The Reaction of Unerodable Porous Polymer Treated with CO2 Laser in Rat Middle Ear.

Park, Moon Suh; Yoo, Seung Hoon; Ham, Hyoung Seok; Kim, Young Soo

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 42(10); 1999 > Article

In Vitro

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1999;42(10): 1218-1224.

The Reaction of Unerodable Porous Polymer Treated with CO2 Laser in Rat Middle Ear.

Moon Suh Park, Seung Hoon Yoo, Hyoung Seok Ham, Young Soo Kim

Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, College of Medicine, Hallym University, Seoul, Korea. pms0@channeli.net

CO<sub>2</sub> 레이저를 조사한 비부식성 합성중합체의 백서 중이강 내에서의 반응

박문서 · 유승훈 · 함형석 · 김영수

한림대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실

주제어: 레이저ㆍ중합체ㆍ생체적합성ㆍ중이수술.

ABSTRACT

BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Long term success of the implant depends on the biocompatibility and biofunctionality. Biomaterial engineering and tissue engineering have provided important clue for choosing adequate biomaterials. Recently, laser application in reconstructive surgery has been developed in the fields of vascular, intestinal and nerve anastomosis. In the otologic field ear drum or polymer prostheses was treated with laser for reconstructive use. However, there was only a few attempts to find the morphological change and tissue reaction of laser treated material or tissue in otologic field. The aim of this study is to evaluate the biocompatibility and biofunctionality of laser treated polymer in the middle ear.
MATERIALS AND METHODS:
Ultra high molecular weight polyethylene (UMWP) was chosen. UMWP was inserted into middle ear of Sprague-Dawley rats. After 1, 2, 4 weeks, the bullae were removed and tissue reactions were observed with Hematoxilin-Eosin stain.
RESULTS:
In the animal study, more inflammatory cells were infiltrated on surface of laser treated UMWP compared with non-treated UMWP after 1 week. After 2 weeks, more macrophages and fibroblasts were found in the laser treated UMWP than in the nontreated UMWP. After 4 weeks, thin fibrous encapsulations were formed around the UMWP in both groups. In the laser treated UMWP, more pronounced destruction was found.
CONCLUSION:
These results indicated decrease of biofunctionality and acceptable biocompatibility of UMWP.

