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‘3D 프린팅 뼈이식재’에 주목
‘3D 프린팅 뼈이식재’에 주목
  • 김윤아 기자
  • 승인 2024.02.22 13:50
  • 댓글 0
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한림대 연구진, 무작위 대조 임상 연구 SCIE 게재 승인
(왼쪽부터) 양병은 대학원장, 변수환 학과장, 김나현 전공의.
(왼쪽부터) 양병은 대학원장, 변수환 학과장, 김나현 전공의.

한림대 임상치의학대학원 연구진이 진행한 획기적인 연구를 통해 치의학 기술의 새로운 지평을 연 맞춤형 3차원(3D) 프린팅 세라믹 골이식재 기술이 공개돼 주목을 받고 있다.

이 기술은 ‘골 결손을 위한 맞춤형 3차원 프린팅 세라믹 골 이식재’라는 제목으로 올해 2월 Scientific Reports 지에 게재(https://www.nature.com/articles/s41598-024-53686-w) 승인됐다.

제1저자 김나현 석사 수료생 겸 전공의, 양병은 대학원장, 교신저자 변수환 학과장이 주도한 이 연구는 골 부족 부위에서 뼈 재생에 접근하는 방식에 혁신을 가져올 것으로 기대된다.

사람의 치아가 빠진 후 바로 당면하는 상황은 턱뼈의 부피가 줄어드는, 즉 치아를 감쌌던 치조골이 흡수되는 것이다. 치아를 대체하기 위해 임플란트 시술이 각광받고 있으나 뼈가 없으면 시술의 난이도가 높아진다. 뼈의 회복 없이 수술을 시행하면, 임플란트를 지지할 뼈가 충분하지 않을 수 있으므로 임플란트 수술에 상당한 어려움을 초래한다. 전통적으로 이 문제는 기존의 가루뼈나 블록(고형) 뼈 이식을 통해 해결했지만 이러한 방법에는 여러 가지 한계가 있었다.

빠진 어금니 부위 결손 뼈에 3D 프린팅 맞춤 제작한 뼈이식재(그림g)를 이식한 후, 골화된 다음 치아임플란트를 식립한 모습.
빠진 어금니 부위 결손 뼈에 3D 프린팅 맞춤 제작한 뼈이식재(그림g)를 이식한 후, 골화된 다음 치아임플란트를 식립한 모습.

혁신적인 솔루션으로 환자의 골결손부에 맞춤 제작된 3D 프린팅 세라믹 뼈가 이 연구에 소개됐다. 최첨단 컴퓨터 설계 및 제조 기술을 활용하는 이 이식재는 각 환자의 해부학적 결손 상태에 맞춰 뼈를 맞춤 제작할 수 있다. 이는 환자 뼈에 더 정밀하게 맞고 잠재적으로 더 나은 결과를 가져올 수 있음을 의미한다.

연구진은 이 수술방식의 성능을 평가하기 위해 골 흡수가 있는 환자 60명을 대상으로 무작위 연구를 진행했다. 참여자의 절반은 3D 프린팅으로 제작된 뼈 이식을 받았고, 나머지 절반은 기존 뼈 이식 방식으로 시행됐다. 약 5개월 후, 환자들은 임플란트 수술을 받았고, 수술시 채취한 뼈 부위를 면밀히 검사했다.

결과적으로 3D 프린팅으로 이식한 그룹은 기존 방식보다 훨씬 더 높은 비율의 골량을 보였으며, 3D 프린팅으로 제작된 이식편은 조직 표면이 덜 손상되어 기존 뼈와 더 효율적으로 융합되는 것으로 나타났다. 

이뿐만 아니라 맞춤형 이식재를 받은 환자들은 기존 시술을 받은 환자들에 비해 더 편리하고 불편함이 줄었다고 답했다. 이는 3D 프린팅 뼈 이식이 임상에서 뼈 재생을 위한 더 간단하고 환자 친화적인 대안을 제공할 수 있음을 시사한다.

한림대 임상치의학연구소장 겸 한림대성심병원 치과로봇센터장인 변수환 교수는 “이 연구는 의학 기술 분야에서 중요한 진전을 이뤘고, 3D 프린팅과 맞춤 제작 방식을 활용하면 의사들이 손실된 뼈를 복원하고 환자 치료 결과를 개선할 수 있는 획기적인 도구를 이용할 수 있게 될 것”이라 평했다.


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