차병원보

목차
정기구독신청 차병원 페이스북 차병원 블로그 차병원 카카오톡

INNOVATION두부 외상 재건술3D 프린팅을 이용한
두부 외상 재건술

3D 프린팅을 접목한 의료 서비스는 2012년 "타임"이 ‘급성장하는 10대 산업’으로 선정한 이후 세계 곳곳에서 연구와 논의가 확산되며 차세대 치료 기술로 손꼽히고 있다. 분당차병원 성형외과 김덕열 교수는 3D 프린팅 기술을 활용해 턱뼈, 광대뼈 등 두부 외상 환자들의 재건술을 시행해왔으며, 정확도와 안전성 면에서 높은 평가를 받고 있다.

3D 프린팅 기술로 실제와 같은 환자 모형을 만들다

A씨는 한 달 전 교통사고로 병원에 이송됐다. 검사 결과 안면 하부에 위치한 하악골 골절로 진단되었다. 하악골은 광대뼈인 상악골과 함께 음식 씹는 기능을 하는 매우 중요한 뼈이면서도 고정되어 있는 상악골과 달리 계속 움직이기 때문에 정확한 진단과 확실한 치료 계획 수립이 무엇보다 중요하다. 정확도를 높이기 위해 3D 프린팅을 이용한 얼굴뼈의 모형을 제작했고, 가상 수술 시뮬레이션을 진행했다. 담당 의사를 포함한 수술팀 모두가 골절의 형태를 확인해 골절 접근 방법과 복원 방향, 고정 지점에 대한 의견을 모았다. A씨는 의료진과의 상담을 통해 실물과 같은 자신의 실제 사고 부위를 확인하고 부러진 턱뼈가 어떻게 복원되어 고정될지 수술 전에 충분히 이해할 수 있었다. 수술에 사용할 보형물 역시 3D 프린팅 모델 덕분에 골절 부위에 맞게 사전 제작됐다. 수술은 빠른 속도로 진행됐고, A씨는 건강하게 회복해 예전과 같은 얼굴의 움직임을 되찾을 수 있었다.


기존 3D CT 사진으로는 보이지 않는 부분 있어

의료 서비스에서 3D 프린팅은 환자의 상태를 여러 방향에서 얻은 CT(전산화 단층 촬영) 데이터를 통해 3차원 공간 안에 모형을 만들어내는 기술이다. 기존 두부 외상 재건술은 평면 사진인 영상의학 검사 자료에만 의존해 얼굴 골격을 정확히 확인하는 데 한계가 있었다. 예를 들면 뼈 조각인 골절편이 안면골 안쪽으로 들어가면 다른 부위에 가려 영상 자료에서는 쉽게 확인되지 않았다. 이런 경우가 뒤늦게 발견되면 수술 시간이 늘어나고 치료가 지연되는 결과를 낳는다. 분당차병원 성형외과 김덕열 교수는 평면적 영상 진단의 단점을 보완하기 위해 2013년부터 턱뼈, 광대뼈를 포함한 두부 외상 환자의 CT 정보를 이용한 3D 프린팅 기술로 모형을 제작해 수술 과정에 적용했다.

분당차병원 성형외과 김덕열 교수팀이 수술을 위한 회의를 하고 있다.

오차를 최소화한 3D 프린팅으로 최소 수술 접근 실현

두부 외상 재건술에서 중요한 것은 정확한 수술 계획이다. 두부(頭部)는 안면과 머리를 포함하는데, 이마 아래부터 턱까지의 골격인 상·하악은 눈, 코, 입, 귀 등 중요 기관을 받치고 있다. 부정확한 재건은 안면의 비대칭뿐 아니라 자칫 기관의 구조적 이상을 초래해 심하면 기능 이상을 불러올 수 있다. 하지만 정확한 골절 위치를 미리 정밀하게 분석할 수 있는 3D 프린팅 모델을 활용하면 접근을 최소화할 수 있어 부작용에 대한 부담이 줄어든다. 분당차병원이 두부 외상 재건술에 이용하는 3D 프린팅 모델은 얼굴뼈를 포함한 안면의 앞뒤, 상하, 좌우를 재구성(Rendering)해 실제 모습을 그대로 담은 모형을 만들고 있다. 김덕열 교수는 현재 3D 프린팅 모델을 진단과 치료 계획, 모의 수술뿐만 아니라 환자 맞춤형 뼈 고정 플레이트 제작에도 활용하고 있다.


적용 범위를 넓혀가는 3D 프린팅 기술을 이용한 수술

정밀 의료 서비스에 필수적인 3D 프린팅 기술의 활용 범위는 지속적으로 넓혀나갈 예정이다. 암세포가 얼굴뼈를 침범하는 부비동암, 광대뼈의 골화성 섬유이형성증, 턱뼈의 골육종, 두개골 유합증과 같은 선천적 기형 등의 까다로운 뼈 복원 수술에도 3D 프린팅 기술을 활용할 수 있다. 또 환자들의 다양한 요구를 반영해야 하는 미용적 수술에도 적용하고 있다. 분당차병원 성형외과 김덕열 교수는 “3D 프린팅 기술을 활용한 성형수술은 환자 개개인에게 맞춘 정밀 의료 서비스를 제공할 수 있도록 도움을 준다. 특히 최근에는 3D 프린팅 모델을 바탕으로 인공 머리뼈 골격을 제작해 두부 결손을 치료하는 사례가 속속 알려지면서 그 활용도가 더욱 커질 것으로 분당차병원 성형외과 김덕열 교수팀이 수술을 위한 회의를 하고 있다. 전망한다”고 전했다.



+ 상악골 골절 환자의 3D 프린팅 모델

분당차병원 성형외과에서는 상악골 골절 환자의 3D 프린팅 모델을 활용해 가상 수술 시뮬레이션과 세밀한 플레이트 제작을 계획한다.



김덕열 교수 두경부 외상과 재건, 흉터 성형, 지방 이식 등
분당차병원 성형외과
031-780-5280 | bundang.chamc.co.kr

차병원 매거진 구독신청

이메일 등록만으로 차병원 매거진 구독 신청이 가능합니다.
이메일 입력 후 매거진 구독 신청 조회/해지를 하실 수 있습니다.