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1 성견의 3 면골내낭에서자가골과 calcium carbonate 이식의 치주조직치유효과 연세대학교대학원 치의학과 김태균

2 성견의 3 면골내낭에서자가골과 calcium carbonate 이식의치주조직치유효과 지도교수채중규 이논문을석사학위논문으로제출함 2005 년 6 월일 연세대학교대학원 치의학과 김태균

3 김태균의석사학위논문을인준함 심사위원 심사위원 심사위원 인 인 인 심사위원 심사위원 인 인 연세대학교대학원 2005 년 6 월일

4 감사의글 부족하지만한편의논문을완성하게되었습니다. 논문이완성되기까지늘끊임없는지도와따뜻한격려로이끌어주신채중규교수님께진심으로감사드리고많은조언과깊은관심으로지도해주신김종관교수님, 조규성교수님, 최성호교수님, 김창성교수님, 정의원교수님께깊이감사드립니다. 바쁘신와중에도예심종심까지관심있게지켜봐주신치과재료학이용근교수님께도고마움을전합니다. 그리고여러가지로굳은일을맡아서해주신치주과의국원여러분들, 특히힘들었던동물실험내내큰힘이도와준석헌주선생님께감사의마음을전합니다. 또한언제나든든한후원자로힘이되어주시는사랑하는부모님과부족한저의모든것을믿어주시는장인, 장모님그리고항상사랑으로지켜봐주시는양가가족여러분들께진심으로감사의마음을전합니다. 마지막으로늘넘치는사랑과편안함으로함께해주고많은도움과의지가되어준사랑하는아내지원과아들민호에게많은시간과노력이담긴이논문을드립니다. 모든분들께진심으로감사드립니다 년 6 월 저자씀

5 목차 도표및사진부도목차... ii 국문요약... iii Ⅰ. 서론... 1 Ⅱ. 연구재료및방법... 5 가. 연구재료 실험동물 실험재료... 5 나. 연구방법 실험군설정 치조골결손부형성및외과적처치 조직학적관찰 조직계측학적관찰 통계처리... 8 Ⅲ. 연구성적... 9 가. 조직학적관찰 대조군 실험. 1 군 실험 2 군... 9 나. 조직계측학적관찰 접합상피의치근단이동량 결합조직유착의길이 신생백악질형성량 신생골형성의높이 Ⅳ. 총괄및고찰 Ⅴ. 결론 참고문헌 사진부도설명 사진부도 영문요약 i -

6 도표및사진부도목차 Table 1. Histomorphometric analysis Figure 1. A schematic diagram depicting the landmarks and the parameters used in histomorphometric analysis... 8 Figure 2. A schematic diagram depicting histomorphometric analysis of control and experimental groups 사진부도 1. 실험과정사진 사진부도 2. 실험과정사진 사진부도 3. 대조군의소견 사진부도 4. 대조군의소견 사진부도 5. 실험 1군의소견 사진부도 6. 실험 1군의소견 사진부도 7. 실험 2군의소견 사진부도 8. 실험 2군의소견 사진부도 9. 실험 2군의소견 ii -

7 국문요약 성견의 3 면골내낭에서자가골과 calcium carbonate 이식의 치주조직치유효과 치주치료의목표는치주질환에의하여상실된치주조직의재생과기능회복에있으며이를위하여다양한치료법과재료의개발에많은노력을기울여왔다. 이에본연구는성견의 3면치조골결손이있는경우, 자가골과 coraline calcium carbonate 를적용했을때접합상피, 결합조직, 백악질, 치조골등치주조직재생과치유에미치는영향을평가하기위해실시하였다. 성견의하악제 2소구치의근, 원심과제 4소구치의근심면에 4mm 깊이,4mm 근원심폭,4mm 의협설측폭의 3면골내낭을실험적으로형성한후치은박리소파술만시행한군을대조군으로, 치은박리소파술후 coraline calcium carbonate 을적용한군을실험 1군으로, 치은박리소파술후자가골을적용한군을실험 2군으로설정하여실험하고, 술후 8주에치유결과를조직학적으로비교관찰하여다음과같은결론을얻었다. 1. 접합상피치근단이동량은대조군에서 0.03±0.43mm, 실험 1 군에서 0.20±0.36mm, 실험 2 군에서 -0.06±0.18mm 로나타났으나, 대조군과실험 1,2 군간에유의성있는차이는없었다. 2. 결합조직유착은대조군에서 1.46±0.18mm, 실험 1 군에서 1.58±0.13mm, 실험 2 군에서 0.38±0.16mm 로나타났으며대조군, 실험 1 군에비해실험 2 - iii -