Keywords: LaserㆍPolymerㆍBiocompatibilityㆍEar surgery

서론 생체의 이물에 대한 반응에 관해서는 신체의 해부학적 또는 기능적 복원을 위해 인공구조물이 사용되기 시작한 이후 많은 연구가 있었다. 즉, 이식물질을 생체에 삽입할 때 일어날 수 있는 이물반응은 그대로 생체에 대한 독성작용을 의미하므로 이의 여부를 알아보기 위한 판정 방법들이 개발되었고 생체 내에서 일정한 기능을 수행하는 구조물로서 존재하려면 이식물질이 원래의 이식 위치에 영구적으로 고정되어 있어야 하는 점이 중요하기 때문에 이를 위한 연구가 이루어져 왔다.1) 즉 인공구조물의 이식에는 기본적으로 적절한 생체적합성(biocompatibility)과 생체기능성(biofunctionality)의 구현이 필요하며 이를 구현하기 위한 기술적 요소로서 생체재료 공학이나 생체조직 공학을 비롯하여 표면 처리기술 등이 발전되어 왔는데 이과적 영역에 있어서는 주로 청각회복을 위한 합성재료를 중이강 내에 이식하는데 있어 상기한 문제들이 제기되어왔다.2) 중이수술 중 이소골 재건술을 시행하는데 사용할 수 있는 재료 물질에 대한 연구는 자가 이소골의 공급에 한계가 있고 그 질에도 문제가 있다는 인식이 대두되면서 진행되기 시작하였다. 또 그간 임상적 적용이 활발히 되어오던 동종(homologous) 이소골의 사용이 후천성 면역결핍증이나 Creuzfeldt-Jakob disease등의 질환 전파 가능성을 배제할 수 없다는 이유에서 더 이상의 발전이 힘들게 되어, 합성재료를 통한 이소골의 재건이 더욱 활기를 띄게 되었는데 그 중에서 대종을 이루는 것은 합성중합체와 세라믹이며 이외에도 금속이나 유리 등이 사용되고있다. 이들 물질들이 중이강 내에서 이물질로 작용하여 발생하는 반응과 고정 양식은 그 정도의 차이는 있지만 종류 별로 구분될 수 있어서, 고정(fixation)의 측면에서 볼 때 합성중합체 계통이 물리적인 결합 즉 물질 표면의 계면 구조 맞물림에 의한 것인데 반해 세라믹은 이물재료 표면에서 유리된 이온에 의해 표면에 교원질 섬유가 고정되게 되어 생기는 화학적 결합으로3) 이 두 종류는 현재 가장 많이 쓰이고 있는 생체재료라 할 수 있다. 합성중합체는 또 자체 물질의 물리적 손상도에 따라 분해성 및 비분해성으로 나뉠 수 있고 이들의 생체 내에서의 반응은 크게 세포조직에 대한 것과 혈액에 대한 것으로 구분되며 중이의 경우 전자가 중요하고 더구나 항구적으로 공기와 접촉을 하게 되므로 타 부위와 다른 특수성이 있다 하겠다. 1960년대부터 레이저가 의학의 각 분야에서 사용되기 시작한 이래로 각종 레이저의 이과적 사용이 시도되어왔다. 즉 등골수술에 있어 등골족판의 제거4)나 중이수술 시 섬유성 유착 혹은 육아조직의 제거 그리고 유양동삭개술 후 남은 현미경적인 편평상피의 제거5) 등에 레이저가 사용되고 있는데 최근에는 실험적 레이저 용접에 의한 레이저 고막 성형술의 가능성이 타진되기도 하였고6) 이소골과 이소골,7)8) 이소골과 중이강내 합성조직9)에 레이저를 조사함으로써 새로운 재건효과를 기대하는 연구가 나오고 있으며 이미 타과 분야에서는 생체조직 간 혹은 합성물질과 생체조직 간의 레이저 용접술 연구에 많은 진전이 있다.10)11) 이들의 경우는 기존과 같이 레이저의 조직파괴 효과를 사용하는 것이 아니기 때문에 레이저를 조사 받는 물질의 레이저에 의한 형태적, 기능적 보존 및 변형의 정도가 중요하다고 할 수 있는데 합성조직의 경우 레이저에 의한 형태적 변형이 보고된 바는 미미하고 레이저에 의해 변성된 부분의 조직반응에 대한 연구는 이루어진 바가 없다. 즉 레이저에 의한 형태변화에 의해 기존의 생체에 대한 이물반응과 다른 반응이 나타나는지를 관찰한 연구는 없다. 본 연구의 궁극적인 목표는 중이 재건술에 있어 합성중합체 물질에 레이저를 조사함으로써 그 주변 조직과의 접합강도를 높이는 것이 타당한가를 생체적합성의 관점에서 밝히는 것이었다. 