보건타임즈 : 가톨릭대 서울성모병원 신승한 교수, 과학기술정보통신부 연구과제 선정

[보건타임즈] 가톨릭대학교 서울성모병원 정형외과 신승한 교수(사진)가 2019년도 과학기술정보통신부 한국연구재단 이공분야기초연구사업에서 ‘영상 가상 정복 기반 원형 맞춤형 골절 내고정 금속판 개발’이라는 주제로 ‘생애 첫 연구’ 사업에 선정됐다.

‘생애 첫 연구’ 사업은 젊은 연구자를 대상으로 최대 3년 동안 연간 3천만원의 연구비를 지원하는 정부 연구과제이며, 신승한 교수는 연구책임자로서 연구자의 창의성과 도전성 및 역량과 의지를 인정받았다.

이번 연구의 궁극적 목표는 골절을 먼저 3차원 영상으로 가상 정복(virtual reduction, 정복: 골절된 뼈를 원위치로 맞추는 것)하여 뼈의 부러지기 전 원형을 복원하고, 이를 모델로 이용하는 ‘3D 프린팅 원형 맞춤형 골절 내고정 금속판’을 개발하는 것이다.

골절 내고정 수술 시에는 환자 뼈에 정확히 들어맞는 금속판을 사용하는 것이 가장 이상적이다. 그러나 부러져 있는 환자 뼈의 원형을 알 수 없기 때문에 맞춤형 금속판을 개발하지 못 하고 있었다. 이번 연구는 원형 맞춤형 골절 내고정 금속판을 개발하기 위한 기저 연구로서, 골절 영상 가상 정복 및 원형 복원 실험과 원형 맞춤형 골절 내고정 금속판 실제작 및 동물실험을 진행하게 된다.

이 과제는 골절 치료 분야에서 3D 프린팅 적용의 한계를 극복하게 해 주는 연구이다. 원형 맞춤형 금속판은 수술실에서 뼈를 먼저 맞추고 금속판을 대어 보아 금속판을 뼈에 맞게 휘는 과정이 필요 없이, 금속판에 뼈 조각을 맞추면 자동적으로 골절편들이 원형으로 정복되도록 할 수 있다.

이는 수술을 대단히 쉽게 해 주고, 수술시간을 획기적으로 단축할 수 있으며, 꼭 필요한 부위(골절선이 아닌 골절편의 중심)에 나사 구멍을 만들 수 있는 등 기존 금속판에 비해 강력한 경쟁력을 지닐 것으로 예상된다. 또한 원형 맞춤형 금속판은 수술 시 뼈에 맞게 휠 필요가 없으므로, 금속 3D 프린팅의 한계인 연성을 얻기 어렵다는 문제를 극복 가능한 장점이 있다.

신승한 교수는 이와 관련하여, “부러진 뼈가 3차원 영상으로 원형 복원되고 이에 딱 맞는 금속판이 설계되는 것은 멀지 않은 미래에 당연한 일이 될 것”이라며, “이미 영상 정복 기반 금속판에 대한 특허를 출원했고, 여러 연구와 실험을 거쳐 원형 맞춤형 금속판을 실제로 만들어 환자와 의료진 모두에게 실질적인 도움을 제공할 것”이라 포부를 밝혔다.