8 군에서유의성있는차이를보였다 (P<0.01). 3. 백악질형성량은대조군에서 2.83±0.85mm, 실험 1 군에서 2.60±0.98mm, 실험 2 군에서 4.11±0.10mm 로나타났으며대조군과실험 1 군에비해실험 2 군에서유의성있게많은형성을보였다 (P<0.01). 4. 신생골형성높이는대조군에서 3.11±0.63mm, 실험 1 군에서 3.36± 0.56mm, 실험 2 군에서 3.81±0.22mm 로나타났으며, 대조군과실험 2 군간에 유의성있는차이를보였다 (P<0.05). 이상의결과에서볼때, 성견의 3면골내낭에자가골을이식한경우상피억제효과와신생백악질, 신생골형성높이에유의성있는개선을보였으며치근흡수나유착없이치주조직재생을위해안전하게사용할수있으리라사료된다. - iv -

9 성견의 3 면골내낭에서자가골과 calcium carbonate 이식의치주조직치유효과 연세대학교대학원치의학과 ( 지도채중규교수 ) 김태균 Ⅰ. 서론 치주질환에의해파괴되었던치주조직의재생은오랫동안치주치료의궁극적인목표가되어왔다. 이상적인치주치료는치주질환으로인해파괴된연조직과경조직을원상태로재건, 복원하는것이고골이식술은이러한치료목적을위한방법중하나이다. 골이식술을이용한외과적치주치료의목적은치주낭감소, 또는제거, 임상적부착수준의획득, 상실된치조골의재건, 기능적인부착기구의재생이다. 골이식술은조직학적으로세균성치태에의해오염되었던치아표면주위로신생골, 신생백악질, 그리고신생치주인대의재생을보인다. 그러나이것은치조골재생술식이항상성공적이거나항상예측가능하다는것은아니며언제나전층부착기구가회복되면서치유된다는것을의미하는것은아니다. 치유는많은경우가깊은신생치은열구, 치근표면에평행하게주행하는결합조직섬유의부착, 또는신생백악질로의결합조직섬유의삽입에의해이루어진다. 현재의치주이식술은 1965 년의 Nabers 와 O'Leary 의연구에의한다. 이 - 1 -

10 들은 chisel 을이용하여깎아낸피질골의조각을이용하여골높이를증가시키는데성공하였음을보고하였다. 이러한피질골조각은입자가상대적으로크고부골형성의가능성이있으므로골응괴와 boneblend 로대치되었다.bone blend 는 trephine 이나 chisel,rongeur 로채취한피질골과망상골로서채취한골로서아말감캡슐에넣고질퍽한점도의골덩어리 ( μm ) 가되게분쇄하여사용한다. 임상연구에의하면평균적으로약 73% 의골재생이보고되고있다. 비교연구에서 boneblend 이식은약 2.98mm 의골재생을보였고대조군은 0.66mm 이었다.Rosenberg 는구강내이식에서의예측가능한성공을보고하였다. 그는결손부의 50% 골재생을성공의기준으로삼았고잔존하는결손부의교정을위해이차수술의필요성을기술하였다. 치주낭측정에있어서 Carraro 는 1벽성골내낭에서는구강내이식이이득을주지못하나 2벽성골내낭에서는치료에더잘반응한다고하였다. 일반적으로장골에서얻어지는구강외해면골과골수가장큰골형성능력을가진다고알려져있다. 그러나이술식은치근흡수, 부가적인비용과시간, 공여부의외과적수술이요구되므로널리사용되지는않고있다. 9) 치주치료에쓰이는골이식재료의유형에는자가골이식, 동종골이식, 이종골이식, 합성골이식등이있다. 자가골이식은생활성이식이며그밖의재료는실활성이다. 자가골은살아있는세포를함유하므로다른형태의이식재료보다선호되는데이식된세포들은능동적으로신생골형성에관여한다. 대부분의자가골은골유도또는골전도물질로작용한다. 자가골이식시골을채취하는부위는수술부위외에치유중인골창상부위, 치유중인발치부위, 무치악융선, 골융기, 상악결절등이있다. 자가골이식의치유과정은 7일후신생골형성의개시,21 일후의백악질 - 2 -

