"3년 간 꾸준한 연구, 3D 프린팅 두개골 이식 성공"

• 권정택 중앙대병원 신경외과 교수

권정택 교수는 3D 프린팅을 이용해 개발된 두개골을 환자에게 이식하는 수술을 성공했다.

"#3D 프린팅으로 맞춤형 두개골을 만들어 환자에게 이식할 수 있게 됐어요."

권정택(57) 중앙대병원 신경외과 교수는 최근 국내에서 처음으로 3D 프린팅 기술로 개발된 두개골 이식 수술을 성공적으로 끝냈다.

지난 2013년 말레이시아에서 만든 3D 프린팅 두개골과 종양 모형으로 시뮬레이션을 시작한지 3년 만이다.

기존에 뇌가 함몰된 환자의 경우 골 시멘트를 이용한 두개골 성형술이 시행됐다. 하지만 무거운 재료와 딱 맞지 않는 두개골로 환자는 불편을 겪어야 했다.

그러다 권 교수는 한국생산기술연구원과 만나게 된다. 1년 가량 3D 프린팅을 이용한 두개골을 제작하는데 노력해 왔다.

권 교수는 기존의 모형 또는 뼈 강도를 만족하는 최소 두께의 두개골을 원했다. 수 차례 논의 끝에 순수 타이타늄 소재의 두개골을 개발할 수 있었다.

순수 타이타늄 소재의 두개골을 가지고 내부를 비워 부피 대비 질량을 감소시켰다. 무게가 가벼워졌다.

"3D 프린팅 기술은 환자 입장에서 더 만족스러울거에요. 가벼울 뿐 아니라 환자의 반대쪽 두개골을 3D 프린팅해서 완벽하게 반대편을 맞출 수 있으니깐요."

미용적인 면과 가벼움으로 환자가 만족했다면, 의료진은 기존의 골 시멘트 성형술 당시 반죽해서 제작해야 했던 모형물을 만들지 않아도 된다. 시간이 확 줄어들었다. 이미 맞춤 제작된 타이타늄 소재의 두개골을 이식하기만 하면 된다.

그 뿐만이 아니다. 기존 두개골 성형술은 수술 후 이물반응이나 세균 감염의 위험에 노출돼 부작용이 높았다.

하지만 권 교수는 이번 이식 수술에 사용된 순수 타이타늄 소재 3D 프린팅 두개골은 내부의 빈 공간까지도 채울 수 있어 수술 후 감염 및 합병증 등의 부작용을 최소화할 수 있다고 밝혔다.

그동안 논란이 지속되던 알루미늄과 바나듐의 인체 유해성에서 벗어나 순수 타이타늄 금속으로 인체삽입구조물을 제작함으로서 향후 3D프린팅 기술과 의학산업의 접목을 통해 신시장 창출도 기대된다는게 권 교수의 생각이다.

"3D를 의학에 접목하려면, 분야는 무궁무진해요. 다른 병원에서도 많은 연구가 이뤄지고 있죠."

권 교수는 이번 3D 프린팅 두개골 이식 수술을 시작으로 앞으로 3D와 의학을 접목할 수 있는 수술방법을 개발할 계획이다.

"임상에서 적용할 수 있는 사례를 개발해 한국생산기술연구원과 제품화를 논의해볼 생각이에요. 가장 필요한 부분이 얼굴 뼈 이식수술로 보이죠. 앞으로 다양한 연구를 통해 환자들이 만족할 수 있는 3D 프린팅 기술을 개발하려고요."