국내 3D프린터 활용수술, 유럽에서도 인정
국내 3D프린터 활용수술, 유럽에서도 인정
  • 안경진 기자
  • 승인 2015.03.26 06:07
  • 댓글 0
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김청수 교수, 고난도 신장암 수술에 접목 시 정확도·안전성 입증
▲ (좌측부터)서울아산병원 김청수, 김남국, 경윤수 교수

최근 빠르게 발전하는 3D 프린팅 기술이 암수술에도 접목되면서 치료의 정확도와 안전성을 높여나갈 전망이다.

서울아산병원 김청수(비뇨기과)·김남국(융합의학과)·경윤수(건강의학과) 교수팀은 최근 6개월 동안 15명의 신장암 환자를 대상으로 3D 프린터를 활용해 개인별 신장 및 암조직의 형태를 3차원으로 완벽 재현하고, 맞춤형 수술 계획을 세워 신장 부분절제술을 성공적으로 마쳤다고 밝혔다.

이번 3D 프린터 활용 수술결과는 절제가 필요한 암조직을 완벽히 제거하고 정상 조직을 최대한 보존한 성과를 인정 받아 지난 24일 스페인 마드리드에서 열린 유럽비뇨기학회에서 발표됐다.


환자별 3D 모형 제작…수술 시뮬레이션·환자설명에도 유용

신장 부분절제술은 신장을 지나가는 많은 양의 혈류를 차단한 채 빠른 시간 내에 암조직을 잘라내고 남아있는 신장을 다시 꿰매야 하기 때문에 비뇨기과에서 고난도 수술로 꼽힌다.

따라서 신장 주위의 혈관구조 및 요관의 분포를 명확하게 파악하는 것이 중요하지만 CT와 같은 2차원 영상으로는 신장암과 신장 내부의 복잡한 관계를 이해하고 수술 범위를 예측하는 데 어려움이 있었다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 컴퓨터단층촬영 이미지(Volumetric CT)와 서울아산병원에서 직접 개발한 3D 모델 툴(A-view software)을 통해 3차원 신장 모형을 만들었다. 표면은 투명 재질로 만들어 내부가 보일 수 있게 했으며, 신동맥, 신정맥, 요관, 신우, 암 조직까지도 구분해 제작했다.

▲ 3D 프린터를 활용해 환자의 신장 및 암덩어리를 실제와 똑같이 재현한 모형(좌)과 수술 전 시뮬레이션을 통해 절제범위를 예측해 암덩어리를 분리한 모형(우)

3D 프린터 활용으로 인한 가장 큰 장점은 무엇보다 정확도가 높아짐으로써 신장 내 혈관구조가 특이한 환자일지라도 정교한 맞춤형 수술 계획을 세우는 것이 가능했다는 점이다.

환자와 보호자 입장에서는 몸 속 장기를 그대로 재현한 모형을 보며 수술 설명을 듣기 때문에 보다 쉽게 수술과정을 이해할 수 있다.

김청수 교수는 "3차원 신장 모형을 통해 파악한 것과 실제 수술을 집도했을 때 신장의 상태 및 신장 암조직의 위치가 육안적으로 유사했을 뿐 아니라 종양의 상태도 거의 동일했다"며, "몸 속 장기를 절제하는 암수술에서 3D 프린터의 효용성을 확인하는 계기가 됐다"고 전했다.

또한 향후 3D 프린터를 이용한 환자 맞춤형 장기 출력과 상세한 수술 계획을 세울 수 있게 된 데 대해 기대감을 표했다. 

경윤수 교수는 "형태, 재질, 색감 등 모든 면에서 더욱 완벽하고 정교한 3D 프린터 모형을 개발해 신장암뿐 아니라 선천성 비뇨기질환 등 해부학적 구조 파악이 중요한 비뇨기계 질환의 치료에 활용할 계획"이라고 밝혔다.

서울아산병원은 신장암 수술 외에도 자궁경부암, 폐종양, 만성폐쇄성폐질환, 심장판막재건술 등 다양한 의료현장에서 3D 프린팅 기술을 활용할 수 있는 방법을 모색 중이다.

환자 맞춤형 장기모형을 제작해 수술 전 시뮬레이션 및 환자 설명에 활용하고 있으며, 맞춤형 인체 내 삽입물 제작 연구와 환자별 특이 기도 스텐트, 환자 특화 흉벽재건, 폐기종의 맞춤형 내시경 치료재료 제작에도 박차를 가하고 있다.
 



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