의료의 다양한 분야에서 3D 프린팅을 적용한 수술이 시도되고 있는 가운데, 최근 치의학 분야에 있어서도 국내 최초로 3D 프린팅 기술로 제작된 인공턱을 사람에게 이식하는데 성공해 관심을 모으고 있다.

 중앙대학교병원(원장 김성덕) 구강악안면외과 이의룡․최영준 교수팀은 구강 종양 제거 수술을 받고 턱뼈와 턱관절이 소실된 카자흐스탄 여성에게 3D 프린팅 인공턱 이식 재건 수술을 실시해 관련 논문(Simultaneous Bimaxillary Surgery and Mandibular Reconstruction With a 3-Dimensional Printed Titanium Implant Fabricated by Electron Beam Melting)을 최근 구강악안면외과 분야에서 권위 있는 SCI급 저널인 미국구강악안면외과학회지(Journal of Oral & maxillofacial Surgery)에 발표했다.

 환자는 어릴 때 왼쪽 아래턱 쪽에 발생한 종양을 제거하는 수술을 받고, 흔히 치과에서 사용해 오던 플레이트(plate, 고정판)로 턱관절 재건술을 받았지만, 얼마 지나지 않아 피부 밖으로 플레이트가 노출되는 부작용으로 인해 이를 제거한 뒤, 10년 넘게 왼쪽 아래턱이 결손된 상태로 지내왔다.

 이후 지난해 중앙대병원을 찾게 된 환자는 구강악안면외과 이의룡 교수에게 위턱과 아래턱의 위치를 바로 잡아주는 양악수술과 타이타늄 소재로 제작된 3D 프린팅 인공턱 이식 재건 수술을 받았다.

 모든 수술 계획은 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램으로 수립되어, 위턱과 아래턱을 양악수술을 통해 올바른 위치에 교정시킨 후, 그 상태에서 아래턱을 디자인한 뒤, EBM(Electron Beam Melting)* 기술 방식을 이용해 환자의 턱에 맞게 맞춤형으로 제작된 3D 프린팅 타이타늄 인공턱을 환자에게 성공적으로 이식해 별다른 부작용 없이 환자가 짧은 시간 안에 회복되었다.

<*EBM : 적층성형의 한 방법으로 전자빔으로 금속가루를 녹여서 타이타늄과 같은 고강도 금속소재를 3D 프린팅하는 기술>

 또한, 3D프린팅 인공턱에 보철을 가능하게 하는 지대주를 디자인해 지대주에 장착할 임시 보철물도 3D 프린팅 기법을 사용하여 제작해 임플란트 형태의 치아도 함께 갖출 수 있게 됐다.

 3D프린팅 인공턱은 중앙대병원과 ㈜메디쎄이(대표 장종욱)가 공동으로 개발․제작하였으며, ㈜메디쎄이는 환자의 의료영상을 분석하여 결손된 하악골을 해부학적으로 복원해 EBM 방식의 3D 프린터를 통해 제작하였다.

 중앙대병원 구강악안면외과 이의룡 교수는 “이번 3D프린팅 인공턱의 가장 큰 장점은 보형물의 내부 구조를 환자의 안면구조에 맞게 맞춤형으로 디자인 할 수 있어 심미적이고, 인공턱이 뼈와 접촉하는 부분은 다공성으로 디자인되어 골유착의 확률을 높일 수 있었다”고 말했다.

 이어 이의룡 교수는 “이번 3D 프린팅 인공턱 재건술의 성공으로 인해 향후 턱뼈가 결손된 환자에게 맞춤형으로 심미적이고 씹는 기능을 할 수 있는 이식이 가능하게 됐다”고 말했다.

 한편, 중앙대병원은 최근 3D 프린팅 두개골 이식 수술을 잇달아 성공적으로 시행하는 등 다양한 의료영역에 있어 3D 프린팅을 활용한 수술 및 치료에 있어 선도적인 입지를 구축해 나가고 있다