누구나 정확하고 동일한 수술결과 도출
피부암 등 다양한 암에도 적용 가능 기대
애니메디솔루션이 최근 국제학술지에 게재된 논문을 통해 자사의 MRI 기반 유방보존술 가이드를 이용, 유방 내부의 종양 위치를 보다 정확하게 표시할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.
그간 유방보존술 가이드의 정확도를 평가하기 위한 중개임상연구가 진행돼 왔는데 이번 SCI(E)급 국제학술지에 ‘Computers in Biology and Medicine’ 2021년 10월호에 ‘Accuracy evaluation of a 3D printing surgical guide for breast-conserving surgery using a realistic breast phantom(사실적인 유방 팬텀을 이용한 유방보존술용 3D 프린팅 수술 가이드의 정확도 평가)’라는 제목으로 논문이 게재된 것.
애니메디솔루션의 유방보존술 가이드는 유방암환자의 의료영상(MRI 및 CT)을 3D로 분석하고 해당 데이터에 기반한 수술 가이드를 3D 프린팅으로 제작해 유방암수술을 돕는 의료기기다.
유방암치료의 핵심은 암 세포를 제거하기 위한 절제술이다. 이 중 유방보존술은 유방을 전부 절제하지 않고 유방에 있는 종양부위만 절제해 건강한 조직을 최대한 보존하는 수술방법이다. 따라서 종양만을 제거하고 정상적인 유방 조직은 최대한 남겨 두는 것이 중요하다. 이를 위해 가장 필요한 것이 유방 내의 종양 위치를 정확하게 알고 표시하는 것이다.
하지만 유방은 조직 특성상 자세나 몸의 움직임에 따라 모양이 쉽게 변하기 때문에 종양의 위치를 정확하게 특정하기가 쉽지 않고 MRI는 유방의 움직임을 최대한 제한하기 위해 엎드린 상태에서 촬영을 하는 데 반해 수술은 정자세로 누워 진행되기 때문에 MRI에 기반한 위치 정보를 불러오기 어렵다.
MRI를 통해 종양의 정확한 위치를 파악한다고 해도 체내에 표현하는 것 역시 쉽지 않다. 강선이라고 부르는 철사를 종양부위에 삽입해야 해서 환자에게 상당한 고통을 초래하고 삽입 시 출혈, 기흉 등의 부작용도 발생할 수 있다.
애니메디솔루션은 이러한 기존 방법의 한계를 보완하는 데 3D 프린팅 기반의 유방보존술 가이드가 도움이 될 수 있다고 설명한다. 유방보존술 가이드는 종양이 있는 유방의 유두를 중심으로 반대쪽 유두와 환자의 쇄골 사이를 향하게 자리한 가이드라인을 따라 종양의 위치를 표시한다. 이후 가이드에 존재하는 마킹 라인을 통해 피부에 예상제거영역을 표기하고 기둥을 따라 주사기로 피부 염색용 청색 염료를 주입하여 종양을 시각화한다.
애니메디솔루션에 따르면 본 연구는 유방보존술 가이드가 동일한 환경에서 사용된다면 작업자 간 결과의 편차를 최소화할 수 있음을 증명하기 위해 진행됐다.
이를 위해서는 철저히 시뮬레이션된 환경에서 실험을 수행해야 하는데 실제 임상현장에서는 이러한 환경을 구축하기 어렵기 때문에 본 연구에서는 여러 사람이 동일한 환경에서 반복적으로 측정할 수 있도록 환자의 MRI를 기반으로 실제에 가까운 유방 팬텀을 제작했다. 이후 팬텀 맞춤형 가이드를 제작, 3명의 연구원이 3번 반복해 가이드에 있는 8개의 삽입 궤적에 맞게 카테터를 삽입하고 삽입점 및 궤적을 CT로 분석했다. 이번 연구에는 애니메디솔루션 이상욱 연구원과 서울아산병원 고범석 교수, 김남국 교수 등이 참여했다.
연구결과 팬텀에 적용된 가이드는 뼈와 같은 경조직(단단한 정도가 높은 조직)에 고정되는 가이드보다 다소 높은 오차를 보였다. 하지만 연조직(단단한 정도가 낮은 조직)에 적용됐다는 특성상 가이드를 고정할 수 있는 랜드마크가 분명하지 않아 가이드가 회전할 수 있다는 점을 고려했을 때 종양 표적화에 있어 유의미한 정확도를 가진 것으로 나타났다.
연구진은 “본 연구의 가장 중요한 목적은 가이드를 이용하는 작업자 간의 편차를 최소화하는 것이었다”며 “반복 분산 분석(RM-ANOVA)을 통해 세 연산자 간의 통계적 차이를 분석했을 때 3명의 연구원 간 유의한 차이가 없었다는 것은 가이드를 활용해 누구나 정확하고 동일한 수술결과를 도출할 수 있음을 뜻한다”고 밝혔다.
이어 “결론적으로 MRI 기반의 유방보존술 가이드를 이용해 유방 내부의 종양 위치를 정확하게 표시할 수 있어 쉽고 정확한 종양 절제가 가능하다는 뜻”이라며 “후속 연구에서는 의료 영상을 기반으로 한 3D프린팅 기술 활용 범위를 확대해 유방암뿐 아니라 피부암, 골암 및 기타 장기암에 수술가이드를 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
한편 애니메디솔루션의 유방보존술 가이드 올해 8월 국내 3D 의료기기로서는 처음으로 신의료기술평가의 혁신의료기술 별도평가트랙에 선정돼 보험 제도권에 진입하면서 수가 혜택까지 제공할 수 있게 됐다.
