선천적 또는 후천적 원인에 의해 양쪽 다리의 길이가 2cm 이상 차이를 보여 골반 등 신체에 문제가 발생할 때 다리뼈의 길이와 모양을 바꾸는 ‘골연장’ 치료를 시행한다.

사고나 질병으로 뼈 일부분이 사라진 경우 원인을 알 수 없는 ‘하지부동’, 뼈가 짧아지고 휘어지는 희귀난치성 질환, 또는 친구들과 비교했을 때 현저하게 키가 작은 저신장증 등으로 인한 키수술에도 해당된다.

팔다리의 길이를 수술로 늘리는 골연장 치료법은 환자에게 만족감을 주지만 연장한 부위의 뼈가 형성되지 않는 ‘불유합’ 또는 ‘지연유합’이 합병증으로 나타날 수 있다. 통계에 따르면 전체 골연장 수술 환자의 약 2~10% 가량이 불유합 증세를 겪는다.

만약 뼈가 형성되지 않는다면 광범위한 뼈이식 수술이 필요하고 장기간의 회복기간이 필요하기에 불유합은 골연장 수술에서 매우 심각한 합병증으로 분류된다.

최근 골연장술을 받은 환자에게 농축골수세포와 혈소판풍부혈장을 주입하는 생물학적 골형성 촉진방법을 사용함으로써 불유합이라는 난제를 극복할 수 있는 방안이 고안됐다.

연세의대 정형외과학교실 이동훈 교수팀은 2010년부터 2011년까지 여러 원인으로 하지 연장술을 받은 환자 20명(총 40례)에 대한 생물학적 골형성 촉진방법의 유용성 비교 논문을 발표했다.

연구팀은 환자들을 무작위로 생물학적 골형성 촉진방법을 시행한 10명(총 20례, 실험군)과 자연스럽게 회복단계를 밟은 10명(총 20례, 대조군)으로 분류해 수술로 연장시킨 부위의 새로운 뼈 생성 속도를 비교 분석했다.

실험군에는 각각 환자의 골반에서 추출한 골수세포와 말초혈액에서 뽑은 혈소판풍부혈장을 농축한 후 주사기를 이용해 주입하는 방식을 적용했다.

평균 28개월여 동안의 추적관찰 결과 농축골수세포와 혈소판풍부혈장을 주입한 실험군 환자들의 골형성 정도가 자연회복 단계를 거친 대조군 환자들에 비해 유의하게 높은 것으로 나타났다.

골형성 정도는 1cm의 피질골 조직이 재생되는데 얼마만큼의 시간이 소요되는지 측정해 판단했다.

하지연장술을 시행한 부위 앞쪽 피질골에서 실험군은 평균 1.14개월 만에 1cm의 골형성 정도를 보여 대조군의 1.47개월보다 우월(p<0.01) 했다. 이외에도 뒤쪽 피질골, 안쪽 피질골, 측면 피질골 모두 골형성 정도가 실험군이 대조군을 유의한 수준에서 앞섰다.

특히 1cm당 체중부하를 유지하는 데 걸리는 시간에서 실험군은 0.89개월을 보여 대조군의 1.38개월을 크게 앞섰다.(P<0.01) 이는 농축골수세포와 혈소판풍부혈장을 주입한 실험군이 대조군에 비해 36%나 더 빨리 체중을 부하할 수 있음을 증명하는 것이다.

이동훈 교수는 “골수세포는 환자의 골반에서 추출하고, 혈소판풍부혈장은 말초혈액을 뽑아 농축한다. 골수세포에는 뼈로 분화될 수 있는 조상세포(일종의 줄기세포)가 많기에 세포들을 농축하며, 혈소판 풍부혈장에는 이런 세포들이 잘 활동할 수 있도록 만드는 여러 가지 신호물질들이 많다. 두 성장 촉진 성분이 결합돼 재생 상승효과를 보는 것으로 보인다”고 말했다.

연구팀은 골연장술의 고질적인 합병증인 불유합을 방지할 수 있는 농축골수세포를 이용한 치료법이 골연장술 분야에서 처음으로 임상증명을 받았기에, 향후 골연장술의 합병증을 줄이고 치료성과를 높이는 데 기여할 것으로 내다봤다.

연구팀이 발표한 논문은 북미 골연장변형교정학회에서 우수논문으로 채택됐으며 A급 정형외과 SCI학술지인 CORR(Clinical Orthopaedics and Related Research IF 2.765) 최근호에 ‘Bone Marrow Aspirate Concentrate and Platelet-rich Plasma Enhanced Bone Healing in Distraction Osteogenesis of the Tibia’(골연장술에서 농축골수세포 및 혈소판풍부혈장을 이용한 골형성 촉진방법)으로 게재됐다.