애니메디솔루션, 단축형 상완 스템 생체역학 분석 결과 국제학술지 게재

[정희석 기자]

[라포르시안] 애니메디솔루션(대표 김국배)은 자사가 공동 참여한 연구 결과가 세계적 정형외과 학술지 'Journal of Orthopaedic Research' 최신 호에 게재됐다고 21일 밝혔다.

해당 연구는 역행성 인공견관절 치환술(rTSA)에서 널리 사용되고 있는 단축형(curved short) 상완(humerus) 스템의 정렬 상태와 골밀도(BMD)가 상완골 근위부의 응력 분포·스트레스 실딩(stress shielding)에 미치는 영향을 정량적으로 분석한 내용이다.

단축형 상완 스템은 골 보존 효과 스트레스 실딩 감소 재치환 수술 때 용이성 등 장점으로 역행성 인공견관절 수술에서 사용이 증가하고 있다. 그러나 길이가 짧은 구조적 특성으로 인해 수술 중 정렬 이상(varus·valgus)이 발생할 위험이 상대적으로 높으며, 특히 골다공증 환자에서 이러한 생체역학적 영향이 더욱 크게 작용할 수 있다는 우려가 제기돼 왔다.

이번 연구에서는 정상 골밀도(BMD –1.2)·골다공증(BMD -2.8) 조건의 상완골 CT 데이터를 기반으로 단축형 상완 스템을 중립(neutral) 내반(varus) 외반(valgus) 정렬로 가상 삽입한 후 유한요소해석(Finite Element analysis)을 통해 피질골과 해면골의 응력 분포를 정밀 분석했다.

분석 결과 내반 정렬에서는 상완골 근위 외측(proximal-lateral) 부위에서 가장 큰 스트레스 감소가 관찰됐으며, 특히 골다공증 조건에서는 최대 약 55% 이상의 응력 감소가 확인됐다.

또한 외반 정렬 때에는 근위 내측(proximal-medial) 뿐 아니라 근위 외측 부위까지 광범위한 스트레스 실딩이 발생했다. 이러한 변화는 골다공증 조건에서 정상 골밀도 대비 더욱 심화하는 양상을 보였으며 이는 실제 임상에서 관찰되는 상완골 근위부 골흡수 패턴과 높은 일치도를 나타냈다.

특히 연구진은 "단축형 상완 스템을 사용하는 역행성 인공견관절 수술에서 정확한 정렬 유지가 스트레스 실딩을 최소화하는 핵심 요소이며, 특히 골다공증 환자에서는 작은 정렬 오차도 골 흡수 위험을 크게 증가시킬 수 있다"고 강조해 단축형 스템의 장점을 극대화하기 위해서는 수술 중 정밀한 정렬 가이드가 필수적임을 시사했다.

애니메디솔루션은 해당 연구를 통해 환자 맞춤형 3D 수술 가이드 및 디지털 수술 계획 기술이 기존에 주로 글레노이드에 집중되던 적용 범위를 넘어 상완 영역까지 확장될 필요성을 과학적으로 뒷받침했다고 평가했다.

김국배 대표는 "이번 연구 성과를 기반으로 상완 스템용 환자 맞춤형 수술 가이드 개발, 정형외과 의료진과의 임상 협력 연구 확대, 인공지능(AI)·3D 프린팅 기반 정밀 수술 솔루션 고도화를 추진할 계획"이라고 밝혔다.

<저작권자 Copyright ⓒ 라포르시안 무단전재 및 재배포 금지>