중앙대학교병원, 3D 프린팅 이용한 두개골 이식수술 마쳐

티타늄 무게 가볍지만 강도도 강해 … 환자 뇌 모양에 맞춰 부작용 적어

▲이식수술을 집도한 권정택 교수의 수술 모습. (중앙대학교병원)

3D 프린팅 기술을 활용해 두개골 일부를 순수 티타늄으로 제작해 시도한 이식수술이 성공했다. 특히 이번 수술은 인체 이식 재료로 활발하게 사용되는 순수 티타늄을 의료진이 원하는 강도만큼 끌어올리는 기술이 적용돼 눈길을 끌고 있다.

중앙대학교 병원은 5일 뇌출혈로 인해 뇌가 두개골 아래로 함몰된 환자에게 3D 프린터로 제작된 두개골을 이식해 성공했다고 밝혔다.

중앙대학교병원 신경외과 권성택․이무열 교수팀은, 뇌 지주막하 출혈로 뇌가 비정상적으로 부풀어 올랐다가 두개골 아래로 심하게 함몰된 60대 여성 환자에게 3D 프린팅 기술을 활용한 두개골 이식 수술을 실시했다.

이 환자는 지난해 9월 심한 두통이 발생해 응급실을 찾게 됐는데, 뇌 CT 및 혈관 조영술 검사 결과, 뇌동맥류가 터진 ‘뇌 지주막하 출혈’로 진단됐다.

권성택 교수팀은 환자의 출혈을 차단하기 위해 ‘뇌동맥류 코일 색전술’을 실시한 후, 뇌부종에 의해 상승한 뇌압을 감소시키기 위해 두개골 조각을 제거해 내는 감압 두개골 절제술을 시도했다.

이후 뇌부종이 감소되며 뇌가 두개골 절제 부위 아래로 함몰돼 두개골 이식수술이 필요해져 두개골 이식 조각을 3D 프린팅 기술을 통해 맞춤 제작, 재현해 두개골 이식 성형 수술을 실시하게 됐다.

이번에 이식된 3D 프린팅 두개골은 한국생산기술연구원 '3D 프린팅 기술센터'와의 협업을 통해 의료진이 요구하는 강도를 만족하는 최소 두께 제어기술을 적용해, 부피 대비 질량을 감소시켜 무게감을 최소한 것이 특징이다.

권정택 교수는 “기존의 골 시멘트 등을 이용한 두개골 성형술은 무게가 무겁고, 환자의 뇌에 딱 맞는 모양을 만드는데 어려운데다, 수술 후 이물 반응이나 세균 감염 위험이 있어 부작용이 높았다”고 설명하고, “이번 이식 수술에 사용된 '순수 티타늄 소재 3D 프린팅 두개골'은 무게감을 최소화한 가운데, 환자의 두개골 특징에 맞게 제작되어, 두개골 내부의 빈 공간까지도 채울 수 있어 수술 후 감염과 합병증 등의 부작용을 최소화하고, 수술 시간을 크게 단축할 수 있었다”고 말했다.