서울아산병원 사호석 교수팀, 3D 프린팅 활용한 안와골절 수술 경과 분석
수술 6개월 후 골절된 안와 형태 정상 수준으로 복원돼
[메디칼업저버 손재원 기자] 환자 맞춤 3차원(3D) 인공 뼈를 이용하면 안과골절 전 모습 그대로 재건이 가능하다는 연구 결과가 발표됐다.
서울아산병원 사호석 교수(안과) 연구팀은 환자 맞춤 3D 인공 뼈를 활용했을 때 안와골절 전 모습으로 재건이 가능하다는 점을 확인했다.
안와골절은 눈 주위를 둘러싼 안와가 외부 충격에 의해 골절된 상태다. 이를 정확히 복원하지 않을 경우 안구 함몰, 복시 등 합병증이 발생할 수 있다.
연구팀은 지난 2019년부터 2021년까지 한쪽 안와골절로 서울아산병원에서 3D 프린팅 기반 인공 뼈 삽입 수술을 받은 환자 40명을 대상으로 6개월 후 경과를 분석했다. 그 결과 골절됐던 안와 부피와 형태가 정상 안와와 거의 유사한 수준으로 복원됐다.
이번 연구는 3D 프린터를 이용해 폴리카프로락톤(PCL)과 베타-삼칼슘인산염(β-TCP)을 혼합한 생분해성 소재의 인공 뼈를 제작하고 골절 부위에 삽입했다.
컴퓨터 단층촬영(CT) 검사를 통해 골절된 안와와 정상 안와 조직 부피 비율을 비교한 결과, 수술 전 109.0%에서 수술 후 100.6%로 감소했다. 이는 수술 전 골절된 안와 조직 평균 부피가 정상 안와보다 9% 컸으나 수술 6개월 후에는 거의 동일해졌음을 의미한다.
골절된 안와와 정상 안와가 형태적으로 유사한지 알 수 있는 RMS 유사 거리 지표 역시 수술 전 3.426mm에서 수술 후 1.073mm로 감소했다.
안와골절 수술 40건 중 중 출혈, 염증, 인공 뼈 이동 등 합병증은 발견되지 않았다. 또 수술 전 보고됐던 안구함몰이나 복시, 외안근 운동 제한 등 증상도 6개월 내 모두 소실됐다.
기존 인공 뼈는 평면 형태로 대량 생산 후 수술 중 수작업으로 재단해 삽입한다. 그러나 수술 시간이 길어지고 수술 정확도가 떨어지면서 합병증 위험이 커질 수 있다.
사 교수 연구팀은 안와골절 재건 정확도와 안전성을 높이기 위해 국내 최초로 3D 프린팅 기술을 도입했다. 환자 개인 CT 데이터를 바탕으로 3D 모델링을 진행한 후, 골절 크기와 모양을 정확히 재현한 3D 인공 뼈를 제작해 수술에 적용했다.
환자 맞춤형 인공 뼈를 사용하면 수술 중 여러 번 자르거나 변형할 필요가 없어 수술 시간이 짧다. 맞춤 인공 뼈 삽입에 걸리는 시간은 평균 19.8초였다.
또 집도의 숙련도에 크게 의존하지 않아도 돼 일관된 수술 결과를 예측할 수 있다. 3D 프린팅 기반 안와골절 재건술은 지난 2023년 혁신의료기술로 선정됐다.
사호석 교수는 "안와골절 재건 시 3D 프린팅 기술 기반 환자 맞춤 인공 뼈를 사용하면 기존 방식보다 정확하고 안전한 수술이 가능하다"며 "그간 치료가 어려웠던 안와골절 환자나 초기 수술이 잘못돼 수년간 합병증을 갖고 살아온 환자도 충분히 재건이 가능할 것으로 기대한다"고 말했다.