[헬로티]

한국생산기술연구원(이하 생기원)이 금속 3D프린팅 기술을 활용해 티타늄 소재의 인공 발목뼈를 설계·제작하고, 인하대병원이 실제 환자에게 이식하는 수술을 성공적으로 진행했다.

이번 수술은 국내 최초로 수행된 인공 발목뼈 임상시험이며, 생기원의 인공뼈 설계·제작 사례로는 두개골 2건, 흉골 5건, 골반 1건에 이어 9번째다.

대상 환자는 60대 여성으로, 왼쪽 다리의 거골(발목 가장 위쪽 뼈)에 혈액이 공급되지 않아 괴사하면서 발목이 정상적인 기능을 수행하지 못했던 환자였다.

기존 수술법에는 괴사된 거골을 제거하고 그 자리에 원래 모양과 똑같이 만든 복제품을 넣어주는 ‘치환술’이 있지만, 복제품 수입 자체가 불가능하고 매우 고가여서 그동안 국내 사례가 없었다.

이에 따라, 생기원 기능성소재부품연구그룹 김건희 그룹장 연구팀은 3D프린팅 의료기기 전문기업 ‘큐브랩스’와 함께 가볍고 인체에 무해한 티타늄 소재와 금속 3D프린팅 기술을 활용해 고강도 인공 거골을 환자 맞춤형으로 특별 제작했다.

인공 거골은 인체의 좌우 무게균형을 위해 중량을 최소화하면서도 충분한 구조적 강도를 갖출 수 있도록 생기원의 독자적인 적층제조특화 설계기술이 적용됐다.

또한 금속적층 공정제어를 통해 티타늄 분말을 10㎚ 직경의 금속 간 화합물로 만들어 거미줄처럼 연결함으로써 고강도를 구현, 최종 완성해냈다.

▲(왼쪽)생산기술연구원에서 금속 3D프린팅으로 제작한 인공거골과 (오른쪽)수술 후 정상적으로 기능하고 있는 인공거골 <출처 : 한국생산기술연구원>

인하대병원 정형외과 김범수 교수팀은 5월 20일 괴사된 거골을 제거하고 인공 거골을 정상 이식하는 ‘전치환술’ 수술을 성공적으로 마쳤다. 또한 수술 후 검사를 통해 이식된 인공 거골이 안정적으로 기능하는 것 역시 확인했다.

한편, 이번 수술은 안전성과 유효성 검증을 위해 수십 차례의 인공 거골 제작 테스트를 거쳐 식약처의 승인 허가를 받은 뒤 진행됐다.