가장 이상적인 상악동골이식재료는 무엇인가?
김영균 교수
서울대학교 치과대학 졸업
서울대학병원 치과진료부 구강악안면외과 전공의
서울대학교 대학원 치의학 석사 및 박사
육군 치과군의관 복무
조선대학교 치과대학 전임강사 및 조교수
대진의료재단 분당제생병원 치과 구강악안면외과장
현재 분당서울대학교병원 치과 과장겸 부교수
이상적인 상악동골이식재는 다음의 조건들을 충족해야 하지만 자가골을 포함하여 검증된 골대체재료들은 각각 장단점을 가지고 있으며 가장 이상적인 조건을 충족하는 재료는 없다.
(1)살아 있는 골아세포의 증식이나 주변 조직으로부터 골형성전구세포들이 이식재 표면으로 이동해 오면서 골을 형성할 수 있는 골전도 증력을 보유해야 한다.
(2)미분화간엽세포들을 자극하여 골을 형성할 수 있는 골유도 능력을 보유해야 한다.
(3)초기에 형성된 골이 성숙한 층판골로 개조될 수 있어야 한다.
(4)성숙된 골은 기능적 자극을 받으면서 흡수되지 않고 잘 유지되어야 한다.
(5)골이식과 동시에 식립된 임프란트를 고정할 수 있어야 한다.
(6)감염 위험성이 적어야 한다.
(7)손쉽게 구할 수 있어야 한다.
(8)낮은 항원성을 보유해야 한다.
(9)장기간의 임상 적용을 통해 재료의 신뢰성이 있어야 한다.
자가골을 단독으로 사용할 경우엔 골흡수가 심하여 재함기화기 진행될 가능성이 높고 임프란트 실패로 이어질 수 있다는 보고가 있다. 그러나 자가골의 공여부에 따라 흡수율에 많은 차이를 보이며 막내골(intramembraneous bone)인 상악골이나 하악골을 공여부로 선택하면 이식골의 흡수가 훨씬 적게 발생하는 것으로 알려져 있다(그림 1).
그림 1. 상악 최종 보철물 장착 6개월 후 파노라마 방사선 사진. 오훼돌기와 하악골 상행지골을 이용하여 상악동골이식을 시행한 후 5개월 후에 임프란트를 식립하였다.
상악동골이식을 시행할 때 가능하면 이상적인 조건을 충족시키면서 골이식재들 각각의 장점을 공유하고 이식재 체적을 증가시킬 목적으로 2가지 이상의 재료를 혼합하여 사용하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다. 자가골과 bovine bone을 혼합하여 상악동골이식을 시행한 후 매우 우수한 임상결과들이 여러 학자들에 의해 보고되어 왔다. 또한 골대체재료를 단독으로 사용하였을 경우에도 높은 성공율이 보고되었으나 골대체재료가 100% 자가골에 비해 우월하는 점에 대하여 확실히 말하기는 어렵다고 보인다.
술 전 상악동의 상태가 매우 건강하고 상악동 천공과 같은 술중 합병증이 전혀 없이 상악동점막 거상술이 잘 이루어졌다면 자가골, 동종골, 이종골, 합성골 모두 양호한 치유를 보인다. 검증된 골이식재료들은 어떤 것을 사용하여도 무방하다. 그러나 자가골이 포함될 경우엔 치유기간이 다소 단축될 가능성이 있다(그림 2 ~ 8).
그림 2. 최종 보철물 장착 17개월 후 파노라마 방사선 사진. 자가골과 동종골(Regenaform)을 혼합하여 상악동골이식술을 시행하였다.
그림 3. 최종 보철물 장착 1년 후 파노라마 방사선 사진. 좌측은 동종골인 Orthoblast II와 BioOss, 우측은 동종골인 DBX와 BioOss를 혼합하여 상악동골이식술이 시행되었다.
그림 4. 최종 보철물 장착 9개월 후 파노라마 방사선 사진. 좌측에서 자가골, 동종골인 Orthoblast II와 BioOss를 혼합하여 상악동골이식술이 시행되었다.
그림 5. 최종 보철물 장착 13개월 후 파노라마 방사선 사진. 좌측에서 자가골과 BioOss를 혼합하여 상악동골이식이 시행되었다.
그림 6. 상악 좌측 구치부 보철물 장착 19개월 후 파노라마 사진. 동종골인 Regenaform을 이용하여 상악동골이식이 시행되었다.
그림 7. 최종 보철물 장착 41개월 후 파노라마 방사선 사진. BioOss를 단독으로 사용하여 상악동골이식이 시행되었다.
그림 8. 상악 우측 구치부 최종 보철물 장착 1년 후 파노라마 방사선 사진. 합성골인 OSTEON을 단독으로 사용하여 상악동골이식이 시행되었다.
