안면비대칭 양악수술, '디지털 양악'의 핵심을 확인해야 하는 이유

Dr. Park
10월 8일
3분 분량

안녕하십니까. 구강악안면외과 전문의 박종철입니다.

안면비대칭 문제로 양악수술을 알아보고 계신다면, '디지털 양악' 또는 '3D 양악'이라는 용어를 한 번쯤은 들어보셨을 겁니다. 이는 현대 양악수술에서 필수적인 과정으로 자리 잡았지만, '디지털'이라는 단어가 의미하는 범위가 병원마다 다를 수 있어 환자분들께서는 어떤 점을 객관적으로 확인해야 할지 혼란스러우실 수 있습니다.

이번 글에서는 디지털 양악 기술이 비대칭 양악 수술에 어떻게 적용되는지, 그리고 정밀하고 안전한 결과를 위해 환자분들이 병원 선택 시 반드시 확인해야 할 핵심 사항은 무엇인지 알려드리고자 합니다.

디지털 양악이란 무엇일까요?

디지털 양악이란, 컴퓨터 기술을 활용하여 수술의 전 과정을 정밀하게 계획하고 시뮬레이션함으로써 결과의 예측 가능성을 높이는 현대적인 양악수술 방식입니다.

디지털 양악수술의 기본 과정은 다음과 같습니다.

3차원 CT 촬영: 환자의 얼굴뼈 구조와 신경관 위치 등을 입체적으로 정밀하게 파악합니다.
가상 수술 및 계획 수립: CT 데이터를 기반으로 컴퓨터상에서 뼈의 이동량, 각도, 최종 위치 등을 결정하는 가상 수술(시뮬레이션)을 진행합니다.

대부분 '디지털 양악'을 표방하는 병원들은 이 과정까지를 필수적으로 시행합니다. 하지만 컴퓨터상에서 0.01mm 단위로 세운 정교한 계획이 실제 수술 결과로 오차 없이 이어지는지는 별개의 문제입니다. 계획의 정확성을 실제로 구현하는 기술력이 디지털 양악의 핵심입니다.

병원 선택의 핵심: '웨이퍼' vs. '환자 맞춤형 금속판'

컴퓨터로 세운 정밀한 계획을 집도의의 손으로 그대로 재현하기 위해 사용되는 도구가 중요합니다. 이때 환자분들께서는 두 가지를 확인해 보셔야 합니다.

수술 시 웨이퍼(Wafer, 치아교합안정장치)만 사용하는가?
계획을 정확히 구현하기 위한 환자 맞춤형 금속판(PSI, Patient-Specific Instrument)까지 제작하여 적용하는가?

웨이퍼는 수술 후 위턱과 아래턱의 교합을 맞추는 중요한 장치입니다. 일부에서는 웨이퍼만으로도 정확한 수술이 가능하다고 하지만, 수십 개의 정밀한 수치를 담은 수술 계획을 단 하나의 교합 장치에만 의존하여 구현하는 것에는 구조적인 한계가 따를 수 있습니다.

웨이퍼와 맞춤형 금속판을 모두 사용해 본 저의 임상 경험상, 웨이퍼만 이용할 경우 컴퓨터 계획과 실제 뼈의 위치 사이에 미세한 오차가 발생할 가능성이 더 높았습니다.

가상 수술 시뮬레이션 단계에서 환자의 뼈 이동 계획에 따라 웨이퍼를 제작한 모습

정확도 높은 디지털 양악의 완성: '환자 맞춤형 금속판(PSI)'

가상 수술 시뮬레이션 단계에서 환자의 뼈 이동 계획에 맞춰 뼈를 고정할 환자 맞춤형 금속판(PSI)의 형태와 나사 고정 위치를 정밀하게 설계한 모습입니다.

저는 2023년 이후 모든 안면비대칭 양악수술에 환자 맞춤형 금속판(PSI)을 적용하고 있습니다. 이는 계획과 실제 수술 결과의 오차를 최소화하여 정확도와 안전성을 높이기 위한 선택입니다.

맞춤형 금속판을 이용한 디지털 양악은 다음과 같은 추가 과정을 거칩니다.

금속판 및 나사 위치 디자인: 가상 수술 단계에서 이동된 뼈를 고정할 금속판의 형태와 나사의 위치, 각도까지 미리 정밀하게 디자인합니다.
3D 프린팅을 이용한 제작: 디자인된 금속판을 3D 프린터로 제작하여 실제 수술에 사용합니다.

맞춤형 금속판 사용의 이점: 정확성과 안전성

환자 한 명만을 위해 제작된 맞춤형 금속판은 정확도를 넘어 비대칭 양악 수술의 안전성을 확보하는 데 결정적인 역할을 합니다.

1. 신경관 손상 방지 양악수술 시 가장 우려되는 부작용 중 하나는 신경 손상입니다. 3D CT 데이터를 통해 아래턱 신경관의 3차원 주행 경로를 미리 파악하고, 이를 완벽하게 피해서 나사못을 고정할 수 있도록 스크류홀 위치를 디자인합니다. 이는 신경 손상이라는 치명적인 부작용을 예방하는 가장 확실한 방법 중 하나입니다.

3D CT상에서 하악 신경관의 복잡한 주행 경로를 파악하고, 신경을 피해 안전한 위치에 나사못을 고정할 수 있도록 맞춤형 금속판을 디자인하는 과정입니다.

2. 뼈이식 예측 및 불유합 방지 가상 수술을 통해 뼈를 이동시켰을 때 발생할 수 있는 뼈 사이의 틈(골결손 부위)을 미리 예측할 수 있습니다. 금속판 설계 시 이 부위의 안정적인 고정과 골이식을 용이하게 하는 형태로 디자인하여, 뼈가 붙지 않는 '불유합' 부작용의 가능성을 낮춥니다.

가상 수술 후 예상되는 뼈 사이의 결손 부위에 뼈이식을 계획하고, 뼈의 안정적인 유합을 위해 금속판 고정 위치를 최적으로 설계하는 모습입니다.

안면비대칭 양악수술 실제 사례 및 3D 검증

1. 수술 계획 및 맞춤형 금속판 제작 디지털 양악 시스템을 통해 안면비대칭 개선을 위한 수술 계획을 수립하고, 그에 맞춰 상악(위턱)과 하악(아래턱)에 사용할 환자 맞춤형 금속판을 제작합니다.

디지털 양악수술을 통해 안면비대칭 개선이 계획된 환자의 3D 시뮬레이션 전후 이미지입니다.

2. 실제 수술 결과 미리 제작된 맞춤형 금속판은 계획된 위치 외에는 들어맞지 않으므로, 수술 중 계획된 위치에 뼈를 정확하게 고정하는 길잡이 역할을 합니다.

환자에게 맞춤형 금속판을 사용하여 상악(위턱)과 하악(아래턱)의 뼈를 계획된 위치에 정확하게 고정시킨 실제 수술 후 3D CT 이미지입니다.

3. 수술 후 3D 검증 수술 후에는 CT 촬영 데이터를 STL 파일로 변환하여 수술 전 계획 데이터와 중첩(Superimposition)시켜 오차를 분석하는 3D 검증 과정을 거칩니다. 이를 통해 수술이 얼마나 계획대로 정확하게 이루어졌는지 객관적인 수치로 평가할 수 있습니다.