼈의 실험적 결손부에 적용 시 새로운 골 성장을 위한 뼈대를 제공함을 보였다.
Wetzel 등은 beagle dog의 동시 상악동 거상 임플란트 식립술식에서 Bio-Oss?를 사용했고 여기서 임플란트 주위에 골 침착과 풍부한 새로운 층판골의 형성을 보고하였다.
Berglundh와 Lindhe에 의해 실행된 동물 실험에서 Bio-Oss?는 천천히 흡수되어 정상골로 대체되는 효과적인 전도성 재료임을 관찰하였다. 특히 이러한 연구자들은 실험적으로 형성된 발치와에 Bio-Oss?를 이식 시 새로운 골과 결합됨을 증명하였다. 이들은 3개월 후 이식 부위에 implant를 식립 시 대조군에 식립된 임플란트와 같은 정도로 골유착됨을 보고하였다.
이식된 입자가 활성 광화 골(Vital mineralized bone)에 의해 임플란트표면에서 지속적으로 분리되고 점차적으로 흡수되어 골로 대체된다는 점이 가장 중요한 발견이었다. 이 연구에 대한 중요성은 발치 후 임플란트 식립 시 치조골의 보존이나 증대를 위해 발치와에 Bio-Oss?를 이식하는 것에 대한 근거가 된다는 점이다.
그 이후 실제로 더 많은 연구자들이 임상에서 Bio-Oss?를 사용하여 이를 뒷받침하고 있다. Fugazzoto 등은 31곳의 상악동 이식술과 59곳의 alveolar bone preservation surgery, alveolar ridge augmentation surgery에서 오직 Bio-Oss?만을 사용하여 적절한 흡수를 보이며 새로운 골을 형성함을 보고하였다. 이로서 임상에서 치조제 보존술 등의 Bio-Oss?사용은 그 근거가 충분함을 알 수 있다. 하지만 최근 광우병과 연관되어 Bio-Oss?사용에 회의론적인 주장도 제기되고 있다. 그래서 국내에서 개발된 Bovine xenograft도 주목을 받기 시작했으며 우수한 결과를 보여주고 있다.
하지만 4개월이 지난 후에도 흡수나 대체의 소견 없이 이식재의 particle들이 그대로 존재하는 모습을 볼 수 있고, 다른 연구들에는 18개월이 지나도 여전히 bone particle들이 존재하는 등, 흡수율이 너무 늦다는 것이 단점이다.
이러한 Bio-Oss?의 남아 있는 particle과 느린 흡수에 관련된 논란은 많았다.
우선 몇몇의 연구들에서는 이러한 Bio-Oss?의 특징 중에 하나인 느린 흡수가 초기 치유를 방해하며, 후에 골재생에도 방해를 줄 수 있다는 결론이었다.
하지만, Berglundh와 Lindhe의 연구에서는 서서히 흡수되면서 기존골로 대체됨을 실험에서 밝혔으며 재생된 골에 식립된 임플란트와 기존골에 식립된 임플란트의 성공률에는 차이가 없음을 보고했다. 그리고 Sclar도 그의 임상연구에서 발치창에 이식된 Bio-Oss?는 안전한 osteoconductive한 환경을 제공해주었다고 결론지었다.
또한 Artzi 등도 변수들을 통제한 동물 실험을 통해 남아있는 Bio-Oss? particle은 신생골의 생성에 방해를 주지 않음을 증명했다. 오히려 이들은 치유기간 중에 새로운 골과 남아있는 particle은 이른바 ‘cancellous network’를 형성해 공간을 유지하는데 역할을 한다고 했다.
3)동종골
이러한 여러 문헌들의 뒷받침에도 불구하고 동종골이 계속 시판되고 많이 사용되고 있다. 많은 제품들이 나오는 이유 중에 하나는 동종골의 빠른 흡수와 대체의 특징이 아닐까 한다.
동종골은 다른 유전자형을 가진 같은 종의 다른 개체로부터 얻어진다. 공여자는 친척이거나 친척이 아닐 수도 있으며 사체일 수도 있다. 이식은 완전히 멸균 상태에서 이루어지며, 골 은행에 저장된다. 이식된 동종골은 항상 숙주 면역반응을 일으킨다. 이런 반응을 최소화시키기 위해 골 이식재의 성질을 변화시켜야 한다. 세 가지 이식재가 많이 사용된다.
(1) Freeze-dried bone allograft (FDBAs)
(2) Demineralized freeze-dried bone allograft (DFDBA)
(3) Irradiated cancellous bone allograft (ICBA).
FDBA에서는 전 과정에 걸쳐 액체 상태가 없도록 낮은 온도에서 건조된다. DFDBA에서는 FDBA의 미네랄 성분이 제거되고, 교원질과 BMP가 노출된다. 이 미네랄성분이 제거되지 않으면 골 유도가 일어나지 않는다. 피질골판이 주로 선호되는데 이는 항원성이 낮으며 상대적으로 교원질이 많기 때문이다. 그러나 감마선에 의한 멸균은 존재하는 대부분의 BMP를 죽인다.
