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스카이브 제공

정형외과 의료기기 전문 기업 ㈜스카이브가 고려대학교 정형외과 박형준 교수팀과의 공동 연구를 통해 개방형 근위 경골 절골술(OWHTO)에서 금속 블록(Metal Block)이 갖는 생체역학적 효용성을 과학적으로 규명하는 데 성공했다.

이번 연구 성과는 바이오공학 분야의 권위 있는 국제 학술지 'Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (SCIE, IF 4.8)'에 게재되며, 금속 블록이 단순 보강재를 넘어 수술 예후를 결정짓는 핵심 요소임을 세계적으로 인정받았다.

근위 경골 절골술(OWHTO)은 퇴행성 관절염 환자나 휜다리(O다리) 환자의 하지 정렬을 교정하는 수술로 널리 시행되고 있다. 그러나 수술 과정에서 절골 부위가 벌어지며 불안정성이 발생하거나, 지지대 역할을 하는 '경첩(Hinge)'에 골절이 발생할 경우 수술 실패로 이어질 위험이 상존했다. 이를 보완하기 위해 금속 블록(Metal Block) 삽입이 시도돼 왔으나, 그 구체적인 역학적 원리와 정량적인 효과에 대한 검증은 미흡한 실정이었다.

이에 스카이브와 고려대 연구팀은 62세 여성 환자의 CT 데이터를 기반으로 정밀한 근위 경골 3D 모델을 구축했다. 연구팀은 단일평면 및 이중평면 등 다양한 절골술 시나리오와 3가지 유형의 힌지 골절 상황을 설정하고, 금속 블록의 유무가 수술 결과에 미치는 영향을 분석했다.

연구 결과 금속 블록은 단순한 빈공간 채움재가 아닌, 수술의 성패를 가르는 핵심적인 지지체임이 밝혀졌다. 금속 블록을 삽입했을 때 절골 부위의 뼈가 미세하게 흔들리는 '미세이동(Micromotion)' 현상이 단일평면 절골술에서는 최대 93.2%, 이중평면 절골술에서는 84~91%까지 획기적으로 감소했다.

또한 임플란트 내구성과 직결되는 응력 분산 효과도 확인되었다. 금속 블록 적용 시 플레이트 파손이 잦은 'D-홀(나사 구멍)' 주변의 최대 응력이 약 14~21% 감소했다. 이는 금속 블록이 하중을 효과적으로 분담하여 임플란트의 피로 파괴 위험을 낮추고 장기적인 수술 안정성을 보장한다는 것을 의미한다.

스카이브는 "이번 연구는 경험적 판단에 의존하던 수술법에 명확한 과학적 데이터를 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다"며 "확보된 생체역학 데이터를 바탕으로 환자 맞춤형 임플란트 설계를 고도화하고, 의료진에게 더욱 신뢰성 높은 수술 솔루션을 제공하는 데 주력하겠다"고 전했다.