11 형성,3개월후신생치주인대가형성되는것으로알려져있다. 5,6) 8개월에이르면골과백악질사이에주행하는기능적으로배열된섬유들로인해이식골이숙주골과완전히섞이게된다. 성숙에는약 2년이걸린다. 증가된골밀도의방사선학적증거는 6개월이지나서야나타나게된다. 19) 피질골 chip,osseous coagulum,bone blend, 구강내 / 구강외해면골과골수등이자가골이식의범주에속한다. 이종골이식으로는 bovine-derived hydroxyapatite(ha) 인 Bio-Oss 와 coralinecalcium carbonate 인 Biocoral 이대표적이며, 이중 Biocoral 은입자크기가 μm로해면골과유사하다. 8) porous HA 와는달리 calcium carbonate 는흡수성이며골형성을개시하는데있어다른골대체물처럼 carbonate 단계로의표면전환이필요치않으므로더욱빨리골형성을개시하게된다.1985 년 Souyris 31) 등은이미술후 4개월에흡수되면서신생골형성이일어남을관찰하였고,1987 년 Guilemin 8) 등은하악에서외과적으로형성된골결손부에이식수술후 12 개월에조직학적으로관찰한결과이식재가흡수되면서신생골조직으로치환됨을보고하였고,1989 년 Ouhayoun 22) 등은동물실험에서점진적으로흡수되어신생골로대치되며, poroushydroxyapatite 는이미존재하는골에서골조직이형성된다고하였다.1991 년임 39) 등의연구에서는성견의치조골결손부에사용한결과상피의근단이동이억제된다고보고되었다.1989 년 Issahakian 10) 등은사람의치조골결손부에천연산호를이식한결과, 치주낭탐침깊이의감소와골형성이증진된다고하였다. 지금까지골형성유도능에있어자가골이식이가장유리한이식재로알려져있다. 그러나이는부가적인수술부위를필요로하고, 이식시필요한형태의부여가어려우며충분한골재생이이루어지기전에흡수된다는 - 3 -

12 단점이있었으며신선한자가골을이용하는경우치근흡수가종종관찰되었다. 이에저자는외과적으로형성한성견의 3벽성골내낭에자가골과 calcium carbonate 를이식하여치료한후 8주후에조직학적, 계측학적으로관찰, 평가하여지견을얻었기에이에보고하는바이다

13 Ⅱ. 연구재료및연구방법 가. 연구재료 1. 실험동물본연구에서는생후 개월이상된체중 15kg 내외의수컷 beagle dogs6 마리를사용하였다. 실험시작전실험동물의영구치는완전히붕출되어있었고, 치주조직상태는염증이없는건강한상태이었으며, 실험동물의선택, 수술방법, 준비등은연세임상의학연구센터의지침을따랐다. 실험부위로는하악제 2소구치근, 원심면과제 4소구치의근심면을사용하였다. 2. 실험재료자가골은제 1대구치와제 2대구치 5mm 하방에서 4mm trephine bur 로채득한후 bone crusher 를이용해준비하였고.coraline calcium carbonate * 로는 Biocoral 을사용하였다. 나. 연구방법 1. 실험군설정실험부위에 4 4 4mm 2 의 3벽성골결손부를형성한후치은박리소파술 TRE 05,3i,Palm BeachGardens,FL,USA Osteo-crusher,BioHorizonsImplantSystemsInc.,USA *Biocoral,Inoteb,SaintGonnery,France - 5 -

14 만시행한부위를대조군으로, 치은박리소파술후 coraline calcium carbonate 을적용한군을실험 1 군으로, 치은박리소파술후자가골을적 용한군을실험 2 군으로설정하였다. 2. 치조골결손부형성및외과적처치실험대상성견을 atrophin(0.04mg/kg) ** 으로정맥주사한후 Xylazin *** 과 Ketamine **** 합제를흡입시켜전신마취시킨후에 2% LidocaineHCl 로침윤마취시키고하악제 1,3 소구치를발거한후 8주의치유기간이경과한후, 같은방법으로전신마취및침윤마취시키고협설로치은판막을박리하여, 하악제 2소구치의근, 원심면, 제 4소구치근심면에근원심폭경 4mm, 협설면폭경 4mm, 치조정에서깊이가 4mm 되도록 3면골내낭을형성하였다 ( 사진부도 1). 형성된치조골결손부의치근면에대해치근활택술을시행하고기저부에 1/4round bur 를이용하여 notch 를형성, 기준점으로삼았다. 대조군에서는치은박리수술만을시행하고, 실험 1군에는 coraline calcium carbonate 을이식하였고, 실험 2군에서는자가골을이식하였다 ( 사진부도 2). 치은판막을재위치시키고 3-0 봉합사로봉합하였다.1 주후봉합사를제거하였고수술후처음 2주간매일항생제 # 를투여하고 0.12% Chlorhexidine ## 용액으로치유기간동안매일치태조절을시행하였다. **atrophin,kwangmyung PharmaceuticalInd.Co.,LTD.Seoul,Korea ***Rompun,BayerKoreaCo.,Seoul,Korea ****Ketara,YuhanCo.,Seoul,Korea # TetracyclinHCl,Chongkundang PharmaceuticalCo.,Seoul,Korea ##Hexamedin,Bukwang PharmaceuticalCo.,Seoul,Korea - 6 -

