Erbium:YAG laser를 이용한 골절제후 골 치유에 관한 연구
THE EFFECT OF ERBIUM:YAG LASER OSTEOTOMY ON BONE HEALING
소속 상세정보
이상철/Sang-Chull Lee
김여갑/류동목/이백수/윤옥병/지유진/김현철/Yeo-Gab Kim/Dong-Mok Ryu/Baek-Soo Lee/Ok-Byung Yoon/Yu-Jin Jee/Hyun-Chull Kim
KMID : 0355619980240020213
Abstract
결론
골절제용 레이저로 개발된 Erbium:YAG 레이저는 정확한 골절제, 우수한 지혈효과, 향상
된 수술야, 최소의 인접조직 손상으로 임상적용시 많은 장점을 가지고 있다. 특히 구강악안
면외과영역에서 다량의 출혈이 예상되는 악교정수술시 실혈량을 줄일 수 있으며 이로 인한
수혈의 위험성을 감소시킬 수 있고 또한 구강암수술시 정확한 원발병소의 절제로 인접 건전
골을 많이 보존할 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고 실제 임상적용이 어려운 것은 레이저
로 인한 열손상으로 치유지연이 발생하기 때문이다. 특히 CO2 레이저의 경우 심각한 열손
상으로 상당한 치유지연이 발생한다고 보고되었다. 그러나 Erbium:YAG레이저의 경우 기존
의 다른 레이저와 비교해 최소의 열손상과 우수한 골절제효과로 향후 경조직에 적용할 수
있는 레이저로 많은 동물 및 실험실 연구에서 증명되었고 현재까지 다양한 실험적 연구들이
시행되고 있으나 국내에서는 아직 레이저 보급이 저조하고 레이저 적용술식이 매우 제한적
으로 사용되고 있으며 이에 대한 실험적 연구 역시 매우 부진한 상태이다. 이에 레이저의
경조직 절제효과를 임상에 적용하기 위한 기초실험으로 본 연구를 시행하게 되었다. 실험동
물로 평균체중 200gm의 백서를 이용하여 양쪽 대퇴골에서 저속엔진의 0.5mm직경의
carbide round bur와 100mJ/pulse, 10pps의 Erbium:YAG 레이저를 이용하여 폭 1.5mm, 길
이 10mm의 골을 절제한 후 골 결손부의 치유과정을 광학현미경으로 관찰하여 병리조직학
적으로 비교분석하여 다음과 같은 결과을 얻었다.
1. 골절제술 후 1일 및 3일군에서 대조군에 비교하여 실험군의 골절제부는 불규칙하였으
며 골흡수의 소견과 보다 많은 혈액 세포의 침윤소견을 보였다.
2. 1주군에서 대조군은 골기질이 나타나 절제변연부와 중앙부위에서 미성숙골을 형성하였
으나 실험군에서는 중앙부위보다는 변연부에서 골기질에 의한 미성숙골형성을 보였고 보다
많은 혈액세포와 염증세포의 침윤을 보였다.
3. 2주군에서 대조군은 골기질이 성숙되어 피질골의 밀도와 비슷해졌고 신생혈관이 발달
되어 있는 소견을 보였으며 실험군에서는 중앙부위에서 다소 감소된 밀도의 골기질에 의한
골형성을 보였고 신생혈관과 함께 성숙골이 관찰되었다.
4. 3주군에서 대조군은 균일한 밀도의 성숙골과 일정한 모양의 골소주가 나타났으나 실험
군에서는 신생골과 숙주골의 연결성이 보다 느슨하고 골성숙도가 다소 떨어지지만 균일하게
형성된 신생골 소견을 보였다.
5. 4주군에서 대조군과 실험군 모두 신생골로 잘 치유된 소견을 보였다.
이상의 결과로 미루어 Erbium:YAG 레이저에 의한 골절제시각 단계에서의 골치유는 다소
지연되나 정상 치유기전의 장애는 관찰할 수 없었으며 골절제시 효과적인 절제율이 얻어진
다면 기존의 수술용 절삭기를 대체할 충분한 가치가 있을 것으로 기대되며 이를 위해 향후
여러 종류의 실험동물를 이용한 골절제에 대한 연구와 골절제부위의 치유후 골조직의 기계
적 강도에 대한 연구가 수반되어야 할 것으로 사료된다.
#초록#
Presently, Erbium:YAG laser, which is known as laser for osteotomy, is considered to
have good resection effects and to bring about minimum thermal damage. Since studies
on this has never been done within the country and left as a field still unexplored, I
expect to use this study as experimental data on future use of laser on hard tissue. In
this report, both surgical bur(diameter 0.5mm carbide roun bur) and Erbium:YAG
laser(100mJ/pulse, 10pulse/sec) was used each on the femur of white mouse and after
the same amount of osteotomy, the effect of bone healing on the light microscope was
observed and comparative study was made histology.
The results are as follows :
1. In the first group (1st day, 3rd day), the osteotomic bone portion of the
experimental group was irregular with bone resorption and showed more blood cell
infiltration, compared with the control group.
2. At 1 week, bone matrix and immature bone was formed in the peripheral and
center of the resection area in the control group. But inthe experimental group, more
bone formation was initiated in the peripheral than in the center and showed more
infiltration of blood cells and inflammatory cells.
3. At 2 week, bone matrix became mature to have similar density with compact bone
and showed new formed vessels in the control group. But in the experimental group,
bone formation with decreased density was initiated and new formed vessels together
with mature bones was observed.
4. At 3 week, mature bone with equal density and regular trabecular pattern was
observed in the control group. But in the experimental group, the continuity between the
new bone and old bone was rather loose with decreased maturity, but on the other
hand, had even bone formation pattern.
5. At 4 week, both the control and experimental group showed perfect bone healing
features.
From the results above, I can observe that in osteotomy with Erbium:YAG laser bone
healing is rather delayed in each step but if, effective percentage of resection could
obtained it would be valuable to substitute mechnical bur or saw and bring about much
progress and development in the area of oral and maxillofacial surgery. For this, more
studies on bone resection and biomechanical strength of bone tissue after bone healing
should be done on various animals.
키워드
Erbium:YAG laser; Surgical Bur; Bone healing;
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