국내 의료진이 부러져 어긋난 뼈를 원래의 위치로 맞추는 ‘영상 정복(Reduction)’ 기반 원형 맞춤형 골절 금속판’ 개발에 성공했다.
가톨릭대학교 서울성모병원은 "정형외과 신승한(제1저자)·정양국(교신저자) 교수팀이 이 같은 내용의 연구 결과를 ‘맞춤 의학 저널(Journal of Personalized Medicine, IF 4.945)'에 게재했다"고 3일 밝혔다.
지금까지 골절 수술은 조각나 흩어진 뼈를 일일이 붙잡은 상태로 몇 가지 금속판을 대 보면서 뼈에 맞도록 금속판을 반복적으로 휘고 비틀어써야 했다.
이번 연구는 골절된 뼈를 3차원 영상으로 먼저 맞춰 부러지기 전(前) 원형을 복원하고, 이를 기반으로 원형에 딱 맞는 금속판을 3D 프린팅으로 제작하는 내용이다.
수술하는 의사에게 큰 편의를 제공하고, 금속판 돌출이나 뼈가 잘못 맞춰질 위험을 줄여 치료 효율성도 높일 것으로 기대된다.
이 기술은 2019년 신승한·정양국 교수팀이 특허 출원해서 현재는 미국, 중국, 일본에 특허 출원됐고 이번 논문에서는 이런 맞춤형 금속판으로 골절을 실제 고정했을 때 부러지기 전과 같은 모양이 된다는 것을 모형골 실험으로 확인했다.
연구팀은 정강이뼈 모형뼈(tibial sawbone) 28개를 다양하게 골절시킨 후 이를 CT 3차원 영상으로 맞춰 부러지기 전 원형을 가상으로 복원했다.
이 가상 원형에 맞는 금속판을 3D 프린팅 기술로 제작하고, 부러졌던 모형뼈를 이 금속판으로 고정한 결과 골절시키기 전과 같은 모양이 된다는 것을 확인했다.
그간 골절 분야의 3D 프린팅 연구는 반대쪽 뼈 영상을 거울상으로 변환해 이용하는 연구나 부러져 있는 뼈를 3D 프린팅으로 출력해서 미리 연습하는 정도에 그치고 있었다.
문제는 실제로 사람의 뼈는 양쪽의 모양이 조금씩 다르다는 것과, 양쪽이 부러진 경우처럼 반대쪽 CT를 찍는 것이 불가능한 경우도 있다는 것이다.
신승한 교수는 “골절 수술은 부러진 그 뼈에 딱 맞는 금속판을 사용하는 것이 가장 이상적으로, 원형 맞춤형 금속판은 양쪽의 차이를 걱정할 필요 없이 금속판이 부러진 뼈의 원형에 맞게 제작된다”고 설명했다.
그는 “금속판 자체가 뼈 조각을 맞추는 가이드 역할을 해 수술에도 큰 편의를 제공하기 때문에 향후 맞춤형 금속판이 골절 수술의 대세가 될 것”이라고 강조했다.
한해진 기자 (
