눈 주위를 둘러싼 안와가 골절되면(왼쪽) 인공뼈나 가이드 등을 활용해 복원 치료를 시행한다. 서울아산병원 제공
눈 주위를 둘러싼 뼈인 안와가 충격을 받아 골절되면 안구함몰, 복시 등의 합병증이 발생할 수 있다. 골절 전 모습을 복원하기 위한 치료에 환자 맞춤형 3차원(3D) 인공뼈를 이용하면 효과가 뛰어나다는 연구 결과가 나왔다.
9일 서울아산병원 안과 사호석 교수 연구팀은 3D 프린팅 기반 인공뼈 삽입 수술을 받은 환자들의 6개월 후 경과를 분석해 발표했다. 연구진은 2019~2021년 한쪽 안와 골절로 서울아산병원에서 수술을 받은 환자 40명이 골절 복원 부위와 정상 상태의 안와를 비교해 양쪽의 유사도를 측정했다.
분석 결과, 골절됐던 안와의 부피와 형태가 정상측 안와와 거의 유사한 수준으로 복원된 것으로 확인됐다. 컴퓨터단층촬영(CT) 검사를 통해 골절된 안와와 정상측 안와의 조직 부피 비율을 비교하니 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 의미한다. 골절된 안와와 정상쪽 안와가 형태적으로 유사한지를 측정할 수 있는 지표인 ‘RMS 유사 거리’ 역시 수술 전 3.426㎜에서 수술 후 1.073㎜로 줄어들어 복원 효과가 나타난 것으로 확인됐다.
전체 안와 골절 수술 40건(하벽 19건, 내벽 9건, 하벽과 내벽 중복 12건) 중 출혈, 염증, 인공뼈 이동과 같은 합병증은 한 건도 발생하지 않았다. 환자들이 수술 전 갖고 있던 안구함몰이나 복시, 외안근 운동 제한 등의 합병증 증상은 6개월 내에 모두 소실됐다. 맞춤 인공뼈 삽입에 걸리는 시간은 평균 19.8초로 확인됐다.
골절된 안와를 재건할 때 기존에 사용했던 인공뼈는 평면 형태의 대량생산된 것으로, 수술 중에 수작업으로 재단해 환자에게 삽입했다. 이 때문에 수술 시간이 길어질 뿐만 아니라 수술 정확도가 떨어지면서 합병증 위험이 커지는 문제가 있었다. 연구진이 정확도와 안전성을 높이기 위해 국내에선 처음으로 도입한 3D 프린팅 기술은 각 환자의 CT 데이터를 바탕으로 3D 모델링을 진행한 후, 골절 크기와 모양을 정확히 재현한 3D 가이드 또는 인공뼈를 제작해 수술에 적용하는 방식이다. 환자 맞춤형이어서 수술 중 인공뼈를 여러 번 자르거나 변형할 필요가 없어 수술 시간이 단축되며 집도의의 숙련도에 크게 의존하지 않아도 돼 일관된 수술 결과가 나올 수 있다.
사호석 교수는 “안와 골절 재건 시 3D 프린팅 기술 기반의 환자 맞춤 인공뼈를 사용하면 기존 방식보다 정확하고 안전한 수술이 가능하다”며 “그동안 치료가 어려웠던 안와 골절 환자와 초기 수술이 잘못돼 합병증을 가진 채로 수년이 지난 환자도 충분히 재건이 가능할 것”이라고 말했다.