국내에서 처음으로 3D프린팅으로 제작된 바이오세라믹 소재의 인공광대뼈를 광대뼈 결손 환자에게 이식하는데 성공해 관심을 모으고 있다.

 중앙대학교병원(원장 김성덕) 구강악안면외과 이의룡․최영준 교수팀은 지난 27일, 광대뼈 결손으로 인해 재건 수술이 필요한 성인 환자를 대상으로 바이오세라믹(BGS-7) 소재를 이용한 3D 프린팅 환자맞춤형 인공 광대뼈 이식 재건 수술 임상시험을 실시해 그 유효성과 안정성을 입증했다.

 이의룡 교수팀은 (주)시지바이오에서 바이오세라믹 소재를 활용해 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린팅 공정기술을 적용하여 제작한 환자맞춤형 인공광대뼈를 환자의 결손된 광대뼈 부위에 이식함으로써 수술시간을 획기적으로 단축할 수 있었으며, 뼈와 유사한 성분으로 만들어진 바이오세라믹 소재를 사용하여 이물 반응없이 수술을 성공적으로 수행할 수 있었다.

 일반적으로 뼈에 관한 질환을 치료하는 가장 좋은 방법은 환자 자신의 뼈를 얻어 결손 부위에 이식하는 자가골 이식술이 표준 치료법이지만, 자가골 채취로 인한 해당 부위의 장애 및 불편감 등의 합병증 위험으로 인해 감소 추세에 있다.

중앙대병원 구강악안면외과 이의룡 교수는 “이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 3D 프린팅 공정기술을 적용한 개인 맞춤형 보형물이 개발되어 2차 가공없이 신속하게 이식이 가능하게 되었는데, 기존까지 개발된 3D 프린팅 기술은 원재료가 고가이고 뼈와 유합이 되기 어려운 문제점이 있어 왔다”고 말했다.

 그런데 이번에 ㈜시지바이오에서 뼈와 유사한 성분으로 뼈와 직접 유합되는 고강도 생체 활성 세라믹 조성을 찾아내 바이오세라믹 소재 3D 프린팅 인공광대뼈를 제작함으로써 중앙대병원 구강악안면외과 이의룡 교수팀은 국내 최초로 바이오세라믹 소재 3D프린팅 인공광대뼈를 환자의 결손 부위에 성공적으로 이식할 수 있었다.

 바이오세라믹은 금속이나 고분자와 달리 몸속에서 이물 반응이 없고, 생체 활성 세라믹이 체내에 이식되었을 때, 표면에 뼈와 유사한 아파타이트 층을 형성하여 뼈와 빠르고 강하게 결합할 수 있는 강점을 가지고 있으며, 자가골을 이식한 티타늄 케이지와 동등한 수준의 유합율을 보이고, 표면 반응에 의해 뼈와 결합해 골 결손 부위에 맞춤형으로 이식이 가능하다.

 중앙대병원 구강악안면외과 이의룡 교수는 “선천적 또는 노화로 인한 퇴행성 질환 및 교통사고, 레포츠 등의 사고로 인한 후천적 골조직의 손상은 2차적으로 타 기관의 손상을 야기할 수 있어 골조직을 대체할 인공 조직 및 치환술의 개발은 매우 중요하다”고 말하며, “이런 가운데 이번에 처음으로 바이오세라믹 소재 3D프린팅 인공광대뼈를 성공적으로 환자에게 이식함으로써 기존 광대뼈 재건수술에 있어 부작용 및 합병증을 최소화할 뿐만 아니라 환자의 부담을 줄이고 심미성 향상으로 삶의 질 향상에 기여할 수 있을 것으로 본다”고 말했다.

 한편, 중앙대병원 구강악안면외과 이의룡,최영준 교수팀은 지난해 티타늄 소재를 활용한 3D 프린팅 인공턱 재건술을 성공한데 이어 이번에 한발 더 나아가 바이오세라믹 소재를 활용한 3D 프린팅 광대뼈 이식 수술을 성공적으로 시행함으로써 3D 프린팅을 활용한 수술 및 치료에 있어 선도적인 입지를 구축해 나가고 있다.