턱교정 수술은 치과에서 메이저급 수술이라고 할 수 있다. 일부 성형외과나 치과에서의 무분별한 수술로 인해 그 부작용이 부각된 측면도 있지만, 환자의 안면 개선을 위한 그야말로 획기적인 치료로서는 턱교정 수술을 빼놓을 수 없다.
컴퓨터 기술과 치과의료기술의 접목
의료용 단층촬영 정보의 3차원 재구성 및 3차원 가상 시뮬레이션에 관한 컴퓨터 프로그램이 발달하면서 이 같은 기술을 턱교정수술 치료에 적용하기 위한 시도는 지속적으로 있어왔다. 컴퓨터 프로그램을 이용하면 턱교정수술 환자의 수술 계획 수립은 물론, 골격의 이동량을 산출하고, 수술직후 골격의 모양 그리고 수술 후 결과까지 미리 확인할 수 있다. 또한 3차원 프린팅 모델과 수술용 장치를 제작해 더욱 ‘정밀한 턱교정수술’이 가능하다.
이 같은 디지털 기술을 활용한 대표적인 3D 턱교정수술 시스템이 바로 BOS(Balanced Orthognathic Surgery) 시스템이다. BOS 시스템의 핵심은 턱교정수술의 오차범위를 0.5㎜ 내로 줄일 수 있다는 것이다. 통상 턱교정수술의 오차는 1~2㎜ 정도까지 인정하지만, 디지털 프로그램을 활용하면 이 같은 오차도 획기적으로 줄일 수 있다.
BOS 시스템의 개발자인 손홍범 원장(이튼치과)은 “일반적으로 턱교정수술의 오차 범위를 2㎜정도까지 보고 있지만, 지금까지 케이스를 통해 얻은 결론은 1㎜도 큰 오차로 봐야하며, 이를 획기적으로 줄이는 방안이 필요하다”고 강조했다. 따라서 3D 디지털 기술의 턱교정수술 접목은 무엇보다 정확성에 초점을 맞추고, 이를 확연히 개선할 수 있다는 것.
BOS시스템을 이용한 턱교정수술의 프로토콜을 보면 CBCT 데이터와 교합기 등을 통한 모델 스캐닝 후 얻은 3D 데이터를 활용해 3D 시뮬레이션 데이터를 습득한다. 이 같은 디지털 정보를 취합해 서지컬 스텐트 및 RP 모델 등을 3D 프린터로 제작하게 된다.
특히 서지컬 스텐트는 수술 부위를 미리 표시할 수 있어 시뮬레이션 된 계획대로 실제 수술을 진행할 수 있어 수술 오차를 현저히 낮춰준다.
시뮬레이션을 통해 오차 확연히 줄여
BOS 시스템은 수술계획 수립 시 수술교합과 상하악복합체의 이동에 따른 턱뼈의 외형과 위치의 3차원적 변화를 수술 전에 알 수 있도록 해준다. 또한 posteriorjaw movement가 필요한 경우 그 방향뿐만 아니라, 회전축과 이동량을 정량화해 알려주기 때문에 치료결과를 충분히 예상할 수 있다.
이 밖에 수술용 wafer 제작 시 오류를 최소화 할 수 있으며, wafer가 수술량을 정확하게 반영하고 있는지 수술 전에 검증할 수 있다. 하악 근심골편의 위치를 정확하게 잡을 수 있고, 필요시 예측된 새로운 위치로의 정확한 고정이 가능하다.
전통적인 방식의 수술계획은 여러 단계를 거치면서 오차가 발생할 수 있다. △진단모델이 교합기상에 상악의 위치 재현(face bow transfer)을 통해 교합기에 설치되는 과정 △중심위(CR)의 인기과정 △3차원적인 모델에 2차원의 기준선을 그리는 과정 등에서 오류가 발생할 수 있기 때문이다.