15 한마리당형성된골결손부에 1 개의대조군,1 개의 coraline calcium carbonate 이식군,1 개의자가골이식군을번갈아시행하였다. 3. 조직학적관찰실험동물을 Sodium pentobarbital ### 과량을정맥주사하여 8주후에희생시키고실험부위를치아를포함하여적출하였다. 적출해낸조직을 10% 포르말린에 10 일간고정하고 5% nitricacid 에넣어 7-8 일간탈회시킨후통법에따라파라핀포매하였다.5 μm두께,80 μm의간격으로근원심방향으로연속절편을한 block 당 4개씩만들어 Hematoxylin-Eosin(H-E) 염색법으로염색한후광학현미경으로검경하였다. PC-basedimageanalysissystem #### 으로접합상피의근단이동, 결합조직내염증세포의침윤상태, 신생골과신생백악질형성정도, 이식재의흡수상태, 신생골과백악질사이의치주인대재생및결합조직섬유의배열상태, 치근흡수및골유착등을관찰하였다. 4. 조직계측학적관찰백악법랑경계 (CEJ) 와치조골상단 (AC) 및 referencenotch(n) 를기준점으로삼고조직절편에서다음수치들을측정하였다 (Fig.1). 1) 결손부높이 (DH): 치조골상단 (AC) 에서 referencenotch(n) 까지의거리 2) 접합상피의치근단이동량 (JE): 치근면을따라부착된접합상피의최하단에서치조정까지의거리 3) 결합조직유착길이 (CTA): 접합상피와신생백악질사이의결합조직으로부착된부위의거리 ###Entobar,Hanlim PharmaceuticalCo.,Seoul,Korea ####Image-ProPlus,MediaCybernetic,SilverSpring,MD.,USA - 7 -

16 4) 신생백악질형성량 (NC):referencenotch(N) 기저부에서신생백악질최상단까지의거리 5) 신생골형성높이 (NB):reference notch(n) 기저부에서신생골최상단까지의거리 CEJ:cementoenameljunction AC:alveolarcrest aje:apicalextentofjunctionalepithelium bn:baseofthereferencenotch cnc:coronalextentofnew cementum cnb:coronalextentofnew bone JE:junctionalepithelium migration CTA:connectivetissueadhesion NC:new cementum regeneration NB:new boneregeneration Figure1.A schematicdiagram depicting thelandmarksand the parametersused in histomorphometricanalysis 5. 통계처리 대조군과실험군들간의측정지수의비교를위하여 ANOVA posthoc test 를시행하여유의성있는차이가있는지를살펴보았다

17 Ⅲ. 연구성적 가. 조직학적관찰 1. 대조군접합상피는약간의근단이동을보였으며결합조직의섬유방향은대부분치근에평행하거나불규칙하게배열되어있었다 ( 사진부도 3,4). 신생골형성에서골소주내의골세포와혈관의형성, 이차적인 osteon 의형성이관찰되었고신생골주위로는조골세포의배열이관찰되었다. 2. 실험 1군 Coralinecalcium carbonate 을이식한실험 1군에서접합상피의근단이동을보였으며, 접합상피하방으로치아장축과평행하게배열된결합조직부착에의한치유가많았다 ( 사진부도 5).notch 상방으로약간의신생백악질이치근면을따라얇게생성되어있었으며대조군에비해통계학적으로유의성은없었다. 이식한지 8주가지났음에도 coraline calcium carbonate 은아직흡수가덜되어남아있었고골양기질이나신생골로둘러싸여있는양상이었다 ( 사진부도 6). 신생골형성은주로상방에서관찰되었으며이식편의경계부위는흡수과정중이라는것을알려주듯불규칙한표면을보였다. 2. 실험 2 군 접합상피거의근단이동양상을보이지않았으며오히려치조정상방에 - 9 -

18 위치하였다 ( 사진부도 7). 결합조직유착은대조군, 실험 1군에비해유의성이있었다 (P<0.01). 신생백악질은 notch 에서제일두꺼웠으며치관부위로갈수록얇아지는양상을보였다. 결합조직의섬유는사선방향이나수직으로배열된상태였다 ( 사진부도 8). 자가골이식편은다양한크기와모양으로남아있었으나기존의골과신생골의경계는분간할수없었다. 골소주부위에조골양세포가존재하였으며골양기질의형성이관찰되었다. 치근면흡수나골유착은거의관찰되지않았다 ( 사진부도 9). 나. 조직계측학적관찰 (Table1) 1. 접합상피의치근단이동량 (AC-aJE) 접합상피의치근단이동량은대조군, 실험 1군, 실험 2군에서각각 0.03±0.43mm( 결손부깊이의 0.7%),0.20±0.36mm ( 결손부깊이의 4.6%), -0.06±0.18mm 나타났으며, 대조군과실험 1군, 실험 2군간의유의성있는차이는없었다. 2. 결합조직유착의길이 (aje-cnc) 결합조직유착은대조군에서 1.46±0.18mm( 결손부깊이의 33.8%), 실험 1 군에서 1.58±0.13mm( 결손부깊이의 36.2%), 실험 2군에서 0.38±0.16mm( 결손부깊이의 8.6%) 로서대조군과실험 1군에비해실험 2군이유의성있는차이를보였다 (P<0.01). 3. 신생백악질형성량 (cnc-bn) 백악질형성량은대조군에서 2.83±0.85mm( 결손부깊이의 65.5%), 실험

