유방암 환자의 삶의 질을 높이기 위해 암은 제거하면서도 유방의 형태를 유지하는 유방보존술을 하는데, 맞춤형 수술을 위해 3D 프린터로 수술 가이드 모델을 만들어 실제로 적용한 연구 결과가 최근 발표됐다.

서울아산병원 유방외과 안세현 · 고범석, 융합의학과 김남국(좌로부터) 교수팀은 2015년 12월부터 두 달간 국소 진행성 유방암 환자 5명을 대상으로 먼저 항암 치료 후 3D 수술 가이드 모델을 적용해 수술한 결과, 암이 깨끗하게 제거됐으며 평균 45개월 동안 추적 관찰한 결과 재발 또한 없었다고 최근 밝혔다.

서울아산병원 의료진이 직접 개발해 2015년 말부터 활용되어 온 맞춤형 유방암 수술 가이드 모델은 자기공명영상(MRI) 결과를 바탕으로 제작된 3D 프린팅 모형이다.

환자마다 3D 모델의 모양이 다르며, 수술 시 의사가 환자의 유방 위에 올려놓고 수술 위치를 정확하게 체크할 수 있게 돕는다.

[사진] 환자 맞춤형 3D 수술 가이드 모델 적용 그래픽(좌) 및 실제 사진(우)

지금까지는 수술 직전에 초음파 검사를 하면서 수술 부위를 최종적으로 표시했는데, 항암 치료 후 미세하게 남아있는 종양의 위치를 정확하게 파악하기 힘들었다. 따라서 수술 시 절제해내는 부위가 실제 종양의 범위와 다르거나, 안전한 수술을 위해 광범위하게 절제할 수밖에 없었다.

자기공명영상(MRI) 검사로 초음파 영상보다 더욱 정확하게 유방의 작은 종양까지 확인할 수는 있지만, 검사를 받을 때의 환자의 자세가 수술을 받을 때와 달라져 수술 시 종양의 위치를 정확하게 파악하기 힘들다. 따라서 수술로 절제하려는 암의 위치를 유방에 직접 표시하기 어려웠다.

하지만 MRI 검사 결과를 데이터화해 3D로 제작한 수술 가이드 모델을 활용하면 수술해야 하는 부위를 유방의 피부 위에 정확하게 그릴 수 있고, 수술 직전 마취 후 절제해야 하는 조직의 테두리를 미세침을 통해 미리 염색할 수도 있다.

연구팀은 3D 수술 가이드 모델을 적용해 5명의 국소 진행성 유방암 환자를 수술한 후 평균 45개월 동안 추적 관찰한 결과, 동결절편 조직검사 등 병리학적 검사에서 모든 환자의 암이 완전히 절제된 것을 확인했다. 또한 추적 관찰 기간 동안 재발도 없었을 뿐만 아니라 수술 가이드 모델 사용으로 인한 부작용 역시 없었다.

종양으로부터 절제 부위까지의 거리가 평균적으로 1.2cm 밖에 되지 않아 유방의 모양이 최대한 보존될 수 있게 최소한으로 절제된 것으로 나타났다.

김남국 서울아산병원 융합의학과 교수는 “유방암 수술 가이드 모델은 영상 분할 기술을 활용해 MRI 결과 상에서 암과 암이 아닌 부분을 구분해낸 후 데이터화해 3D 프린터로 정교하게 제작됐다”고 말했다.

고범석 서울아산병원 유방외과 교수는 “이번 논문은 초기 단계의 5명의 환자를 추적 관찰한 결과인데, 그 이후 3D 수술 가이드 모델을 이용한 유방암 수술을 지금까지 총 150여 건 실시했으며 종합적으로 좋은 결과를 보였다”면서 “유방암 환자의 삶의 질을 높이기 위해서는 수술로 암을 제거하면서도 최대한 모양을 유지하는 것이 매우 중요하기 때문에, 수술 효과뿐만 아니라 미용적인 면까지 최대한 유지할 수 있는 수술법을 지속적으로 연구하겠다”고 밝혔다.

한편 서울아산병원 유방외과와 융합의학과, 영상의학과, 종양내과, 병리과 등 다양한 진료과 의료진이 모여 진행된 이번 연구는 국제 학술지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports, IF=4.01)에 최근 게재됐다.