[양악수술방법] 3D 디지털양악 수술의 종류와 상하악 맞춤형 금속판의 중요성

Dr. Park
7시간 전
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안녕하십니까? 구강악안면외과 전문의 박종철입니다.

양악수술을 고려하는 환자분들께서는 수술 전후의 변화만큼이나, 실제 수술실에서 적용되는 구체적인 양악수술방법과 양악수술종류에 대해 궁금해하십니다.

병원마다, 그리고 집도의마다 양악수술을 시행하는 세부적인 프로토콜은 동일하지 않습니다. 오늘은 제가 집도하고 있는 3D 디지털 양악수술의 핵심 프로세스와, 특히 상악(위턱)과 하악(아래턱) 모두에 환자 맞춤형 금속판을 사용하는 이유를 객관적인 데이터와 함께 설명해 드리고자 합니다.

기존 양악수술과 3D 디지털 양악수술의 차이

과거의 양악수술은 2차원 엑스레이와 석고 모델에 의존하여 수술 계획을 수립했습니다. 반면, 디지털 양악수술은 컴퓨터 기술을 접목하여 수술의 정밀도를 높이는 방식을 말합니다. 이 과정은 크게 3단계로 나뉩니다.

3차원 CT 촬영: 환자의 얼굴 뼈를 입체적으로 분석하여 신경선의 위치와 뼈의 두께 등 정확한 해부학적 정보를 얻습니다.
디지털 양악수술을 위한 3차원 CT 촬영
가상 수술 계획(CAD): 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 턱뼈의 이동량, 회전 각도, 절골 위치 등을 계산하고 최적의 수술 계획을 수립합니다.
CAD프로그램을 이용한 디지털양악수술계획 시뮬레이션
맞춤형 제작: 환자의 뼈 형태에 딱 맞는 수술 가이드와 금속판 등을 3D 프린팅 기술로 제작합니다.
디지털 양악수술을 위한 환자맞춤형금속판제작

많은 분이 단순히 CT를 찍고 시뮬레이션을 하는 것만을 '디지털 양악'이라 생각하기 쉽습니다. 하지만 진정한 의미의 디지털 수술은 "계획된 수치 그대로, 실제 수술 현장에서 오차 없이 실행하는 것"까지 포함되어야 합니다.

웨이퍼와 맞춤형 금속판 사용 유무에 따른 '양악수술종류'

양악수술방법은 수술 중 턱뼈의 위치를 무엇을 기준으로 이동시키느냐에 따라 크게 두 가지 종류로 분류할 수 있습니다.

Type 1 (웨이퍼 방식): 치아 사이에 무는 교합 유지 장치(웨이퍼)만을 사용하여 턱의 위치를 잡는 방식입니다.
Type 2 (웨이퍼 + 맞춤형 금속판 방식): 웨이퍼와 함께, 환자의 뼈 모양에 완벽하게 맞게 제작된 '맞춤형 금속판'과 '가이드'를 사용하는 방식입니다.

저는 수술의 정밀도를 극대화하기 위해 Type 2 방식을 지향하며, 특히 상악뿐만 아니라 움직임이 많은 하악까지 모두 맞춤형 금속판을 사용하여 수술을 진행하고 있습니다.

3D 프린팅 웨이퍼와 환자 맞춤형 금속판, 드릴링 가이드이미지 설명: 환자의 골격 데이터에 맞춰 3D 프린팅으로 정교하게 제작된 수술용 웨이퍼와 상·하악 맞춤형 금속판, 그리고 정확한 위치를 잡아주는 드릴링 가이드의 모습입니다 — **3D 프린팅 웨이퍼와 환자 맞춤형 금속판, 드릴링 가이드이미지 설명:** 환자의 골격 데이터에 맞춰 3D 프린팅으로 정교하게 제작된 수술용 웨이퍼와 상·하악 맞춤형 금속판, 그리고 정확한 위치를 잡아주는 드릴링 가이드의 모습입니다

왜 '상하악 맞춤형 금속판'이 필요한가? (웨이퍼의 한계)

일반적으로 사용되는 웨이퍼(Wafer)는 치아와 치아 사이에 물리는 장치입니다. 즉, '치아'를 통해 간접적으로 '턱뼈'의 위치를 잡는 방식입니다. 하지만 이 방식에는 구조적인 한계가 존재할 수 있습니다.

