• 병·의원
  • 대학병원

중앙대병원, 3D프린팅 두개골 이식 수술 시행

한국생산기술연구원과 공동 연구 개발 통해 환자의 적응증 높여


이지현 기자
기사입력: 2016-04-05 18:30:58
3D 프린팅에 대한 관심이 높아짐에 따라 의료에 있어서도 다양한 분야에 걸쳐 시도되고 있는 가운데, 최근 뇌출혈로 인해 뇌가 두개골 아래로 함몰된 환자에게 국내에서 3D 프린팅 기술로 개발된 두개골 이식 수술을 성공적으로 시행해 관심을 모으고 있다.

중앙대학교병원(원장 김성덕) 신경외과 권정택․이무열 교수팀은 지난 4월 5일, 뇌지주막하 출혈로 뇌가 비정상적으로 부풀어 올랐다가 두개골 아래로 심하게 함몰된 60대 여성 환자에게 3D 프린팅 두개골 이식 수술을 실시했다.

이식 수술을 받게 된 환자는 평소 특별한 증상이 없다가 작년 9월, 갑자기 머리가 터질듯 한 심한 두통이 발생해 중앙대병원 응급실을 찾았다. 그는 병명은 뇌CT 및 혈관조영술 검사 결과, 뇌동맥류가 터진 '뇌지주막하 출혈'.

권정택 교수팀은 병원을 찾은 환자에게 출혈이 되지 않도록 혈류를 완전히 차단하는 '뇌동맥류 코일 색전술'을 실시한 뒤, 뇌부종에 의해 상승한 뇌압을 감소시키기 위해 두개골편을 제거해 내는 감압두개골절제술을 시행했다.

이후 환자는 뇌부종이 감소되며 뇌가 두개골 절제 부위 아래로 함몰되어 두개골 이식수술이 필요해짐에 따라 두개골 이식편을 3D 프린팅 기술을 통해 맞춤제작, 재현해 두개골 이식 성형 수술을 실시하게 됐다.

이번에 환자가 이식을 받게 된 3D 프린팅 두개골은 한국생산기술연구원(원장 이영수, 이하 생기원) 강원지역본부 '3D프린팅기술센터'에서 환자의 두상 모형을 재현해 맞춤 개발·제작한 '순수 타이타늄(Titanium)' 소재의 두개골로써, 지금까지 강도 유지를 위해 사용되던 알루미늄과 바나듐이 들어간 기존 타이타늄 합금에 준하는 강도를 실현하는 공정기술로 개발됐다.

순수 타이타늄 소재는 인체에 무독하면서도 가볍고, 기계적 강도도 우수한 편이지만, 알루미늄-바나듐-타이타늄 합금과 비교해 강도가 60%수준에 머물러 순수 타이타늄 소재 사용에는 한계가 있었다.

이에 생기원 강원지역본부는 독창적 3D프린팅 기술을 개발해 적용함에 따라 순수 타이타늄 소재를 기존 알루미늄-바나듐-타이타늄 합금대비 95%에 이르는 고강도 특성을 구현해 내는데 성공했다.

특히, 이번에 환자에게 이식된 '순수 타이타늄 소재 3D 프린팅 두개골'은 생기원 강원지역본부와 중앙대병원 신경외과 권정택 교수와의 의학 분야에 있어 깊은 토의를 걸친 결과로 더욱 주목받고 있다.

의료진이 요구하는 강도를 만족하는 최소 두께 제어기술을 적용하고, 내부는 비움으로써 부피 대비 질량을 감소시켜 무게감을 최소화하는 한편, 두개골 내부에 생긴 데드존(dead zone)을 다 채울 수 있는 디자인으로 제작돼 두개골 이식 환자의 적응증에 있어서도 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 기대하고 있다.

권정택 교수는 "기존의 골 시멘트 등을 이용한 두개골 성형술은 함몰이 심할 경우 재료가 많이 사용돼 무게가 무거우며, 환자의 뇌에 딱 맞는 모양을 만드는데 어려움이 있고, 수술 후 이물 반응이나 세균 감염 위험이 있어 부작용이 높았다"고 전했다.

그는 이어 "그에 반해 '순수 타이타늄 소재 3D 프린팅 두개골'은 기존 3D프린팅 두개골 소재보다 무게감을 더욱 더 최소화한 가운데, 환자의 영상정보를 이용해 환자 개인의 두개골 특징에 맞게 제작돼 높은 정밀도와 고강도는 물론이고, 두개골 내부의 빈 공간까지도 채울 수 있어 수술 후 감염 및 합병증 등의 부작용을 최소화하고, 수술 시간을 크게 단축할 수 있었다"고 덧붙였다.