19 1 군에서 2.60±0.98mm( 결손부깊이의 59.5%), 실험 2 군에서는 4.11±0.10( 결 손부깊이의 92.8%) 로나타났으며대조군과실험 1 군에비해실험 2 군이 유의성있는차이를보였다 (P<0.01). 4. 신생골형성의높이 (cnb-bn) 신생골형성높이는대조군에서 3.11±0.63mm ( 결손부깊이의 72.0%), 실험 1군에서 3.36±0.56mm ( 결손부깊이의 76.9%), 실험 2군에서 3.81± 22mm( 결손부깊이의 86%) 로나타났으며, 대조군과실험 2군간에유의성있는차이를보였으며, 대조군과실험 1군, 실험1군과실험 2군간에유의성있는차이는없었다 (P<0.05). Table1.Histomorphometricanalysis surgicalcontrolgroup Group1 Group2 Mean(SD) Mean(SD) Mean(SD) DH(mm) 4.32(0.51) 4.37(0.58) 4.43(0.11) EM(mm) 0.03(0.43) 0.20(0.36) -0.06(0.18) CTA(mm) 1.46(0.18) 1.58(0.13) 0.38(0.16) **ψψ NC(mm) 2.83(0.85) 2.60(0.98) 4.11(0.10) **ψψ NBH(mm) 3.11(0.63) 3.36(0.56) 3.81(0.22) * *:Statisticalysignificantdiferencecomparedtosurgicalcontrolgroup,P<0.05 ψ :Statisticalysignificantdiferencecomparedtoexperimental1group,P<0.05 **:Statisticalysignificantdiferencecomparedtosurgicalcontrolgroup,P<0.01 ψψ:statisticalysignificantdiferencecomparedtoexperimental1group,p<

20 DH: defect height,em: epithelial migration,cta: connective tissue adhesion,nc:new cementum,nbh:new boneheight AC 100% 75% 50% 25% bn 0% Surgical control group 1 group 2 Figure2.A schematicdiagram depicting histomorphometric analysisofcontroland experimentalgroups

21 Ⅳ. 총괄및고찰 치주치료의궁극적인목적은치주질환에의하여상실된치주조직의구조적인재생과기능회복에있다. 치주조직의재생은감염성, 염증성질환에이환된치근면에신생백악질의침착, 신생골의형성과함께새로운치주인대섬유의기능적인삽입, 배열, 그리고치은구조의구조화가필요하다. 이러한치주조직의재생을위하여여러해동안자가골및다양한생체재료를이용한골이식술 11-13,27,38) 과차단막을이용한조직유도재생술 14,15,21,32) 이이용되고있으며그외에도실험적으로성장인자 3,17,18) 를적용시키는방법이연구되어져오고있다. 치주조직의재생에있어골이식술은자가골이식, 동종골이식, 이종골이식, 골대체물이사용되고있으며여러이식재료를이용할때기대되는주된기능은지정된부위에서골을포함한주위치주조직이정상적인치유과정에의해재생되게하는환경을만들어주는것이다. 37) 이중자가골이식은부가적인수술부위와한정된이식재의양, 치근흡수, 골유착과같은부정적인요인 27) 이나타날수있으나치조결손부에사용될때매우높은골유도잠재력이있다. 한편, 치주조직유도재생술은차단막을이용하여창상의안정, 혈괴의유지, 주위미분화세포들이손상부위로이주할수있는공간유지기능을함으로써이전의전통적인치주치료의많은한계를극복할수있는가능성을제시해주었으나, 광범위하게분포된다양한결손조직의외형에정확히적합하는것이어려우며, 구강내로막이노출되었을경우상처부위의감염이발생되고 30), 차단막자체가치주인대로부터유래된세포의재집결을유도하지만치주조직에필요한세포의증식, 이주, 기질합성등의세포과정들

