대한구강악안면임플란트학회+덴탈아리랑 공동 기획
〈임플란트 연금술〉 시리즈 1
대한구강악안면임플란트학회 정보통신이사 송영우
 


 

대한구강악안면임플란트학회(KAOMI)와 덴탈아리랑은 개원가 임상에 실질적인 도움을 드리고자 임상 시리즈 ‘임플란트 연금술’을 총 12회에 걸쳐 연재합니다. KAOMI가 제시하는 근거 기반의 임플란트·치주·보철 원칙을 바탕으로, 진료실에서 바로 참고할 수 있는 명료한 임상 인사이트를 전달하고자 합니다. 개원가 임플란트 임상의 기준을 한층 더 단단히 세우는 여정에 독자 여러분의 관심을 부탁드립니다. <편집자 주>

 


 

  흡수성 차폐막을 이용한 골유도재생술  


Guided bone regeneration – 변하지 않는 원칙

Guided bone regeneration(이하 GBR)은 무치악 부위의 골 결손을 재건하는 가장 효과적인 방법 중 하나로, 처음 문헌으로 보고된 1980년대 후반부터 수십 년에 걸쳐 다수의 연구에 의해 형성된 학술적 근거가 그 효능을 뒷받침한다. 성공적인 GBR을 위해 반드시 지켜야 할 네 가지 원칙, PASS Principle을 Hom-Lay Wang 등이 2006년 아래와 같이 제안한 바 있고, 문헌으로 보고된 지 20여 년이 지난 지금도 여전히 예지성 높은 결과를 얻기 위한 절대 원칙처럼 여겨지고 있다.

- Primary closure: 수술 부위 판막의 일차 봉합
- Angiogenesis: 골이식 부위에서의 혈류 최적화
- Space maintenance: 골 결손 부위의 공간 유지
- Stability of the wound: 골이식재의 위치 안정성

위의 네 가지 원칙 중 Primary closure는 판막 조작과 관련된 술기 능력에 달려 있고, Angiogenesis는 환자의 골결손부가 가진 bony envelope과 bony wall로부터 유래하는 혈류를 어떻게 활용하는가에 의존한다. 그런데, 나머지 두 원칙은 어떠한 이식 재료를 사용하느냐 그리고 이 재료들을 어떻게 사용하는가에 그 성패가 달려있다.


흡수성 콜라겐 차단막 - 더 편안한 선택

GBR이 1980년대 초반 문헌으로 처음 보고된 Guided tissue regeneration(이하 GTR)의 개념에서 파생된 술식이었던 만큼, 초반에는 술자들이 차단막의 역할을 매우 중요하게 생각하였다. 따라서 당시 가장 흔히 사용되던 차단막은 과거의 e-PTFE, 현재의 d-PTFE를 대표적인 예로 들 수 있는 비흡수성 차폐막이었다. 비흡수성 차폐막은 술자가 차폐막을 제거하기 전까지는 구강 내에서 결손부 공간 유지와 골이식재 위치 안정성 확보의 역할을 물성의 변화 없이 계속 수행한다는 측면에서 압도적인 이점을 제공한다. 그러나 한편으로는 수술 부위 연조직 열개가 발생할 경우 자발적인 이차 치유를 얻기 어렵고, 차폐막을 적용하기 전 골결손부 모양에 맞춰 재단을 신경써야 하며, 차폐막을 제거하기 위해 첫 수술 때와 비슷한 수준으로 판막을 충분히 열어 re-entry 수술을 진행해야만 한다는 점이 술자들로 하여금 사용을 꺼리게 만드는 요소로 작용해왔다. 이러한 어려움에도 불구하고 비흡수성 차폐막을 사용할 수 밖에 없었던 이유는 바로, 골재생능을 우수하나 흡수가 빠르고 채득할 수 있는 양에 한계가 컸던 자가골에 크게 의지하였기 때문이었다.

