보건타임즈 : 중앙대병원, 국내 첫 '3D프린팅 광대뼈 재건술' 성공

이의룡·최영준 교수팀, 임상 통해 '안-유' 입증
'환자 원재료 비용부담과 뼈와 유합 문제' 동시해결
자가골 채취로 발생할 '부위 장애와 불편 등 합병증' 해소

[보건타임즈] 얼마 전 국내에서 처음 3D프린팅으로 제작한 바이오세라믹 소재의 인공광대뼈를 광대뼈 결손 환자에 이식하는 재건술을 성공시켜 큰 관심을 모았다.(사진 바이오세라믹3D프린팅인공광대뼈 이식재건술)

중앙대병원(원장 김성덕) 구강악안면외과 이의룡(사진)·최영준 교수팀은 지난달 27일, 광대뼈 결손으로 재건 수술이 필요한 성인 환자에 바이오세라믹(BGS-7) 소재를 이용한 3D 프린팅 환자맞춤형 인공 광대뼈 이식 재건 수술을 첫 시도, 성공함으로써 기존 자가골 이식술에서 드러난 뼈와 유합이 되기 어려운 문제를 풀어내며 유효성과 안전성을 입증해냈다.

이 교수팀은 ㈜시지바이오의 바이오세라믹 소재를 활용해 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린팅 공정기술을 적용, 제작한 바이오세라믹 소재의 환자맞춤형 인공광대뼈를 환자의 결손 된 광대뼈 부위에 이식, 수술시간을 획기적으로 단축했을 뿐 아니라, 이물 반응 없이 성공적으로 끝냈다.

환자맞춤형 인공광대뼈는 인체의 뼈와 유사한 바이오세라믹 소재로 만들어졌다.

대개 뼈에 문제가 생긴 질환을 치료하는 가장 좋은 방법으로는 환자 자신의 뼈를 채취, 결손 부위에 이식하는 것이다.
이를 자가골 이식술이라고 하며 표준 치료법이다.
"하지만, 자가골 채취로 떼어낸 부위의 장애와 불편감 등의 합병증이 발생할 위험으로 감소 추세에 있다"는 게 이 교수의 설명이다.

이 교수는 "이를 해결하기 위해 최근엔 3D 프린팅 공정기술을 적용한 개인 맞춤형 보형물이 개발돼 2차 가공 없이 신속하게 이식이 가능하게 됐다"며 "기존까지 개발된 3D 프린팅 기술은 원재료가 환자의 부담이 큰 고가인데다 뼈와 유합이 되기 어려운 문제가 있어 왔다"고 지적했다.

그러나 이번에 시지바이오가 인체의 뼈와 직접 유합되는 고강도 생체 활성 바이오세라믹 소재 3D 프린팅 인공광대뼈를 제작함으로써 원재료의 비용부담과 뼈와 유합 문제를 동시에 풀어낼 수 있는 여건이 만들어지게 됐다.
이 교수팀은 이를 통해 국내 최초로 바이오세라믹 소재 3D프린팅 인공광대뼈를 환자의 결손 부위에 성공적으로 이식하게 됐다.

바이오세라믹은 금속이나 고분자와 달리 몸속에서 이물 반응이 없을 뿐더러 생체 활성 세라믹이 체내에 이식됐을 때, 표면에 뼈와 유사한 아파타이트 층을 형성, 뼈와 빠르면서 강하게 결합할 수 있는 강점을 가지고 있다.

이 성분은 자가골을 이식한 티타늄 케이지와 같은 수준의 유합율을 보이며 표면 반응에 의해 뼈와 결합, 골 결손 부위에 맞춤형으로 이식이 가능하다.

이 교수는 "선천적 또는 노화로 퇴행성 질환이나 교통사고, 레포츠 등의 사고를 당해 후천적으로 골 조직이 손상을 입게 되면 2차적으로 타 장기나 기관에 피해를 줘 (골 조직을 대체할) 인공조직과 치환술 개발이 매우 중요하다"며, "이번에 처음 바이오세라믹 소재 3D프린팅 인공광대뼈를 성공적으로 환자에게 이식함으로써 기존 광대뼈 재건수술에서 나타난 부작용과 합병증을 최소화할 뿐만 아니라 환자의 부담을 줄이면서 심미성 향상으로 삶의 질 향상에 기여할 수 있을 것으로 본다"고 기대했다.

이들 교수팀은 지난해 티타늄 소재를 활용한 3D 프린팅 인공턱 재건술에 성공한 이후 이번에 한발 더 나아가 바이오세라믹 소재를 활용한 3D 프린팅 광대뼈 이식 수술을 성공적으로 해내 3D 프린팅을 활용한 수술과 치료에서 선도적 입지를 더욱 굳건히 하게 됐다.