최근 입체도면상의 3차원 물체를 정교하게 제작할 수 있는 3D프린팅 기술이 4차 산업 혁명을 이끌 선도기술 중 하나로 평가 받으며 의료산업 패러다임의 변화를 이끌고 있어 많은 이들의 관심이 집중되고 있다.
실제 3D 프린팅 기술을 의학적으로 접목시켜 인공관절 수술의 정확성을 향상시킨 수술법 '3D 맞춤형 인공관절 수술'이 등장해 시행되고 있다.
이 수술은 환자의 무릎형태에 맞는 정확한 이식을 위해 '가이드'를 사용한다. 이는 맞춤형 인공관절 수술의 핵심 기술이라 할 수 있다. 절삭유도장치(가이드)는 MRI(자기공명영상) 또는 CT(컴퓨터단층촬영)를 통해 환자의 무릎 모양을 정밀하게 측정, 3D 시물레이션 프로그램으로 환자의 무릎 모형에 딱 맞도록 설계한 이후 3D 프린터로 제작된다. 이를 사용하면 실제 수술 시 절개가 필요한 부위를 정밀하게 잘라낼 수 있게 됐다.
기존에 시행되고 있는 인공관절 수술의 경우 절삭한 관절 부위에 인공관절을 직접 맞춰보면서 위치를 잡는 경우도 적지 않아 의사의 수술경험에 따라 결과의 차이를 보이기도 했다. 만약 인공관절이 정확하게 맞지 않게 되면 주변 근육이나 힘줄 등이 손상될 수 있으며 통증이 계속 되기도 하며 인공관절 수명 또한 짧아져 재수술의 위험도 높아질 수 있었다.
그에 반해 3D 프린팅 된 가이드를 이용한 3D 맞춤형 인공관절 수술은 잘라낼 뼈의 크기와 자르는 각도를 환자의 무릎형태에 맞게 조정할 수 있어 오차를 최소화할 수 있다. 덕분에 전문의는 이 가이드를 설계도로 활용해 인공관절을 정확하게 이식할 수 있게 됐다. 이러한 정교함으로 수술을 시행한 환자에게서 좋은 반응을 얻고 있다.
이러한 인공관절 수술은 인공관절의 정확한 삽입과 다리의 곧은 정렬의 가능여부가 인공관절 수술 성패를 가르는 기준이 될 수 있다. 3D 맞춤형 인공관절 수술은 3D 프린팅 기술을 접목해 보다 정교한 수술이 가능해졌고 오차 없이 정확하게 다리를 정렬할 수 있게 됐다. 그뿐만 아니라 수술 전 충분한 시뮬레이션을 통해 실제 수술 시간을 단축시켜 수술 중 출혈량 감소와 합병증의 위험도 줄일 수 있게 됐다.
'100세 시대'의 건강한 노후생활을 위해 무릎 건강의 유지는 선택이 아닌 필수요소가 됐다. 이를 위한 인공관절 수술을 결정했다면 사전에 충분한 시간을 갖고 정보를 확보하는 것이 건강한 무릎을 유지하는데 도움이 될 수 있다.
도움말: 연세사랑병원 정형외과 전문의 고용곤 병원장(사진)
