중앙대병원, 국내 최초 3D프린팅 인공흉곽 이식 성공…세계 6번째

3D프린팅 티타늄 인공흉골

[아시아경제 박혜정 기자] 중앙대학교병원은 박병준 흉부외과 교수팀이 국내 최초로 흉곽을 3D 프린팅으로 제작해 이식하는 데 성공했다고 4일 밝혔다. 스페인, 이탈리아, 미국, 영국, 중국에 이어 전세계 6번째다.

교수팀에 따르면 이번에 인공 흉곽 이식에 성공한 환자는 55세 남성으로, 흉골과 늑골에 악성종양인 육종이 생겨 광범위한 가슴뼈 절제를 해야 하는 상황이었다. 기존 골 시멘트 등을 이용한 재건 수술 방법으로는 환자의 흉부에 정확히 맞는 흉곽을 만들기 어렵고 소재도 무거워 수술 후 흉부의 불편감과 호흡곤란, 세균 감염의 위험이 있었다. 수술 일주일 전부터 급격히 종양이 다시 커져 흉곽 절제와 이식수술을 하지 않을 경우 기대수명이 6개월도 채 안 됐다.

교수팀은 인공 흉곽 이식에 도전하기로 했다. 호흡기알레르기내과, 영상의학과, 혈액종양내과, 방사선종양학과, 마취통증의학과 등과의 다학제 진료를 통해 환자 병변의 컴퓨터 단층촬영을 바탕으로 절제수술 범위와 가슴뼈 재건 범위를 결정했다. 이후 김건희 한국생산기술연구원 연구팀과 협의, 3D 프린팅 기술을 활용해 재건 범위에 적합한 인공 가슴뼈를 디자인했다. 인공 흉곽은 가로 286㎜, 세로 172㎜로 세계 최대 크기다. 또 인체에 무해하면서도 인체의 골구조보다 단단하나 가볍고 흉부 압박을 해도 부러지지 않는 탄성을 가진 순수 티타늄 소재의 환자 맞춤형 인공 흉곽을 제작했다. 안정성과 기능성을 모두 확보한 것이다.

이후 식품의약품안전처가 지정한 생물학적 안정성 시험과 강도, 인장도 시험을 거쳐 중앙대병원 임상시험위원회(IRB) 승인을 받았다. 교수팀은 지난달 19일 환자의 흉골과 10개의 늑골을 광범위하게 절제한 뒤 순수 티타늄 소재의 3D 프린팅 기술로 제작된 인공 흉골과 늑골을 이식해 흉곽을 재건하는데 성공했다. 환자는 빠른 회복을 보이며 퇴원을 앞두고 있다.

박병준 교수는 "골 시멘트, 티타늄 막대 등을 이용한 기존의 흉곽 성형술은 환자에게 꼭 맞는 모양을 만들기 어렵고 무거워 수술 후 흉부 불편감과 호흡곤란을 초래하는 경우가 빈번했다"면서 "이번 티타늄 소재의 3D 프린팅 흉곽은 기존 인공 소재보다 가벼우면서도 환자의 가슴에 꼭 맞게 개별 제작돼 정밀성과 강도를 높였다"면서 "수술 후 감염과 합병증 등의 부작용을 최소화할 수 있었다"고 설명했다.