올소치과 권민수 원장의 '건강한 턱 아름다운 얼굴' 이야기

환자의 단층사진(CT나 MRI) 정보와 3차원 재구성 프로그램을 이용하면, 촬영된 구간의 구조물을 재구성해서 촬영된 단면 뿐만 아니라 임의로 설정된 어느 단면도 재구성된 화면에서 관찰 할수 있습니다.

예전에 포스팅한 적이 있는데, 턱교정수술을 위해 촬영된 CBCT 영상을  DICOM file 형식으로 저장해서, 이미지 재구성 프로그램을 사용하면 환자의 상태를 훨씬 더 정확히 파악할 수 있습니다.

관련된 이전글[2013/07/18 - 정밀한 턱교정수술을 위한 준비 - CT, 컴퓨터단층촬영]

또한 가상수술이 가능한 프로그램을 사용하면 가상의 공간에서 환자의 얼굴뼈를 잘라보고 이동시켜 볼수 있습니다.

 예전에는 턱교정수술의 치료계획을 세울때 두부방사선계측 사진을 이용해서 얼굴 뼈의 윤곽을 종이에 옮겨그려서 이것을 잘라 여러방향으로 이동시켜보면서(Paper surgery라고 합니다.) 치료계획을 세웠습니다. Paper surgery를 통한 치료계획의 수립은 아직도 많이 사용되고 있습니다.

 하지만 단층촬영 정보의 3차원 재구성과 3차원 가상 시뮬레이션에 관한 컴퓨터 프로그램의 발달되면서, 2차원의 두부방사선 필름을 이용한 paper surgery 방식을 대신해, 3차원 CT를 이용한 simulation surgery를 이용해서 치료계획을 수립하려는 노력들이 수 년전부터 시도되어 왔습니다.

 이러한 선학들의 노력으로 요즘은 3차원 CT를 이용해 환자의 상태를 진단하고 수술계획을 세울수 있게되었으며 수술에 의한 이동량을 소수점 둘째자리까지 정확하게 표현이 가능한 정도입니다.

 얼굴뼈 자체가 입체라는 당연한 사실을 생각한다면 이러한 기술을 이용한 진단과 치료계획의 수립은 이전의 방식보다 더 정확하고 예지성 높은 결과를 가져올수 있다는 것은 부정할수 없는 사실이되었습니다.

[그림] 수술전 환자의 턱뼈영상과 컴퓨터 프로그램을 이용해 가상수술을 거치 환자 얼굴뼈 영상. CBCT와 3차원 관련 프로그램을 통해 얻을 수 있음.

[그림] 수술전후 영상을 중첩해서 수술 직후 골격의 변화량을 정확히 예상할수 있음.

-건강한 턱 아름다운 얼굴 이야기, Dr.권민수-

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얼굴뼈 수술에 있어서 방사선사진(X-ray사진)은 매우 중요한 자료입니다.

턱교정수술을 위해서는 정면과 측면의 두부방사선계측사진을 많이 이용하고 있습니다.

특히 턱교정수술 같이 얼굴뼈를 잘라 새로운 위치로 이동시켜야 하는 수술의 경우에는 얼굴뼈 구조를 파악하는 것 뿐만아니라, 환자의 상태를 진단하고 치료계획을 수립하는 것에도 아주 중요하지요.

[사진] 환자의 옆모습과 앞모습을 촬영한 두부방사선계측사진.

또한 치아의 상태나 턱뼈의 상태를 개괄적으로 알아보기위해 아래와 같은 '파노라마사진'도 함께 이용합니다.

수술을 준비하는 의사들은 이러한 두부방사선계측사진과 파노라마사진은 2차원 영상으로도 많은 정보를 얻을 수 있지만, 더 정확한 얼굴뼈의 정보를 얻기 위해서는 '단층촬영'된 얼굴뼈  CT가 필요합니다.

[사진] CBCT로 촬영된 환자의 얼굴뼈 단층사진

CT(computed tomography, 컴퓨터단층촬영)는 환자얼굴의 단층 정보를 제공하기 때문에 2차원 영상으로 볼수 없었던 부분을 볼수 있게되고 2차원 방사선사진에서 어쩔수 없이 발생하는 영상의 확대가 없기 때문에 구조물의 정확한 길이와 크기를 알수 있어서 구강악안면외과 의사에게 환자 상태의 정확한 정보를 제공합니다.

