연세대의료원, 3D 프린팅기술 이용한 인공무릎관절 수술 도입

△사진설명:(우측 상단부터) 박관규 세브란스병원 교수, 권혁민 용인세브란스 교수, 조병우 강남세브란스병원 교수.

[이데일리 박정수 기자] 연세대학교의료원 산하 세브란스병원 정형외과 박관규 교수, 용인세브란스병원 정형외과 권혁민 교수, 강남세브란스병원 정형외과 조병우 교수는 지난 2020년부터 3D 프린팅 기술을 이용한 환자맞춤형 인공무릎관절 전치환술(PSI-TKA)을 도입했다고 19일 밝혔다.

45세 이상이 겪는 만성질환 유병률 중 1위를 차지할 만큼 대중적인 질병인 ‘퇴행성관절염’은 최근 20대와 30대에서도 발생률이 높아지면서 남녀노소 할 것 없이 모든 연령대가 주의해야하는 질환이다. 관절염은 미리 예방하는 것이 가장 중요하지만 이미 진행된 말기 관절염 환자에게는 가장 좋은 예후를 보이는 수술적 치료법으로 인공무릎관절 전치환술이 권장되고 있다.

인공무릎관절 전치환술은 통상적으로 좋은 예후를 보여왔지만 최근 의료기기 기술과 재료의 발전에 따라 크게 향상된 임상적 결과와 환자 만족도를 보이고 있다. 그 중 환자맞춤형 인공무릎관절 전치환술은 퇴행성관절염 환자 개개인의 무릎 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 3차원으로 복원하고 생체역학적 분석을 통해 최소의 골 절제와 최적의 치환물 삽입이 가능하게 하는 수술 기법이다.

해당 수술법은 기존의 고식적인 인공무릎관절 전치환술과 달리 3D프린터를 이용한 환자맞춤형 수술기구(PSI)를 사용해 수술 오차범위를 최소화는 것이 특징이다. 로봇 수술(Robot-Assisted Surgery)이나 자동항법장치을 이용한 수술(Navigation-Assisted Surgery)과 대등한 결과를 보일 만큼 수술의 정확도가 높다.

더불어 기존의 고식적인 수술법에 비해 환자가 부담하는 비용에 차이가 거의 없다. 특히 과거 골절 수술 병력이나 외상으로 인한 변형이 있어 기존의 고식적인 수술법을 적용하기 어려운 환자들에게도 사용될 수 있다는 장점이 있다. 또한, 불필요한 수술 과정을 생략하고 수술 시간을 단축시키므로 그에 따른 합병증 발생률도 낮출 수 있을 것으로 기대되고 있다.

PSI를 이용한 환자맞춤형 인공무릎관절 전치환술은 이미 미국 및 유럽지역에서는 상용화된 기술이지만 국산화율이 매우 낮아 국내 환자들에게 적용하기엔 지리적, 시간적 제약이 있었다.

연세대학교의료원 세브란스병원은 대표적인 인공무릎관절 기업 셀루메드와 지속적인 연구를 통해 자체적으로 개발한 설계 방법으로 제작된 PSI를 국내 환자들에게 적용함으로써 무릎 관절의 환자맞춤형 수술적 치료를 제공하고 있다.

박관규 세브란스병원 정형외과 교수, 조병우 강남세브란스병원 정형외과 교수는 지난 7월 ‘해부학적 이론 기반의 하지정렬 확인부를 포함한 인공무릎관절 전치환술 시술용 환자맞춤형 핀 가이드’에 대한 특허 출원도 완료했다.

박관규 교수는 “3D프린팅 기술을 이용한 환자맞춤형 인공무릎관절 전치환술은 앞으로 과도한 비용 부담 없이 수술의 정확도를 높여 합병증과 재수술 위험을 줄여주며 환자들을 빠르게 일상으로 복귀시킬 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.