한편, 중앙대병원 신경외과 권정택 교수는 지난 2013년 6월, 환자의 두상 모양을 그대로 본 따서 재현한 3D 프린팅 두상 모형을 이용한 뇌종양 수술 시뮬레이션을 시작한 이래 수차례의 3D프린팅 뇌수술 시뮬레이션을 거쳐, 최근 3D 프린팅 두개골 이식 수술을 성공적으로 마쳤다.
댓글 10
새로고침
  • 최신순
  • 추천순
댓글운영규칙
댓글운영규칙
댓글은 로그인 후 댓글을 남기실 수 있으며 전체 아이디가 노출되지 않습니다.
ex) medi****** 아이디 앞 네자리 표기 이외 * 처리
댓글 삭제기준 다음의 경우 사전 통보없이 삭제하고 아이디 이용정지 또는 영구 가입이 제한될 수 있습니다.
1. 저작권・인격권 등 타인의 권리를 침해하는 경우
2. 상용프로그램의 등록과 게재, 배포를 안내하는 게시물
3. 타인 또는 제3자의 저작권 및 기타 권리를 침해한 내용을 담은 게시물
4. 욕설 및 비방, 음란성 댓글
  • heef*** 2020.09.00 00:00 신고

    먹먹하네.
    의약분업때 당해놓고, 또 당하네. 일단, 코로나 넘기고, 재논의하자. 노력하자.
    추진'강행'은 안해주마. 애초에 논의한 적 없이
    일방적 발표였으니, 재논의도 아닌 거고, 노력이란 애매모호한 말로 다 퉁쳤네. 추진 안 한다가 아니라 강행하지 않는다니,
    (현 정부 꼬락서니를 보면, 관변어용시민단체 다수 동원해, 국민뜻이라며 언론플레이후, 스리슬쩍 통과. 보나마나 '강행'은 아니라겠지.)
    정부 입장에서 도대체 뭐가 양보? 의사는 복귀하도록 노력한다가 아니라 복귀한다고. 욕먹고, 파업한 결과가 참,

    • heef*** 2020.09.00 00:00 신고

      먹먹하네.
      의약분업때 당해놓고, 또 당하네. 일단, 코로나 넘기고, 재논의하자. 노력하자.
      추진'강행'은 안해주마. 애초에 논의한 적 없이

    • heef*** 2020.09.00 00:00 신고

      먹먹하네.
      의약분업때 당해놓고, 또 당하네. 일단, 코로나 넘기고, 재논의하자. 노력하자.
      추진'강행'은 안해주마. 애초에 논의한 적 없이

  • heef*** 2020.09.00 00:00 신고

    먹먹하네.
    의약분업때 당해놓고, 또 당하네. 일단, 코로나 넘기고, 재논의하자. 노력하자.
    추진'강행'은 안해주마. 애초에 논의한 적 없이
    일방적 발표였으니, 재논의도 아닌 거고, 노력이란 애매모호한 말로 다 퉁쳤네. 추진 안 한다가 아니라 강행하지 않는다니,
    (현 정부 꼬락서니를 보면, 관변어용시민단체 다수 동원해, 국민뜻이라며 언론플레이후, 스리슬쩍 통과. 보나마나 '강행'은 아니라겠지.)
    정부 입장에서 도대체 뭐가 양보? 의사는 복귀하도록 노력한다가 아니라 복귀한다고. 욕먹고, 파업한 결과가 참,

  • heef*** 2020.09.00 00:00 신고

    먹먹하네.
    의약분업때 당해놓고, 또 당하네. 일단, 코로나 넘기고, 재논의하자. 노력하자.
    추진'강행'은 안해주마. 애초에 논의한 적 없이
    일방적 발표였으니, 재논의도 아닌 거고, 노력이란 애매모호한 말로 다 퉁쳤네. 추진 안 한다가 아니라 강행하지 않는다니,
    (현 정부 꼬락서니를 보면, 관변어용시민단체 다수 동원해, 국민뜻이라며 언론플레이후, 스리슬쩍 통과. 보나마나 '강행'은 아니라겠지.)
    정부 입장에서 도대체 뭐가 양보? 의사는 복귀하도록 노력한다가 아니라 복귀한다고. 욕먹고, 파업한 결과가 참,

더보기
# #