(Scientists have used 3D printed models of individual heart valves and calcium buildup to help carve out the perfect fit ahead of surgery(Credit: Wyss Institute at Harvard University))
(3D-printed models of individual heart valves along with CT models on which they are based(Credit: Wyss Institute at Harvard University))
(The sizer device developed by scientists to help determine the correct size for artificial heart valves ahead of implantation(Credit: Wyss Institute at Harvard University))
3D 프린터는 제조업 분야만이 아니라 의료 분야에서도 새로운 가능성을 보여주고 있습니다. 금속 및 플라스틱 이식 임플란트는 물론 앞으로는 조직이나 장기를 바이오 3D 프린터로 출력해 이식하려는 연구가 진행 중입니다. 동시에 환자의 장기 모델을 만들어 복잡한 수술이나 시술을 더 성공적으로 시행하려는 시도도 있습니다.
하버드 와이즈 연구소의 제임스 위버 (James Weaver, Ph.D., a Senior Research Scientist at Harvard University's Wyss Institute)와 여러 다기관 연구소 (Brigham and Women's Hospital, The University of Washington, Massachusetts General Hospital, and the Max Planck Institute of Colloids and Interfaces)의 연구팀은 3D 프린터를 이용해 대동맥 판막을 수리하는 transcatheter aortic valve replacement (TAVR) 시술을 더 정확히 할 수 있는 방법을 연구했습니다.
대동맥 판막은 심장에서 대동맥으로 나가는 고압의 혈액이 역류하지 않게 막아주는 밸브로 여러 가지 이유로 망가질 수 있습니다. 새거나 막히면 심장에서 피가 제대로 나가지 못해 상당히 위험한 상황이 될 수 있습니다. TAVR은 석회화 등의 변형으로 제 기능을 못하는 대동맥 판막에 인공 판막을 넣어 기능을 찾아주는 시술입니다. 다만 이 경우 정확한 사이즈의 인공 판막을 찾는 것이 문제인데 사람마다 대동맥과 판막의 모양이 서로 다르기 때문이죠.
연구팀은 다양한 형태로 망가진 대동맥 판막에 어떻게 정확히 맞는 밸브를 삽입할 수 있을지 사이저 (sizer)라고 명명한 3D 프린터 모델로 연구했습니다. (사진) 30명의 TAVR 시술을 시행한 환자를 대상으로 한 모의 테스트에서 연구팀은 사이저가 더 정확한 사이즈의 인공 판막을 찾는데 도움을 줄 수 있다는 증거를 발견했습니다.
이것도 중요한 진보지만, 사실 3D 프린터가 앞으로 이뤄야 할 중요한 진보는 환자 맞춤형 이식 장기를 더 많이 만드는 것입니다. 언젠가 환자 개개인에 정확히 맞는 형태의 3D 프린터 제작 판막 혹은 다른 이식 장치가 널리 임상에서 활용되기를 기대해 봅니다.
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