한림대성심병원, 3D이미지·가상수술 기반 ‘맞춤형 안면골 골절 수술법’ 개발

▲(왼쪽부터) 양병은 한림대성심병원 치과 교수, 변수환 교수, 조란영 전공의 (사진제공=한림대성심병)

국내 의료진이 3D 이미지와 가상수술을 기반의 안면골 골절 수술법을 개발했다. 이 수술법은 환자 맞춤형으로 수술 시간을 단축시키고 부작용이 없어 수술 편리성을 높이는 효과가 있는 것으로 확인됐다.

한림대학교성심병원 치과 연구팀(양병은 교수, 변수환 교수, 조란영 전공의)은 3D 이미지와 가상수술을 기반으로 제작한 금속판을 적용한 ‘환자 맞춤형 안면골 골절 수술법’을 개발했다고 17일 밝혔다.

기존 안면골절수술은 기성 티타늄 플레이트를 사용하기 때문에 외과 의사가 수술 중 이를 절단하거나 구부리는 등의 조정 과정이 필요할 경우가 많아 수술 시간이 오래 걸릴 수 있었다. 또 CT(전산화단층촬영검사) 촬영본을 단순 참고용으로 활용해 골절편을 재위치로 정복할 때 정밀도가 낮아지거나 하치조신경 등 아래턱에 분포한 신경 손상 등 부작용 발생 우려가 있다.

반면 연구팀이 새로 개발한 수술법은 의료진에게 기존보다 편리한 수술법을 제공하고, 수술 시간을 최대 25% 단축했다. 또 신경 손상 등 특별한 부작용 없이 안정적인 결과를 보였다.

연구팀에 따르면 새로운 수술법은 특수 소프트웨어를 활용해 안면 3D CT 촬영과 가상수술을 시행한다. 이를 기반으로 골절 부위 및 신경 위치 등을 고려해 정확한 수술 계획을 세운다. 이후 환자 맞춤형 플라스틱 수술 가이드와 티타늄 플레이트를 제작·활용해 수술 중 티타늄 플레이트를 조정하는 시간을 줄이고 골절 위치를 정확하게 찾아 신경 손상의 위험성을 낮추면서 골절편을 재위치로 정복한다.

▲환자 맞춤형 안골절수술 모식도=(A)환자의 CT를 3차원적으로 재구성 (B)가상 수술로 골절편을 재위치로 정복한 모습 (C)환자 맞춤형 금속판 디자인 (D)환자 맞춤형 수술 가이드 디자인 (제공=한림대성심병원)

연구팀은 실제 안면 외상으로 인한 하악 접합부 또는 하악골절 환자 7명을 대상으로 안면 CT 스캔을 시행하고 안면 구조에 대한 3D 이미지를 얻어 가상수술을 시행했다. 이후 개별 환자에 맞춘 3D 프린팅 가이드와 티타늄 플레이트를 제작해 실제 수술에 사용했다.

그 결과 연구팀이 새로 고안한 맞춤형 수술 가이드는 실제 수술 중 의료진이 복잡한 안면 구조를 쉽게 탐색할 수 있도록 도우면서 수술 시간을 최대 25% 단축할 수 있었다. 또 맞춤형 티타늄 플레이트는 환자의 고유한 해부학적 구조에 정확히 맞도록 제작된 결과, 가상수술 계획과 실제 수술 간의 표면 차이가 7명 모두 안정 범위에 속했다. 교합과 치유 측면에서도 수술 후 2주, 6주 뒤 예후에서 안정적인 결과를 보였고 하치조신경 손상 등의 눈에 띄는 합병증도 발생하지 않았다.

양병은 교수는 “이 수술법은 더욱 세밀한 수술을 가능하게 해 기존 수술 방법을 보완할 수 있는 새로운 대안이 될 것”이라며 “좀 더 다양한 부위와 복잡한 수술 케이스에 적용하는 등 지속적으로 연구해 다양한 환자에게도 적용할 수 있도록 발전시키겠다”고 강조했다.

한편, 이번 연구는 ‘환자 맞춤형 금속판을 이용한 악안면부 골절수술’ 제목으로 SCIE(과학기술논문인용색인 확장판) 학술지인 ‘치과학(Journal of Dentistry)’ 8월호에 게재됐다.