즉 저자는 중이강 내에서 이소골 대체 물질로 사용될 수 있는 합성중합체 물질 중 가장 대표적인 ultra high molecular weight polyethylene(이하 UMWP로 약함)을 대상으로 CO2 레이저를 조사한 후 첫째 레이저 조사 시간 및 강도에 따른 UMWP의 반응을 관찰하고 둘째 동물실험에서 정상 부위와 레이저 조사 부위 사이의 조직 반응의 차를 단기적으로 관찰함으로써 이 계통 물질의 레이저 조사에 의한 생체 내 반응 기전을 규명하기 위하여 이 연구를 시행하였다. 재료 및 방법 육안적 관찰 2×2×4 mm 크기의 UMWP(Trease-Medical Co., U.S.A.) 절편 15개를 준비하여 겸자로 고정시키고 수술 현미경(Zeiss OPMI S5, Germany)하에 hand-held type의 CO2 레이저(Surgilase Co., U.S.A.)를 대상면에 90도의 각도로 고정시킨 후 조사하였다. 조사시간과 강도설정은 0.1초-1watt, 0.2초-1watt의 두가지로 하였는데 그 이유는 0.2초부터 수술 현미경 상 UMWP 표면에 가시적인 표면 반응이 일어나기 시작하였기 때문이었다. 조직소견의 관찰 같은 조건 하에서 같은 사료로 사육시킨 체중 150∼300 gm의 Sprague-Dawley종 백서 19마리를 암수 구별 없이 사용하였는데, 그 중 이개 반사가 정상이고 수술 현미경상 고막의 함몰이나 천공 등이 없는 정상 고막을 가진 20쪽의 귀를 사용하였다. 먼저 xylazine hydrochloride(Bayer Co.)와 ketamine(Euhan Co.)의 동량혼합물을 100 gm 당 1.0 ml의 비율로 복강 내에 주입하여 마취를 한 후 고정시키고 이개와 외이도, 두부를 베타딘 소독액과 70% 알코올로 소독하고 이개 후방에 절개를 가하고 피하근육 층을 통해 외이도 골부를 노출시켰다. 노출된 외이도 피판에 수평절개를 가하여 고막을 노출시킨 후 수술현미경을 이용하여 23번 주사침으로 고막의 전하방에 구멍을 뚫었다. 그 후 0.2초 1Watt의 설정으로 CO2 레이저를 조사한 무균상태의 UMWP 절편을 종축의 한쪽 끝이 중이 점막에 닿아 세워지도록 유의하면서 10마리, 10쪽의 귀에 각각 1개씩을 삽입하였다. 수술 창을 봉합하고 나서 감염을 방지하기 위해 clindamycin 10 mg/kg를 대퇴부에 근육주사 하였고, 1주, 2주, 4주째 되는 날 각각 3마리, 3마리, 4마리의 백서 복강 내에 치사량의 pentobarbital을 주입하여 희생시키고 단두하였다. 대조 군으로는 레이저 처리를 하지 않은 UMWP 절편을 9마리 10쪽의 귀에 각각 1개씩 삽입하였으며 1주, 2주, 4주 째 되는 날 각각 3마리씩의 백서 복강 내에 치사량의 pentobarbital을 주입하여 희생시키고 단두하였다. 다음으로 측두골을 제거한 후 주변 연부조직을 벗겨내고 중이골포를 노출시켰으며 중이골포에 20번 주사침을 이용하여 구멍을 뚫었다. 10% formalin에 1주간 고정한 후 5% 질산 용액으로 24∼48시간 동안 탈회하였고 paraffin에 포매하였다. 그 후 4∼5μm 두께로 측두골 외측으로부터 시작하여 수평 연속절편을 만들어 이식된 합성물질의 면에 도달했을 때부터 만든 연속 5절편을 H&E 염색을 하고 광학현미경을 통해 관찰하였다. 결과 분석에 있어 -에서 ＋＋까지의 범위를 설정하였는데 이것은 무작위로 추출하여 400배로 확대한 현미경 시야 4 곳에서의 소견을 기준으로 그 정량적인 정도를 경도, 중등도까지 나누어 표시한 것이다. 즉 -는 일정 현미경 시야상 해당 세포의 출현이 시야면적의 5% 이하를 차지할 때, ＋는 30%이하일 때, ＋＋는 그 이상일 때로 정하였다. UMWP의 파괴 정도와 섬유화의 판정도 같은 방법을 사용하였다. 결과 재료물질의 육안소견 수술현미경 상 정상 상태에서 UMWP의 표면은 순백색으로 미세한 과립상(granular pattern)을 이루고 있었다. 레이저 조사 초기, 즉 1 watt, 0.1초 조사 시 아무런 표면변화가 없었으나 1 watt, 0.2초 조사 시 수술현미경 상 미세한 질감의 변화가 오기 시작했고 표면이 일부 용해되는 양상을 보였다. 