얼굴뼈 함몰됐는데…'뼈이식 끝판왕' 3D프린팅으로 되찾은 얼굴

전씨의 함몰된 얼굴 뼈(왼쪽)와 3D프린팅으로 원래 모습에 가까이 복원한 얼굴 뼈(오른쪽). /사진=고려대 안암병원

# 2년 전 큰 교통사고를 겪은 전 모 씨는 오른쪽 이마부터 광대뼈까지 이르는 부위의 뼈 일부가 결손됐다. 이마부터 광대에 이르는 얼굴이 함몰되고 변형해 사회활동이 어려웠다. 예전의 모습을 되찾으려면 인공 뼈 이식이 절실했다. 지난해 11월 전 씨는 3D프린터를 활용한 인공 뼈 이식술을 받고 원래의 얼굴을 거의 그대로 복원할 수 있었다.

고려대 안암병원 성형외과 박호진 교수는 최근 3D프린터를 활용한 인공 뼈 이식에 성공했다고 25일 밝혔다. 3D 프린팅 기술을 활용해 환자 맞춤형으로 뼈 모양을 만드는 치료법은 '뼈 이식술의 끝판왕'으로 평가받는다.


안면골(얼굴 뼈)은 얼굴의 모양을 결정짓는다. 음식을 씹거나 숨을 쉬는 기능을 제대로 발휘하기 위해서도 온전한 모습을 갖춰야 한다. 또 두개골은 사람의 뇌를 보호할 뿐 아니라 이마·뒤통수의 모양을 결정짓는다. 전 씨처럼 안면골과 두개골은 교통사고·낙상 같은 외상 후 손상당할 수 있다. 이들 부위는 암·염증 치료를 위해 부득이하게 절제해야 하는 경우도 있다. 이런저런 이유로 훼손된 안면골과 두개골은 기능 유지뿐 아니라 미용상의 목적으로도 반드시 복구해야 한다.

기존엔 티타늄 금속판이나 환자의 엉덩이뼈, 종아리뼈, 정상 두개골에서 자가골을 채취해 뼈를 재건해야 했다. 그러나 티타늄 금속판의 경우 몸에서 이물질로 인식돼 염증을 일으키는 등 잦은 합병증을 동반했다. 자가골을 채취할 경우 채취 부위에 또 다른 결손이 생기므로 광범위한 골 결손에선 사용이 제한적일 수밖에 없었다. 그뿐 아니라 안면골과 두개골은 사람마다 모양이 달라 그동안의 기술로는 결손 부위를 재건하는 데 한계가 있었다.

박 교수는 환자맞춤형 인공 뼈를 만들기 위해 먼저 뼈 결손 부위를 파악했다. 이후 컴퓨터 시뮬레이션으로 뼈 결손 전 안면골과 두개골의 원래 모양을 가상으로 만들어냈다. 그리고서 원래의 얼굴 모양에 최대한 가깝게 인공 뼈를 디자인하고 3D프린터로 출력했다. 사용하는 재료도 환자 맞춤형으로 선택했다.


이렇게 완성한 환자맞춤형 인공 뼈는 광범위한 머리와 안면부의 뼈 결손 부위를 재건할 수 있다. 안구 함몰, 안면 비대칭, 안면골 저형성증, 두개골 비대칭, 두개골 함몰, 두개골 결손 등의 질환도 치료할 수 있다. 박 교수는 "최근 의료계에 도입된 환자맞춤형 인공 뼈를 이용한 재건은 시뮬레이션과 인공 뼈 제조에 많은 경험을 해야 하는 첨단 기술로 안면골과 두개골을 이상적으로 재건할 수 있다"며 "다만 수술 후 부작용을 최소화하기 위해 수술 전 적절한 검사를 시행해야 하며 의료진의 풍부한 경험도 뒷받쳐줘야 한다"고 덧붙였다.