지난달 29일 MBC ‘시사매거진 2580’에서는 신세계라고 불리는 3D 프린터에 대해 조명했다.
3D 프린터는 기계 하나로 신발부터 자동차 엔진, 미술 작품은 물론 인공 장기, 사람의 뼈까지 만들어 낸다. 특히 3D 프린터는 의료 기술 분야 속에서도 성형외과에서 차원이 다른 혁신을 가져왔다.
3D 프린터를 이용한 얼굴 뼈 재건 수술(3D FIT)이 전문 분야인 에이치 성형외과 백정환 원장은 “3D 프린터는 의료 분야 중에서도 재건 수술에 획기적인 영향을 끼쳤다고 해도 과언이 아니다. 재건(복원) 수술에 3D 프린터를 이용한 보형물이 사용되는데, 이는 과거의 불유합 현상(보형물이 뼈와 맞지 않아 움직이는 현상)을 말끔히 해결해주는 해결사가 됐다”고 전했다.
▲ 3D 프린터를 이용한 재건(복원) 수술, 어떠한 케이스를?
3D 프린터를 이용한 안면윤곽 재수술인 3D FIT은 얼굴을 CT로 촬영한 다음, 얼굴뼈 모양을 3D 프린터를 이용해 출력한다. 그런 다음 뼈와 딱 맞는 보형물을 제작해 재건 수술에 사용한다. 이처럼 3D 프린터를 이용해 보형물을 제작하면 원래의 뼈 모양과?완벽하게 동일한 보형물을 제작할 수 있기 때문에 기존의 재건 수술에 대한 부작용을 해결할 수 있다.
3D 프린터가 재건 수술에 이용된 후 가장 큰 수혜를 받은 사람은 불행한 사고나 잘못된 양악수술로 피해를 본 환자들이다. 보통 잘못된 양악수술로 인해 턱뼈를 너무 많이 깎았다거나, 계단처럼 잘려있는 경우들이 많다. 이마나 정수리 부분이 파여 있는 환자나, 인중과 코 기둥이 만나는 곳이 움푹 파여 있는 사람들도 3D FIT 수술을 찾는다.
이러한 환자들에게 3D 프린터로 뼈 모양을 출력한 뒤에 뼈와 딱 맞는 보형물을 제작하고 이를 이용해 원래의 모습처럼 복원을 해준다. 에이치 성형외과 백정환 원장은 “보형물이 뼈와 딱 맞기 때문에 수술 후에도 보형물이 움직이지 않으며, 보형물과 자신의 뼈의 경계가 생기지도 않아 환자가 느끼는 불편함이 없다”고 전했다.
▲ 양악수술 부작용, 안면윤곽 재수술 하는 방법은?
양악수술이 예뻐지는 수술로 인식이 된 후로부터, 양악수술을 받아 예뻐지는 사람들이 많아졌다. 그러나 그 이면에는 양악수술 부작용으로 고통 받고 있는 사람도 많다. 에이치 성형외과 백정환 원장은 “재건 수술을 하러 오는 환자들의 대부분은 잘못된 양악수술을 받은 사람들이 찾아온다”며 자신이 재건 수술을 담당했던 환자들 중에서도 심각했던 사례를 소개했다.
백 원장은 “이 환자는 2011년경 양악수술과 광대, V라인수술을 한 후 2012년경 양악재수술과 광대 재수술 그리고 2013년 사각턱 재건, 안면거상, 귀족수술을 했다. 사각턱 과절제로 함몰변형, 볼쳐짐 턱라인의 왜곡, 이중턱등 많은 부작용과 귀밑각은 상실된 모습까지 보이며 안면비대칭 까지 확인이 되었다. 또한 턱에 ‘계단 현상(귀 밑 턱부터 턱 끝까지의 선이 매끄럽지 않고 계단처럼 각진 현상)’이 일어나고 있고 개턱 현상(턱의 과도한 절제로 옆에서 봤을 때 턱이 일직선인 현상)까지 나타났다. 처음 X-ray를 촬영했을시 수많은 금속 음영이 보여 확인해보니 실리콘 보형물을 고정하기 위한 3개의 스크류와 리프팅을 위한 금실로 확인이 되었다. “
이처럼 위 환자는 사각턱 절제술의 부작용을 느낀 후 2차례의 재건수술을 감행했다. 하지만 과거에는 한번 제거된 뼈를 원상 복구시키는 방법이 전무했기 때문에, 재건 수술은 또 다른 부작용을 불렀다. 그러나 첨단 3D 프린터를 이용한 재건 수술(3D FIT)이 생겨나면서 이러한 사람들에게도 희망이 생겨나고 있다. 얼굴뼈를 다시 깎는 것이 아니라, 현재의 뼈에 딱 맞는 보형물을 만들어내 삽입함으로써 효과적인 재건이 가능해졌다.