즉 색깔이 백색에서 회색으로 변화하면서 표면 부위에 용해된 액체가 나타나고 곧 이어 응고되면서 표면에 달라붙었다. 조직의 광학현미경 소견 UMWP 절편은 중이강 내 삽입되어 중이강 내 점막에 맞닿아 고정되어 있었다(Fig. 1). 대조군의 경우 1주군은 백혈구를 비롯한 염증 세포들과 적혈구가 UMWP의 주변에 다량 모여있었다. 레이저 1주군은 초기에 백혈구를 비롯한 염증세포의 침착이 UMWP의 주변에 형성되었는데 대조군에 비하여 그 수가 많았다(Fig. 2). 대조군의 경우 2주군에서는 UMWP 내의 적혈구가 소실되고 염증 세포들의 수도 많이 줄었으며 조직구들이 보이기 시작하였다. 식세포와 임파구가 주변에 출현하나 그 정도는 경미하였다. 레이저 처리한 2주군 역시 적혈구가 소실되고 염증세포의 수가 많이 감소한 양상을 보였는데 거대세포와 임파구가 대조군에 비하여 비교적 많이 출현하였고 섬유모세포 수도 더 많았으나 큰 차이는 아니었으며 UMWP 물질 사이의 벽이 많이 소실된 소견을 보였다(Fig. 3). 레이저군의 경우 시간이 지남에 따라 UMWP 내부에 많은 호중구와 함께 부분적인 파괴 소견이 보이기 시작하였다(Fig. 4). 대조군의 경우 4주군에서는 염증세포는 없었으며 얇은 섬유성 피막(thin fibrous capsule)을 주변에 형성하였고 세포층은 3∼5층 이내였다. 레이저 처리한 4주군 역시 얇은 섬유성 피막을 주변에 형성하였는데 세포층은 대조군과 마찬가지로 3∼5층이었다(Fig. 5). 양쪽군의 전례에 걸쳐 주변부나 재료물질 내의 석회화는 발견되지 않았고 UMWP의 요철을 따라 조직이 자라 들어가는 양상도 부위에 따라 일정치 않았다. Table 1은 상기한 결과들을 가지고 경과 기간에 따라 소견을 정리한 것으로 통계처리는 할 수 없었으나 두 군간의 차이는 거의 없었음을 알 수 있었다. 고찰 합성중합체를 외과적 이식재료로 사용하려는 시도는 오래 전부터 있었으나 실제 이들이 사용된 것은 그리 오래되지 않았고 임상적으로는 perfluorocarbon polymer가 열이나 화학물질에 대한 안정성으로 그 실용성이 처음 인정을 받게 되었는데 이들 계통의 물질로는 1) linear homopolymers of tetrafluoroethylene(이하 PTFE로 약함), 2) linear regular copolymers of tetrafluoroethylene(TFE) and fluorinated ethylene prophylene(FEP), 3) linear regular copolymers of TFE and perfluoroalkoxyvinyl ether(PFA)가 있다.12) 합성중합체 계통 물질의 이과적 사용은 1952년 Wullstein13)이 vinyl-acrylic palavit를 이소골 재건술에 사용한 것이 효시이나 이 물질은 심한 이물 반응으로 곧 사용되지 않게 되었고 1957년에서 1971년에 걸쳐 여러 종류의 polyethylene과 Teflon이 실험적으로 사용되었으나 상용화되지 못하였다. 1975년 동물실험을 거쳐 PTFE와 탄소물의 복합체인 Proplast가 최초로 중이재건술의 재료로 사용되었는데 이 물질은 Teflon과 vitreous carbon의 복합물로 다공도는 75%이고 미세구멍의 크기는 100∼500 μm에 이른다. 역사적으로 Proplast는 최초로 대량 생산되어 사용된 이과용 합성중합체 였는데 이후 개발된 Plastipore에 비해 섬유조직의 형성이 불규칙했고 거대세포의 출현도 많아 그 이후 생산이 중단되었다. 그 후 사용된 Plastipore는 polyethylene resin particle로 만든 high density polyethylene sponge로서 미세구멍의 크기는 20∼30 μm인데 다공도가 35%로 충분하고 더 유연하여 Proplast의 다음 세대의 물질로서 광범위하게 사용되었다. UMWP는 porous polyethylene을 고열로 응고시켜 만든 것으로 70∼90%의 다공도를 지니고 있고 평균 미세구멍의 크기는 250 μm에 이른다. 