삼성서울병원 백정환 교수
성균관의대 삼성서울병원(원장 송재훈) 이비인후과 백정환 교수는 비부비동암을 앓고 있는 여성 환자 A씨(40)와 남성 환자 B씨(46)의 수술을 앞두고 부작용을 최소화하는 방법에 대해 고민하다 한 가지 생각이 떠올랐다.
3차원(3D) 프린터 기술을 수술 때 적용해보자는 것이었다. 백 교수는 국내에서는 처음으로 이 기술을 사용해 수술한 결과 부작용 중 하나인 얼굴과 눈의 함몰 가능성을 최소화하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 4월과 5월에 각각 수술 받은 A와 B씨는 모두 암 치료 후 상태가 좋아져 퇴원했다.
부비동암 또는 비강암으로 불리는 비부비동암은 부비동(코곁굴)과 콧속 조직 안에 암세포가 발견되는 질병이다. 부비동은 얼굴 뼈 안에 있는 코 주위에 있는 작은 빈 공간을 말한다. 이 암의 수술치료는 보통 안구를 떠받치는 뼈 등 암이 퍼진 얼굴의 골격을 광범위하게 잘라낸 후 다른 부위의 뼈나 근육을 떼어 내 붙여 기존의 얼굴 골격을 대신하도록 한다.
주로 환자의 어깨뼈와 근육 등을 떼어낸 뒤 미세혈관 수술법으로 얼굴 재건을 시도한다. 문제는 기존 컴퓨터단층촬영(CT) 등 영상의학검사 자료에만 의존해 수술할 경우 얼굴 골격을 정확히 확인하기 어려워 수술 과정에서 부정교합이 발생할 수도 있다. 또 시간이 지나면 구조물이 변형되면서 눈 주변부가 주저앉아 양쪽 눈의 수평선이 어긋나면서 복시가 진행되기도 한다.
이런 문제점을 해결하기 위해 백 교수는 3D 입체 프린터를 이용했다. 3D 프린터는 플라스틱 가루를 잉크로 사용해 3차원 물체를 만들어낸다. 백 교수는 치과용 모형물을 만드는 회사에 CT 영상을 제공하고 3D 프린터로 환자의 수술 부위 골격을 3차원으로 자세히 보여주는 모형물을 만들어냈다.
백 교수는 이 모형물을 통해 수술 중 예상되는 얼굴 골격 절제 범위를 미리 확인할 수 있을 뿐 아니라, 절제 부위의 뼈의 두께, 절제 방향의 중요 구조물 등을 실시간으로 확인하며 수술에 이용했다. 뼈 절제 후 결손 부위의 복원 시 두개골 복원용 골 시멘트를 이용해 모형물에서 정확한 뼈 결손부를 복원시켰다.
백정환 교수는 “3D 프린터를 이용한 비부비동암 수술을 성공적으로 마쳐 치료 후 얼굴 변형을 예방함으로써 삶의 질 향상에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다”며 “앞으로 인체 조직을 3D 프린터의 원료로 이용하는 바이오프린팅 기술이 활발히 연구되면 3D 프린팅이 의료분야에서 다양하게 적용될 가능성이 크다”고 말했다.