대동맥치환술, 3D 프린팅 수술 가이드로 신속‧정확도 높여

김준범(가운데) 서울아산병원 흉부외과 교수가 대동맥치환술을 시행하고 있다. 서울아산병원 제공

흉부와 복부에 걸쳐 광범위하게 생기는 흉복부 대동맥류는 대동맥류 발생 부위를 인조 혈관으로 교체하는 대동맥치환술을 통해 치료한다. 그런데 3D 프린팅 기술을 적용해 대동맥치환술을 시행한 결과가 국내 의료진에 의해 발표됐다

김준범 서울아산병원 흉부외과 교수팀은 "흉복부 대동맥류 환자에게 대동맥치환술을 시행하기에 앞서 3D 프린터로 제작한 인조 혈관으로 수술 시뮬레이션한 뒤 실제 수술에 적용한 결과, 수술 시간은 줄이고 성공률은 높일 수 있었다"고 밝혔다.

흉복부 대동맥류 환자에게 시행되는 대동맥치환술은 흉부에서 복부까지 크게 절개해야 하며, 주요 장기 및 조직의 혈류 유지를 위해 심폐기를 가동해야 하므로 복잡하고 어려운 수술로 꼽힌다. 수술 시간도 15~20시간으로 매우 길며, 수술 사망률 및 영구적 합병증 발생률도 높아 집도의나 환자 모두에게 부담이 큰 고위험 수술이다.

이전에는 수술 준비 과정에서 인조 혈관을 재건하고 수술 시 바로 교체하는 방법으로 대동맥치환술이 진행했다. 하지만 수술 당일에 현장에서 의사가 눈으로 인조 혈관을 재단 및 가공했기 때문에 정확도에 한계가 있었고, 고난도 수술에 적용하기가 어려웠다.

김준범 교수팀은 이를 극복하기 위해 2017년부터 맞춤형 수술 솔루션 전문 기업인 애니메디솔루션과 함께 3D 프린팅 기술을 도입했다.

수술 2~3주 전에 3D 프린터를 통해 혈관 위치 및 해부학적 형태를 정교하게 반영한 환자 맞춤형 인조 혈관을 만들어 수술 가이드로 활용하고 있다.

김준범 교수팀은 2015~2019년 김 교수팀에게 수술 받은 흉복부 대동맥류 환자 중 혈관 구조가 매우 복잡해 예후가 좋지 않을 것으로 분류되는 초고난도 환자 20명을 대상으로 연구를 진행했다.

3D 프린팅 수술 가이드를 활용해 수술 받은 환자들을 분석한 결과, 수술 후 사망 환자가 한 명도 없었으며 95%의 환자에게서 영구적 신경학적 장애가 없었다.

또한 수술 시간이 평균 7시간으로 전보다 절반 이상 줄었고, 수술 도중 심폐기를 가동해야 하는 시간도 수십 분 단축돼 환자 부담도 덜었다.

김준범 교수는 “초고난도 흉복부 대동맥류 수술에 3D 프린팅 기술을 접목한 결과, 수술 효율성이 상당히 향상되면서 수술 집중도와 함께 안전성도 높아졌다”고 했다.

김준범 서울아산병원 흉부외과 교수

권대익 의학전문기자 dkwon@hankookilbo.com