▲ H성형외과 백정환 원장이 3D프린터를 활용한 환자맞춤형 보형물에 대해 소개하고 있다..

소량, 다품종, 맞춤 생산에 최적화된 기술인 3D프린팅이 보형물·수술교육·재활보조기 등 의료용에 적용되면서 빛을 발하고 있다. 보다 저렴한 가격에 환자에 꼭맞는 의료기기와 서비스를 제공할 수 있어 만족도는 더욱 높아지고 있다. 고부가 의료 3D프린팅 시장이 본격 성장하고 있는 가운데 이를 선점하기 위해선 각 분야별 융합 및 협력과 관련 제도정비가 시급하다는 의견이 제시됐다.

한국3D프린팅협회(회장 변재완)는 지난 11월19일 건양대학교 메디컬 캠퍼스 명곡홀에서 ‘3D프린팅·개인 맞춤형 의료기기 시대를 연다’를 주제로 ‘제1회 의료3D프린팅 국제 컨퍼런스-메디컬데이(제2회 창의 메이커스데이)’를 개최했다. 이번 행사에는 3D프린팅 기술을 실제 의료현장에서 활용하고 있는 국내외 의료계 전문가들이 생생한 경험과 개선방향을 공유함으로써 기술개발 및 사업화를 모색하고 있는 업계 관계자들에게 큰 도움이 됐다.

3D프린팅을 통해 인공 장기 등을 인쇄해 인체에 이식하는 시대가 열릴 것으로 예상되고 있지만 현재 국내 의료 3D프린팅산업은 일반 의료보조장치, 수술 전 시뮬레이션, 의료교육용 등에만 제한적으로 사용되는 실정이다.

CT 사진을 토대로 3D프린터를 통해 환자 안면골(뼈 모형) 등 맞춤형 보형물을 제작해 시술하고 있는 H성형외과 백정환 원장은 자신이 보형물을 제작하는 방법과 그 과정에서의 어려운 점을 토로했다.

현재 보형물을 프린팅할 때 일반적으로 사용되는 소재는 PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트, 본시멘트)와 타이타늄(Ti)이다. 이외에도 HA(하이드록시아파타이트), 삼인산칼슘(TCP)도 일본에서 개발됐지만 강도가 약하고 부작용 등이 충분히 입증되지 않았다는 단점이 있다.

이처럼 현재 의료용에 사용할 수 있는 소재는 일부에 국한돼 있는데 설상가상으로 현재 관련 법이 없어 3D프린팅으로 보형물을 만들어 시술하면 무허가의료기기 제조에 해당돼 불법이다. 정부가 그동안 3D 프린팅을 활용한 의료시술에 대해 신체 부위별로 허가를 내주다가 통일된 법을 만들겠다며 최근 허가를 중단했기 때문이다.

백정환 원장은 “최근 턱뼈가 없어 밥도 못먹고 고통속에 살고 있는 환자에게 3D프린팅으로 만든 턱뼈를 시술하려고 관계기관에게 다방면으로 문의해봤지만 묵묵부답”이라며 “하루빨리 3D프린팅 의료분야 활용지침이나 정책 마련이 필요하다”고 강조했다.

또한 “개인 의사들 입장에서 아이디어를 3D모델링과 프린팅까지 연결하는데 비용·기술적인 한계가 있어 활성화되지 못하고 있다”며 “이를 전문적으로 수행할 수 있는 기업들이 생겨날 수 있도록 기반을 조성하고 의료·소재·장비·S/W 전문가 등이 협력해야 의료 3D프린팅 시장을 선도할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

세계 신경외과 분야의 권위자이자 의료 3D프린팅 분야를 선도하고 있는 말레이 대학의 비크니스 봐란(Vicknes Waran) 교수는 3D프린팅을 통해 두개골 모델을 제작하고 이를 수술의 교육에 활용하고 있는 사례를 소개했다.

기존 수술의 교육에 있어 시뮬레이터나 실제 시신 등을 활용하는 방법이 사용되고 있으나 이는 비용은 물론 일부 질병에 국한된다는 한계가 있었다.

이에 봐란 교수는 실제 환자의 두개골을 스캔해 스트라타시스社의 복합소재 프린터로 고무재질의 사람 머리를 만들었다. 이를 제작하는데 약 5천달러의 비용이 들어갈 정도로 비싸지만 실제와 매우 유사하기 때문에 뇌수술 시 두피 및 뼈 절개, 천공, 봉합 등을 현실감 있게 체험할 수 있다.

봐란 교수는 “아세아 지역에서 수술의를 교육하는데 폭넓게 쓰이고 있는 이 기술은 새로운 질병에 즉각 대응할 수 있다는 장점이 있다”고 밝혔다.

이영진 건양대병원 교수는 환자 맞춤형 재활의료보조기 적용사례를 통해 3D프린팅이 어린 환자들을 효과적으로 치료하는데 기여하고 있음을 소개했다. 3D프린팅으로 만든 재활 보조기는 일반 재활보조기에 비해 사용자 신체에 꼭 맞는 제작이 가능하며 신체 변화에 따라 즉시 수정제작 할 수도 있다.

실제 손이 강직된 6세 남아의 재활의료보조기를 제작하는데 있어 기존엔 손에 석고를 떠서 만들었지만 이영진 교수는 포터블 3D프린터로 손을 스캔해 정확한 보조기를 제작했다.

이 교수는 “3D프린팅으로 환자의 몸에 정확히 맞게 제작하는데 있어 3번의 수정작업이 필요했지만 5일이라는 짧은 기간에 완성했고 비용은 1/4에 불과했다”며 “환자가 원하는 느낌의 소재도 선택할 수 있어 환자와 보호자의 만족도도 매우 높다”고 밝혔다.

이날 변재완 3D프린팅협회 회장은 “3D프린팅 사용 사례를 발표하고 아이디어를 모으는 창의메이커스데이를 통해 국내 3D프린팅산업이 발빠른 성과를 나타내길 기대한다”고 밝혔다.

백기훈 미래창조과학부 국장은 “과거 PC보급이 정보화 정책의 핵심이었다면 이젠 PC보다 파급효과가 큰 3D프린팅 육성이 창조경제의 핵심으로 자리잡고 있다”며 “고부가가치를 창출할 수 있는 의료분야에서 3D프린팅 활용이 아직 걸음마 단계인 만큼 앞으로 활성화 방안을 마련하는데 정부도 노력하겠다”고 밝혔다.

한편 3D프린팅협회는 오는 12월 교육분야를 주제로 창의메이커스데이를 서울에서 개최한다는 계획이다.

▲ 3D프린팅을 통해 제작된 두개골 모형은 수술의 교육에 활용되고 있다..