외상으로 발생한 골 결손(왼쪽)과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 골 결손이 생기기 전 상태로 만들어 낸 환자 맞춤형 인공뼈. 사진 제공=고려대안암병원#전 모씨는 2년 전 대형 교통사고로 얼굴뼈 일부가 결손됐다. 오른쪽 이마부터 광대뼈까지 이르는 제법 넓은 부위의 뼈가 푹 꺼지는 등 함몰과 변형이 생겨 사회활동에 어려움을 겪었던 전씨. 지난해 11월 고려대안암병원 성형외과에서 3차원(3D) 프린터를 활용한 인공 뼈 이식술을 받은 후 2년 전 얼굴을 거의 그대로 복원할 수 있었다.
박호진 고려대안암병원 성형외과 교수는 최근 3D프린터를 활용한 인공 뼈 이식에 성공했다고 26일 밝혔다.
전씨처럼 교통사고, 낙상 등 외상으로 안면골과 두개골이 손상되면 미용은 물론 기능적 목적을 위해서도 복구해야 한다. 안면골은 얼굴의 모양을 결정지을 뿐 아니라 음식을 씹거나, 숨을 쉴 때 꼭 필요하다. 두개골은 뇌를 보호하고 이마와 뒤통수의 모양을 결정 짓는다. 암이나 염증 치료를 위해 부득이하게 안면 또는 두개골을 절제한 경우도 마찬가지다.
기존에는 티타늄 금속판이나 환자의 엉덩뼈, 종아리뼈, 정상 두개골에서 자가골을 채취해 재건했다. 하지만 티타늄 금속판의 경우 몸에서 이물질로 인식돼 염증을 일으키는 등 합병증이 잦았다. 자가골을 채취할 경우 새로운 부위의 결손이 불가피하고, 사람마다 안면골과 두개골의 모양이 다르다 보니 재건하는 데 한계가 있었다.
3D 프린팅 기술을 활용하면서 환자에게 필요한 골조직을 인공적으로 제조해 개인 맞춤형으로 모양을 만드는 것이 가능해졌다. 맞춤형 인공 뼈를 만들려면 먼저 골 결손 부위를 파악해야 한다. 이후 컴퓨터 시뮬레이션으로 골 결손이 생기기 전 안면골과 두개골의 모양을 가상으로 만들어 낸다. 최대한 원래 얼굴 모양과 가깝게 인공 뼈를 디자인하고 3D프린터로 프린팅한다. 사용되는 재료 역시 환자 맞춤형으로 선택된다. 이렇게 제조된 맞춤형 인공 뼈는 광범위한 머리와 안면부의 골 결손도 재건할 수 있다. 안구함몰, 안면 비대칭, 안면골 저형성증, 두개골 비대칭, 두개골 함몰, 두개골 결손 등의 질환을 치료하는 것도 가능하다.
박 교수는 “환자 맞춤형 인공뼈를 이용한 재건은 시뮬레이션과 많은 인공 뼈 제조 경험을 바탕으로 안면골과 두개골의 이상적인 재건이 가능하다”며 "수술 부작용을 최소화하기 위해서는 수술 전 적절한 검사를 시행하고 경험이 많은 의료진을 찾는 것이 중요하다”고 말했다.
