국내 의료진이 세계 최초로 3D 금속프린팅 기술을 활용한 ‘3D-금속프린팅 환자 맞춤형 인공 팔꿈치관절 부분 치환술’에 성공했다.

전남대학교병원 정형외과 김명선 교수팀은 최근 팔꿈치 구상돌기 분쇄 골절 환자에게 CT 기반 금속 프린팅으로 만든 맞춤형 보철을 사용해 ‘인공관절 치환술’을 시행했다. 

해당 수술에는 김명선 교수팀과 커스메디가 지난 2019년부터 개발한 인공관절이 사용됐다. 

김 교수팀의 인공관절 치료 솔루션은 환자 CT 영상을 인공지능으로 분석, 수술 전에 미리 심각한 결손 부위의 치료 방법을 시뮬레이션 한다. 

이 과정에서 3D 금속 프린팅 기술로 환자에게 필요한 맞춤 인공관절 견본을 제작하고 컴퓨터 시뮬레이션 수술을 진행, 철저한 검증한 이후 환자에게 맞춤형 인공관절 치환 수술에 적용하게 된다.

연구팀은 지난 5월 환자 김씨에게 진행한 첫 임상수술로 기술 검증의 첫발을 뗐다. 이들은 앞으로 1년간 임상연구를 진행한다.

안전성 검증과 치료 효과 축적 후 내년 초부턴 본격적인 제품화·사업화 단계에 돌입할 계획이다. 2024년 말 제품 출시가 목표다. 

국내뿐만 아니라 미국과 중남미 지역으로의 수출도 목표하고 있어 미국 식품의약청(FDA) 심사도 준비 중이다.

연구팀은 이미 우리 힘줄의 미세 나노 구조와 유사한 나노 패턴을 흉내낸 구조물(scaffold)을 개발, 힘줄 봉합부에 덧대줌으로써 힘줄 조직의 재생을 촉진하는 연구를 발표한 바 있다. 

이미 동물실험 단계에서 힘줄 재생의 속도와 질 향상 등의 유효성을 확인했고, 올해 실제 환자의 임상 치료에 적용하는 단계의 연구를 앞두고 있다.

나노 패턴 구조물 활용을 골재생 분야로 확대하는 연구도 진행 중이다. 특히 3D-바이오 프린팅 기술을 이용한 생체 흡수성 골 이식 대체제를 제작해 장골 결손부를 치유하는 동물실험에 돌입했다.

김명선 교수는 “이 같은 다양한 근골격계 조직재생과 관련한 연구들의 성과가 완치가 어려운 많은 근골격계 질환과 외상 환자들의 치료에 조금이나마 도움이 될 수 있기를 바란다”고 말했다.

백성주 기자 (paeksj@dailymedi.com) 기자의 다른기사보기