BOS 시스템 관련 악교정수술 증례 보고(서병무 교수 외) 논문에 따르면 BOS 시스템은 진단 시 3차원적으로 정확한 진단이 가능하며, 수술 후 안모의 예측가능성이 높고, 가이드와 미리 구부려진 금속고정판을 이용해 수술이 빠르고 정교해진다고 밝혔다.
또한 가상수술을 시행한 RP 모델이 많은 정보를 제공해준다고 밝히고 있는데, 골절단이 돼야 할 부위, 이동시 걸릴 수 있을 만한 부위 등을 미리 예측할 수 있다. 하악의 대칭성이 회복되게 예측 가능한 수술을 할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
BOS 시스템을 임상에 적용하고 있는 권민수 원장(엠에스치과)은 “구강외과를 전공하고 수술을 주로 하는 입장에서 BOS 시스템과 같은 3D 프로그램은 수술 결과에 대한 부담을 확연하게 줄여준다”며 “특히 진단과정에서 이상적인 수술 결과를 시뮬레이션한 것과 거의 완벽하게 맞아 떨어지는 수술 결과를 얻을 수 있어 수술 부작용에 대한 부담까지 현저하게 낮춰줬다”고 피력했다.
신종학 기자 sjh@sda.or.kr
[인터뷰] 손홍범 원장 (춘천이튼치과) “3차원 진단, 디지털은 선택 아닌 필수”
손 원장은 “선수술 교정이 임상적으로 좋은 예후를 가져올 수 있는 점을 증명하기 위해 보다 과학적인 데이터와 근거가 필요했다”며 “이에 대한 고민을 한창하고 있을 무렵 CBCT의 치과 보급은 그 문제를 해결하는 단초를 제공했고, 이를 통한 디지털 3D 턱교정수술 프로그램을 개발에 역점을 두기 시작했다”고 밝혔다. 교정치료 진단의 경우 세팔로와 교합기에 얻은 데이터의 조합으로 치료결과를 예측해 계획을 세우는 게 지금까지의 방식이다. 손 원장은 이를 ‘2.5D’라 표현한다. 2D와 3D의 중간단계라고 설명할 수 있겠다. 손 원장은 “사람의 눈은 2차원까지만 인식하지만 컴퓨터 프로그램은 2차원을 넘어 눈에 보이지 않는, 평면 뒤의 보이지 않는 다른 면까지 3차원으로 제시해 줄 수 있다”며 “디지털에 대한 인식은 여기서부터 출발해야 한다”고 강조했다. 3D 시스템을 이용한 교정 진단이나 시뮬레이션 프로그램은 수년전부터 개발돼 왔다. 또한 국내에도 몇 가지 시스템이 소개됐지만, 치과에서의 수술 분야가 그리 큰 시장이 아니고, 또한 획기적인 결과물을 가져올 수 있는 시스템 또한 눈에 띄지 않은 게 사실이다. 손 원장은 “결국 디지털 시장의 승부는 누가 얼마나 정확하고, 좋은 어플리케이션을 개발하느냐에 달렸다”며 “그런 면에서 BOS는 충분히 승산이 있다고 자신한다”고 말했다. 치과에서의 디지털 기술의 접목에 대해서 손 원장은 “지금까지 발현되고 있는 치과 디지털 시스템은 예고편에 불과하다”며 “디지털 기술의 치과의료 접목은 그야말로 무궁무진하다. 수술, 교정, 임플란트, 보철 치과의 모든 분야에서 디지털 기술은 획기적으로 접목될 것으로, 치과계는 보다 적극적으로 이를 대비해야 할 것”이라고 강조했다. |
손홍범 원장은 연세치대를 졸업하고 동교에서 교정과 수련을 받았다. 국내에서 선수술 교정이라는 개념을 도입한 초창기 멤버인 그는 선수술 교정의 이점과 과학적 근거를 마련하고, 제시하기 위해 컴퓨터 3D 프로그램을 직접 개발했다. 그 프로그램이 바로 BOS 시스템이다.