DFDBA는 혈관이 이식재를 통과하는 동안 숙주의 미분화세포에 영향을 미치므로 골유도에 의해 골을 재생시킬 수 있다. DFDBA는 또한 흡수되는 동안 숙주의 뼈대로 작용함으로써 골전도에 의해 골을 재생시키기도 한다. 그러나 Rummelhart 등은 인간의 치주병변의 술 후 6개월의 치유 양상에 있어서 FDBA와 DFDBA 사이에 유의할 만한 차이가 없음을 보고했다.
최근에 방사선으로 조사된 망상골이 더 많이 사용되고 있는데, 척추에서 채취한 망상골은 2백 5십만 rads만으로 처치될 수 있는데, Tatum은 이 물질이 자가골과 가장 비슷한 반응을 나타냄을 보고하였다. 방사선으로 조사된 망상골이 더욱 효과적이며, 쉽게 사용할 수 있는 이식재이다.
동종골의 장점으로 빨리 이용할 수 있는 점과 공여부의 수술이 필요 없이 마취, 수술시간, 혈액 소실이 줄어든다는 것이다. 단점은 일차적으로 이식 재료를 얻는 과정에 관련된 것이다. 공여자의 건강 상태와 주로 연관이 있는데 예를 들면 감염, 암, 퇴행성 골질환, B형 또는 C형 간염, 성병, 자가면역 결핍질환, 교차감염을 일으킬 수 있는 그 밖의 질환들이 없어야 한다는 것이다.
위의 문제들을 최소화하기 위해 최근에 용매보존법을 이용한 PurosTM이라는 동종골도 소개되었다.
4)합성골
합성골은 ceramic과 acrylic material을 포함한 합성물질이다. 흡수성과 비흡수성이 있으나 임플란트가 위치될 부위에는 이식하기가 어렵다. 합성골에 대한 다양한 연구들이 동종골이나 이종골에 비해 부족하고 개발도 늦은 면은 있지만 이쪽에 대한 관심도 높아져있는 것이 사실이다. 현재 많은 합성골들이 상품화 되고 있고 사용되고 있다. 하지만 여전한 사실은 임플란트가 식립될 부위, 즉 골의 재생을 기대하는 부분일수록 합성골의 단독사용은 여전히 결과가 좋지 못한 것이 사실이다(Bartee 등 2001년).
5. 치조제보존술의 정의
치조제보존술은 1994년 Landsberg와 Bichacho가 ‘Socket seal surgery’로 출발했다고 볼 수 있겠다. 이 술식은 발치 후 즉시 발치와를 막는 것으로 치조골을 잘 보존하고 발치와 내 치근단으로 상피화가 진행되지 않게 하는 것이다. 외상을 적게 가하며, 치주판막을 거상하지 않고 치아를 발치 한 후 발치와의 골형성 능력을 향상시키기 위해 발치와 벽의 연조직과 치밀골을 제거한다. 그리고 차후에 유리치은이식을 위한 혈류공급과 혈병형성을 촉진시키기 위해 발치와를 둘러싸고 있는 유리치은연의 상피를 적절하게 라운드 다이몬드 버로 갈아내거나 칼로 제거한다. 그 후 선택한 골 이식재를 채워넣는 것이다.
골이식재는 제자리에 유지되고 불리한 구강 환경에서 보호되어야 한다. 따라서 골이식재를 덮기 위한 3mm두께의 유리치은 이식편을 구개부에서 채취한다. 이 Socket seal surgery의 목적은 치유가 일어날 때까지 물리적, 화학적, 세균학적 오염으로부터 형성된 혈병과 골이식재를 보호하는 것이다.
하지만 이 술식은 한계가 있는데, 그것이 혈액공급문제이다. 연조직 이식편이 골막에 놓여지지 않고 단순히 골이식재 위에 놓이기 때문에 발치와를 둘러싼 주위 치은이 이 유리치은에 대한 유일한 혈류 공급원이다. 결국, 연조직 이식편은 부족한 혈류공급으로 얇아지고 괴사된다
이 술식의 목적은 기존의 생물학적 구조를 보존함은 물론, 골과 연조직의 양과 질을 증가시키는 것으로 발치와 벽(socket wall)에 손상이 없을 때 하는 것이 더 유리하다. 이 술식에서는 상악 결절부위에서 상피조직, 결합조직, 골막, 피질골과 망상골이 함께 있는 composite graft를 채취해 발치와를 채우고 밀폐한다. 발치와의 치근단 1/3은 DFDBA를 채우고 composite graft를 발치와에 적용 후 mallet이나 뭉툭한 기구로 부드럽게 다진다. 적용하여 봉합 후 composite graft가 힘을 받아 부골을 형성할 수 있기 때문에 임시치관은 하면 안 된다. 이 술식의 몇 가지 장점을 살펴보면, 발치와 위 연조직의 양과 질이 크게 좋아지고 발치와 내의 골 재생이 더 빠르고 예후가 확실해져서 발치 후 치조골의 높이와 두께가 유지되고 장래 식립된 임플란트의 예후를 좋게 한다.
그림3. Misch의 modified socket seal surgery
최근에는 더욱 골대체물에 대한 발전이 이루어져서 발치와 관련된 연구들도 많았다. 즉, 발치와 관련되어 골대체물로 유지를 시킨다는 것이다. 그리고 ‘Ridge preservation’이라는 용어 또한 최근에 소개되었다. 용어 그대로, 치조제를 보존하기 위한 여러 가지 보철과적, 외과적 원칙을 가지고 발치 시 시행하는 술식이다.
다음 호에 계속
