​코막힘‧수면장애 유발하는 휘어진 코, 3D프린팅으로 고친다

만곡된(휘어진) 코 연골 구조를 연골 특성과 유사하고 생체 적합성이 뛰어난 3D 프린팅 지지체로 치료한 새로운 ‘비중격 만곡증’ 의료기술이 나왔다.

김성원·김도현 가톨릭대학교 서울성모병원 교수와 황세환 부천성모병원 이비인후과 교수는 이 같은 연구결과를 25일 공개했다.

사람 코 중앙에 수직으로 위치해 콧구멍을 둘로 나누는 칸막이인 비중격은 대부분 약간씩 한쪽으로 휘어져 있다. 이로 인해 코막힘‧수면장애 등 질환이 동반되면 비중격 만곡증이라 부른다.

알레르기 비염과 더불어 만성 코 질환중 하나인 비중격 만곡증은 정도의 차이는 있지만 일반인 약 70%가 갖고 있는 질병이다. 건강보험심사평가원에 따르면 2016년 5만명이 넘는 사람이 비중격 만곡증으로 수술을 받았다.

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연구팀은 2016년 7월 1일부터 2017년 6월 30일까지 서울성모병원과 부천성모병원에 비중격 만곡증으로 코의 외형적 변형까지 진행된 비중격 미단(끝부분) 만곡 환자 20명을 비중격 교정술로 치료했다.

환자 나이는 18~74세고, 80%인 16명이 남자였으며, 코증상 점수 평가 (Nasal Obstruction Symptom Evaluation scores) 점수가 20점이 넘는 지속적인 코막힘 환자였다.

연구팀은 수술로 휘어진 비중격을 교정 후, 끝에 부목으로 삽입해 지지할 인공 보형물을 3D 프린터로 제작했다. 기존 실험을 통해 연골 특성과 유사한 특성을 가질 수 있게 제작했으며, 생체 적합성을 위해 생체에서 분해되는 폴리카프로락톤(PCL, Polycaprolactone)을 원료로 프린팅했다.
 

합성 미세구조 PCL 삽입물 [사진=가톨릭대 서울성모병원]

그 결과, 수술 후 합병증이 없었고, CT 검사와 음향을 비강 내로 쏘아 보내 비강 내 단면적을 구하는 음향비강통기도 검사결과에서도 좌우 비강 차이가 수술 전과 수술 후 12주에서 유의하게 개선됐다. 또 코가 휜 정도를 나타내는 비중격 편위 각도도 유의하게 개선됐다.

주관적인 통증 강도를 평가하는 VAS(visual analog scale) 결과, 환자 전반적인 만족도는 평균 100점 중 90.90점, 수술자의 재료 이용 편의성은 평균 100점 중 88.30으로 높게 조사됐다.

비중격 만곡증은 흔히 다쳐서 생겼다고 생각하기 쉽지만, 선천적 혹은 성장하면서 휘어진다. 비중격이 휘게 되면, 코뼈나 얼굴뼈에도 영향을 줘 외관상으로도 삐뚤게 보이는 외형변형까지 초래한다.

증상으로는 비중격이 휘어져 있어 한 쪽 코가 막히고, 비중격 만곡증이 오래 되면 넓은 쪽 코도 비후성비염이 생겨 같이 막히게 된다. 코가 막히면 두통, 집중력 저하를 호소하고, 입을 벌리고 입으로 숨을 쉬게 돼 목이 자주 마르고 통증이 생긴다.

때문에 축농증 등 만성 코 질환이 없어도 항상 코가 막히고, 목에 가래 같은 것이 있다고 느낄 수 있다. 심한 코골이와 수면장애, 주의산만, 코 주위 통증, 기억력 감퇴 등이 수반되기도 한다.

비중격 교정술은 휘어진 비중격 연골과 골부를 일부 절제하고 제 위치로 고정한 후 필요에 따라 부분적으로 재건하는 외과적 수술법이다. 코 끝 부분에 만곡이 있는 경우 교정이 쉽지 않고, 자가 연골이나 골을 부목으로 사용하려 해도 대부분의 경우 휘어진 상태라 똑바른 부위를 확보하기 어려웠다.

또 비중격 미단(끝부분) 교정은 자가 연골로 치료가 어려워 다양한 소재의 인공 지지체가 시도됐으나, 너무 두꺼워 코를 좁게 만들거나, 조작이 어려운 소재도 있어 생적합성이 떨어져 수술 후 염증이 생기는 등 어려움이 있었다.

김도현 교수는 “이번 연구결과 3D 프린팅을 이용해 균일화된 합성 미세구조 PCL 삽입물은 부목으로서 얇은 두께를 가지면서도 적절한 기계적인 강도가 있어 봉합하기도 쉽다”며 “수술 후 환자 코 안에 훌륭한 생적합성을 보여 향후 다양한 두개안면 재건 분야에도 임상적으로 활용될 것”이라고 말했다.

김성원 교수는 “비중격 만곡증이 있다고 해서 반드시 수술이 필요하지는 않다”며 “코에 분무하는 스테로이드제 등 대증치료를 2주정도 진행해도 코막힘, 안면통증 등 증상이 생겨 일상생활에 불편함이 있을 때 수술 치료를 진행하기 때문에 전문의와 상담이 필요하다”고 강조했다.

이번 연구는 이비인후과 분야 세계적 학술지인 ‘미국 의학회지-이비인후과 (JAMA Otolaryngology-Head and Neck Surgery)’ 2018년 12월호에 게재됐다.