적절한 전달체 공간확보 위한 골이식재 선택 중요
김 현 철
리빙웰치과병원 구강악안면외과
리빙웰치의학연구소
치아 상실 후 생리적으로 진행되는 치조골의 빠른 흡수로 임플란트를 식립할 충분한 수직 골 고경을 갖지 못하는 경우에 임플란트 식립시 초기 고정을 얻기 어려운 경우가 많고, 또한 연령이 증가함에 따라 층판골의 밀도가 낮아져 골 임플란트 접촉면이 감소하므로 골 유착이 지연되고 교합력에도 취약한 경우가 있다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 골증대술과 골 압박술이 사용된다.
다양한 골이식재를 이용한 상악동 골 이식술은 40년 이상 임상에 보편적으로 적용되어 왔지만 임플란트 식립시기와 하중시기에 대한 여러 가지 이견이 있어왔다. 하중시기를 줄이기 위하여는 이용되는 골이식재의 기능과 임플란트 표면성상의 고려는 임상에 매우 중요하다. 본 지면을 통하여 리빙웰치과병원의 rhBMP-2를 이용한 골이식술의 증례를 통하여 경험한 지견을 서술한다.
치과 임플란트를 식립하기 위한 다양한 골이식재에 대한 관심이 증가되고 있으며, 골이식에 사용하는 재료는 자가골, 자가 탈회 상아기질, 동종골, 이종골 및 합성골 등이 있으며 근래에 골형성을 촉진하기 위하여 PRP 및 BMP 등을 이용하기도 한다. 동종골, 이종골과 합성골 등의 인공골이 자가골과 유사한 유도성과 골전도성을 가지기 위해서는 골형성을 유도할 수 있는 BMP 등이 필요하다. Urist(1965)는 골유도에 대한 탈회기질을 연구하는 과정에서 BMP를 발견하였다. 골 형성 단백질(Bone morphogenetic proteins)은 피질골의 탈회과정에서 발견된 transforming growth factor ?β(TGF-β) superfamily에 속하는 복합기능의 성장인자로서 이소성 연골형성과 골형성을 일으키는 유도인자로 골과 연골의 형성과 재생을 유도하는 강력한 조절인자이다. 현재까지 알려진 20종류 이상의 BMP중 BMP -2, -4, -5, -6, -7은 이소성 골형성 실험에서 골유도성 물질임이 증명되었다. 그 중에서, 포유류 세포(CHO cell)와 대장균(E.Coli)으로부터 재조합 DNA기술로 얻어지는 rhBMP-2는 골유도능이 가장 우수하다고 보고되어, 이를 이용하여 많은 연구가 이루어졌으며, 현재까지 주로 이들이 생산되어 연구와 임상에 사용되고 있다. 2002년에 rhBMP를 기반으로 하는 임상 제품이 출시가 되었으며 현재는 미국 한국 및 중국 등 5개의 제품이 시판되고 있다.
적절한 전달체는 비 면역원성, 비독성이며 조직내 흡수성이고 전성으로 멸균이 가능하여야 하고 세포가 응집, 증식과 분화되는 전달체이어야 하며 수술부위로의 수용성 골형성 유도 단백질의 빠른 분산을 지연시켜 주는 것이 이상적이다.
임상에 사용되고 있는 미국 메디트로닉사의 인퓨즈는 교원질막(콜라겐 막)에 흡착시켜 사용하며 한국의 rhBMP-2는 합성골과 함께 사용하는 형태로 판매되고 있다. 콜라겐 막 사용시에는 스폰지가 수축되어 만들어지는 골조직의 양이 감소되므로 다른 골이식재를 사용하여 골량을 유지하는 방법을 추천하기도 한다. 또한 적절한 전달체의 선택은 골형성을 유도하기 위해 필요한 골형성 유도 단백질의 양을 감소시킬 수 있다.
2010년 10월부터 rhBMP-2를 임상에 도입하여 초기고정이 얻기 어려운 경우와 수직 수평의 골결손이 심한 경우 및 상악동 잔존고경이 적은 증례에서 우수한 결과를 얻고 있다. 통상 지연 식립이 권하여지는 잔존골의 고경이 5mm이하인 경우와 초기 고정이 얻어지는 경우와 얻지 못하는 경우에도 RBM, SLA, HA 피개 임플란트를 적절히 선택하여 rhBMP-2와 동시 식립을 시행하고 있다.
Nevins 등(1996)은 양의 동물실험으로 상악동거상술에 rhBMP-2를 사용한 첫 번째 보고로서 ACS/buffer를 이식하고 12주 경과시 높은 방사선 불투과상을 보였으며 필자는(2011)은 가토의 상악동의 골창(직경50mm)을 형성하고 rhBMP-2를 사용한 그룹에서는 교원질만을 이식한 그룹과 비교하여 더 현저한 골형성을 보고하였다.
rhBMP-2가 자가골을 대체할 골유도 물질로 다른 골이식재와 함께 사용 시 골형성 촉진인자로 작용할 물질임을 확인하였다.
