중앙대병원 흉부외과 박병준 교수팀은 최근 국내 최초로 순수 티타늄 소재의 3차원 프린팅기술로 제작한 인공 흉골과 늑골 이식에 성공했다.
박병준 교수팀, 3D프린팅 이용 흉곽재건술…‘안정성·효율성’ 두 마리 토끼
다양한 의료분야에서 3D프린팅 적용수술이 시도되고 있는 가운데 최근 국내 최초로 흉곽3D프린팅 제작·이식이 성공해 눈길을 끈다.
중앙대병원 흉부외과 박병준 교수팀은 지난달 19일 국내 최초로 흉곽을 침범한 악성종양인 육종환자의 흉골과 10개의 늑골을 광범위하게 절제한 뒤 순수 티타늄 소재의 3차원 프린팅기술로 제작한 인공 흉골과 늑골 이식에 성공했다.
이번에 3D프린팅 인공흉곽이식에 성공한 환자는 55세의 남성으로 흉골·늑골에 악성종양인 육종이 생겨 광범위한 가슴뼈 절제가 필요한 상황이었다.
환자는 광범위 흉곽절제 및 이식수술이 필요했지만 기존 골시멘트 등을 이용한 재건수술방법으로는 환자의 흉부에 정확히 맞는 흉곽을 만들기가 어려웠다. 또 광범위한 재건으로 인해 소재도 무거워 수술 후 흉부의 불편감과 호흡곤란 및 세균 감염위험으로 재건이 힘들었다.
3개월 동안 항암치료 중 부분적인 치료효과를 보여 종양이 작아지고 새로운 병변이 없는 상태를 보였지만 수술 1주일 전부터 급격히 종양이 커져 수술을 못하면 기대수명이 6개월 이하로 떨어지는 등 위급한 상황이었다.
이에 중앙대병원 흉부외과 박병준 교수와 성형외과 김한구 교수를 포함한 호흡기알레르기내과, 영상의학과, 혈액종양내과, 방사선종양학과, 마취통증의학과 등 중앙대병원 의료진이 발 벗고 나섰다.
다학제진료를 통해 중앙대병원 의료진은 환자 병변의 컴퓨터 단층촬영을 바탕으로 절제수술 범위와 가슴뼈 재건 범위를 결정한 다음 한국생산기술연구원 김건희 연구팀과 협의해 3D프린팅 기술을 활용해 재건범위에 적합한 인공가슴뼈를 디자인했다.
박병중 교수팀이 제작한 3D 프린팅 인공흉곽은 기존 골시멘트 등을 이용한 재건수술방법과 달리 환자에게 알맞은 모양으로 만들 수 있고 가볍고 튼튼하기까지 해 긍정적으로 평가받고 있다.
이후 박병준 교수팀은 한국생산기술연구원과 3차원 프린팅 공정기술을 이용해 인체에 무해하면서도 실제 인체의 골구조보다 단단하고 무게도 190g 가벼우며 압박받아도 부러지지 않는 ‘순수 티타늄’ 소재의 인공흉곽을 제작했다.
이후 식약처가 지정한 생물학적 안정성·강도·인장도 시험을 거쳐 중앙대병원 IRB 승인을 받은 박병준 교수팀은 지난달 19일 흉벽 절제술 및 재건 수술을 성공적으로 시행했다. 현재 환자는 수술 후 빠른 회복을 보이며 퇴원을 앞두고 있다.
이번 3D프린팅 흉골이식수술은 소수의 유명 병원에서만 성공한 이식술로 국내에서는 중앙대병원 흉부외과 박병준 교수팀이 처음으로 성공했다. 스페인, 이탈리아, 미국, 영국, 중국 다음으로 6번째로 우리나라의 중앙대병원이 성공한 것.
3D프린팅 인공 흉곽은 가로 286mm, 세로 172mm로 세계 최대의 맞춤형 인공 흉곽으로 제작돼 기존 해외에서 시도된 3D프린팅 흉골 이식과 비교해 수술 범위가 가장 광범위하고 난이도 높은 이식술이었다. 수술 후 환자의 회복도 좋아 안전성과 효율성에 있어 긍정적인 수술로 평가되고 있다.
박병준 교수는 “맞춤형으로 제작된 순수 티타늄 소재의 3D프린팅 흉곽은 정밀성·안정성 등을 갖춰 부작용을 최소화해준다”고 말했다.
박병준 교수는 “골 시멘트나 티타늄 막대 등을 이용한 기존의 흉곽성형술은 환자에게 꼭 맞는 모양을 만들기 어려우며 무게가 무거워 수술 후 흉부불편감과 호흡곤란을 빈번하게 일으켰다”며 “특히 이물 반응이나 세균감염 위험이 크다”고 말했다.
이어 “이번 티타늄 소재의 3D 프린팅 흉곽은 기존 인공 소재보다 가벼우면서도 환자의 가슴에 꼭 맞게 개별제작돼 정밀성과 강도를 높였으며 수술 후 감염·합병증 등의 부작용을 최소화할 수 있었다”고 강조했다.
한편 중앙대병원은 2016년 3D 프린팅 두개골 이식수술을 시작으로 3D 프린팅 인공턱과 광대뼈 재건 수술을 잇달아 성공적으로 시행하는 등 3D 프린팅을 활용한 수술 및 치료 분야에서 입지를 다져나가고 있다.
헬스경향 유대형 기자 ubig23@k-health.com
