보건타임즈 : 중앙대병원, '3D프린팅 티타늄케이지'로 디스크 수술 효과 우수

송광섭 교수팀, 최근 우수하게 평가되는 '3D프린팅 다공성 티타늄' 케이지 적합성 분석

'window cage와 non-window cage'로 척추유합술 한 환자 수술 1년 경과 후 분석

3D-Ti 척추유합술 받은 환자 61명 중 58명 골유합‥유합률 '95.1%' 우수

3D프린팅 티타늄케이지 활용한 척추유합술, 창 있는 케이지보다 '합병증 낮춤' 입증

논문, 정형외과학 최고 저널 'JBJS 최신 호'에 게재

[보건타임즈] 목이나 허리가 심한 신경 압박이나 불안정한 척추질환을 앓는다면 위아래 척추뼈 사이에 디스크를 제거해 새롭게 붙이는 '추체간유합술'을 시행하게 된다.

이 치료법은 손상된 디스크를 제거한 자리에 케이지(cage) 보형물을 삽입, 추체간에 골유합을 유도한다.

이러한 척추 케이지의 소재는 지금까지 세라믹과 티타늄 코팅 케이지 등 다양한 소재가 활용돼왔다.

최근엔 기술이 발전한 3D프린팅으로 제작한 다공성 티타늄(3D-printed porous-Ti; 3D-Ti) 케이지를 제작, 척추에 이식한 결과 우수한 골유합 효과를 보이는 것으로 확인됐다.

중앙대학교병원(병원장 권정택) 척추센터 정형외과 송광섭(사진 좌)·함대웅 교수(우)팀은 30일 척추유합술에서 보편적으로 사용하는 케이지 중 최근 우수하게 평가되는 '3D프린팅 다공성 티타늄' 케이지 디자인의 적합성을 분석한 결과를 이같이 발표했다.

'3D프린팅 케이지'는 티타늄으로 제작, 우수한 생체적합성을 지녀 다공성 구조를 구현하는 것은 물론 탄성계수를 실제 뼈와 비슷한 수준으로 맞춰 만들었다.

연구팀은 이번 척추 유합 수술에서 디스크로 활용하는 '창이 있는 케이지(window cage)'와 '창이 없는 케이지(non-window cage)' 2가지 유형의 케이지 척추유합술을 시행한 환자들의 수술 1년 경과 후 효과를 서로 비교, 평가 분석했다.

이 결과 3D프린팅 티타늄케이지 척추유합술을 받은 환자 61명 중 58명은 골유합이 성공적으로 이뤄져 95.1%의 우수한 유합률을 나타냈다. (논문보기)

특히 창이 없는 케이지(non-window cage)를 활용한 골 유합률은 96.6%로 적은 골이식재 사용량으로도 창이 있는 케이지(window cage)의 93.8%보다 상대적으로 높은 생체적합성을 보였으며 뼈가 다시 주저앉는 침강률이 더 낮았다(침강률 15.6% vs 3.4%).

이로써 연구팀은 이번 연구를 통해 창이 없는 3D프린팅 티타늄케이지를 활용한 척추유합술이 창이 있는 케이지보다 효과적이면서 합병증 낮춤을 입증해냈다.

송 교수는 "이 연구를 통해 현재 전 세계적으로 통용되는 '3D프린팅 다공성 티타늄(3D-printed porous-Ti)' 케이지에 골이식을 위한 창 구조물(window)이 꼭 필요하지 않으며, 실제로 창 구조가 없어도 뼈와 비슷한 케이지 구성물인 티타늄(Titanium)을 통해 유사한 골유합률을 얻을 수 있다"면서, "생체역학적 측면을 고려하면 오히려 창(window)이 없는 디자인이 골유합에 유용한 것으로 보인다. 이번 연구로 척추유합술에서 케이지를 통한 불필요한 골유합 제제들의 사용을 비롯해 수술에 소모되는 비용, 시간과 수고를 모두 줄이면서 효과적으로 성공적인 수술을 시행할 수 있다"며, "추후 '3D프린팅 다공성 티타늄' 케이지 디자인의 방향을 제시한 결과"라고 밝혔다.

이 연구결과를 상세하게 다룬 논문은 'Feasibility of the Non-Window-Type 3D-Printed Porous Titanium Cage in Posterior Lumbar Interbody Fusion'이란 주제로 정형외과 분야의 최고 저널 '미국정형외과학회지(Journal of Bone & Joint Surgery) 최신 호'에 게재됐다.