부서진 안면골·두개골, 3D 프린터로 되살린다

[사진=고려대안암병원]
3D프린터를 활용해 안면골 및 두개골 일부가 손실된 환자를 치료하는 것이 가능해졌다.

고려대학교 안암병원은 교통사로고 우측 이마부터 광대뼈까지 뼈가 사라지는 이른바 골 결손이 발생한 환자에게 3D 프린터로 인공뼈를 만들어 이식에 성공했다고 25일 밝혔다.

병원에 따르면 2년 전 교통사고를 겪은 전모씨는 교통사고로 인해 우측 이마부터 광대뼈까지 골 결손이 발생해 사회활동이 어려웠다.

안면골과 두개골은 기능적, 외적으로 중요한 역할을 담당하고 있다. 안면골은 얼굴의 모양을 결정지을 뿐 아니라 음식을 씹거나, 숨 쉬기 등 생존을 위한 기본적 활동에도 영향을 미친다. 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 스스로의 뼈를 채취해 재건을 했다. 그러나 티타늄 금속판의 경우 몸에서 이물질로 인식돼 염증을 일으키는 등 잦은 합병증이 생기는 단점이 있었다. 자가골을 채취할 경우 채취한 부위에 또 다른 결손이 생기기 때문에 광범위한 골 결손에는 사용할 수 없었다. 그뿐만 아니라 안면골과 두개골은 사람마다 모양이 다르기 때문에 그동안의 기술로는 결손 부위를 재건하는데 한계가 있었다.

박 교수 팀이 이번에 성공한 3D 프린터 인공 뼈 이식은 기존의 재건 방식의 단점을 보완할 수 있다. 환자에게 필요한 골조직을 인공적으로 제조하는 것은 물론 환자 개개인 맞춤형으로 뼈를 제공한 것이다.

환자맞춤형 인공 뼈를 만들기 위해서는 먼저 손상 부위를 파악해야 한다. 이후 컴퓨터 시뮬레이션으로 골 결손이 생기기 전 안면골 및 두개골의 모양을 가상으로 만든다. 최대한 원래 얼굴 모양과 가깝게 인공 뼈를 디자인하고 3D프린터로 프린팅한다. 사용되는 재료 역시 환자 맞춤형으로 선택한다.

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 질환 치료에도 사용된다.

박 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 시행되어야 하며 경험이 많은 의료진을 찾는 것이 중요하다”고 말했다.

김수현 기자

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