‘수술 전 시뮬레이션, 환자설명’에 사용
김청수 교수팀, 3D 프린터 활용 수술 ‘유럽비뇨기학회’ 발표
|
| 모형) 3D 프린터를 활용해 환자의 신장과 암 덩어리를 실제와 똑같이 재현 |
|
| 수술 전 시뮬레이션을 통해 절제범위를 예측해 암덩어리를 분리한 3D 프린터 모형 |
이젠 3D 프린팅 기술을 활용해 몸 속 깊숙이 자리 잡은 암 덩어리를 좀 더 정확하면서 안전하게 떼어낼 수 있을 전망이다.
|
|
김청수 교수
|
김남국 교수
|
경윤수 교수
|
서울아산병원 김청수(비뇨기과)・김남국(융합의학과)・경윤수(건강의학과) 교수팀은 최근 6개월 동안 신장암 환자 15명를 대상으로 3D 프린터를 활용해 개인별 신장과 암 조직의 형태를 3차원으로 완벽 재현하는 것은 물론 환자별 맞춤형 수술 계획을 세워 신장 부분절제술을 성공적으로 마쳤다.
개인마다 조금씩 차이가 있는 신장의 해부학적 상태를 실물과 같이 출력해 눈으로 직접 보며 절제 범위를 구체적으로 계획함으로써 떼어내어야 할 암 덩어리만 완벽히 제거, 정상적인 조직은 최대한 보존할 수 있게 됐다.
이번에 3D 프린터 활용 수술결과는 지난달 24일 스페인 마드리드에서 개최된 유럽비뇨기학회에서 발표됐다.
정상신장을 보존한 채 문제의 암 조직만 떼어내는 신장 부분절제술은 비뇨기과에서 고난도 수술로 꼽힌다.
몸속에서 노폐물을 걸러내는 신장엔 많은 양의 혈액이 지나간다.
이 혈류를 차단한 채 암을 잘라낸 뒤 남아있는 신장을 다시 꿰매는 과정은 빠른 시간이 요구된다.
이에 따라 신장 주위의 혈관 구조와 요관의 분포를 명확하게 파악하는 것이 수술성공여부에 중요하다.
하지만 기존의 CT와 같은 2차원 이미지로는 신장 암과 신장 내부의 복잡한 관계를 이해하려거나 수술 범위를 예측하기엔 한계가 있었다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해 컴퓨터단층촬영 이미지(Volumetric CT)를 바탕으로 서울아산병원이 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, 나아가 암 조직을 따로 구분해 제작했다.
연구팀에 따르면 무엇보다 신장 내 혈관 구조가 특이한 환자의 경우 3D 프린터를 활용해 높은 정확도로 이를 재현해 낼 수 있게 돼 정교한 환자 맞춤형 수술 계획을 세울 수 있었다.
또 환자와 보호자 입장에선 몸속에 있는 장기를 그대로 재현한 모형을 보며 의료진으로부터 수술 설명을 들을 수 있다는 이점이 있다.
개별적으로 맞춤 제작한 3차원 신장 모형은 투명 재질을 사용해 내부가 훤히 들여다보일 뿐 만 아니라 중요한 혈관과 암 조직을 탈 부착할 수 있도록 만들어 환자와 보호자들이 쉽게 수술 과정을 이해할 수 있다.
김청수 교수는, “3차원 신장 모형을 통해 파악한 것과 실제 수술을 집도했을 때 신장의 상태 나 신장 암 조직의 위치가 육안으로 유사했을 뿐만 아니라 종양의 상태도 거의 같다”며, “앞으로 3D 프린터를 사용해 환자 맞춤형 장기를 출력한 후 이를 토대로 상세한 수술 계획을 세우는 것이 유효할 것”이라면서 몸 속 장기를 절제하는 암 수술에서 3D 프린터의 효용성을 확인한 계기가 됐다고 전했다.
경윤수 교수는 “앞으로 형태, 재질, 색감 등 모든 면에서 더욱 완벽하고 정교한 3D 프린터 모형을 개발해 신장암 뿐 아니라 선천성 비뇨기 질환 등 해부학적 구조 파악이 중요한 비뇨기계 질환 치료에 활용할 계획”이라고 밝혔다.
서울아산병원은 의료 현장에서 3D 프린팅 기술을 활용할 수 있는 다양한 방법을 모색 중에 있다.
현재 고난도 신장암 수술은 물론 자궁경부암, 폐종양, 만성폐쇄성폐질환, 심장 판막 재건술 등에서 환자 맞춤형 장기 모형을 제작해 수술 전 시뮬레이션과 환자 설명에 활용하고 있다.
이밖에 3D 프린터를 활용한 맞춤형 인체 내 삽입물 제작 연구에 들어가 환자별 특이 기도 스텐트, 환자 특화 흉벽재건, 폐기종의 맞춤형 내시경 치료 재료 제작에 힘써 오고 있다.
기사최종편집일: 2024-04-26 22:33:08
다음기사 : 
