3D 프린팅 귀족수술·고양이수술, 노블캣 보형물 설계와 한계

1. 성형외과 영역에서의 활용 : 귀족수술 & 고양이 수술

이번 연재에서는 미용 수술 중 비교적 많이 시행되는 귀족 수술과 고양이 수술에서 3D 프린터를 활용하는 방법에 대해서 소개 하고자 한다.

귀족수술은 팔자주름 수술이라고도 불리며, 코옆의 팔자주름을 개선시키기 위해 보형물을 삽입하는 수술이다. 주로 많이 사용되는 보형물은 실리콘, 고어텍스, 메드포어, 자가골, 자가진피 등이 사용되는 수술이다. 비교적 간단하기에 코수술과 동시에 또는 안면 윤곽 수술과 동시에 시행되는 경우가 많지만, 보형물 자체의 문제와 해부학에 대한 정확한 이해가 부족한 채로 시행되는 경우, 효과를 보기 보다는 오히려 팔자주름이 심해지거나, 이물감과 비대칭등 많은 부작용을 양산하고 있는 수술이기도 하다.

먼저 팔자주름의 치료 방법에 대해 간단히 표로 정리해 보면 다음과 같다.

이러한 여러 시술과 수술 방법이 있는 이유는 팔자주름의 원인이 한 가지에 국한되지 않고, 여러 원인에 의해 나타나는 현상이기 때문이다. 가장 크게는 뼈의 함몰과 볼 처짐이 원인이 되고, 부가적으로 과다한 표정근의 사용 또한 원인이 되고 있다. 이 부분에 대한 정확한 이해가 있어야 팔자주름 치료에 대한 정확한 전략이 수립될 수 있고, 이러한 이해가 없는 상태에서 시행되는 시술 또는 수술은 환자의 불만족과 부작용을 초래한다고 생각된다.

원문 영상과 사례에서 확인한 핵심 내용

위 사진에서 보듯이 팔자주름은 빨간 원 부위와 파란 원부위가 함께 만드는 주름이다. 이때 빨간 원 부위는 귀족 수술로 호전되는 부위이고, 파란 원 부위는 귀족수술로 호전을 기대하기 어려운 부분이다. 정확히는 Piriform aperture 부위의 함몰과 볼 처짐으로 나타나는 빨간 원 부위는 볼륨의 증가로 어느 정도의 효과를 기대할 수 있지만, 주로 표정주름과 볼 처짐으로 인해 생긴 파란 원 부위는 볼륨 증가시 오히려 어색해지는 표정과 표정을 지을때와 무표정일때의 부자연스러움이 문제가 될 수 있다. 조금은 다른 표현으로 설명한다면, 빨간 원 부위는 정적인(Static) 구조인 반면 파란 원부위는 동적인 (Dynamic) 구조이기에 인위적인 볼륨의 증가는 동적인 부위에서는 어색함을 초래 할 수 있다. 따라서 보형물을 사용한 귀족 수술은 정적인 구조인 빨간 원 부위에 보형물이 국한되어야 하며, 수술 전에 환자에게 파란 원의 동적인 부위에는 효과가 제한적임을 충분히 이해 시켜야 한다.

위 사진은 팔자부위에 작용하는 표정근을 빨간박스로 표시 하였다. 팔자주름은 기본적으로 표정에 의해 생기는 주름이기에 위 사진에서 표시한것과 같은 4가지 근육이 주로 작용하게 된다. 이 4가지 근육 모두 입술을 또는 볼을 외측 상방으로 올리는 역할을 하는 근육이기에 이러한 근육이 작용할때 팔자주름은 심해지게 된다. 이러한 근육이 중요한 이유는 보형물의 삽입이 이 근육 밑으로 이뤄짐에 따라 근육의 움직임에 따라 보형물이 움직일수 있는 가능성 때문이다. 위 사진에서 빨간 선으로 표시된 부분이 실제 외형에서 나타나는 팔자주름의 경계이고, 노란색 표시는 일반적으로 입안, 코안 절개를 통해서 삽입되는 보형물의 위치이다. 하지만, 위 그림에서 알수 있듯이 보형물의 삽입위치는 팔자주름의 개선이라는 목적에 맞으려면, 초록색 위치가 되어야 함을 알수 있다.

위 사진은 실제 귀족 수술이 시행된 환자에게서 촬영된 3D CT 이미지 이다. 왼쪽 사진에서 보이는 빨간 선이 팔자주름이고, 이를 개선하기 위해서는 노란 삼각형 부위에 보형물이 삽입되어야 한다는 것을 볼 수 있다. 오른쪽의 같은 환자의 3D CT 뼈 이미지를 보면 실제 삽입이 되어야 할 위치와는 상관 없이 빨간 삼각형 부위에 보형물이 위치해 있는 것을 볼 수 있다.

