'두개골 성형술'에 3D 바이오프린팅 적용···안전성·미용, 두 마리 토끼 잡는다
'두개골 성형술'에 3D 바이오프린팅 적용···안전성·미용, 두 마리 토끼 잡는다
  • 홍미현 기자
  • 승인 2019.10.07 11:33
  • 댓글 0
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[인터뷰] 두개골 성형술 전문 한양대병원 신경외과 최규선 교수
생체적합성 두개골로 불편↓ 만족도↑···"내년에 동물실험 진행"
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뇌혈관 질환, 두부외상 등을 입은 환자에 대해 사후적으로 시행하는 ‘두개골 성형술’에서 그동안 문제가 됐던 ‘감염' 위험성을 최대한 줄이기 위한 '3D 바이오프린팅' 연구가 진행돼 의료계 안팎의 관심을 모으고 있다. 

의료계에서는 3D 바이오프린팅을 기반으로 한 '생체적합성 두개골 이식' 관련 제품이 상용화될 경우 미용적 측면에서 결손부위를 보완하는 동시에 세균 증식을 억제함으로써 합병증 위험을 줄여 환자의 만족도를 높일 것으로 기대한다. 

이 분야를 선도하고 있는 한양대병원 신경외과 최규선 교수는 최근 인터뷰를 통해 '3D 바이오프린팅을 이용한 두개골 이식재 개발'과 관련해 연구 배경과 앞으로의 계획 등을 소개했다. 

‘두개골 성형술’은 통상 자가 두개골이나 인공재료로 시행되다보니 감염이나 골흡수, 상처치유 지연 등의 합병증이 종종 일어나곤 한다. 이에 3D 프린팅 기술을 적용, 티타늄과 플라스틱 재료를 사용해 환자의 뼈와 유사한 모형을 제작해 사용하는 경우도 많다. 

최 교수는 "3D 프린팅 기술을 이용하면 원래 머리의 형상을 그대로 복구할 때 정확도가 향상되는 동시에 환자의 만족도를 높일 수 있다"며 "또한 미용적 측면에서도 결손부위를 보완할 수 있어 정량적인 개선을 달성하는데 장점이 있다"고 설명했다. 더욱이 자가골에 비해 골흡수를 염려하지 않아도 돼 세균의 증식을 억제할 수 있어 감염의 부작용이 적다는 것이 최대 장점이다. 

물론 적은 수량의 맞춤형 제작이라 가격이 비싸고 제조 기간에 2주 정도 소요된다는 단점도 있다. 인체 내에서의 이물질 반응(염증)을 일으킬 수 있다는 점 등 장기간 안전성에 대한 연구도 필요하다.

또한 환자의 뼈와 유사한 모양을 제작해 사용하더라도 환자 자신의 것이 아니다 보니 환자가 느끼는 만족도나 미용적 측면 등에 대한 불만이 제기돼 왔다. 

새롭게 연구가 진행되고 있는 3D 바이오프린팅 기술을 통한 생체적합성 두개골은 감염의 위험성을 줄이고 골대체재로서 반영구성과 함께 자가골과 유사한 강도를 구현해 내는 등의 장점을 가져올 것으로 전망된다. 최 교수는 ‘두개골 성형술’ 환자들이 겪는 불편함을 최소화하고 만족도를 높이기 위해 3D 바이오프린팅을 이용한 연구를 시작했다. 

특히 3D 바이오프린팅은 흔히 쓰는 잉크젯 프린터처럼 특정 재료를 활용해 사람에게 이식할 수 있는 신체부위를 모사하는 방식이다. 이 과정에 줄기세포가 쓰이면서 인체에 적용됐을 때 자연스럽게 정착할 수 있도록 해준다. 

최 교수는 “3D 바이오프린팅을 이용한 두개골 성형술 연구와 관련해 내년에 동물실험을 진행할 예정”이라며 “아직은 실험 수준이지만 줄기세포를 채취해 환자에게 사용할 경우 발생할 수 있는 물리적인 부분까지 고려해 연구하는 등 다각도로 노력하고 있다. 환자들에게 상용화될 수 있도록 준비해 나가겠다”고 강조했다. 

이와 함께 그는 “국내 시장에서 활발하게 사용되는 3D 프린팅 기반 금속·플라스틱 두개골의 베트남, 중국 시장 진출을 모색해 국내 기술의 해외 전파 및 수출 활성화를 통한 국익 증진에 도움이 될 것으로 기대한다"고 했다.

아울러 “환자 맞춤형의 안전한 의료기기 개발을 통해 환자 만족도를 높이는 한편 뇌혈관 질환, 두부외상 등의 난치성 환자의 치료 수준을 한 단계 끌어올리는 역할을 할 수 있을 것”이라고 전망했다.


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