합성중합체의 인체 내에서의 조직반응에 있어서 Palva와 Maekinen14)은 Proplast나 Plastipore가 이물반응에 의한 거대세포의 덩어리가 다공성 해면공간(porous sponge space)을 잠식한다고 하였는데 이것은 Postma와 Shea15)가 Plastipore가 생체 내에서 염증세포나 거대세포의 침착 없이 섬유조직의 망으로 둘러싸인다고 한 결과와 비교해 볼 때 중이강의 다른 조건이 영향을 많이 미치고 있는 것을 의미하므로 계속 연구되어야 할 주제로 여겨진다. 중이강 내 생체재료(biomaterial)의 충족 조건은 크게 생체적합성(biocompatibility), 생체 물리적 성질(biophysical property), 생체 음향적 성질(bioacoustic property)에 있다고 할 수 있고 생체적합성의 관점에서 볼 때 생체재료가 조직에 미치는 영향 뿐 아니라 주변 조직이 생체재료에 미치는 영향 또한 고려되어야 한다. 왜냐하면 생체재료를 둘러싼 조직은 생체재료에 대해 지속적으로 물리-화학적인 자극을 가하고 있다고 볼 수 있고 이러한 사실은 주변 조직의 여건의 변화에 따라 생체재료 자체가 영향을 받을 수 있음을 뜻하기 때문이다. 또 생체 조직과 생체재료 사이에 주고받는 영향의 성격과 범위가 나머지 생체 물리적 성질, 생체 음향적 성질에 영향을 미치므로 결국 이들은 모두 상호보완적인 관계에 있다고 할 수 있다. 이것은 특히 이식 후 생체재료에서 분리되어 나오는 미세한 재료의 분말이나 과립이 조직 내에 들어갈 때 전형적으로 문제가 되는데 즉 어떤 종류의 탄소물이나 합성 중합체들은 이러한 분리된 미립자들이 생체적합성을 저해하는 주 원인이 되기도 한다.2)16) 더구나 다공성 물질의 경우 표면적이 훨씬 넓어지므로 여러 단량체(monomer)나 첨가물 등의 미량원소 들이 장시간 동안 녹아 나와 조직구, 식세포, 거대세포 등의 침입을 조장할 가능성도 있다. 영구적 이식물질의 경우 그 생체 내 반응은 면역반응보다는 염증 반응이라 할 수 있다. 또 이 시기에 이식물질의 표면은 세포와 세포가 분비하는 화학물질이나 효소 등의 작용으로 약화되는데 이것은 주위에 섬유조직이 완성될 때까지 계속된다. 일반적으로 외부로부터 생체 내로 이물재료가 들어오면 그 주변에 섬유아세포를 주축으로 하는 결합조직계 세포가 몰려들어 세포 섬유성 결합조직을 형성한다. 이러한 결합조직은 주변조직과의 마찰이나 충돌을 물리적으로 막아주고 혈액 등을 통과시키는 통로 역할을 담당한다. 이 실험에서 주변 중이조직에 닿아있는 부위에서는 1주군에서 이미 정상조직으로부터 조직이 UMWP의 표면을 따라 자라 들어오는 양상을 보였는데 이것은 합성중합체의 생체이식에서 공통적으로 볼 수 있는 현상으로 Proplast의 경우 Wista rat의 중이강에서 1주 내에 섬유성 조직이 자라 들어가고 골 벽에 닿아있는 경우 3주에 골조직도 자라 들어간다는 보고가 있다.17) 또 이 실험에서 UMWP의 요철 안으로 조직이 자라 들어가는 양상은 부위에 따라 일정치 않았는데 이것은 조직 절편의 microtome에 의한 절단면이 일정치 않고 자라 들어가는 조직의 영양상태에 영향을 미치는 조건들이 일정치 않기 때문일 것이다.18) 중이 내에서 합성중합체의 생체적합성 판정은 타 부위의 생체적합성 결과로 유추해 결정하기가 힘들다. 왜냐하면 중이강내 이물질은 우선 공기와 맞닿아 있는 특성이 있고 점막으로 뒤덮이게 되며 물리적인 만성 자극이 고막의 진동을 통해서 오는 등 여러 조건이 다르기 때문이다. 이런 점들에서 반복적인 동물실험이 필수적이라 하겠는데 지금껏 개발된 이과용 이물재료가 충분한 동물실험을 거치지 않았음은 잘 알려진 사실이다. 이 실험에서 UMWP의 경우 섬유아세포, 거대세포 등이 출현하였는데 다공성 합성중합체에서 거대세포의 출현이 반드시 구조적 통합성(integrity)을 저해하는 요소는 아니다.19) 또 레이저 처리를 한 UMWP 내에 비교적 초기부터 부분적 파괴가 일어나 결국에는 물질의 소실을 초래하는 예들이 있었는데 UMWP내에서 보이는 부분적 파괴는 이식된 이물에 대한 자연스러운 조직의 적응 반응일 수 있으므로,19) 임상적으로 문제는 되지 않으나 많은 파괴 및 소실을 보이는 부분, 특히 생체와 직접 맞닿는 표면에서의 다량의 파괴는 후일 생체기능성에 있어 문제를 일으킬 가능성이 있다. 