뼈에서 보면, 노란별표 모양이 일반적으로 귀족보형물이 삽입되는 piriform aperture 위치이고, 빨간 원 부위는 비순각 교정을 위해 고양이 보형물이 삽입되는 Anterior Nasal spine 위치이다. 오른쪽 사진은 기성 7mm 두께의 보형물이 실제 뼈 모형에 삽입되는 모습을 보여주는 모습이다. 위 사진에서 볼 수 있듯이 위와 같은 큰 보형물을 조각 없이 사용할 시는 잇몸을 뚫고 나올 위험이 존재하고, 상악치아의 치근을 압박할 가능성도 생기게 된다. 또한 보형물의 곡면과 뼈의 곡면이 일치하지 않아 어느 정도는 들뜨게 되고, 이러한 들뜸은 변위나 회전의 원인이 될 수 있다. 이러한 것을 예방하기 위해 고정하는 방법이 사용되지만, 실이나 스크류를 사용하는 고정은 실리콘 보형물이 찢어지는 원인이 되어 보형물의 변위, 회전 뿐만 아니라 변형까지 발생할 위험이 생기게 된다. 이러한 이유로 고어텍스, 메드포어 보형물이 사용되지만, 이들 재료는 재료 비용, 염증, 크기, 조각에 상대적으로 어려움이 있는 것이 사실이다. 또한 기성 보형물은 두께나 크기에 제한이 있어 필요시 두장을 겹쳐 넣는등의 방법이 사용되지만, 이럴 경우 이물감이나, 변형, 보형물 경계가 만져지는 등의 부작용이 증가하게 된다. 또한 팔자 부위를 원하는 만큼 높일 경우 상대적으로 Anterior Nasal Spine이 꺼져 보여 어색한 인상을 만들게 된다.

위 사진은 기존 실리콘 보형물을 사용하여 시행된 귀족 수술과 고양이 수술의 예이다. 측면 엑스레이에서 Anterior Nasal Spine 부위에 실리콘으로 보이는 보형물이 관찰되며, 3D CT Sagittal View에서 역시 빨간 화살표와 같은 실리콘 보형물이 관찰된다. 또한 3D 입체 영상에서도 빨간 화살표 부위의 실리콘 보형물과 파란 원 부위의 비대칭으로 삽입된 실리콘 보형물이 관찰 된다. 실제 수술과정에서 제거된 보형물의 모습은 우측 아래 사진과 같이 높이 확보를 위해 두겹으로 귀족보형물을 사용하였고, 고양이 수술을 위해서 코 수술에 사용되는 보형물을 잘라서 사용한 것을 볼 수 있다.

위 환자에서 3D 프린터를 활용한 보형물 제작을 시도 하였고, 5조각의 보형물이 아닌 한 조각의 3차원 구조적으로 안정적인 보형물을 만들 수 있었다.

위 사진과 같이 3D CT에서 얻어진 데이터를 통해서 환자의 뼈 모양을 출력한 후 뼈에 딱 맞는 귀족 보형물과 고양이 보형물이 합쳐진 한 조각의 보형물을 제작하였고, 수술은 입안 절개를 통해서 간단하게 삽입 되었다.

수술 계획·결과와 백정환 원장의 임상 판단

수술 전 3D CT 의 붉은 화살표 부위와 같은 보형물이 들뜨는 현상이 기존 보형물에서는 관찰되는 반면, 3D Fit 보형물은 뼈와 정확히 맞게 위치하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 구조적 안정감은 별도의 고정 없이도 이탈이나 변이를 예방 할 수 있게 되었다.

비순각 교정은 고양이 수술이라 하여, 시행되는 수술로 단순한 비순각의 교정을 위해 사용 되는 것이 일반적이었다. 하지만, 위와 같은 귀족수술과 고양이 수술이 결합될 경우 상악이 후퇴되어 만들어지는 주걱턱 느낌과 오목한 안면부의 느낌을 비교적 간단한 수술로 교정할 수 있게 되었다.

수술 전후 사진에서 보듯이 상악의 함몰은 하악이 전진된 듯한 느낌을 주고, 전체적으로는 오목한 안면부의 느낌을 주게 된다. 이럴때 일반적인 해결 방법은 상악을 돌출 시키는 수술을 하거나 상악 전진과 하악 후진을 조합한 양악 수술 만이 유일한 대안으로 생각되었다. 하지만, 수술시간이 상대적으로 길고, 회복 기간도 굉장히 긴 단점이 존재 해왔다.

측면 전후 사진에서 보듯이 상악의 보형물을 통한 전진만으로 주걱턱 느낌과 안면부의 오목한 느낌이 많이 개선 되는 것을 볼 수 있으며, 전체적인 얼굴의 입체감을 얻을 수 있게 되었다.

위 환자의 경우에서 처럼 전면에서 보이는 상악의 후퇴된 모습과 팔자주름의 모습은 귀족 수술과 고양이 수술이 결합된 보형물로 비교적 간편하게 개선을 시킬수 있었다.

사면의 모습에서도 상악이 꺼져 있어서 관찰되는 비순각의 문제도 교정이 가능하며, 약간 들린듯한 입술의 느낌도 개선이 이뤄 질수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 측면에서도 팔자주름 및 비순각의 개선이 동시에 이뤄진 것을 볼 수 있고, 주걱턱처럼 오인되던 느낌도 보형물 삽입 만으로 개선된 수술 후 결과를 얻을 수 있었다.

이전에도 이러한 목적으로 시행된 수술이 전혀 없었던 것은 아니다. 미니 양악이라는 이름으로 귀족 수술과 턱끝 후진을 조합하는 수술 방법도 있었고, 상악 전진을 목적으로 실리콘과 늑연골을 동시에 삽입하는 수술도 진행되었던 것이 사실이다.

실재환자에서 사용된 보형물과 늑연골의 모습이다. 기성 실리콘 보형물과 늑연골을 조합하여 수술을 시행했지만, 실리콘은 비대칭으로 삽입된 결과를 만들었고, 딱딱한 늑연골은 뼈의 곡면과 맞지 않아 들뜬채로 연부조직내에 삽입되어 만졌을때 이리 저리 움직이는 불편함을 초래했던 경우이다.

3D프린터를 활용한 보형물 제작은 이처럼 기존의 수술을 보다 환자 맞춤형보형물로 개선시키는 효과가 있고, 이러한 효과는 수술 결과를 보다 안정적으로 만들고 보형물 관련 부작용을 줄이는데 도움을 줄수 있다고 생각된다.