[메디칼타임즈=이인복 기자]수술 전 3D 프린팅을 통해 환자에게 최적화된 수술 방향과 방식을 결정하는 수술 가이드가 실제 임상에서 도움이 된다는 결론이 나왔다.

인공관절 수술 등에서 나사를 삽입할때 정확도가 개선된다는 것으로 향후 수술에 어떻게 적용될 수 있을지 주목된다.

애니메디솔루션은 3D 프린팅 기반 환자맞춤형 수술가이드(Patient-Specific Instrumentation, PSI)의 임상적 유효성에 대한 다기관 무작위 대조 임상시험을 진행하고 3일 그 결과를 공개했다.

이번 임상은 PSI가 적용된 역행성 인공견관절 치환술(rTSA)의 정확성을 기존 자유수기(free-hand) 술식과 비교한 것으로 정형외과 분야 국제 학술지인 'Journal of Shoulder and Elbow Surgery'에 게재됐다.

국내 7개 상급종합병원이 참여한 전향적, 다기관 RCT로 PSI 기반 수술이 실제 임상에서 어느 영역에 가장 의미 있는 기여를 하는지를 고수준 근거로 규명했다는 점에서 의미가 있다.

이번 연구는 65세 이상 역행성 인공견관절 수술 환자 106명을 등록해 PSI 적용군 53명, 자유수기군 53명을 무작위로 배정했다.

모든 수술은 동일한 임플란트 시스템(Exactech)을 사용했으며 수술 전·후 CT 기반 3차원 분석을 통해 베이스플레이트 위치 정확도와 주변 나사(peripheral screw) 삽입 정확도를 정밀 비교했다.

그 결과 견갑골 베이스플레이트의 버전(version), 기울기(inclination), 위치 오프셋(position offset) 측면에서는 PSI와 자유수기 간 유의미한 차이가 나타나지 않았다.

구체적으로 버전 오차 PSI 5° vs 자유수기 5°, 기울기 오차 PSI 6° vs 자유수기 5°, 위치 오프셋: PSI 3mm vs 자유수기 4mm로 이는 정밀한 3D CT 기반 사전 수술 계획만으로도 숙련된 술자에 의해 베이스플레이트 위치 정확도를 충분히 확보할 수 있음을 시사한다.

반면, 주변 나사 삽입 정확도에서는 PSI의 명확한 우위가 확인됐다.

PSI 적용군은 자유수기 대비 전방 나사(AP gap), 상방 나사(SI gap, 길이 오차), 하방 나사(AP gap)에서 각도 및 길이 오차가 유의미하게 감소했으며 특히 임상적으로 의미 있는 오차(>5°) 발생 비율이 크게 낮았다.

연구진은 이를 통해 PSI가 단순한 위치 보조 도구를 넘어 신경 손상 및 고정 실패 위험이 높은 나사 삽입 단계에서 안전 마진(safety margin)을 제공하는 것이라고 평가했다.

이번 연구에 사용된 수술 계획 소프트웨어 및 PSI 설계, 제작에는 애니메디솔루션의 3D CT 기반 정밀 수술 계획 기술과 3D 프린팅 환자맞춤형 가이드 기술이 적용됐다.

애니메디솔루션의 PSI는 견갑골 해부학적 구조를 기반으로 한 정밀 사전 계획, 상하전후 나사의 각도, 길이, 신경 회피를 고려한 맞춤 설계와 실제 수술에서 이를 정확히 재현할 수 있는 3D 프린팅 가이드를 특징으로 한다.

연구를 총괄한 서울아산병원 정형외과 고경환 교수는 "이번 연구는 PSI가 실제로 어디에서 가장 의미 있는 역할을 하는지를 보여준다"며 "베이스플레이트 위치는 사전 계획만으로도 충분히 정확할 수 있지만 나사 삽입 단계에서는 PSI가 분명한 장점을 제공한다는 것을 보여준 것"이라고 설명했다.

애니메디솔루션 김국배 대표는 "이번 다기관 RCT는 PSI의 임상적 가치를 냉정하고 객관적으로 평가한 연구"라며 "향후 나사 가이드 정밀화, 복잡한 견갑골 변형 케이스에 특화된 PSI 고도화를 통해 기술 경쟁력을 지속적으로 강화할 것"이라고 밝혔다.