애니메디솔루션은 3일 세계적인 과학 저널 ‘네이처’가 출간하는 SCI급 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 논문을 게재했다고 밝혔다.
이번 논문은 애니메디솔루션 김국배 대표, 이상욱 연구원과 서울아산병원 교수·연구진들이 참여했으며 ‘흉복부 대동맥류 재건수술에서 3D프린팅을 활용한 개선된 환자맞춤형 가이드’를 주제로 연구, 이에 대한 결과를 발표했다.
대동맥은 심장에서 나온 가장 큰 동맥이다. 이때 대동맥류란 혈관 벽이 부풀어 풍선처럼 부풀다가 터지는 중증질환을 뜻한다. 대동맥류는 전조증상이 없어 발견이 어렵고 파열되면 급사에 이를 수 잇다.
이때 광범위한 흉복부 대동맥류는 인조혈관으로 교체하는 수술인 대동맥재건수술(인조혈관치환술)을 진행해야 한다. 문제는 수술시간이 평균 10~20시간으로 매우 길고 사망률과 합병증 발생빈도가 높은 어려운 수술이라는 것이다. 이에 애니메디솔루션과 서울아산병원은 수술시간을 줄이고 성공률을 높이기 위해 ‘3D프린팅 기반 대동맥재건수술가이드’로 미리 수술을 시뮬레이션 한뒤 실제 수술에 적용하는 임상연구를 진행했다.
흉복부 대동맥류재건수술에서 내장동맥과 분절동맥들을 잇는 것은 매우 어려운 작업이다. 분지가 많은 인조혈관을 사전 제작하는 방법도 있지만 정확한 동맥 위치와 각도를 설정하기에는 한계가 있었다. 이번 연구에서는 15건의 임상사례를 갖고 3D프린팅을 활용한 기존의 환자 맞춤형가이드모델과 새로 설계한 모델 두 가지를 소개하고 그 유효성과 효율성을 비교 평가했다.
기존 형상만 보여주는 ‘MBT’는 분지가 돌출된 모양으로 제작돼 전체 혈관의 모양과 주요 분지를 시각화할 수 있어 위치파악에 유용한 가이드다. 개선된 모델은 ‘GBT’로 분지 위치를 촉각으로 감지할 수 있어 가이드에 직접 인조혈관을 끼운 다음 혈관위치를 표시할 때 유용하다. 연구진은 CT영상을 참조해 인조혈관을 제작하는 가이드를 쓰지 않는 기존의 방법과 기존의 가이드인 MBT, 개선된 가이드인 GBT 방법을 비교했다.
연구결과 복강동맥과 분절동맥과의 거리를 측정했을 때 시술자의 육안적 측정에만 의존한 기존의 방법은 약 9mm의 오차가 발생했으나 MBT와 GBT는 모두 1~2mm 수준의 오차를 나타냈다. 또 인조혈관 제작에 걸리는 시간도 기존 방법은 약 18분이 소요됐으나 MBT와 GBT는 약 1분~3분 수준으로 낮게 나타났다.
해당기술의 사용성에 대해 대동맥재건수술을 집도한 외과의에게 설문한 결과 ▲해부학적 이해도의 기여 ▲대동맥재건의 유용성 ▲대동맥재건의 만족도 ▲수술결과 측면에서 3D프린팅의 장점 ▲타 외과의에게 추천하는 정도 등 다섯 가지 항목에서 기존 방법에 비해 유의미하게 높은 점수를 나타냈다. (기존 방법 평균 1.56점, MBT·GBT 평균 4.58점, 5점 만점)
연구진은 “MBT와 GBT 두 가지 방법 모두 어려운 대동맥재건수술에서 유용한 개인맞춤형 접근을 제공하는 기술”이라며 “결과적으로 3D프린팅 기술을 활용한 환자맞춤형가이드가 효과적으로 인조혈관 제작 시간을 단축시키고 정확도를 개선시킬 수 있다는 것이 증명됐다”고 설명했다.
