고관절 이식체의 마모 메커니즘(Review of wear mechanisms in hip implants: Paper I -General)

전문가 제언

□ 고관절 이식술이 1960년대 시작된 이래로 지금까지 매우 성공적으로 시행되어 왔으며, 의학 발달에 의한 노년층 평균 수명의 연장과 교통사고나 격렬한 운동을 통한 젊은층 환자의 증가로 인해 그 수효가 증가하고 있는 추세다. 고관절 이식체로 쓰이는 생체재료들은 생체 내에서 독성, 발암성 등 유해 작용이 없어야 하며, 생체조직과 좋은 친화성을 가져야하고 주변의 조직과 강한 화학 결합을 이루어야 한다. 한편 강도, 경도, 탄성 등 기계적 성질도 뼈와 같은 성질을 가져야 하며, 특히 관절재료의 경우 내마모성이 우수하여야 한다. 이 논문에서는 고관절 이식체의 마모 메커니즘이 어떻게 형성되며, 마모율이 어떻게 영향을 미치고, 그 변수들이 무엇인가를 문헌을 통하여 리뷰하고 있다.

□ 많은 연구기관들이 초 고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 마모의 특성과 체내 마모량의 정량화에 많은 노력을 기울이고 있다. 생체재료의 마모 문제를 해결하기 위하여 재료 자체의 마모 저항성을 향상시키기 위한 연구가 활발하다. 현재까지 주로 사용되어온 생체재료는 스테인레스강, Co-CR합금, Ti 합금 등 내부식성이 우수하고 , 고밀도 폴리에틸렌 같은 생체 내에서 비교적 안정된 고분자 재료가 이용되었다. 그러나 이러한 재료들은 생체조직과 친밀한 친화성이 부족하다. 이에 반하여 바이오세라믹은 일반적으로 독성이 없고, 생체와의 친화성이 우수하고, 특히 내마모성이 우수하여 고관절재료로서 많이 사용되고 있다. 이러한 세라믹과 고분자재료들과 합성된 복합재료에 대한 연구가 진행되고 있다.

□ 국내에 경우 반도체, 우주항공사업 등 첨단재료에 대한 중요성이 인식되고 있어나, 생체재료의 개발은 극히 미진한 실정이다. 생체재료의 수용가 소량 다품종이라는 제한점은 있으나 경제적인 부가가치가 매우 높아서 국내에서도 많은 연구 인력의 양성과 지원이 요구된다. 국내 몇몇 대학, 연구소, 기업에서 인공심장, 인공치근, 인공관절, 인공혈관 외 정형외과용 보조 장치들이 개발 중에 있으나, 생체재료에 대한 기초 연구가 부족한 현실이다. 최근에 인공 고관절 생체재료의 마모 평가를 위한 시뮬레이터 개발이 (주)알앤비에서 대구 대학과 공동 연구로 개발되었고, 경희대학에서 “한국형 인공 고관절”이란 연구가 완료되었다.
□ 최근 생체재료 연구의 국제적인 동향은 기초재료의 개발보다 이미 개발된 생체재료의 표면개질방법에 의한 생체적 합성 향상에 중점을 두고 있다. 이와 함께 생체재료의 평가기술의 표준 확립을 위한 기초연구가 있어야 한다. 이러한 연구들을 위하여 재료연구자, 기업체, 의사들, 그리고 그러한 재료들을 평가하고 응용하여 실현시킬 수 있는 의공학, 생명공학 관련 연구자들 간의 공동 연구가 필수적으로 요구된다.

저자

A. Buford, T. Goswami

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2004

권(호)

25

잡지명

Materials & Design

과학기술
표준분류

바이오

페이지

385~393

분석자

주*호

분석물

• 고관절 이식체의 마모 메커니즘.pdf [195,346 byte]

이미지변환중입니다.