Effect of Collagen Membrane and Atelocollagen Sponge on Bone Formationin a Rat Cranial Defect Model

Abstract

임플란트를 식립할 때에 나타나는 골 부족의 문제점을 해결하고자 골 이식, 골 대체물질의 이용,골 유도 차폐막을 이용하는 등의 방법이 사용되어져 오고 있다. 목적 제 Ⅰ 형의 콜라겐 막과 아텔로 콜라겐의 이식이 쥐의 두개골에 형성된 임계 크기 결손부(critical size defect)의 치유에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 실험재료 및 방법 27마리 백서의 두개골 상면에 지름 8mm의 원형 결손부를 형성한 대조군, 콜라겐 막을 이식한 군을 실험 1군, 아텔로 콜라겐을 사용한 군을 실험 2군으로 정하고 2주, 4주, 8주 후에 실험 동물들을 각 군 당 3마리씩 희생시켜 채취한 표본을 방사선학적, 조직학적으로 관찰하고 일원분산분석 방법으로 통계 처리하였다. 결과 1.방사선소견에서 콜라겐 막과 아텔로 콜라겐은 쥐 두개골 결손부 치유의 초기에 신생골 형성을 촉진하였다 (콜라겐막: P<0.05, 아텔로 콜라겐:P<0.01). 2.조직형태학적으로 실험군에서는 4주째까지는 골 부피가 증가하고, 8주경에는 골 밀도의 증가가 관찰되었다. 3.콜라겐 막과 아텔로 콜라겐은 2주째 흡수가 진행되었고, 4주에는 흡수가 완료되어 신생골로 점차 대체되었다. 4.실험 1,2군간에 골 형성의 정도는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다( P>0.05). 5.아텔로 콜라겐군에서는 염증 소견이 전 실험기간 동안 미약하거나 거의 관찰되지 않았다. 결론 콜라겐 막과 아텔로 콜라겐은 백서두개골 결손부의 치유 초기에 골 형성을 촉진하였고, 두 콜라겐의 골 형성 정도에 있어서는 유의성 있는 차이가 없었다.;Several procedures have been used to regenerate localized bone defects around dental implants or to increase bone volume at an implant site, including bone grafting, placement of barrier membranes, and use of bone graft substitutes. The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of application of collagen membrane and atelocollagen sponge on bone formation in a rat cranial critical size defects. The study was conducted on twenty-seven male Sprague-Dawley rats. They were divided into three groups, one control (n=9) and two experimental (each n=9), a 8mm circular transosseous calvarial bony defect was made mid-parietally. In the control group, the defect was left empty and covered by soft tissue flap while in the two experimental groups, precisely fitted disk of different type I collagen materials, such as collagen membrane (CollaTape^(??); Sulzer Calcitek, Carlsbad, CA. USA) and atelocollagen sponge (TERUPLUG^(??); Terumo, Tokyo, Japan) were interposed between the osseous defect and overlying flap before suturing. The rats were sacrificed at 2, 4, and 8 weeks post-implantation. The harvested specimens were processed for contact radiography and standard histologic examination. The results were assessed by one-way ANOVA. The results of this study indicated that (1)Using a collagen membrane and sponge enhanced bone formation in a poorly osteogenic area at the early phase of healing. (2)Histologic observations demonstrated volumetric increase of osseous tissue until 4 weeks and sign of density increase in 8 weeks. (3)Both collagen materials were entirely biodegraded in 4 weeks and gradually replaced by new bone tissue. (4)The difference in the extent of new bone formation between 2 experimental groups was not significant. (5)Collagen membrane evoked more inflammatory response during initial healing period than atelocollagen did. In conclusion, collagen promoted healing of critical sized defects in rats, and there was no significant difference between atelocollagen sponge and collagen membrane in new bone formation.