22 을증진시키지못하는제한점이있다. 1) 치주조직의초기창상치유단계에서창상의안정화가이루어질경우, 치근면에형성된 fibrin-clot 의부착은약 7일정도에세포성결합조직으로대치되며 24,33), 이는 contact-inhibition 의효과 36) 에의해상피의하방증식을저지시킬수있다. 상피의하방증식억제에의해치주인대로부터유래된세포의치근면주위로의재분포가가능하므로신부착을이룰수있다. 즉, 초기창상치유단계에서창상의안정화가이루어진다면치주조직의재생능력을증진시킬수있다. 치주조직의재생은골결손부의형태에의해많은영향을받는데, 골내낭의면수가증가할수록그에따르는신생골의형성가능성은증가한 다. 28) Melonig,Quintero 등 20) 의연구에서도치료 6 개월후 1 면골내낭은 2.6mm(61%),2 면골내낭은 1.8mm(62%),3 면골내낭은 2.4mm(73%) 의치조골재생을보였다. 즉, 골내낭의면의수가많을수록골유도세포의공급이많아지고치유기간동안이식재의이식부위에서의유지가용이해지며또한, 치은판막의봉합이용이해져서상피의증식이적고골재생이많이나타날수있다. 따라서치주조직의치유과정에서골재생을이룰수있는골내낭의면수가많아서골유도세포의공급이많아지고조직재생을위한공간확보를이룰수있으며, 초기치유시주어진공간내에서형성된혈병의치근면과의부착이지속될수있도록창상의안정화가이루어진다면치주조직재생의기회는한층증가될것이다. 본실험에서는성견의소구치의근, 원심면에 3면골내낭을형성한후실험을하였다. 실험전발치를한상태였으므로치아의근, 원심면은비교적넓고편평한무치악부위이며 3면골내낭형성시두꺼운골면을가지게되

23 어골유도세포의공급이용이해지는상황이될수있었다. 또한골내낭에대한치은의완전한 1차창상봉합을이룰수있었다. 흡수성 calcium carbonate 는생체친화적이고골전도물질이라고알려져있다. 골조직에이식시서서히흡수되며골로대치되게된다. 본실험 1군의조직학적관찰결과를보면 calcium carbonate 가신생골내부에매입된양상이었다. 이것은 Ouhayoun 22) 등과 Guilemin 8) 등의연구결과와일치한다.Ouhayoun 등은 calcium carbonate 를돼지의하악골에이식한실험에서 1개월에파골세포가보이기시작해서 3개월부터흡수가시작되며 6개월에신생골이형성된다고하였고 12 개월후에도잔해가남아있음을관찰했다.Guilemin 8) 등과 Patel 23) 등은 1주일이지나면서기공성산호구조가골수로부터유래된세포의침입을받아점진적으로흡수되어신생골로둘러싸인다고했고,Issahakian 10) 등은천연산호를만성치주염환자에서사용하여 18 개월후생검을실시한결과불규칙한경계를가진산호입자를관찰했으며또한이입자는자체내신생골형성능력이있고다른어떤이식재보다신생골형성이빠르다고했다. 실험 1군에서 calcium carbonate 의흡수상이불규칙한경계를보이며관찰되었는데, 이것의흡수기전에대하여 Patel 23) 등은 carbonateskeleton 에골조직분해효소가작용하여칼슘성분이방출되어 hydroxyapatite 형성에이용된다고하였으며,Guilemin 8) 등은 carboanhydrase 와같은효소작용에의존한다고보고했다. coraline calcium carbonate 를이식한경우이식편의골소주내에골세포가드물고여러 crack-line 이관찰되는것으로보아단지골전도의뼈대또는충진재의역할을하는것으로보인다. 자가골이식은골내치주결손부위에이식시치은박리수술만시행한경우보다더욱양호한임상적결과를얻을수있다고보고되었으며 Hiat 와

24 Schalhorn 9) 은구강내해면골과골수를이식한 166 개부위에서평균 3.4mm 의신생골이형성되었다고하였으며 Renvert 25) 등은깊은골내결손부에서구강내자가골을이용시예견할수있는결과를보고하였다. 또한자가골골편을이식시재혈관화를촉진하여이식부위에서골형성을촉진하기도한다. 2,26) 결론적으로 coralinecalcium carbonate 을이식한부위와비교시자가골을이식한부위에서보다나은치주치유를기대할수있다. Elegaard 7) 등은영장류의분지부병소에서생활성과실활성해면골이식에대해연구하였는데두가지자가골이식편에서비슷한반응이나왔다고보고하였다. 비록생활성골이식편의표면근처에몇몇의골세포가관찰되었으나 1주후두종류의자가골이식에있어골소주에는세포가결핍되어있었다고하였다. 본실험의연구결과, 대조군에비해신생백악질과신생골형성이자가골을이식한실험 2군에서유의성있게높았으며, 접합상피의치근단이동량도극히미약하여초기에형성한결손부의상방에위치함을알수있었다. 비록 8주조직학적소견이초기치유양상을전부설명할수는없을지도모르지만 8주치유기간은개실험모델에서치주치유나재생을연구하는데있어서유용하다고생각된다. 4,16) 치근흡수는치주재건수술후에결합조직치유에이어나타나는흔한반응이다.undermining 치근흡수은활택된치근면에결합조직이직접적으로붙는경우치경부위에서흔하게나타난다. 반대로진전된치근흡수는조직 유도재생을위한실험시에는드물게나타난다. 29,34,35) Frank 등은치근흡 수와 dentinal 교원질섬유의노출은항상신생백악질형성보다선행한다 고하였다. 또한,Schroeder 은백악기질의형성은흡수를방해한다고하였 다

