정형외과 연구의 동물모델: 척추유합술모델 (Animal Models of Orthopedic Research: A Spinal Fusion Model)

서지정보

· 발행기관 : 대한정형외과학회
· 수록지 정보 : 대한정형외과학회지 / 52권 / 4호 / 344 ~ 349페이지
· 저자명 : 이재협, 남윤진, 이지호

초록

퇴행성 척추질환이나 외상 등의 증가로 인해 척추유합술이 증가하고 있으며, 다양한 내고정장치나 골이식재의 개발도 이에 동반해서 증가하고 있다. 척추유합술 동물모델은 새로운 척추 고정기기나 골이식재의 효능을 평가하는 데 매우 유용한 술식이다. 척추유합술 동물모델은 크게 후외방 유합술모델, 후방 유합술모델, 전방 유합술모델이 있으며 주로 이용되는 동물에는 마우스, 랫드, 가토와 같은 소동물부터 개, 돼지, 염소, 양 및 영장류 등 중, 대동물도 있다. 소동물모델은 자가골이나 골이식재를 이식한 후 내고정 없이 유합을 평가하는 것이 일반적이다. 그러나 중동물이나 대동물은 척추경 나사못을 이용한 내고정술을 추가로 이용할 수 있으며 케이지를 이용한 추체간 유합술을 시행할 수도 있다. 소동물모델은 크기가 작아 다루기 쉽지만 인체와 해부학적이나 생역학적인 반응이 다르다. 중동물이나 대동물모델은 인체와 유사한 특성을 갖고 있지만 다루기 힘들거나 윤리적 문제가 있다. 척추유합술에 대한 유합결과 평가는 도수 촉진이나 인스트론 등의 기계를 이용한 기계적 측정, 컴퓨터 단층촬영이나 마이크로 컴퓨터 단층촬영 등을 이용한 영상평가, 그리고 비탈석회화 조직슬라이드를 이용한 조직학적 평가가 있다. 골유합률이나 골유합에 소요되는 기간은 종이나 해부학적 위치에 따라 다르며 대부분의 척추유합술 동물모델에서 골이식재를 삽입하지 않을 경우 유합을 기대할 수 없다. 이에 본 종설에서는 대표적으로 이용되고 있는 척추유합술 동물모델의 특징과 차이점에 대해 기술하고자 한다.

영어초록

The incidence of spinal fusion surgery has increased due to an increase in the incidence of degenerative spinal disease or trauma. Moreover, the development of various kinds of implants and bone graft substitutes has also increased. The animal models of spinal fusion are useful methods in evaluating the effectiveness of the newly developed spinal implants or bone graft substitutes. The most widely used animal models of spinal fusion are posterolateral fusion model, posterior fusion model, and anterior interbody fusion model. Mice, rats, rabbits, dogs, pigs, goats, sheep, and primates are frequently used in animal models of spinal fusion. Small animals are implanted with a bone graft substitute without internal fixation; however middle- or large-sized animals are implanted with a bone graft substitute using pedicle screws or cages. Small animals are easy to handle due to their size, but have different anatomical or biomechanical reactions with the human body. Middle- or large-sized animals have characteristics like the human body, but they are difficult to handle or there is an ethical problem. The fusion status is evaluated by manual palpation, mechanical testing using Instron, and radiologic techniques such as computed tomography, micro-computed tomography or undecalcified histology. The fusion rate and duration required for successful fusion differ according to the species and anatomical site. We have identified and reviewed several typical animal models of spinal fusion.

참고자료

· 없음