또 이식물의 경우 생체 내에서 예상치 않은 심한 조직반응을 나타내기도 하는 이유가 중합체들의 중합 반응률이 100%에 달하지는 못하기 때문에 시간이 경과함에 따라 고분자로부터 용해되어 나오는 미립자들이 조직반응을 일으키기 때문임을 미루어 볼 때 레이저의 사용 시 그러한 용해가 촉발되는 것은 아닌지 연구해 볼 필요가 있다. 결론적으로 생체재료의 표면 물성은 반응 세포들에 중요한 활성인자로 작용하므로,20) 레이저를 비롯한 물리적 힘에 의한 표면 변화는 생체적합성에 있어 변수로 작용될 수 있다고 하겠다. 4주군에서는 레이저 처리 여부에 관계없이 UMWP 주위에 비교적 얇은 섬유성 피막의 형성을 보였는데 이것은 초기의 조직반응의 차이에도 불구하고 시간이 지남에 따라 정상적인 반응상태로 안정된다는 의미라 하겠다. 비부식성 합성중합체의 이과적 사용은 크게 이소골 대체물과 고막 대체물 등 중이에서의 사용 그리고 와우이식 등 내이 수술에서의 사용으로 나눌 수 있고 중이 사용례가 중이 점막과의 반응을 전제로 하는데 반해 내이 사용은 내이 임파액이나 주변 결체조직과의 물리적 접촉이 문제가 된다. 분해(degradation)는 결합이 끊어지는 반응(bond cleavage reaction)을 의미하는 화학적 현상인데 중합체의 분해는 중합체가 단량체로 분리되는 자유기(free radical)에 의한 분해와 수분 용해성 분해(hydrolysis)의 두 가지 기전에 의해 이루어진다. 원칙적으로 분해성 합성중합체는 영구적 이식을 목적으로 하는 임상에서는 사용될 수 없으므로 비분해성 물질이 사용되어야 하는데 이들의 경우라 하더라도 만성적인 물리화학적 자극에 노출될 때 어느 정도의 손상이 가능함은 예측할 수 있다. 이 실험에서는 중이골포를 통하는 대신 고막을 통하여 재료 물질들을 중이강에 넣었는데 그 이유는 첫째 본 실험이 중이강 점막하에서의 물질의 반응을 보는 것이 아니었기 때문에 중이골포를 통할 이유가 없었고 둘째로 고막을 통해 삽입하면 중이골포를 통할 때 불가피하게 주변 중이 점막이 손상되어 그 부분이 나중 조직 절편에 포함되는 일을 피할 수 있기 때문이었다. 또 실험 대상인 백서의 경우 인위적으로 만든 고막 천공은 조기에 치유되는 특성이 있기 때문에 감염의 위험은 적었다고 할 수 있다. 또 이 실험에서 CO2 레이저를 사용한 이유는 가장 보편적인 형태의 레이저로 그 시간 및 강도 설정이나 조직 내 반응, 합병증 등에 관해 가장 광범위하게 연구된 레이저이기 때문이었다. 레이저 조사에 의한 조직 반응은 일반적으로 조직의 절단, 응고 및 기화 등으로 요약할 수 있고 레이저 조사를 받은 이과용 이물 재료의 반응은 용해, 기화, 부서짐 등으로 물질의 물리적, 화학적 변성을 초래한다. 합성재료의 레이저에 의한 용해는 레이저광의 열에너지에 의한 것으로 대상물질의 경우 그 용해도가 비교적 낮은 것을 알 수 있었는데 이 점에서 앞으로 레이저에 의한 합성재료의 용접도 가능할 것이라 여겨지나 그 실제 접착력의 정도는 아직 예측할 수 없다. 결론 CO2 레이저를 UMWP에 조사한 후 동물실험을 통해 조직 반응을 관찰한 결과 1주군은 대조군에 비해 레이저군에서 염증세포들의 주변 침착이 심했고 2주군 역시 레이저군에서 거대세포와 림프구가 많이 출현하였으나 큰 차이는 없었다. 그러나 4주군은 대조군과 마찬가지로 3∼5개의 층으로 된 얇은 섬유성 피막만을 주변에 형성하였다. 또 UMWP 내부의 파괴가 레이저 조사군에 있어서 발견되었다. 이상의 결과에서 레이저 조사에 의한 표면파괴에도 불구하고 UMWP는 대조군과 유사한 정도의 섬유성 결합조직을 주변에 형성하는 것으로 미루어 단기적인 생체적합성에는 문제가 없음을 나타내나 레이저 조사 후 내부 물질의 파괴는 장기적으로 UMWP의 견고성을 해칠 수 있다는 점에서 생체기능성의 저하가 예상된다.
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