3D 프린터로 만드는 맞춤형 혈관 스텐트

(Credit: Northwestern University)

 3D 프린터는 이미 의료 분야에서 활용되고 있습니다. 체내에 삽입하는 스텐트는 3D 프린터의 도입이 가장 기대되는 분야로 앞서 설명한 것처럼 환자 개인에 맞는 형태의 스텐트를 삽입할 수 있다는 장점이 있습니다. 

 이미 기관지가 좁아진 곳을 넓히는 형태의 스텐트는 도입되어 있지만, 앞으로 도입해야 하는 분야로 바로 혈관 스텐트가 있습니다. 

 혈관이 좁아진 곳에 둥근 그물망을 넣고 펼쳐서 혈관을 확장시키는 혈관 스텐트는 이미 관상동맥질환을 비롯해서 여러 심혈관 질환 치료에 활용되고 있습니다. 그런데 사실 혈관의 모양 역시 사람마다, 그리고 위치마다 다 다를 수밖에 없습니다. 정확하게 모양에 맞는 스텐트를 삽입하는 것은 현재 기술로는 어려운 일입니다. 

 노스웨스턴 대학의 길레르모 아미르 (Guillermo Ameer)와 그의 동료들은 최신 3D 프린터 기술을 이용해 환자의 혈관 모양에 맞는 정교한 생체 분해성 혈관 스텐트를 개발하고 있습니다. 이 방식은 과거 혈관에 완전히 맞지 않는 모양의 스텐트가 고정되지 않거나 혹은 막히는 문제를 해결할 방법이 될지도 모릅니다. 

 맞춤형 3D 프린팅 스텐트를 만들기 위해서 우선 환자의 혈관을 정확히 스캔한 후 좁아진 장소에 정확히 맞는 3D 이미지를 구축합니다. 그 다음 이들이 개발한 micro-stereo-lithography 방식으로 여기에 맞는 스텐트를 제작합니다. 이 기술은 빛을 이용해서 폴리머에서 직접 3D 프린팅 하는 방식으로 기존의 적층 방식에 비해서 제작 속도가 빠르다는 장점이 있습니다. 

 연구팀에 의하면 4cm 길이의 혈관 스텐트라도 수분만에 제작이 가능하며 해상도는 7 마이크로미터까지 낮출 수 있어 3mm 지름의 맞춤형 스텐트라도 제작이 가능하다고 합니다. 재질은 금속 대신 체내에서 분해되는 시트르산 (citric acid) 기반의 폴리머로 제작되어 시간이 지나면 사라지도록 고안되었습니다. 

 3D 프린팅 혈관 스텐트는 이론적으로는 훌륭하지만, 과연 치료 성적면에서도 더 훌륭할지는 앞으로 여러 동물 및 임상 시험을 진행해야 할 수 있을 것 같습니다. 하지만 시도 자체는 괜찮아 보입니다. 3D 프린터 기술을 통해 환자 개인에 맞춘 의료 기기 및 이식형 장치들이 개발된다면 미래에는 더 효과적인 치료가 가능해질 것으로 기대됩니다. 

 참고 

http://medicalxpress.com/news/2016-10-d-customized-vascular-stents.html