사호석 서울아산병원 안과 교수가 안와골절 환자에게 맞춤형 3D 인공뼈 삽입 수술을 시행하고 있다.

사호석 서울아산병원 안과 교수팀이 3차원(3D) 프린팅 기술을 활용한 환자 맞춤 인공뼈로 안와골절 수술의 정확성과 안정성을 높였다는 연구 결과를 발표했다.

안와골절은 눈 주위 뼈가 외상으로 손상되는 질환으로, 복원이 제대로 이뤄지지 않으면 안구함몰이나 복시 등의 후유증을 초래할 수 있다. 기존에는 대량 생산된 평면 인공뼈를 수술 중 수작업으로 가공해 사용하는 방식이 일반적이었으나, 이 방식은 수술 시간이 길고 정밀도가 떨어져 합병증 위험이 높았다.

연구팀은 2019년부터 2021년까지 한쪽 안와골절로 수술을 받은 환자 40명을 대상으로 3D 프린팅 기반 인공뼈 삽입술의 효과를 분석했다.

수술 전후 CT를 통해 양측 안와의 부피를 비교한 결과, 골절 측 안와 부피가 정상 측보다 평균 9% 컸으나, 수술 6개월 후에는 양쪽이 거의 동일해져 정상적인 해부학적 구조가 회복된 것으로 나타났다. 골절 부위와 정상 부위의 유사도를 나타내는 RMS 유사 거리도 수술 전 3.426mm에서 수술 후 1.073mm로 개선됐다.

수술에 사용된 인공뼈는 환자의 CT 데이터를 바탕으로 3D 모델링해 제작됐으며, 폴리카프로락톤(PCL)과 베타-삼칼슘인산염(β-TCP)을 혼합한 생분해성 소재로 만들어졌다.

3D 프린팅 덕분에 인공뼈 삽입 시간은 평균 19.8초로 짧았고, 출혈이나 염증, 삽입물의 이동 등 합병증도 발생하지 않았다. 수술 전 있었던 안구함몰이나 복시, 외안근 운동 제한 등의 증상도 모두 사라졌다.\

특히 이 방식은 인공뼈를 수술 중 추가 가공할 필요가 없어 수술 시간이 단축되고, 수술 결과가 집도의 숙련도에 크게 좌우되지 않는다는 점에서 일관성과 재현성이 높은 것으로 평가됐다. 3D 프린팅 기반 인공뼈를 이용한 재건술은 2023년 혁신의료기술로도 선정된 바 있다.

사호석 서울아산병원 안과 교수

이번 연구는 안와골절 환자의 개별적 구조를 정밀하게 복원할 수 있다는 점에서 의의가 크며, 기존에 치료가 어려웠던 사례에도 적용 가능성이 기대된다. 또한 수술 정확도를 높이는 동시에 수술 후 회복도 빠르게 해주는 기술로 향후 안와 재건 분야의 표준 치료법으로 자리 잡을 수 있을 전망이다.

사호석 교수는 “이번 연구를 통해 3D 프린팅 기반 맞춤형 인공뼈 삽입술이 기존보다 훨씬 정확하고 안전한 수술법임이 입증됐다”며 “초기 수술 실패로 오랜 시간 불편을 겪은 환자들에게도 희망이 될 수 있다”고 말했다.