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관절 척추 특화 클리닉

맞춤형 인공관절 수술 클리닉

관절•척추 진단을 위한 검사 관절내시경 클리닉

맞춤형 인공관절 수술

강남 연세사랑병원의 '맞춤형 인공관절 수술'은, 첨단 기술인 3D프린팅 기술이 접목되어 수술정확도가 높아진 수술법입니다.
본원은 '맞춤형 인공관절 수술'에 필요한 '개인별 맞춤 수술도구'제작 관련하여 2종의 특허를 보유하고 있습니다.

3D프린터를 이용한 ‘맞춤형 인공관절 수술’

3D프린터를 이용한 맞춤형 인공관절 수술은 개개인의 무릎 모양을 만든 후 미리 컴퓨터를 이용한 3D시뮬레이션 가상수술 과정을 거치기 때문에 수술의 오차범위를 줄여 정확성을 높이고 인공관절의 수명연장을 기대할 수 있습니다.

기존에는 절개 후에 수술계획을 세우고 수술을 시행했지만, 3D프린터를 이용한 맞춤형 인공관절 수술은 수술 전 가상수술 단계에서 이미 환자의 체형에 따른 하지정렬 및 정확한 인공관절 삽입위치가 결정된 상태에서 수술을 시행합니다. 때문에 수술 시간의 단축과 다른 합병증을 줄이는 기대를 할 수 있습니다.

강남 연세사랑병원의 ‘3D 맞춤형 수술도구(Patient Specific Instrument:PSI) 설계기술 특허

강남 연세사랑병원은 3D프린터를 이용한 맞춤형 인공관절 수술을 위해, 본원 인공관절 연구팀과 공학계열 엔지니어가 협업하여, 약 2년여에 걸친 연구 끝에 기존 사용되던 맞춤형 수술도구를 보완 및 개선한 디자인을 개발하였습니다.

해당 기술은 2015년 1월 특허출원 후, 약 1년 9개월여 만에 특허를 획득하였습니다. 이로써, 국내 퇴행성관절염 말기 환자들이 외국 기술력에 의존하지 않고도 맞춤형 수술이 가능해 수술에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있게 되었습니다. 또한 3D프린터를 이용한 맞춤형 인공관절 수술은 추가부담이 없이 시행할 수 있어, 해당 수술을 받고자 하는 퇴행성관절염 말기 환자들의 수술비 부담을 낮출 수 있습니다.

본원이 획득한 특허는 아래와 같습니다. - ‘브릿지 구조를 포함하는 인공무릎관절 환자 맞춤형 수술가이드 및 이를 제작하는 방법’ - ‘정렬로드를 포함하는 인공무릎관절 환자 맞춤형 수술가이드 및 이를 제작하는 방법’

강남 연세사랑병원 인공관절 연구팀의 지속적 연구

2015년 11월에는 ‘The Effect of Femoral Cutting Guide Design Improvements for Patient-Specific Instruments (환자 맞춤형 수술 기구의 무릎 대퇴골 절개 기구 디자인의 영향)’을 주제로 한 논문이 해외 유력 학술지 ‘BioMed Research International’에 발표되었습니다.

수술시간 단축, 하지 정렬의 정확도 등에서 의미 있는 결과를 확인한 연구결과로써, 자체 개발한 맞춤형 수술도구의 수술 정확도에 대한 안정성 및 유효성를 입증한 연구입니다.

3D프린터를 이용한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 의 과정

01

무릎관절 정밀검사 (MRI 혹은 CT)

  • 가상수술을 위해 수술전 MRI 혹은 CT 검사를 시행하여 환자의 무릎관절을 정밀하게 스캔합니다.
하단화살표

02

컴퓨터 3D 시뮬레이션 (가상수술)

  • MRI 혹은 CT 검사를 통해 얻은 환자 무릎관절의 정보를 이용하여 컴퓨터 3D 가상수술을 시행하여 정확한 하지정렬 및 인공관절의 삽입위치 등을 사전에 파악하여, 환자 개인에게 정확히 들어맞는 수술도구를 제작합니다.
하단화살표

03

3D프린터를 이용한 환자 개인의 무릎 모형과 수술도구 제작

  • 컴퓨터로 제작된 환자 개인의 무릎 모형과 그에 꼭 맞는 맞춤형 수술도구롤 3D프린터로 전송하여, 실제 모형을 제작합니다.
하단화살표

04

인공관절 수술 시행

  • 이미 가상수술로 수술계획을 세웠으므로, 절개 후 수술계획 수립 없이 정확한 수술도구를 이용하여 수술을 신속히 시행합니다.
하단화살표

3D프린터를 이용한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 의 과정

01

무릎관절 정밀검사 (MRI 혹은 CT)

  • 가상수술을 위해 수술전 MRI 혹은 CT 검사를 시행하여 환자의 무릎관절을 정밀하게 스캔합니다.
하단화살표

02

컴퓨터 3D 시뮬레이션 (가상수술)

  • MRI 혹은 CT 검사를 통해 얻은 환자 무릎관절의 정보를 이용하여 컴퓨터 3D 가상수술을 시행하여 정확한 하지정렬 및 인공관절의 삽입위치 등을 사전에 파악하여, 환자 개인에게 정확히 들어맞는 수술도구를 제작합니다.
하단화살표

03

3D프린터를 이용한 환자 개인의 무릎 모형과 수술도구 제작

  • 컴퓨터로 제작된 환자 개인의 무릎 모형과 그에 꼭 맞는 맞춤형 수술도구롤 3D프린터로 전송하여, 실제 모형을 제작합니다.
하단화살표

04

인공관절 수술 시행

  • 이미 가상수술로 수술계획을 세웠으므로, 절개 후 수술계획 수립 없이 정확한 수술도구를 이용하여 수술을 신속히 시행합니다.

3D프린터를 이용한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 의 특징

3D프린터를 이용한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 의 특징

3D프린터를 이용한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 의 특징

3D프린터를 이용한 ‘맞춤형 인공관절 수술’ 대상 (적응증)

  • 퇴행성관절염 말기 환자
  • 다리가 심하게 휜 환자 (O자형, X자형)
  • 밤에 잠을 이루지 못할 정도의 극심한 무릎통증이 나타나는 환자
  • 물리치료, 약물치료로 무릎 통증이 개선되지 않는 환자
  • 수술 후, 합병증이 걱정되는 환자
  • 인공관절을 오래 사용하고 싶은 환자