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마샤오청 기자 = 좡젠(莊建)은 광둥(廣東)성 인민병원에서 근무하는 전문의이자 심혈관의학 3D프린팅 실험실 주임이다. 선천성 심장병 수술을 진행하기 전 그는 환자의 심장 모형을 프린팅 해 살펴본다. 이렇게 하면 수술 시간을 줄이면서 치료 효과를 높일 수 있기 때문이다.
3D프린팅이란 평면으로 된 문자나 그림을 인쇄하는 것이 아닌 3차원 공간에 층을 쌓아 입체도형을 찍어내는 것을 의미한다. 최근 중국에서는 특히 의료 분야에서 다양하게 활용되고 있다.
◇3D프린팅, 의료 분야에 널리 활용돼
의료 분야에서 3D프린팅은 주로 수술 전 계획과 사전 연습, 수술 가이드와 재활 보조기, 맞춤형 의료기기 제작 및 인체 삽입, 생체기관 프린팅 등에 활용된다. 그중 세계적으로 아직 초보적인 연구 단계에 머물러 있는 생체기관 프린팅을 제외한 나머지 기술들은 중국에서 다양하게 활용되고 있다.
황원화(黃文華) 난팡(南方)의과대학 기초의학대 교수는 기존 CT와 MRI 등의 2차원 의료영상과 비교해 3D로 프린팅된 실물 모형을 활용하면 국부 병변을 입체적으로 확인할 수 있다고 설명했다.
예를 들어 선천성 심장병 수술의 경우 환자마다 병변의 상태가 모두 달라 과거에는 수술 시간의 3분의 1 정도가 환자의 상태를 관찰하고 판단하는 데 소요됐다. 더 정확한 소견이 필요할 경우 다른 의사를 불러 합동 진단을 요청하는 경우도 있었다.
그러나 3D프린팅 기술을 활용할 경우 수술 전에 미리 환자의 심장 모형을 프린트해 확인할 수 있다. 사전 수술 계획을 세우는 데 유리하다는 설명이다.
좡젠 주임은 "병 진단부터 수술 계획까지, 그리고 수술 도중에도 활용되는 3D 프린팅 기술은 의사에게 많은 도움이 된다"며 "수술 시간을 줄일 수 있고 성공률도 높일 수 있다"고 강조했다.
차이다오장(蔡道章) 난팡의과대학 제3부속병원 원장은 심각한 기형이 있는 환자를 수술할 때 위치 설정에 애를 먹는 경우가 많다며 3D프린팅 수술 가이드를 활용하면 수술을 더욱 올바르게 유도할 수 있다고 말했다. 이어 골결손 케이스의 경우 맞춤형 소재로 뼈를 프린팅해 복구하면 인공 삽입물을 더욱 안정적으로 고정할 수 있다고 덧붙였다.
황원화 교수는 3D프린팅의 진가는 인공 삽입에서 발휘된다며 골격의 특징에 따라 맞춤형 삽입물을 제작하면 거부반응을 줄일 수 있다고 밝혔다.
◇기술 성숙도 낮고 가격 비싸
3D프린팅이 의료 업계에서 활발하게 응용되고 있지만 기술 성숙도나 사회인지도, 가격 수용성 등은 여전히 개선될 필요가 있어 보인다.
황원화 교수는 3D프린팅 소재의 다양성을 강화할 필요가 있다고 설명했다. 3D프린터를 통해 찍어 낸 장기 모형이 최대한 인체 조직과 흡사하도록 만드는 것이 목표다.
차이다오장 원장은 3D프린팅 골격은 생물 역학에서 아직 단조법으로 만들어진 것보다는 떨어진다고 아쉬워했다. 그는 "일부 관절면 부위는 아직까지 3D 기술로 프린팅이 불가능하다"며 "마모될 우려가 없는 부위는 3D프린팅이 가능하지만 마모되는 부위는 여전히 단조 기술을 활용한다"고 덧붙였다.
소모되는 시간이 길어 위급 환자에게는 사용할 수 없다는 것도 해결해야 할 문제다.
맞춤형으로 제작된다는 특성상 높을 수밖에 없는 비용도 기술 보급에 제약 요인으로 작용한다. 좡젠 주임의 설명에 따르면 광둥성 인민병원을 기준으로 현재 심장 모형을 모델링하는 데 약 2천900위안(약 54만원), 제작하는 데 5천900위안(110만원)이 필요하다.
◇연구개발 확대와 인재 양성에 집중해야
3D프린팅 기술과 산업이 세계적으로 임상 분야에 활발하게 사용되고 있는 만큼 업계는 몇 년 내 관련 기술이 여러 분야에서 더 빠르게 성장할 것으로 예측하고 있다.
이에 업계 관계자들은 과학 연구에 대한 투자를 확대하고 인재 양성에 집중해야 한다고 조언한다.
그 외 3D프린팅에 대한 가격 기준을 제정하고 기술 홍보를 확대하며, 기술교류협력 플랫폼을 구축해 더 많은 병원이 3D프린팅 기술을 활용할 수 있도록 해야 한다는 것이 전문가들의 공통된 의견으로 제기됐다.