Boyne(1997) 등은 상악동 골 이식재로 rhBMP-2/ACS를 사용한 첫 번째 임상증례로 평균 골형성량은 8.51mm이었으며 Triplett(2009) 등은 자가골 또는 자가골과 동종골을 동시에 이식한 대조군과 rhBMP-2/ACS를 1.5 mg/mL를 사용한 실험군을 비교하여 얻어진 골 형성량은 유사하였으며 이식 후 6개월 경과 후 bone density는 대조군이 우수하였으나 12개월 후는 실험군이 더욱 치밀골을 형성함을 보고하였다. Whitesides(2006) 등은 신생골 형성을 위한 비계(scaffold)와 공간확보를 위해 rhBMP-2와 human mineralized bone을 사용하여 하악골 정중부와 우각부에서 채취한 자가골 이식을 시행한 대조군과 비교하여 우수한 골 치유결과를 보고하였다.
이런 양호한 결과와 다르게 bovine-derivedhydroxyapatite bone graft (eg, Bio-Oss, Geistlich Pharma AG)와 함께 rhBMP-2를 사용한 증례에서 신생골의 형성이 bovine-derived hydroxyapatite bone graft단독으로 사용한 경우보다 적다는 보고도 있다.
이는 bovine-derived hydroxyapatite bone graft의 조절에 의해 파골세포의 증가에 기인된 것으로 설명되었다. 그러므로 bovine-derived hydroxyapatite bone graft에 대한 rhBMP-2의 사용은 더 적절한 연구가 필요한 것으로 생각된다. 대부분의 보고에는 교원질막에 rhBMP-2를 흡착, 흡수시켰지만 교원질막 없이 직접 골이식재에 rhBMP-2를 흡착, 흡수시킨 연구도 관찰 할 수 있다. Tazaki(2009) 등은 in vivo release kinetics의 연구로 소뼈를 이용하여 제작된 HAp ceramics은 1일에 BMP-2가 66% 유리되었으며 3주에 총량의 3%의 골형성이 보이고 β-TCP/BMP-2 system은 1일에 50.4%가 유리되고 14일까지 prolonged retention 있었으며 3주에 총량의 32.5%가 골형성을 보였다고 보고하며 흡수성 β-TCP 가 BMP-2의 유도작용을 위한 효율적인 delivery system으로 추천하였다. 본원에서도 β-TCP/BMP-2 system으로 양호한 유도작용의 결과를 얻으며 조기하중과 단단한 골 임플란트 접촉을 얻고 있다.
Schopper 등은 해초로 만들어진 HA/TCP carrier (HA/TCP ratio 30/70)에 rhBMP-2를 사용한 경우에 우수한 골유도능에 의한 골형성을 보고하였다. 본원 증례에서 잔존 고경이 1.35mm, 3.85mm, 1.39mm, 3.26mm인 상악 좌우측 제1, 2 대구치 부위에 osteotome을 이용한 치조정 접근술의 경우 돔 모양의 골 이식이 이루어지며 상악동의 내벽과 측벽이 분리되어 골 전도능을 기대하기 어려운 경우에 전도능만을 가진 β-TCP만으로는 골형성에 어려움이 있으나 rhBMP-2의 유도능이 골의 형성을 가능케한 것으로 생각한다.
본원의 경우 HA 피개 임플란트는 약 18주에서 20주경에 상부구조가 장착되어 기능중이나 SLA나 RBM 표면의 임플란트의 증례에서는 3~4주 시간이 더 필요한 것으로 기능을 부여하고 있다.
본원에서 시행되고 있는 rhBMP-2를 이용한 골증대술은 임상적으로 자가골 이식을 대체할 수 있는 이상적인 방법이나 적절한 전달체와 공간확보를 위한 골이식재의 선택은 매우 중요하다.
또한 아직 2~3년의 짧은 결과이므로 보다 장기적인 확인이 필요하나 현재의 성공률은 매우 만족스럽다. 향후 많은 임상연구를 통한 상악동의 내벽과 측벽사이의 거리에 의한, 잔존고경, 임플란트 표면 성상에 따른 하중기간의 결정 등의 보고가 더욱 필요하다 하겠다.
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| Fig 1. 64세 여자 환자의 CT소견으로 상악 우측 제1대구치는 내측벽 거리가 17.45mm,고경은 1.35mm, 상악 우측 제2대구치는 내측벽 거리가 12.32mm, 고경은 3.85mm이며 상악 좌측 제1대구치는 내측벽 거리가 17.93mm,고경은1.39mm, 상악 우측 제2대구치는 내측벽 거리가 15.83mm, 고경은 3.26mm이다 |
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| Fig 2. osteotom을 이용한 치조정 접근술로 HA 피개 임플란트에 rhBMP-2를 흡착시켜 식립과 함께 rhBMP-2를 흡착시킨 이식재를이식하고 여분의 rhBMP-2를 술부에 분사하였다. |
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| Fig 3. 술후 CT소견으로상악 대구치부에 적절하게 시행된 골이식 소견이 보인다. 상악동 내벽까지 골이식재가 충전되지 않았으나 임플란트 주위의 얀호한 골이식 소견이 보인다.상악 좌측 제1대구치의 일부 골이식재가 이식재 본체에서 분리된소견이 관찰되나 천공소견은 보이지 않았다. |
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| Fig 4. 상부구조 장착후 파노라마상(13년1월14일)과 1년 경과 후의 파노라마 상으로 양호한 골형성과 유지소견을 보인다. |
http://www.chihak.co.kr/news/7598
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