고대안암병원 박호진 교수, 3D프린터 활용 인공뼈 이식 성공

안면골 및 두개골 결손, 3D프린터 활용한 ‘환자맞춤형 인공뼈’로 치료할 길 열려

3D 프린팅 기술로 만든 환자맞춤형 인공뼈로 안면골과 두개골 결손을 효과적으로 치료할 수 있게 됐다.

2년 전 교통사고를 겪은 A씨, 교통사고로 인해 우측 이마부터 광대뼈까지 이르는 골 결손이 발생했다. 이마와 광대에 이르는 안면부 함몰과 변형으로 인해 사회활동이 어려웠다. 예전의 모습을 되찾으려면 인공뼈 이식이 필요한 상황이었다.

안면골과 두개골은 기능적, 외적으로 중요한 역할을 담당하고 있다. 안면골은 얼굴의 모양을 결정지을 뿐 아니라 음식을 씹거나, 숨을 쉴 때 등 기능적으로 중요한 역할을 담당한다. 또한 두개골은 우리의 뇌를 보호하고 이마와 뒤통수의 모양을 결정짓는다.

안면골과 두개골은 교통사고, 낙상 등 외상으로 손상되기도 하며, 암이나 염증 치료를 위해 부득이하게 절제하는 경우도 있다. 훼손된 안면골과 두개골은 기능적, 미용상 목적을 위해 반드시 복구가 필요하다.

기존에는 티타늄 금속판이나 환자의 엉덩뼈, 종아리뼈, 정상 두개골에서 자가골을 채취해 재건을 했다. 그러나 티타늄 금속판의 경우 몸에서 이물질로 인식돼 염증을 일으키는 등 잦은 합병증을 동반했으며, 자가골을 채취할 경우 채취한 부위에 또 다른 결손이 생기기 때문에 광범위한 골 결손에는 사용이 제한적이었다. 그뿐만 아니라 안면골과 두개골은 사람마다 모양이 다르기 때문에 그동안의 기술로는 결손 부위를 재건하는데 한계가 있었다.

고려대학교 안암병원 박호진 교수는 최근 3D프린터를 활용한 인공 뼈 이식에 성공했다. 3D 프린팅 기술을 활용해 환자에게 필요한 골조직을 인공적으로 제조하고 환자에 따라 맞춤형으로 모양을 만드는 것이 가능해졌기 때문이다.

환자맞춤형 인공 뼈를 만들기 위해서는 먼저 골 결손 부위를 파악해야 한다. 이후 컴퓨터 시뮬레이션으로 골 결손이 생기기 전 안면골 및 두개골의 모양을 가상으로 만들어 낸다. 최대한 원래 얼굴 모양과 가깝게 인공 뼈를 디자인하고 3D프린터로 프린팅하며, 사용되는 재료 역시 환자 맞춤형으로 선택된다.

이렇게 제조된 환자맞춤형 인공 뼈는 광범위한 머리 및 안면부의 골 견손도 재건할 수 있으며 안구함몰, 안면 비대칭, 안면골 저형성증, 두개골 비대칭, 두개골 함몰, 두개골 결손 등의 질환을 치료할 수 있다.

고려대학교 안암병원 성형외과 박호진 교수는 “환자맞춤형 인공뼈를 이용한 재건은 시뮬레이션과 인공뼈의 제조에 많은 경험이 요구되는 첨단 기술로 안면골 및 두개골의 이상적인 재건이 가능하다”며 “다만, 수술 후 부작용 최소화를 위해 수술 전 적절한 검사가 시행돼야 하며 경험이 많은 의료진을 찾는 것이 중요하다”고 말했다.