세브란스병원 신경외과 심규원 교수팀(신경외과 박은경 교수, 강남세브란스병원 성형외과 윤인식 교수)이 국내 의료진으로는 처음으로 3D 프린터를 이용한 두개골 성형수술에 성공했다.

심규원 교수팀은 지난해 두개골 결손으로 두개골 성형수술이 필요한 여성 두 명과 교통사고로 수술이 필요한 남성 한 명, 뇌출혈 수술 후 두개골 결손 여아에 대해 3D 프린터를 이용한 두개골 성형수술을 시행한 결과 네 명 모두 지금까지 별다른 이상이 없이 두개골 재건이 성공적으로 이뤄졌다고 밝혔다.

기존의 골 시멘트 등을 이용한 두개골 성형수술은 넓은 부위의 경우 깨지기 쉽고, 수술 중에 결손 부위의 형상을 만드는 데 어려움이 있었다. 게다가 이물 반응이나 세균 감염의 빈도가 높으며, 결손 부위에 잘 맞지 않는 경우가 많았다. 또한 두개골 결손 부위의 기능 및 미용적인 면에서도 한계점을 갖고 있었다. 3D 모형을 만들고 여기에 가상의 수술을 해 보고 실제 수술의 계획을 구상하는 방법이 있으나, 이것 역시 복잡한 과정을 거칠 수밖에 없었다.

하지만 3D 프린터를 이용해 이뤄진 이번 수술의 경우, 높은 정밀도를 가진 금속소재 3D 프린터를 이용해 인체에 주입 가능한(거부반응이 거의 없는) 티타늄 소재의 보형물을 찍어내 환자의 골 결손 부위에 바로 삽입함으로써 수작업으로 보형물을 만드는 것보다 시간이 줄어들고, 완성도가 높아졌다.

심규원 교수는 “환자의 영상정보를 이용해 개별 환자의 두개골 특징에 맞게 제작된 환자맞춤형 임플란트는 수술 중 조작을 최소화하고, 시술시간을 크게 단축시킬 수 있어 수술 후 감염과 합병증의 발생 확률을 줄일 수 있었다.”며 “3D 프린터로 제작된 임플란트가 두개골 외형에 최적화돼 있어, 기능뿐만 아니라 미용적인 측면에서도 환자가 만족할 만한 결과를 얻었다.”고 말했다.

심 교수는 또 “국내 최초의 티타늄 금속소재 환자맞춤형 두개골 성형수술의 성공을 시작으로 악안면을 포함한 다양한 인체부위에 적용할 수 있는 환자맞춤형 보형물 개발을 확대해갈 수 있을 것.”이라고 말했다.

한편, 환자맞춤형 두개골 임플란트 수술은 3D 변환 프로그램 및 티타늄 소재의 보형물 장비 EBM(Electro Beam Melting)을 다루는 ㈜메디세이와 산학협력을 통해 진행했으며, 인체 다른 부위에 적용하기 위해 연구 중이다.