양악수술과 3D 프린터 - 턱교정수술을 위한 3D프린팅 기술

 이전 글에서도 소개드린 바와 같이, 최근에는 의료용 단층촬영 정보의 처리기술과 3차원 가상 수술에 관한 기술을 이용하여 턱교정수술 환자의 진단과 치료 계획이 컴퓨터 3D 가상 공간에서 이루어지고 이러한 치료계획에 따라 환자를 수술하는 것이 가능한 상태입니다.

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 그런데 여기에서 한걸음 더 나아가 컴퓨터 가상공간에 존재하는 수술 전후의 환자 골격을 3D 프린팅 기술을 이용하여 실제 크기의 모형으로 만들어낼 수 있으며, 이러한 환자 모형은 환자를 직접 수술할 때 구강악안면외과 의사에게 많은 유용한 정보를 제공하고 있습니다.

[그림] 3D 프린터. 물체의 컴퓨터화된 입체 정보만 있으면 문서를 출력하듯 입체물을 출력할수 있다.(구글이미지 발췌)

 3D 프린팅은 CAM(Computer Aided Manufacturing)의 일종으로, 만들고자하는 3차원 물체의 입체정보를 프린터에 입력하면 이 정보를 통해  연속적인 계층의 물질을 쌓아올리는 방식(축성방식)으로 만들어내는 기술입니다.

 따라서 물체의 입체정보만 있으면 어떠한 것이든 만들어 낼수 있으며, 이렇게 출력된 입체모델은 RP(Rapid Prototyping)모델이라고 칭하기도 합니다.

 얼마전 미국대통령 오바마 미국대통령이 의회 연설에서 제조업의 차세대 혁명 도구라고 했을 만큼 획기적인 제조방법으로 여겨지고 있습니다.

 이러한 기술력을 턱교정수술에 적용하면, 환자 얼굴뼈의 단층촬영 정보를 입체표면을 나타내는 정보로 바꾸고 이를 3D프린팅을하면 환자 개개인의 수술전 골격상태를 실제와 같은 모형으로 만들어 낼수 있습니다. 또한 컴퓨터프로그램을 통해 가상수술한 골격의 입체정보를 3D 프린터로 보내 수술후 골격모양을 만들어 낼 수도 있습니다. 

[사진]A.환자 CT데이터를 이용해서 3D 프린터로 출력한 얼굴뼈 RP모델. B.턱교정수술을 위해 수술에 필요한 정보를 RP모델에 직접 mapping한 모델.

또 단순히 모형을 뽑아내는 것 이외에도 모형의 표면에 계측선을 부여한다거나 실제 수술에 필요한 정보를 mapping한다면 실제 수술에 앞서 의사에게 더 많은 정보를 제공할 수 있기 때문에, 구강악안면외과의사는 더욱 정확하고 안전한 턱교정수술을 시행하는 것에 많은 도움을 받을 수 있습니다.

-건강한 턱 아름다운 얼굴 이야기, Dr.권민수-

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