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고관절 및 무릎관절 대체용 세라믹스

전문가 제언: ○ 인공관절(Artificial joint)은 병, 외상, 수술 등으로 인하여 운동부전이 된 관절의 인공대용물을 의미한다. 주로 많이 사용되는 것이 고관절과 무릎관절 부분이다. 인공관절은 고령화 시대에 접어들고 있는 사회 환경으로 관절염, 류마티스, 골다공증 등의 환자 증가로 그 수요가 점점 증가하고 있다.

○ 인공관절 재료는 특수합금, 고밀도 중합체와 세라믹스가 주로 이용되고 있다. 최근에는 생체 친화적인 세라믹재료가 많이 연구되고 있으며, 이 문헌은 세라믹재료의 개발동향에 대하여 설명하고 있다.

○ 세라믹은 1970년대에 알루미나 제품이, 1980년대에는 지르코니아 제품이 인공관절에 사용되기 시작하였다. 현재는 1, 2세대 세라믹 제품이 지나고 3세대 제품이 생산되고 있다.

○ 세라믹 재료는 생체 친화적인 특성 이외도 강도, 경도, 내식성 및 내마모성 등의 기계적인 성질이 우수하다. 그러나 세라믹스는 취성에 문제가 있어 부서질 수 있으며, 탄성계수가 커서 충격흡수가 낮은 점이 문제가 되고 있다.

○ 그러나 알루미나와 자르코니아 등의 산화물 재료 이외도 비산화물인 질화규소, 탄화규소와 세라믹 나노복합재료가 개발되어 상품화 개발에 노력 중이다. 또한 재료조성, 제조공정, 제품의 디자인 및 엔지니어링 등의 기술 향상으로 특성이 많이 향상되고 있다.

○ 전 세계적으로 매년 50만 건 이상의 인공대체 수술이 실시되는 것으로 알려졌으며 점점 증가되는 추세이다. 국내에서 사용되는 세라믹 등 인공관절 재료는 거의 수입에 의존하고 있다. 그간 국내의 연구기관이나 대학에서 연구가 있었으나 장비와 경험 면에서 선진국과 기술 격차가 큰 실정이다. 인공관절 국산화를 위해서는 생체재료 부품생산 기술이 구축되고 품질인증 체계와 제도가 확립되어야 한다. 또한 재료 전문가와 의료분야의 기술이 협력을 하여야 가능한 분야이므로 이에 대한 시스템 구축도 절실하다고 생각된다.

저자: Rahaman, MN; Yao, AH; Bal, BS; Garino, JP; Ries, MD; AF Rahaman, Mohamed N.; Yao, Aihua; Bal, B. Sonny; Garino, Jonathan P.; Ries, Michael D.
자료유형: 학술정보

원문언어: 영어
기업산업분류: 재료