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BRAND/Sindoh 제품

[신도 3D프린팅 솔루션] 스마트 헬스케어 이끄는 3D 프린팅 기술

 

안녕하세요. 신도리코 <3D 프린팅 솔루션> 코너입니다. 지금까지 건설, 제조업부터 식품, 패션까지 무궁무진한 3D 프린팅의 활용 영역에 대해 소개 드렸었는데요. 앞으로는 신도리코가 다양한 분야와 접목해 제공하고 있는 3D 프린팅 솔루션 사례와 그 기술에 대해 중점적으로 알려 드리고자 합니다.

 

과학 기술 발전에 따라 3D 프린팅 솔루션을 접목한 사례는 나날이 늘어나고 있습니다. 특히, 의료분야에서 3D프린팅은 CT, MRI 등 환자의 의료 영상을 기반으로 보청기, 틀니, 의족, 인공관절, 임플란트 등 환자 신체와 꼭 맞는 보형물 및 의료기기를 제작할 수 있게 도움을 주고 있어 ‘환자 맞춤형 솔루션’을 제공하는 기술로 각광받고 있는데요.

 

오늘은 맞춤형 수술 솔루션 전문기업 ‘애니메디솔루션’와 신도리코의 3D 프린터 ‘Sindoh A1+’와의 협업 사례를 예시로 의료분야에서 3D 프린팅이 어떻게 활용되고 있는지 소개해 드리겠습니다.

 

의료 분야에서 활약 중인 신도리코 3D 프린터 ‘Sindoh A1+’

 

▲ Sindoh A1+

 

‘Sindoh A1+’은 오피스 솔루션 전문기업 ㈜신도리코에서 개발해 국내 의료 분야에서 활용되고 있는 대표적인 3D 프린터입니다. 특히 광경화성 재료에 레이저를 투사해 굳히며 조형하는 SLA(광경화성수지 적층 조형) 방식을 사용해 매우 정교한 출력이 가능한데요. 또한 여러 종류의 레진을 지원하여 각 장기마다 다양한 특징을 가진 생체조직의 물성과 유사한 구조물을 만들어낼 수 있습니다. 이러한 이유로 의료 분야 및 관련 기업에서 많이 활용하고 있습니다.

 

맞춤형 수술 솔루션 전문기업 ‘애니메디솔루션’과의 협업

 

▲ (출처: 애니메디솔루션 홈페이지)

 

‘애니메디솔루션’은 국내 맞춤형 수술 솔루션 전문기업으로 3D 프린팅, AR, VR, 로봇 등 다양한 첨단 기술을 적용해 환자 맞춤형 솔루션을 제공하고 있습니다.

 

특히, 3D 프린팅 기술은 수술 전 시뮬레이션을 돕는 가이드를 제작하는 과정에서 많이 활용되고 있습니다. 수술 가이드를 정밀하게 제작하기 위해서는 복잡한 입체 모형도 구현하는 정교한 3D 프린팅 기술이 필요하기 때문입니다. 여기에 Sindoh A1+로 신체 내부 장기 구조를 표현하는 3D 모형지도를 출력해 의료진이 환자의 몸 상태를 직관적으로 확인할 수 있어 수술의 안전성과 정확성을 높이는데 기여하고 있습니다.

 

▲ 애니메디솔루션, Sindoh A1+ 활용모습

 

애니메디솔루션이 보유한 다수의 수술 가이드는 생명과 직결된 심장질환과 각종 암부터 미용ㆍ성형 분야까지 다양합니다. 오늘은 애니메디솔루에서Sindoh A1+으로 제작한 대동맥 재건수술 가이드, 신장암 부분절제 가이드 그리고 코 성형 보형물 ‘이노핏’ 제작 사례를 소개해 드리겠습니다.

 

① 대동맥 재건수술 가이드

 

대동맥 재건수술 가이드는 지난해 관련 연구논문이 세계적인 과학저널 ‘네이처’의 SCI급 국제학술지 ‘사이언티픽리포트’에 게재되는 등 많은 주목을 받았습니다.

 

대동맥은 심장과 연결되는 가장 큰 동맥으로, 대동맥이 부풀었다 터지는 중증질환을 대동맥류라고 부릅니다. 흉복부 대동맥류의 경우 인조혈관을 재건하고 수술 시 교체하는 ‘대동맥치환술’을 통해 치료하는데, 수술 시간이 평균 10~20시간으로 길고 사망률 및 합병증 발생 빈도가 높다는 문제가 잔존해왔습니다.

 

여기에 애니메디솔루션은 Sindoh A1+로 혈관 위치를 고려하고, 해부학적 형태를 정교하게 반영한 인조혈관을 출력해 시뮬레이션에 사용하면서 수술 시간을 줄이고 정확도를 개선하는데 성공해냈습니다. 실제2015~2019년 사이 흉복부 대동맥류 환자 20명을 대상으로 한 연구에서 사망환자가 발생하지 않았으며, 95%의 환자에서 영구적 신경학적 장애가 나타나지 않았다고 밝혔습니다.

 

▲애니메디솔루션에서 Sindoh A1+로 출력한 인조혈관의 모습 (출처: KBS생로병사의 비밀)

 

▲ 인조혈관이 실제로 연결되는 모습 (출처: KBS생로병사의 비밀)

 

KBS <생로병사의 비밀 - 3D 프린터로 만든 인공 대동맥_211208 방송> 영상 보러가기

 

② 신장암 부분절제 가이드

 

▲신장암 부분절제 가이드 (출처: 애니메디솔루션)

 

지난해 9월 애니메디솔루션에서 Sindoh A1+로 신장암 부분절제 가이드를 개발해 식약처로부터 의료기기 인증을 받았습니다. 해당 수술 가이드는 한쪽을 전부 도려내곤 했던 기존 신장암 수술의 한계를 극복해 최소한의 절개로 수술을 안전하고 빠르게 진행할 수 있게 끔 환자마다 다른 종양의 절개 범위를 정확히 표시해 줍니다.

 

해당 의료기기는 환자의 CT자료를 이용해 3D 프린팅 기술을 가지고 환자 맞춤형으로 제작해 오직 환자에게만 1회 적용됩니다. 신장에서 소변을 만다는 세포들이 모여 있는 부분인 신장 실질을 감싸는 형태로 고정되며, 의사가 사전에 계획한 범위대로 수술 부위를 절개할 수 있도록 제작됩니다. 또 접어서 인체에 삽입 후 수술 부위에 맞춰 펼쳐 활용이 가능합니다.

 

③ 코 성형 보형물 ‘이노핏’

 

▲이노핏 실리콘 보형물 예시 (출처: 이노핏 홈페이지)

 

애니메디솔루션은 맞춤형 코 성형 보형물 ‘이노핏’으로 성형 수술에서도 3D 프린팅 기술을 활용하고 있습니다. 이노핏은 코의 높이와 폭, 길이와 곡면, 비율 등을 고려해 제작되며 보형물과 부목, 가이드로 구성되는데 Sindoh A1+로 출력한 가이드를 통해 실제 수술이 계획과 정확히 일치했는지를 확인할 수 있습니다.

 

지금까지 애니메디솔루션과 신도리코 Sindoh A1+와의 협업 사례를 통해 의료분야에서의 다양한 3D프린팅 활용 사례들을 소개해 드렸습니다. 해당 사례들을 통해 앞으로 3 D 프린팅이 의료분야에서 얼마나 더 무궁무진하게 활약할지 기대가 됩니다. 다음 3D 프린팅 솔루션은 더 흥미롭고 재미있는 이야기로 여러분들을 찾아 뵙겠습니다!