그런데 여러 연구자들의 노력에 힘입어 자가골을 대체할 수 있는 이종골이식재, 합성골 이식재가 개발되기 시작하면서 패러다임이 바뀌기 시작하였다. 비록 이러한 골이식재들이 골형성능과 골유도능 없이 골전도능만 가지지만, 차폐막 아래 골결손부에서 오랜 시간동안 부피를 유지하며 골결손부의 골벽들로부터 유래한 환자 본연의 골재생 인자들과 혈류가 골결손부 내부로 유입되도록 함으로써, 충분히 예지성 있는 골재생을 얻을 수 있음이 수 많은 문헌들을 통해 확인되었다. 이는 더 이상 공간 유지를 차폐막에만 의존하지 않아도 된다는 점을 시사하였고, 술자들로 하여금 자연스레 이종골이식재 또는 합성골이식재와 함께 비흡수성 차폐막이 아닌 콜라겐 유래 흡수성 차폐막을 선호하게 하는 경향을 만들었다.

흡수성 콜라겐 차폐막은 비흡수성 차폐막 대비 우수한 생적합성을 무기로 빠르게 치과 임상에 침투하였다. 비흡수성 차폐막과 달리, 수술 부위 창상 열개가 되더라도 주 성분이 콜라겐이기에 자발적인 이차 치유로 이어질 수 있고, 차폐막의 재단을 덜 신경 써도 되며, 차페막이 환자 본연의 결합조직에 융합되기에 차폐막 제거를 위한 re-entry 수술이 불필요하다는 점이 선풍적인 유행에 기여하였다.


흡수성 콜라겐 차단막 – 어떻게 고정하느냐가 예후를 결정한다

상술한 바와 같이 비흡수성 차폐막을 이용하는 것 대비 더 편안하게 사용할 수 있기에 많은 임상가들의 선택을 받고 있으나, 모든 재료가 그러하듯 이점과 더불어 한계점도 있는데, 이는 바로 비흡수성 차폐막 대비 기계적 물성이 부족하기 때문에, 하방의 골이식재 입자들이 골결손부로부터 이탈할 경우 이식부위의 부피가 유지될 수 없다는 점이다. 실제로 스위스 취리히대학 연구팀에서 발표한 실험 결과에 따르면, 입자형 골이식재를 적용 후 흡수성 차폐막을 덮은 뒤 아무런 고정을 하지 않을 경우, 고정을 한 경우보다 골이식재의 근단 변위가 더 쉽게 나타나며, 이러한 변위는 판막의 일차봉합 순간부터 나타날 수 있다고 하였다. 이러한 한계점은 흡수성 차폐막을 입자형 골이식재 상부에 적용 후 적절히 고정함으로써 극복할 수 있다.

차폐막 고정을 위해 가장 널리 알려진 방법은 bone tack이라고 불리는 작은 스크류를 골결손부의 변연에 박아 골이식재 이탈을 막는 것이다. 몇 개의 bone tack을 어느 부위에 위치시켜야 하는 지에 대해 정해진 방법은 특별히 없지만, 일반적으로 골이식재의 이탈이 근단 방향으로 발생하는 경우가 많기에 기본적으로 골결손부의 바닥 (defect base)을 이루는 건전한 골조직에 2-3개를 적용하고, 필요하다면 근원심 골벽에도 추가로 적용한다<그림 1>.

 


△ 그림 1
그런데 만약 bone tack이 당장 진료실에 없다면, 또는 있다 하더라도 치료 비용과 수술 시간의 증가를 이유로 사용하기 부담스러운 상황이라면 어떻게 해야할까? 이와 같은 상황에서는 membrane stabilizing suture가 좋은 대안이 될 수 있다<그림 2>.

 


△ 그림 2
Istvan Urban이 출판한 도식에 따르면, 반드시 차단막의 근단 변연 하방에 위치한 골막을 봉합사 바늘로 따야 하고, 그래야만 골막이 교합면 방향으로 당겨 올려지면서 차폐막 하방의 골이식재 입자들이 근단 방향으로 이탈하는 것을 막는다<그림 3>.

 


△ 그림 3

흡수성 콜라겐 차단막 – 항상 고정해야 할까

Bone tack으로든 membrane stabilizing suture로든 흡수성 차폐막 고정을 하면 예지성 높은 수술 결과를 얻을 수 있는 것은 알겠는데, 꽤나 수고로운 이 작업을 모든 증례에 항상 해야만 하는 것일까? 답부터 말하자면 아니다.