25 유착이란치주인대의소멸과더불어상아질과백악질이골로대체되는것이나본연구에서는관찰되지않았다. 유착은골형성이치주인대의재생없이일어나는경우발생하는것으로보인다. 또한유착은자가골이식시에생기는문제점이라고알려져왔으나, 6) 이는신선한장골및골수를이용하는경우나타나는것이었다. 본연구의결과로미루어보아구강내에서얻은자가골은유착을유발하지않는다고할수있다. 본연구로미루어보아골유도세포의공급이많아지고치유기간동안이식재의유지가용이한 3면골내낭중에서자가골이식시에보다더욱효과적인치주조직의재생을기대할수있으리라사료된다

26 Ⅴ. 결론 본연구는성견의 3면치조골결손이있는경우, 자가골을적용했을때접합상피, 결합조직, 백악질, 치조골등치주조직재생과치유에미치는영향을평가하기위해실시하였다. 성견의하악제 2소구치의근, 원심과제4 소구치의근심면에 4mm 깊이,4mm 근원심폭,4mm 의협설측폭의 3면골결손부를실험적으로형성한후치은박리소파술만시행한군을대조군으로, 치은박리소파술후 coralinecalcium carbonate 을적용한군을실험 1군으로, 치은박리소파술후자가골을적용한군을실험 2군으로설정하여실험하고, 술후 8주에치유결과를조직학적으로비교관찰하여다음과같은결론을얻었다. 1. 접합상피치근단이동량은대조군에서 0.03±0.43mm, 실험 1군에서 0.20±0.36mm, 실험 2군에서 -0.06±0.18mm 로나타났으나, 대조군과실험1,2 군간에유의성있는차이는없었다. 2. 결합조직유착은대조군에서 1.46±0.18mm, 실험 1군에서 1.58±0.13mm, 실험 2군에서 0.38±0.16mm 로나타났으며대조군, 실험 1군에비해실험 2 군에서유의성있게적은유착을보였다 (P<0.01). 3. 백악질형성량은대조군에서 2.83±0.85mm, 실험 1군에서 2.60±0.98mm, 실험 2군에서 4.11±0.10mm 로나타났으며대조군과실험1군에비해실험 2 군에서유의성있게많은형성을보였다 (P<0.01). 4. 신생골형성높이는대조군에서 3.11±0.63mm, 실험 1군에서 3.36± 0.56mm, 실험 2군에서 3.81±0.22mm 로나타났으며, 대조군과실험 2군간에유의성있는차이를보였다 (P<0.05)

27 5. 대조군및실험 1 군과실험 2 군에서모두치근흡수나유착을보이지않 았다. 이상의결과에서볼때, 성견의 3 면골내낭에자가골을사용한경우상 피억제효과와신생백악질, 신생골형성높이에유의성있는개선을보였 으며치근흡수나유착없이안전하게사용할수있으리라사료된다

28 참고문헌 1) Aukhil I, Igihuat I: Periodontal ligament cell kinetics following experimental regenerative procedure. J Clin Periodontol 15: , ) Axhausen W: The osteogenetic phases of regeneration of bone, a historical and experimental study. J Bone and Joint Surgery 38: , ) Becker W, Lynch SE, Lekholm U, Becker B, Caffesse R, Donath C, Sanchez R: A comparison of PTFE membranes alone or in combination with platelet derived growth factor-i, or demineralized freeze-dried bone in promoting bone formation around immediate extraction socket implants : A study in dogs. J Periodontol 63: , ) Choi SH, Kim CK, Cho KS, Huh JS, Sorensen RG, Wozney JM, Wikesjö UME: Effect of recombinant human bone morphogenetic protein -2/absorbable collagen sponge (rhbmp-2/acs) on healing in 3-wall intrabony defects in dogs. J Periodontol 73: 63-72, ) Dragoo MR: Clinical and histologic evaluation of autogenous bone grafts. J Periodontol 44:123, Proceedings of the annual meeting of the American Academy of Periodontology, ) Dragoo M, Sullivan H : A clinical and histologic evaluation of autogenous