백정환 원장은 “이 환자는 충분한 상담 끝에 양측 귀밑각을 재건하고, 턱끝 계단현상을 보형물로 메워 재건해 없앤 다음, 앞턱에 보형물을 넣어 턱을 약간 앞으로 뺐다. 귀족과 고양이 보형물과 광대 보형물로 미용적인 개선과 함께 복원 수술이 진행되었다. 했다”고 전했다.
▲ 3D FIT, 그럼에도 잘 알아봐야 하는 점은...
3D FIT 수술은 첨단 3D 프린터를 이용한 얼굴뼈 출력과 그에 맞춘 보형물 제작을 특징으로 한다. 기존의 방법과 달리 뼈와 딱 맞는 보형물을 넣어 함몰된 부분을 채울 수 있기 때문에 보형물이 들뜨거나 움직이지 않는다.
그러나 그럼에도 3D FIT 수술을 할 때 신중하게 선택해야 하는 것이 있다. 바로 보형물의 소재다. 3D 프린터는 아직 발전 단계에 있는 기술이므로, 보형물의 소재에서도 정답은 없는 상태다. 전문의와의 상담을 거쳐, 환자의 뼈 상태에 가장 잘 맞는 보형물 소재를 선택해야 한다.
에이치성형외과 백정환 원장은 “3D FIT 보형물이라고 모든 수술에 적합한 것은 아니다. 환자의 뼈 상태와 상황에 따라 보형물의 소재를 다르게 해야 한다”고 전했다.
3D FIT 수술에 사용되는 보형물의 소재로는 현재 크게 세 가지가 있다. 이 중 본시멘트(PMMA)가 현재 가장 많이 쓰인다. 2차 세계대전 때부터 쓰인 오래된 소재로, 미국 FDA 승인으로 안전성을 입증 받았다. 모양이 매끈하고 강도가 강하며, 생물학적, 화학적 성질이 우수할 뿐만 아니라 생체 친화성이 높고 인체에 무해하다. 또 혹시 모를 문제 상황에 제거가 쉽다는 장점도 있다.
두 번째는 티타늄이다. 가장 안전성이 높은 금속 보형물 재료로 꼽히는 티타늄은 소독 과정만 거치면 바로 인체 삽입이 가능하며, 강도가 높다. 그러나 모양을 잡아주는 기능이 뛰어난 반면 볼륨을 주기에는 부적절한 소재라고 전문가들은 말한다.
마지막으로 본소스라고 불리는 HA(하이드록시 아파타이트)와 삼인산칼슘(TCP, Tri-calcium-phosphate)가 있다. 본소스는 보형물을 삽입했을 때 진짜 뼈와 융합이 일어난다는 장점이 있다. 그러나 이 장점은 혹시 보형물 제거가 필요할 지도 모르는 만일의 상황에는 단점이 될 수도 있다. 또한 티타늄과 본시멘트보다는 강도가 약하다.
이밖에도 진짜 뼈와의 융합이 일어나면서 본시멘트와 같은 강도를 가진 PEKK라는 소재가 현재 임상 실험 중이나, 아직 승인과 일반화 단계까지 이르지는 못한 상태다.
H성형외과 백정환 원장은 “저희 3D FIT 안면조소술은 외상, 수술후 부작용으로 인한 재건(복원)과 미용을 목적으로 하는 수술 2가지로 나뉜다. 같은 3D FIT 수술을 받으려는 환자라 해도 개인에 따라 상황이 얼마든지 다를 수 있고, 무조건 누구에게나 맞는 보형물 소재는 없다”며 “전문의와 함께 어떤 보형물이 가장 적합할지를 철저히 검토해 선택하는 작업이 필요하다”고 마지막으로 조언했다.
한국경제TV 블루뉴스 김지원 기자
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