잔존 치조골의 양에 따라 골이식재 선택을 달리하는 것도 좋은 방법으로 생각된다. 즉 잔존골량이 매우 부족한 경우엔 치유기간을 단축시킬 수 있는 자가골이식이 도움이 될 것이다. 2 mm 미만의 잔존 치조골이 남은 경우에는 상악동 골이식재로 반드시 자가골을 단독 사용하거나 자가골을 고비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다는 의견들이 많다. 이와 같은 상황에서 다른 골대체재료만을 사용한다면 치유기간을 충분히 늘려야 할 것이다.
Wheeler 등은 합성골만 사용한 경우엔 이식 후 임프란트 식립까지 12개월 이상의 골경화 기간이 필요하다고 하였다. 자가골과 다른 골대체재료의 혼합이식은 상호간의 장점을 공유하면서 이식재의 양을 증가시키면서 초기 골치유를 촉진시킬 수 있고 서서히 흡수되는 골전도성 재료를 사용함으로써 상악동 재함기화를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
Artzi 등은 28명의 환자에게 자가골과 hydroxyapatite/biphasic tricalcium phosphate를 혼합하여 상악동골이식술을 시행하고 6개월과 9개월 후에 조직형태계측학적 평가를 시행하였다. 그 결과 골형성 면적은 6개월 후에 28.6 ± 7.8%, 9개월 후에 41.6 ± 8.3%였고 잔존 골이식재의 평균 면적은 6개월 후에 25.5 ± 11.6%, 9개월 후에 23.5 ± 9.3%였다. 따라서 자가골 입자와 혼합하여 HA/TCP를 이식할 경우 신생골 형성을 증진시키고 치유기간에 따라 골형성률이 증가하는 것을 확인하였다.
Tong 등은 비자가골 이식재만을 사용한 경우에 비하여 이종골 혹은 동종골을 자가골과 혼합 적용한 경우 훌륭한 결과를 나타냈다고 보고하였다.
오래 전부터 여러 학자들에 의해 동종골, 이종골, 합성골을 단독으로 사용한 경우에도 좋은 골치유가 관찰되었다고 보고되었다. Maiorana 등은 합성골(Hydroxyapatite + collagen) 혹은 이종골(BioOss)을 단독으로 상악동에 이식하고 잔존골 높이가 5 mm 이하인 경우엔 8개월 후 임프란트를 식립하였다. 잔존골이 충분한 경우엔 동시에 임프란트를 식립하였다. 임프란트 식립 후 8개월의 치유기간을 부여한 후 이차수술을 시행하였다. 총 37개 임프란트 중 1개가 실패하여 48개월까지 누적생존율은97%를 보였음을 확인하고 합성골 혹은 이종골은 서서히 흡수되면서 임프란트에 대해 적절한 초기 안정성을 제공해주고 상악동에서 양호한 골재생에 관여한다고 언급하였다. 또한 4년 기능 후에 이식골의 평균 흡수량은 0.5 – 1 mm에 불과하여 골이식 후 재함기화 진행을 최소화할 수 있는 좋은 재료임을 확인하였다.
Scarano Antonio 등은 다양한 골이식재를 사용하여 상악동골이식을 시행한 인간연구 결과를 발표하였다. 자가골, 탈회냉동건조동종골, Bioglass, Biocoral, PepGen P-15, calcium sulfate, Bio-Osscalcium phosphates과 같은 bioceramics이 사용되었으며 6개월 후 측방창으로부터 트레핀으로 조직시편을 채취하여 조직학적 평가를 시행하였다. 그 결과 모든 생체재료들은 생체적합성을 보이면서 양호한 신생골 형성을 보였음을 확인하였다. 따라서 상악동골이식재의 선택은 임상의들의 선호도에 따라 적절한 재료를 선택하면 된다고 언급하였다.
Kim 등은 HA와 ß-TCP가 혼합된 합성골(OSTEON)을 단독으로 사용하여 상악동골이식을 시행하고 4개월, 6개월 후에 측방창으로부터 트레핀 코아 조직검사를 시행한 결과 양호한 골치유 소견을 관찰하였다(Table 1). 또한 상악동골이식에서 자가골과 BioOss 혼합이식, BioOss와 Orthoblast II 혼합이식, BioOss 단독이식, OSTEON 단독이식을 시행하고 4개월과 6개월 후에 치유과정을 비교한 결과 큰 차이를 보이지 않았음을 보고하였다(Table 2).
Table 1. Summary of the histomorphometric study
NB = newly-formed bone; LB/WB = lamellar bone/woven bone; NB/GM = newly-formed bone/graft material; SD = Standard deviation.
Table 2. Summary of the histomorphometric study
NB = newly-formed bone; LB/WB = lamellar bone/woven bone; NB/GM = newly-formed bone/graft material
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