등산을 하는 상황을 예로 들어보자. 만약 가파른 경사의 암벽 또는 빙벽을 올라야 하는 상황이라면, 헬멧과 레펠 등의 안전 장치를 반드시 착용해야 하겠지만, 아무리 가파른 경사의 산을 오른다고 하더라도 만약 펜스와 계단이 잘 구비된 등산로를 걷는 상황이라면, 상술한 안전 장치는 굳이 필요하지 않을 것이다.

위 상황을 골결손부를 빗대어보면, 만약 골결손부의 형태가 골벽과 바닥이 명확하지 않은 non-contained configuration을 보인다면, 입자형 골이식재를 결손부에 담았을 때 passive하게 제 위치에 머물지 않을 것이므로, 흡수성 차폐막을 덮은 후 확실히 고정을 하는 것이 추천된다<그림 4>.

 


△ 그림 4
반면에, 골벽과 바닥이 분명한 contained configuration을 보이는 골결손부라면, 골이식재 입자들이 passive하게 제 위치에 머물 수 있을 것이므로, 물론 흡수성 차폐막 고정을 하면 안되는 것은 아니지만, 굳이 고정을 하지 않아도 판막의 일차 봉합 후 치유기간 동안 이식재의 안정성에 악영향을 주지 않을 것이다<그림 5>.

 


△ 그림 5

흡수성 콜라겐 차단막을 이용한 GBR을 돕는 몇 가지 추가적인 Tip들

GBR 술식의 가장 마지막 단계는 판막의 일차 봉합이다. 그런데, 위축된 상태였던 치조제에 이식재료들을 적용 후 판막을 닫으려고 하면 거의 대부분의 경우에서 연조직의 양이 부족한 상황을 마주하게 되고, 이 때 우리는 감장절개를 통해 판막의 장력을 줄임으로써 협측과 설측의 판막이 만날 수 있도록 한다. 만약 흡수성 차폐막을 고정한 경우라면 감장량이 얼마나 되든 크게 관계가 없다. 그러나 흡수성 차폐막을 고정하지 않은 상황에서 너무 과한 감장은 판막 봉합 후 흡수성 차폐막과 판막 내면 사이의 과도한 사강(dead space)를 만들게 되고, 이 사강은 치유 기간 중 흡수성 차폐막 하방의 입자형 골이식재가 골결손부로부터 이탈할 수 있는 상황을 만들 수 있다. 

따라서, 만약 흡수성 차폐막을 고정하지 않는 증례에서는 협설측 판막이 passive하게 서로 만날 정도까지만 감장절개의 양을 조절하는 것이 좋은 tip이 될 수 있다<그림 6>. 이러한 아이디어는 최근 발표된 전임상 및 임상 연구들에서도 입증된 바 있다.

 


△ 그림 6
또 한가지 tip은 입자형 골이식재가 콜라겐 성분에 의해 서로 붙잡히도록 제조된 콜라겐 배합 소프트 타입 블록형 골이식재를 입자형 골이식재 대신 사용하는 것이다. 입자형 골이식재를 골결손부에 적용하다보면, Molt curette 등으로 여러 차례 입자들을 퍼 담아 옮겨야 하고, 입자들이 서로 모일 수 있도록 계속적으로 기구 조작을 해주어야 하는데, 콜라겐 배합 골이식재는 이미 콜라겐 성분에 의해 입자들이 하나로 뭉쳐저 있어 술식 시 수고로움이 덜 하고, 골결손부에 적용 후 입자들이 이탈하는 상황을 마주하지 않을 수 있다. 다만, 콜라겐 배합 골이식재의 경우, 입자들 사이 콜라겐 성분의 존재로 인해 동일한 부피의 입자형 골이식재 대비 골이식재 입자의 양이 더 적다. 따라서 콜라겐 배합 골이식재는 너무 강한 압력으로 골결손부에 적용 시 입자들 사이의 콜라겐 부분이 collapse되므로, 동일한 부피만큼 이식을 하기 위해 계획했던 것보다 더 많은 양의 골이식재를 사용해야 하는 상황에 이르게 될 수 있다.

그러므로, 콜라겐 배합 골이식재를 입자형 골이식재 대신 사용한다면, 콜라겐 부분이 collapse되지 않도록 꾹꾹 눌러 적용하지 않고 gentle하게 결손부에 적용하는 것을 추천한다<그림 7>. 이러한 콜라겐 배합 골이식재의 GBR에서의 효능 역시 최근 발표된 전임상 및 임상 연구들에 의해 입증된 바 있다.

