인공관절 감염, 환자를 다시 고통으로

인공관절 수술은 퇴행성 관절염 환자나 노인들에게 삶의 질을 크게 개선시켜주는 치료법입니다. 하지만 수술 후 감염이 발생하면 환자는 장기간의 항생제 치료를 받아야 하고, 이식한 인공관절을 제거해야 하는 상황에 놓입니다.

현재는 감염 치료를 위해 티타늄 인공관절을 제거한 후, 최소 6개월 동안 아무런 보형물 없이 지내야 합니다. 이 기간 동안 환자는 통증에 시달리고, 관절 부위에 따라 보행이 불가능해집니다. 빈 공간에는 혈종이나 2차 감염 위험이 있으며, 근육 위축도 진행됩니다.

3D 프린팅으로 만든 항생제 보형물

브라질 파라나 가톨릭대학교(PUC-PR) 연구팀은 이 문제를 해결할 생분해성 임시 인공관절을 개발했습니다. 보건과학 대학원의 펠리페 프란시스코 투온(Felipe Francisco Tuon) 교수가 이끄는 연구팀은 플라스틱 폴리머 소재에 항생제를 결합한 보형물을 3D 프린터로 제작했습니다.

이 임시 보형물은 감염 치료 기간 동안 제거한 인공관절을 대신하여 삽입됩니다. 항생제가 감염 부위에 직접 작용하면서 치료 효과를 높이고, 환자는 관절 기능을 유지할 수 있습니다. 감염이 완치되면 다시 영구적인 티타늄 인공관절로 교체하는 방식입니다.

임상시험 단계, 15명 환자 시술 완료

현재까지 쿠리치바의 카주루 대학병원에서 15명의 고관절 인공관절 환자가 이 임시 보형물을 시술받았으며, 초기 결과는 긍정적입니다. 연구팀은 내년에 무릎과 어깨 인공관절 환자를 대상으로 한 임상시험을 확대할 계획입니다.

투온 교수는 "현재 브라질 공공의료체계(SUS)에는 접근 가능한 항생제 함유 임시 보형물이 없다"며 "기존 제품들은 수입품이고 가격이 매우 높다"고 설명했습니다.

3D 프린팅 기술의 장점도 크습니다. 표준화된 모델을 저비용으로 대량 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 환자별 맞춤형 제작도 가능합니다. CT 촬영 데이터를 바탕으로 환자의 해부학적 특성에 맞는 보형물을 설계할 수 있습니다.

전국 보급 준비 중

연구팀은 브라질 국가과학기술개발위원회(CNPq)로부터 300만 헤알(약 6억 원) 규모의 연구비를 확보했습니다. 이 자금으로 3D 프린팅 생산 시설을 확충하여, 브라질 전역의 공공병원에 보형물을 공급할 계획입니다.

투온 교수는 "프로젝트에 참여하고자 하는 모든 병원에 보형물을 제공하는 것이 목표"라며 "현재 우리는 수년 치의 보형물을 생산할 수 있는 역량과 재료를 보유하고 있다"고 밝혔습니다.

의료 접근성 개선 기대

이 기술이 상용화되면 감염으로 인한 재수술 위험을 낮추고, 환자의 치료 기간 중 삶의 질을 크게 개선할 것으로 기대됩니다. 특히 고가의 수입 제품에 의존하던 상황에서 저비용 국산 대안이 생긴다는 점에서, 공공의료 시스템의 부담도 줄어들 전망입니다.