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34 37) 김준성, 조규성, 채중규, 김종관 : Decalcified freeze dried bone 이성견치 주질환이환발치와의치조골재생에미치는영향. 대한치주과학회지 22: 487, ) 박원영, 조규성, 채중규, 김종관, 최성호 : 성견 1 면골결손부에서 Bioactive glass 가치주조직치유에미치는영향. 대한치주과학회지 28: , ) 임순연, 채중규 : Porous resorbable calcium carbonate 가성견치조골결손 부치유에미치는영향. 대한치주과학회지 21: ,

35 사진부도설명 사진부도 1. 하악 2소구치근원심면과제4소구치근심면에형성한 3면골내낭. 사진부도 2. 형성한골내낭에자가골과 calciuncarbonate 을이식. 사진부도 3. 대조군의소견 (HE 10) 접합상피의치근단방향증식, 결합조직유착과신생골형성이관찰된다. 사진부도 4. 대조군의소견 (HE 40) 신생백악질과신생골형성과골소주내의골세포와혈관의형성이관찰된다. 사진부도 5. 실험 1군의소견 (HE 10) 접합상피의치근단방향증식, 이식재상방으로신생골이관찰된다. 사진부도 6. 실험 1군의소견 (HE 100) 아직흡수되지않은이식재가골양기질과신생골로둘러싸인모습이관찰된다. 사진부도 7. 실험 2군의소견 (HE 10) 접합상피는거의치근단방향증식을보이지않고, 자가골이식편은다양한크기와모양으로남아있다. 사진부도 8. 실험 2군의소견 (HE 100) notch 부위에사선이나수직방향으로배열된교원질섬유를가진두꺼운백악질이관찰되었다. 사진부도 9. 실험 2군의소견 (HE 100) 골소주부위에조골양세포가존재하였으며골양기질이관찰되었다. 사진부도약자풀이 aje : 접합상피하단,CT : 결합조직,PDL : 치주인대,NC : 신생백악질,NB : 신 생골,bN :referencenotchcc :calcium carbonate

36 사진부도 (1) 사진부도 1. 골내낭형성 사진부도 2.calcium carbonate 와자가골이식 사진부도 3. 대조군소견 (H-E 10) 사진부도 4. 대조군소견 (H-E 40)

37 사진부도 (2) 사진부도 5. 실험 1 군소견 (H-E 10) 사진부도 6. 실험 1 군소견 (H-E 100) 사진부도 7. 실험 2 군소견 (H-E 10) 사진부도 8. 실험 2 군소견 (H-E 100)

38 사진부도 (3) 사진부도 9. 실험 2 군소견 (H-E 100)

39 Abstract THE EFFECTS OF AUTOGENOUS BONE AND CORALLINE CALCIUM CARBONATE ON THE PERIODONTAL HEALING OF 3-WALL INTRABONY DEFECTS IN DOGS Tae Gyun Kim, D.D.S. Department of Dental Science, Graduate School, Yonsei University (Directed by Prof. Jung Kiu Chai, D.D.S., M.S.D., Ph.D.) The ultimate goal of periodontal therapy is the regeneration of periodontal tissue and reapir of function. For more than a decade there have been many efforts to develop materials and bioactive molecules to promote periodontal wound healing. The purpose of this study was to examine the effect of autograft and coralline calcium carbonate on the epithelial migration, gingival connective tissue adhesion, cementum formation, alveolar bone regeneration in intrabony defects of dogs. 4mm deep and 4mm wide 3-wall defects were surgically created in the mesial and distal aspects of the 2nd premolars and mesial aspects of the 4th premolars. Following the flap procedure, two test groups with 6 defects each received either coralline calcium carbonate (group 1), autograft (group 2). The rest of the 6 defects received the flap procedure-only

40 as the control group. Histologic analysis after 8 weeks of healing revealed the following results : 1. The length of epithelial growth ( the distance from alveolar crest to the apical end of JE) was 0.03±0.43mm in the control group and 0.20±0.36mm in the group 1 and -0.06±0.18mm in the group 2. There was no statisti cally significant difference between the three groups. 2. The length of connective tissue adhesion was 1.46±0.18mm in the control group and 1.58±0.13mm in the group 1 and 0.38±0.16mm in the group 2. The group 2 showed significantly difference (P<0.01) 3. The length of new cementum was 2.83±0.85mm in the control group and 2.60±0.98mm in group 1 and 4.11±0.10mm in the group 2. The group 2 showed significantly difference (P<0.01) 4. The length of new bone height was 3.11±0.63mm in the control group and 3.36±0.56mm in the group 1 and 3.81±0.22mm in the group 2. The group 2 showed significantly difference compared to the control group These results suggest that the use of autograft in 3-wall intrabony defects has a significant effect on new cementum and new bone formation height. Key words : regeneration of periodontal tissue, autograft, coralline calcium carbonate, 3-wall intrabony defect, root resorption, ankylosis