 


△ 그림 7

글을 마치며

무치악 부위에의 골증강을 위한 술식들과 재료들은 매우 다양하다. 이번 글에서 다룬 주요 재료들과 술식 방법들 외의 것들도 충분히 좋은 결과를 만들 수 있다. 무슨 재료를 쓰든, 어떤 방법으로 적용을 하든, 가장 중요한 것은 술식의 원칙을 지키는 것이다. 이식한 재료들을 판막에 포함된 골막에 의해 보호되도록 하고, 골결손부 주위 자연골로부터 유래하는 혈류가 이식부위로 충분히 통하도록 하며, 골결손부가 골재생 인자들로 채워지도록 공간을 유지시키고, 이식한 재료들이 이탈하지 않도록 한다면, 예지성 높은 골증강을 얻을 수 있을 것이다<그림 8>.

 


△ 그림 8
 

  참고문헌  
Buser D, Urban I, Monje A, Kunrath MF, Dahlin C. Guided bone regeneration in implant dentistry: Basic principle, progress over 35 years, and recent research activities. Periodontol 2000 2023;93:9-25.
Wang HL, Boyapati L. "PASS" principles for predictable bone regeneration. Implant Dent 2006;15:8-17.
Mizraji G, Davidzohn A, Gursoy M, Gursoy U, Shapira L, Wilensky A. Membrane barriers for guided bone regeneration: An overview of available biomaterials. Periodontol 2000 2023;93:56-76.
Hämmerle CH, Jung RE. Bone augmentation by means of barrier membranes. Periodontol 2000 2003;33:36-53.
Mir-Mari J, Wui H, Jung RE, Hämmerle CH, Benic GI. Influence of blinded wound closure on the volume stability of different GBR materials: an in vitro cone-beam computed tomographic examination. Clin Oral Implants Res 2016;27:258-65.
Mir-Mari J, Benic GI, Valmaseda-Castellón E, Hämmerle CHF, Jung RE. Influence of wound closure on the volume stability of particulate and non-particulate GBR materials: an in vitro cone-beam computed tomographic examination. Part II. Clin Oral Implants Res 2017;28:631-9.
Song YW, Bienz SP, Benic GI, Cha JK, Hämmerle CHF, Jung UW, et al. Soft-tissue dimensional change following guided bone regeneration on peri-implant defects using soft-type block or particulate bone substitutes: 1-year outcomes of a randomized controlled clinical trial. J Clin Periodontol 2023;50:147-57.
Benic GI, Bienz SP, Song YW, Cha JK, Hämmerle CHF, Jung UW, et al. Randomized controlled clinical trial comparing guided bone regeneration of peri-implant defects with soft-type block versus particulate bone substitutes: Six-month results of hard-tissue changes. J Clin Periodontol 2022;49:480-95.
Lee JS, Park JY, Chung HM, Song YW, Strauss FJ. Vertical ridge augmentation feasibility using unfixed collagen membranes and particulate bone substitutes: A 1- to 7-year retrospective single-cohort observational study. Clin Implant Dent Relat Res 2022;24:372-81.
Park JY, Song YW, Ko KA, Strauss FJ, Thoma DS, Lee JS. Effect of collagen membrane fixation on ridge volume stability and new bone formation following guided bone regeneration. J Clin Periodontol 2022;49:684-93.
Urban IA, Lozada JL, Wessing B, Suárez-López del Amo F, Wang HL. Vertical Bone Grafting and Periosteal Vertical Mattress Suture for the Fixation of Resorbable Membranes and Stabilization of Particulate Grafts in Horizontal Guided Bone Regeneration to Achieve More Predictable Results: A Technical Report. Int J Periodontics Restorative Dent 2016;36:153-9
Lee DW, Lee JH. Effect of L-shaped, loosely packed versus non-trimmed, compactly packed non-fixed collagenated bone blocks on the stability of augmented sites in chronic peri-implant dehiscence defects: a pre-clinical in vivo experimental study. J Periodontal Implant Sci. 2025 Jul 30. Epub ahead of print.

출처 : 덴탈아리랑(https://www.dentalarirang.com)