미세 오차의 증폭: 치아 위치에서의 아주 미세한 오차가, 지렛대 원리처럼 턱뼈(골격) 끝부분에서는 큰 오차로 증폭될 수 있습니다.
웨이퍼 오차 증폭 원리 도식이미지 설명: 치아(웨이퍼) 위치에서 발생한 미세한 오차가 턱관절 및 뼈의 끝부분으로 갈수록 지렛대 원리에 의해 증폭되어 나타날 수 있음을 보여주는 도식
제작 오차: 웨이퍼 자체의 재료적 특성상 미세한 오차가 발생할 수 있습니다.

반면, 환자 맞춤형 금속판은 치아가 아닌 '골격(뼈)'을 기준으로 직접 고정하는 장치입니다. 수술 전 시뮬레이션 단계에서 뼈에 구멍 위치를 미리 계획하고, 실제 수술 시 그 위치에 금속판이 정확히 안착하는지를 확인합니다.

이는 집도의가 수술 중에 "계획대로 뼈가 이동했는지"를 뼈 레벨(Bone-level)에서 직접 검증할 수 있는 방법이며, 수술실에서의 네비게이션 역할을 수행합니다.

양악수술시 왜 '상하악 맞춤형 금속판'이 필요한가? (웨이퍼의 한계): 환자맞춤형금속판은 양악수술시 뼈레벨에서 직접 검증할수 있는 방법이며, 수술실에서의 네비게이션 역할을 합니다

객관적 데이터로 보는 정확도 차이

실제로 웨이퍼만 사용했을 때(Type 1)와 맞춤형 금속판을 함께 사용했을 때(Type 2)의 수술 결과를 비교 분석해 보았습니다.

제가 집도한 케이스들의 데이터를 분석한 결과, 상하악 맞춤형 금속판(Type 2)을 사용했을 때 수술 계획과의 오차가 평균 0.27mm 더 감소하였으며, 오차의 편차(변동성) 또한 유의미하게 줄어든 것을 확인할 수 있었습니다.

정확도 비교 결과값 그래프이미지 설명: 웨이퍼만 사용한 방식(Type 1) 대비, 맞춤형 금속판을 병행한 방식(Type 2) 적용 시 수술 오차 범위가 평균 0.27mm 감소하여 계획에 더 근접했음을 보여주는 비교 데이터 — **정확도 비교 결과값 그래프이미지 설명:** 웨이퍼만 사용한 방식(Type 1) 대비, 맞춤형 금속판을 병행한 방식(Type 2) 적용 시 수술 오차 범위가 평균 0.27mm 감소하여 계획에 더 근접했음을 보여주는 비교 데이터

물론 숙련된 집도의라면 웨이퍼 방식만으로도 훌륭한 결과를 낼 수 있습니다. 하지만 양악수술방법에 있어 변수를 최소화하고 일관된 결과를 얻기 위해서는 맞춤형 금속판을 사용하는 것이 유리하다는 결론에 도달했습니다. 이를 위해 저는 상악은 물론, 하악에도 이를 적용하여 수술의 안전성을 이중으로 확보하고 있습니다.

수술 후 검증의 중요성 (STL 중첩 분석)

그렇다면 맞춤형 금속판이 양악수술의 완성도를 높이는 데 유리하다는 것은 어떻게 알 수 있었을까요? 바로 철저한 수술 후 검증 덕분입니다.

수술이 끝난 후, 단순한 2차원 엑스레이만으로는 입체적인 턱뼈의 미세한 오차를 확인하기 어렵습니다. 3D 디지털 양악수술의 완성은 '검증'에 있습니다.

저는 수술 후 CT 데이터를 STL(3차원 이미지 파일)로 변환하여, 수술 전 계획했던 가상 시뮬레이션 데이터와 겹쳐보는(Superimposition) 정밀 분석을 시행합니다. 이를 통해 뼈가 계획된 위치로 정확히 이동했는지, 오차 범위는 얼마인지 정량적으로 확인합니다.