성형외과분야의 3D프린팅 적용사례(창의메이커스 필드)

제 2회 창의메이커스 필드 "3D Printing Medical"의 초청강연 그 첫번째, '성형외과 분야의 3D프린팅 적용사례'를 정리하는 포스팅입니다.

강연은 아산병원 성형외과 최종우 교수님께서 수고해주셨습니다.

성형외과분야에서는 이미 10년전부터 3D프린팅 기술을 임상에 적용해왔으며, 그 실제 예시들을 통해 3D프린팅 기술의 임상 적용사례를 소개해주셨습니다.

선천성 기형을 치료하는데 있어서 3D프린팅 기술은 수술계획을 짜는데 있어서 큰 도움을 준다고 합니다. 

애기들의 머리뼈는 정상적으로 cranial suture로 경계지어진 머리뼈 조각들로 이루어져있습니다. 머리뼈가 조각이 나있어야 뇌가 크면서 머리뼈도 같이 성장으로 하지요. 하지만 craniosyntosis란 병은 이 머리뼈 조각들이 너무 빨리 하나로 융합되면서 생기는 질환입니다. 한마디로 머리뼈가 한덩어리로 굳어져버린다는 것이고 이렇게 되면 뇌가 자라질 못하겠지요.

이럴 때는 두개골을 열어주는 수술이 필요한데, 이때 위와 같이 3D프린팅으로 두개골을 먼저 출력해서 수술을 어떻게 할 것인지 계획을 세울 수 있다고 합니다.

Hypertelorism은 특정 두 기관의 거리가 멀어지는 현상을 뜻하는데, 특히 안구와 안구 사이가 멀어지는 것을 가리키는 경우가 많습니다. 이와 같은 경우 또한 그 거리를 줄여주기 위해 안면골을 절제하는 과정이 들어가는데, 이때도 3D프린팅 기술로 수술계획을 미리 세울 수 있습니다. 

이런 식으로 미간 사이의 뼈를 잘라낼 경우 최종 결과가 어떻게 될지 위와 같이 시뮬레이션할 수 있어 수술 성공률을 높이는데 도움이 된다는 것이지요.

사진은 없지만 상악과 하악의 위치를 잡아주는 과정이 중요한 주걱턱 수술의 경우에는 환자의 두개골, 상악골과 하악골을 3D프린팅한 뒤 이들로 수술을 시뮬레이션해봄으로써 얼마만큼 뼈의 절제가 필요한지, 이식물은 어디에 얼마만큼 필요한지 결정할 수 있다고 합니다.

그리고 3D프린팅 기술은 수술계획을 세우는데 도움이 될 뿐만 아니라, 실제 수술방에서 사용할 수 있는 수술 가이드를 제작하는데도 사용된다고 합니다. 위 사진에서는 환자의 좌측 상악골이 결손되어있는데요. 성형외과에서는 이렇게 상악골이 결손된 경우 환자의 다리뼈를 떼서 그 다리뼈를 잘 조각내어 위와 같이 재건해준다고 합니다. 

이때 다리뼈를 어떤 각도로 조각내는지가 중요하다고 하는데요, 3D프린팅 기술은 이 다리뼈를 조각낼 때 사용할 수 있는 수술용 가이드를 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 수술에 도움이 된다고 하네요. 

3D프린팅 기술은 성형외과분야에서 수술계획을 짜는데 도움을 줄 뿐만 아니라 환자의 뼈 결손 부위의 이식물질 제작에도 도움을 준다고 합니다. 특히 3D프린팅된 티타늄 이식물이 많이 사용된다고 하네요. 

이뿐만 아니라 환자의 뼈 결손부위를 3D프린팅하여 결손부위에 딱 맞게 그물 형태의 티타늄 메쉬를 몰딩한뒤 이 몰딩한 티타늄 메쉬를 수술에 사용함으로써 좋은 결과를 가져오기도 한다네요. 

이런 3D프린팅 기술의 성형외과 임상으로의 적용은 소프트웨어의 서포트가 큰 역할을 했다고 하는데요. 위와 같이 코성형술을 할 때 얼굴 주요 부분의 각도와 길이를 측정해주는 프로그램도 있다고 하구요.

(주)사이버메드(Cybermed)라는 회사에서 제작한 의료 영상 소프트웨어를 사용해서 3D프린팅 기술과 함께 수술 시뮬레이션을 하기도 한답니다. 

참고로, 사이버메드는 국내 최초로 3D 의료 영상 기술을 개발했다고 하구요, 이를 응용하여 아시아에서 처음으로 수술용 가이드 시스템을 시작한 의료 영상 개발 회사라고 하네요. 

허리 척추수술 등에 사용하는 수술재료들을 3D프린팅해서 판매하는 메디세이(Medyssey)라는 회사도 있다고 합니다. 국내회사라고 하네요. 

코어라인 소프트(Coreline Soft)라는 의료 영상 개발 회사도 소개해주셨는데요. 이 회사에서는 위와 같은 소프트웨어 개발 뿐만 아니라 3D프린팅 출력서비스도 함께 시행해준다고 하네요.

이런 식으로 말이지요. 마찬가지로 국내회사입니다. 

3D프린팅 기술이 성형외과에 적용되는 사례들을 소개해주시면서 연사님께서는 3D프린팅 기술은 환자 맞춤형 의료를 실현하는데 큰 도움을 주고 있으며 더욱더 발전하기 위해서는 각 의료분야의 적용 가능 우선순위 결정이 필요하고 3D프린팅 회사의 품질 확보가 매우 중요하며, 이런 신기술 적용을 경제적으로 뒷받침해줄 보험수가 인정이 시급하다고 말씀하셨습니다.

특히 CT나 MRI같은 DICOM 영상에서 3D 데이터를 추출하여 3D프린팅에 사용하기 때문에 컴퓨터 시뮬레이션 전문가를 양성하는 것이 중요하고 특히 3D 데이터을 사용하여 모델링을 시행하는 3D 모델러의 양성도 핵심적이라고 말씀해주셨습니다.

이번 초청강연으로 성형외과에서 3D프린팅 기술이 어떻게 사용되고 있는지 한눈에 알 수 있어 참 유익했습니다. 역시 이런 선구자 분들이 계셔서 3D프린팅 기술이 의료 발전에 한 몫을 담당하고 있는 것 같습니다. 

다음 포스팅에서 다룰 초청강연 주제는 '바이오 프린팅의 현재와 미래'입니다.

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!