3D 프린트 이용한 안와골절 수술, 기존 수술보다 유용할까?

사진=클립아트코리아

국내 연구진이 안와골절 수술에서 기존 육안으로 임플란트를 재단하는 방식을 벗어나 3D 프린팅을 이용했을 때 안와용적 회복력에서 더 낫다는 것을 입증했다.

안와골절(Blow out fracture)은 안구 주변을 둘러싸고 있는 공간인 안와(orbit) 주변 뼈에 생기는 골절이다. 특히 안와의 안쪽과 아래쪽은 뼈가 얇아 골절에 취약하다. 안와골절이 발생하면 안와 용적이 증가하면서 안구가 함몰되고, 심하면 골절된 뼈 사이로 눈을 움직이는 근육이 끼면서 물체가 둘로 보이는 복시가 발생할 수 있다.

이땐 안와 내 조직을 본래 위치로 복원시키면서 골절 부위에 인공보형물(임플란트)를 넣어 재건한다(안와골절 정복술). 그러나 안와는 직선보다 곡선과 굴곡진 형태를 띠고 있어, 환부의 형태와 딱 맞게 재단하기가 어렵다. 임플란트가 환부에 잘 맞지 않으면, 수술 후에도 안구 함몰이 남을 수 있고 눈을 움직이는 근육이 임플란트에 눌리면서 오히려 복시가 발생할 수 있다.

3D 프린팅 안와골절 가이드를 이용해 골절부위에 삽입될 임플란트를 제작하는 모습./건국대병원 제공

건국대병원 안과 신현진 교수 연구팀은 더 나은 안와골절 치료를 위해 애니메디솔루션에서 제공받은 3D 프린팅 기반의 안와골절 임플란트 가이드(한국보건의료연구원의 혁신의료기술 제 2022-63호)의 유용성을 확인하는 연구를 진행했다. 연구팀은 이 기술로 수술을 시행한 33명의 환자와 육안으로 임플란트를 재단하는 기존 방식으로 수술을 시행받은 환자 57명을 대상으로 수술 후 촬영한 CT를 이용해 안와용적을 비교했다. 

환자의 CT 영상 기반으로 수술 전, 3D 프린팅된 환자 맞춤형 임플란트 가이드 모습./건국대병원 제공

그 결과, 육안으로 임플란트를 재단해 수술받은 환자군은 수술 절 골절의 크기가 클수록 수술 후 반대쪽인 정상 안구와 용적의 차이가 발생했다. 그러나 3D 프린팅 기반의 안와골절 임플란트 가이드를 이용한 환자군은 정상안과 용적 차이가 없었다.

수술 후 안와용적이 감소된 것을 분석한 모습. (상)수술전 안와 용적, (하)수술 후 정상으로 회복된 용적./건국대병원 제공

신현진 교수는 "아직 안와골절 수술이 익숙하지 않은 의료진은 3D 프린팅 기술에 기반한 안와골절 임플란트 가이드가 부족한 경험을 보완해 줄 수 있는 좋은 도구가 될 것"이라며 "향후 이 기술이 수술 후 안와 용적 회복뿐만 아니라 복시와 같은 합병증의 발병을 낮추고, 수술 시간을 감소시키며 수술 후 통증과 부종 등을 감소시킬 수 있는지도 연구할 것"이라고 했다.

한편, 이번 연구 결과는 SCI급 국제학술지 'Novel Clinical Device for Biomedical Engineering'에 최근 게재됐다.