콜라겐 함유 합성골 블록형 이식재와 입자형 합성골이식재를 이용한 상악동 골이식 후 부피 유지능의 비교 평가: 토끼에서의 방사선학적 및 조직계측학적 연구

상악동 골이식술은 상악 구치부 무치악 치조제에서의 임플란트 식립 시 수 직 고경이 충분히 확보되지 않을 경우 흔히 이용되는 술식으로, 지금까지 선 행 연구들을 통해 다양한 종류의 골 이식재의 효능이 평가되었다. 입자형 골 이식재에 콜라겐 성분을 추가하여 제조되는 콜라겐 함유 블록형 골이식재는, 조작 편이성 측면에서 큰 이점을 제공하고, 골유도 재생술과 치조제 보존술에 서 입자형 골이식재와 비교하였을 때 유사한 신생골 형성능과 부피 유지능 보 이는 것으로 보고된 반면, 아직 상악동 골이식술에서의 효능 비교를 진행한 연구는 아직 많지 않다. 따라서, 본 전임상 실험은, 토끼 상악동에 콜라겐 함 유 합성골 블록형 이식재와 입자형 합성골이식재를 적용하였을 때의 부피 유 지능과 신생골 형성능을 방사선학적 및 조직계측학적 방법을 통해 비교 평가 하고자 한다. 건강한 토끼 16마리가 실험을 위해 준비되었고, 실험 재료로는 콜라겐 함 유 합성골 블록형 이식재 (collagenated synthetic bone substitutes, C-SBS) 와 입자형 합성골이식재 (particulated synthetic bone substitutes, P-SBS)가 이용되었으며, 두 이식재는 모두 hydroxyapatite와 β-tricalcium phosphate 의 화합물인 biphasic calcium phosphate로 구성되었다. 절개 후 판막 거상을 통해 양측 상악동 부위를 노출시키고, 5.5 mm 직경의 trephine bur를 이용하 여 형성한 window를 제거한 뒤, 상악동막을 거상하였다. 거상된 상악동막 하 방으로 군 배정 (C-SBS군과 P-SBS군)에 맞춰 골이식재를 적용하였고, 이식 부위에 window를 재위치시킨 뒤 일차 봉합을 시행하였다. 정해진 시기에 맞 춰 수술 4주 후 (8 마리) 또는 12 주 후 (8 마리)에 실험둥물을 희생 후, 채 득된 시편은 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 (micro-computed tomography, micro-CT)을 통한 방사선학적 관찰과 마송 삼색 (Masson trichrome) 염색 후의 조직학적 및 조직계측학적 평가에 이용되었다, 모든 계측치에 대한 통계 적 검정을 시행하였고, 통계적 유의차의 기준은 5%로 설정하였다. 방사선학적 분석 결과, 전체 이식 부피의 시간에 따른 변화가 C-SBS군에 서는 거의 나타나지 않은 반면 (p > 0.05), P-SBS군에서는 유의한 감소가 관 찰되었다 (p < 0.05). 12주 째에 C-SBS군은 P-SBS군에 비해 유의하게 높은 전체 이식 부피와 신생골 부피를 보였고, 잔존 골이식재의 부피 역시 유의하 게 높은 것으로 확인되었다 (p < 0.05). 조직학적으로 두 군은 비슷한 양상의 신생골 형성을 보였는데, 4주 째에서 두 군 모두 골형성능이 더 높은 window 부근과 거상된 상악동막 부근에서 더 활발한 신생골 형성을 보인 반면 중심 부위에서는 상대적으로 적게 형성된 신생골을 관찰할 수 있었다. 12주 째에서 는 두 군 모두 신생골 형성이 이식 부위 전반에 걸쳐 관찰되었다. 조직게측학 적 평가 결과, 전체 이식 면적은 4주 째와 12주 째에서 모두 C-SBS군이 PSBS군보다 더 컸으나, 통계적 유의차는 12주 째에서만 관찰되었다 (p < 0.05). 방사선학적 계측 결과와 비슷하게, 전체 이식 면적과 신생골 면적 그리 고 잔존 골이식재의 면적 모두 C-SBS군이 P-SBS군에 비해 통계적으로 유의 하게 더 큰 것이 확인되었다 (p < 0.05). 결론적으로, 본 연구를 통해 콜라겐 함유 합성골 블록형 이식재가 입자형 골이식재와 비교하였을 때, 상악동 골이식술에서 더 나은 이식 부피 및 면적 유지능과 신생골 형성능을 보임을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 향후 적 절히 통제된 임상 연구를 통해 검증되어야 할 것이다. Objective: to compare the efficacy of collagentated soft type synthetic bone substitute (C-SBS) to particulated synthetic bone substitutes (P-SBS) in volume maintenance and new bone formation in a rabbit sinus graft model. Material and methods: Either C-SBS or P-SBS was grafted in both sinuses of 16 rabbits. Four weeks (N=8) or 12 weeks (N=8) after the surgery, radiographic and histomorphometric analyses were conducted. Statistical significance level was 5%. Results: Total augmented volume and area less decreased in C-SBS group compared to P-SBS group over time. Total augmented volume of C-SBS group (267.13±62.08 mm3) was significantly higher than that of P-SBS (200.18±40.32 mm3), as well as new bone volume (103.26±10.50 mm3 vs. 71.10±7.58 mm3) at 12 week (p<0.05). Total augmented area and new bone area of C-SBS group (19.36±2.88 mm2 and 5.43±1.20 mm2, respectively) were significantly higher than those of P-SBS group (14.48±2.08 mm2 and 3.76±0.78 mm2, respectively) at 12 weeks (p<0.05) Conclusion: Collagenated synthetic bone substitutes grafted in rabbit sinuses demonstrated higher augmented volume and area and more new formation at 12 weeks, compared to the particulated synthetic bone substitutes.open석

Dimensional changes of the maxillary sinus augmented with a collagenated synthetic bone block or synthetic bone particulates: A pre-clinical study in rabbits

OBJECTIVE to compare the efficacy of a collagenated synthetic bone substitute (C-SBS) to a particulated synthetic bone substitute (P-SBS) in volume maintenance and new bone formations in a rabbit sinus model. MATERIALS AND METHODS Either C-SBS or P-SBS was grafted in both sinuses of 16 rabbits. Four (N = 8) or 12 (N = 8) weeks after the surgery, total augmented volume (TAV) and area (TAA), as well as new bone volume (NBV) and area (NBA), were statistically compared by radiographic and histomomertric analyses (p < 0.05). RESULTS The differences in TAV, NBV, TAA and NBA between C-SBS and P-SBS groups at 4 weeks were not statistically significant. The TAV (267.13 ± 62.08 vs. 200.18 ± 40.32 mm$^{3}$ ) and NBV (103.26 ± 10.50 vs. 71.10 ± 7.58 mm$^{3}$ ) in group C-SBS were significantly higher than in group P-SBS at 12 weeks (p < 0.05). The TAA (19.36 ± 2.88 vs. 14.48 ± 2.08 mm$^{2}$ ) and NBA (5.43 ± 1.20 vs. 3.76 ± 0.78 mm2) in group C-SBS were significantly higher than in group P-SBS at 12 weeks (p < 0.05). CONCLUSIONS C-SBS grafted in rabbit sinuses demonstrated more favorable outcomes across all outcome measures compared to P-SBS at 12 weeks