기존에는 Multi-detector CT(MDCT)를 많이 사용했습니다.

CT는 의사에게 중요한 정보를 제공하는 필수적(?)인 검사이긴 하지만, MDCT가 매우 고가이고, 방사선조사량이 일반 방사선사진에 비해 높은 단점이 있습니다. 또한 촬영기기의 크기가 커서 대학병원 같은 '큰병원'에서 주로 사용합니다.

요즘은 구강악안면외과에서 얼굴뼈 전용으로 찍을 수 있는 CT, Cone Beam CT(CBCT)를 많이 이용하는데, CBCT는 MDCT에 비해 방사선조사량이 적고 촬영기기의 크기가 작고, MDCT보다는 저렴합니다. (저렴하다해도 2-3억원 정도....--;)

[사진]MDCT(A)와 CBCT(B). MDCT는 CBCT에 비해 촬영기기의 크기가 크고 누워서 촬영하는 반면, CBCT는 앉아서 혹은 서서 촬영하게 된다.

[사진] DICOM파일로 저장된 단층사진 정보를 3차원 재구성 프로그램을 사용해서 시각화 한 모습.

CBCT는 방사선조사량을 최소로 얼굴뼈 단층 정보를 얻을 수 있습니다. 또 촬영정보는 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine, 의료용 디지털 영상 및 통신)이라는 컴퓨터확장자로 저장되어 3차원 재구성 프로그램을 이용하면 환자의 얼굴뼈의 정보를 단층뿐만 아니라 입체적으로도 파악할수 있습니다. 

 환자의 3차원 컴퓨터 단층사진 정보를 가지고 수술하는 것은, 마치 예전에 종이 지도를 가지고 목적지를 찾아갔던 것 대신에 3D 지도를 가지고 목적지를 찾아가는 것으로 비교될 수 있습니다.

CT를 통해 얻은, 환자의 대한 입체적이고도 다각적인, 정보는 수술을 하는 의사들에게 정말 많은 도움을 주고 있으며, CT촬영 검사는 정밀한 턱교정수술을 위해 이제는 거의 필수적인 과정이 되었습니다.

[그림] 3차원 지도.(출처:Google map)

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턱교정수술, 특히 위턱과 아래턱을 동시에 수술하는 '양악수술'의 경우에는

환자 개개인의 상태에 따른 정확한 진단과 수술계획 수립이 매우 중요합니다.

관련된 이전글[2012/05/08 - 양악수술-兩顎手術, Two-jaw surgery, Bi-jaw surgery]

수술계획이 수립되면 이 계획을 수술에 정확히 반영하기 위한 과정이 필요한데,

이를 위한 작업이 모형수술(model surgery)입니다.

 모형 수술을 위해서는 교합기에 마운팅(mounting)된 환자의 치아 모형과 수술에 필요한 골격의 이동량을 계산한 '설계도'가 필요합니다. - 교합기(articulator)는 우리 머리에서 치아를 담고있는 턱뼈의 움직임을 재현하기 위한 기구입니다.

 수술전 환자의 구강상태를 교합기 상에 재현한 후에 이를 계획한 수술량 만큼 3차원적 이동(전후좌우 또는 회전이동)을 시켜서 계획한 상태로 치아의 모형을 위치시키게 됩니다. 이 과정을 잘못하게되면 수술계획과 전혀 다른 방향으로 수술이 될 수 있으므로, 정확한 모형수술을 위해서는, 모형수술에 대한 확고한 개념과 많은 경험이 필요하게 됩니다.

 모형수술을 통해 이동된 턱뼈의 상태를 인기하여 플라스틱 상태의 수술용 장치(surgical wafer)를 만들게 됩니다. 구강악안면외과의사는 이 수술용 장치를 이용해서 수술방에서 환자의 턱뼈를 수술전 계획한대로 정확히 이동시키게 됩니다.

[그림] 교합기에 마운팅된 치아모형에 놓여진 수술용 장치.(화살표)

 수술용 장치는 위 사진에서 보이는 것과 같이 간단한 플라스틱 조각이지만,

이 간단한 조각은, 턱뼈를 이동시키는 설계도가 녹아있는, 아주 중요한 장치입니다.^^

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