[시사뉴스 이용만 기자] 안와골절은 눈 주위를 둘러싼 뼈(안와)가 외부 충격에 의해 골절된 상태로, 비교적 흔히 발생한다. 이를 정확히 복원하지 않을 경우 안구함몰, 복시와 같은 합병증이 발생할 수 있는데, 환자 맞춤 3차원(3D) 인공뼈를 이용하면 골절 전 모습 그대로 재건이 가능하다.
서울아산병원 안과 사호석 교수팀은 2019년부터 2021년까지 한쪽 안와골절로 서울아산병원에서 3D 프린팅 기반 인공뼈 삽입 수술을 받은 환자 40명의 6개월 후 경과를 분석했다. 그 결과 골절됐던 안와의 부피와 형태가 정상측 안와와 거의 유사한 수준으로 복원된 것으로 확인됐다.
컴퓨터 단층촬영(CT) 검사를 통해 골절된 안와와 정상측 안와의 조직 부피 비율을 비교했더니 수술 전 109.0%에서 수술 후 100.6%로 감소했다. 이는 수술 전 골절된 안와 조직의 평균 부피가 정상 안와보다 9% 컸으나 수술 6개월 후에는 양측이 거의 동일해진 것을 의미해 수술로 상당한 복원이 이뤄졌음을 알 수 있었다.
골절된 안와와 정상쪽 안와가 형태적으로 유사한지 알 수 있는 지표(RMS 유사 거리) 역시 수술 전 3.426mm에서 수술 후 1.073mm로 현저히 줄어들었다.
총 40건의 안와골절(하벽 19건, 내벽 9건, 하벽과 내벽 중복 12건) 수술 중 출혈, 염증, 인공뼈 이동과 같은 합병증은 단 한 건도 발견되지 않았다. 또한 환자들이 수술 전 갖고 있던 안구함몰이나 복시, 외안근 운동 제한 등의 증상도 6개월 내에 모두 소실됐다.
맞춤 인공뼈 삽입에 걸리는 시간은 평균 19.8초로 짧은 수술 시간을 보였다.
기존 안와골절 재건 시에 사용하는 인공뼈는 평면 형태로 대량생산되고 수술 중 수작업으로 재단되어 환자에게 삽입된다. 이로 인해 수술 시간이 길어질 뿐만 아니라 수술 정확도가 떨어지면서 합병증 위험이 커지는 문제가 있었다.
이에 사호석 교수팀은 안와골절 재건의 정확도와 안전성을 높이기 위해 국내 처음 3D 프린팅 기술을 도입했다. 안와골절 환자 개개인의 CT 데이터를 바탕으로 3D 모델링을 진행한 후, 골절 크기와 모양을 정확히 재현한 3D 가이드나 3D 인공뼈를 제작하여 수술에 적용하는 것이다. 이번에 발표한 연구결과는 3D 프린터를 이용하여, 폴리카프로락톤(PCL)과 베타-삼칼슘인산염(β-TCP)을 혼합한 생분해성 소재의 인공뼈를 제작해 골절 부위에 삽입하는 방식이다.
환자 맞춤형 인공뼈를 사용하면 수술 중 인공뼈를 여러 번 자르거나 변형할 필요가 없어 수술 시간도 짧다. 또한 집도의의 숙련도에 크게 의존하지 않아도 돼 일관된 수술 결과를 예측할 수 있다는 장점도 크다. 이러한 우수성을 인정받아 3D 프린팅 기반의 안와골절 재건술은 2023년 혁신의료기술로 선정된 바 있다.
사호석 서울아산병원 안과 교수는 “이번 연구결과에 따라 안와골절 재건 시 3D 프린팅 기술 기반의 환자 맞춤 인공뼈를 사용하면 기존 방식보다 정확하고 안전한 수술이 가능하다. 그동안 치료가 어려웠던 안와골절 환자와 초기 수술이 잘못돼 합병증을 가진 채로 수년이 지난 환자들도 충분히 재건이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.
