서울아산병원이 지난 10년간 3D프린팅을 통해 환자 중심의 치료를 실현하고, 더욱 안전한 의료 서비스 제공할 수 있었다고 평가했다.

서울아산병원 융합의학과 의료영상지능실현 연구실은 2014년 연구 목적의 3D프린터를 도입한 이후 3D 프린팅 출력물을 통해 환자 맞춤형 시뮬레이터 제작, 수술 가이드, 결손 환자 재건을 위한 보형물 등을 개발하고, 그 효과와 유용성을 다수의 논문으로 입증한 것은 물론 신의료기술 및 혁신의료기술 지정, 의료진 교육 활용 등의 성과를 이어왔다고 15일 밝혔다.

도입 초기의 3D프린팅은 CT, MRI 등의 영상자료를 활용해 실제와 크기가 같고 경도가 비슷한 재질의 3D프린팅을 출력하고, 수술 전 시뮬레이션 용도로 활용되어 의료진이 술기를 익히기 어려운 시술이나 처음 하는 수술의 시행착오를 줄여주었다.

2017년도에 시행된 국내 첫 생체 폐 이식(심장혈관흉부외과 박승일 교수팀)이나 소아 복합기형 심장 수술(소아심장외과 윤태진 교수팀) 등 고난도 수술에서는 의료진의 숙련도를 높이고 수술 시간을 단축하게 도와주는 시뮬레이터 역할을 했다.

최근에는 건강의학과 경윤수 교수팀이 기존의 신장암 수술 가이드 3D 프린팅 출력물에 ‘시간’이라는 새로운 차원을 추가한 신장암 맞춤형 4D 프린팅 수술 가이드를 제작했다. 시간에 따라 크기가 달라지는 4D 프린팅 수술 가이드는 지름 1cm인 복강경 포트로 삽입 후 몸속에서는 원래의 모양이 원상 복구된다. 이에 정확한 병변을 제거할 수 있게 돕고, 사용 후 분해해 복강경 포트로 다시 제거한다.

지난 10년간 3D 프린팅 소재와 기술도 많이 발전했다. 인체에 삽입해도 거부반응이 없는 프린팅 소재가 개발돼 식약처 허가를 받았으며, FDA에 승인된 3D프린팅 재료를 이용한 장치 출력이 가능해져 여러 실험과 중증 환자 치료에 활용 중이다.

특히 안면 재건 수술에서 3D프린팅은 암이나 외상으로 결손된 부위를 보완할 인공 뼈를 출력해 환자에게 바로 식립할 수 있어 활용도가 높다. 성형외과 최종우 교수팀은 안전이 검증된 생적합 티타늄을 이용하여 제작해 환자에게 적용했으며, 귀나 코 등의 결손 부위는 자연스러워 보일 수 있도록 피부 질감, 색상 등을 고려한 얼굴 보형물(에피테제, Epithese) 연구도 진행했다.

폐 절제 후 공간이 생겨서 발생할 수 있는 부작용을 최소화하기 위해 생적합 실리콘을 3D프린팅으로 출력하여 장기 쏠림을 예방하는 폐 보형물 임플란트(심장혈관흉부외과 김용희·윤재광 교수팀)도 진행 중이며, 이비인후과의 해부학적 구조를 출력해 의료진의 드릴링 실습을 가능하게 만든 측두골 유양돌기 절제술 시뮬레이터(이비인후과 정종우 교수팀)는 동물실험이나 카데바 대신 교육용으로 활용될 수 있도록 유용성 평가를 수행한 논문이 출간되었다.

서울아산병원은 인공 어깨관절 치환술 의료용 가이드(정형외과 고경환 교수팀), 안와골절 임플란트 제작 가이드(안과 사호석 교수팀) 등 4건은 신의료기술 혹은 혁신의료기술로 지정됐고, 2024년에 열린 북미방사선학회(RSNA)의 3D 프린팅 분과학회(3DP SIG)에서 4D 신장암 가이드 및 폐 보형물 임플란트 제작 아이디어가 수상하기도 했다고 전했다.

의료영상지능실현연구실을 이끌고 있는 김남국 서울아산병원 융합의학과 교수는 “10년간의 3D프린팅 연구와 기술 개발은 서울아산병원의 세계적인 의료 수준에 걸맞은 새로운 치료 기술을 개발하여, 더 안전하고 효과적인 의료 서비스를 제공하기 위한 임상 의료진의 아이디어에 기반한 것”이라며, “지속적인 연구로 의료 현장에서 실질적인 도움을 줄 수 있는 세계적인 기술을 개발하겠다”고 말했다.