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[소화기내과 조주영 교수] 소화기내시경이 3D프린터와 만나다
등록일 2015.07.08 조회수 785


내시경 시술을 할 때에는 반드시 렌즈 끝에 캡을 끼워야 한다. 캡은 렌즈를 보호하는 기능 이외에도 내시경과 위장관 내부 사이의 공간을 만들어 시야를 확보해주는 역할도 해 접근이 어려운 병변을 관찰할 때나 이물질을 제거할 때, 지혈에도 용이하다. 대장의 용종절제 시나 조기 위암의 내시경점막절제술에 특히 유용하게 사용된다. 단점은 캡의 모양이 획일화되어 있어 시야가 좁아지고 병변의 위치나 크기에 따라 유연한 접근이 어렵다는 것이다.

3D 프린터를 이용한 내시경 캡, 국내 처음으로 선보여
환자에 따라 다른 인체 내 기관의 모양과 크기에 맞추어 내시경 캡을 제작하는 방안이 고려되기도 했지만, 캡을 제작하기 위해 반드시 필요한 금속 모형 틀을 만들기 위해 비용과 시간이 많이 소모된다는 단점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위한 논의를 거듭하던 중 분당차병원 소화기내과 조주영 교수가 3D 프린터에서 가능성을 발견했다. 3D 프린팅 기술을 이용하면 원하는 디자인의 도구들을 정밀하면서도 빠르게 제작할 수 있다는 사실을 알게된 것이다.

의료 분야에서 무한한 가능성 열어줄 것
3D 프린터는 3차원 설계도를 바탕으로 플라스틱 가루나 금속 성분, 고분자 복합 소재 등을 이용해 입체적인 조형물을 만들어내는 새로운 차원의 프린터이다. 3D 설계도에 따라 단면을 만들고, 종이 한 장보다 얇은 0.01~0.08㎜ 두께의 층을 1만개 이상 겹겹이 쌓아 조형물을 구성한다. 자동차, 항공•우주, 방위산업, 가전제품 등 산업체에서 흔히 쓰였고, 최근에는 이식용 디바이스나 보조기, 인공관절 등 의료부분에도 다양하게 사용되고 있다.

시술의 정확도 높이고 부작용 줄여
3D 프린터 기술을 활용하면 금속 모형 틀 제작이 필요 없어 저렴한 비용으로 짧은 시간에 맞춤형 내시경캡의 제작이 가능하다. 소량으로 다양한 디자인의 내시경캡을 제작할 수 있어 식도•위장•대장•소장 같은 각 인체기관이나 병변의 크기와 모양에 맞는 캡을 원하는 디자인으로 맞춤 제작이 가능하다. 이는 기존의 획일화된 내시경캡에 비해 더욱 안전할 뿐 아니라 내시경 시술의 정확도는 높이고 부작용은 줄이기 때문에 의사와 환자 모두에게 안성맞춤인 셈이다.
조주영 교수가 내시경 캡을 제작하기 전까지는 의료용 도구를 만드는 데 난색을 표했던 3D 프린터 업체들도 이번 성공을 통해 가능성을 발견하게 되면서 다양한 도구를 개발하는 데 의욕을 나타내고 있다. 향후 스텐트를 비롯한 다양한 의료 장비에도 응용되어 진단과 치료의 정확도를 높이는 결과를 불러올 것으로 예상된다. 연구하는 차병원다운 적극적이고 혁신적인 행보가 의학계에 신선한 바람을 불러킬 수 있을지 결과가 주목된다.

▲ 3D 프린터를 이용한 내시경 부속기구 제작 과정
1. 병변의 위치와 크기 등을 고려하여 내시경용 캡의 디자인을 구상한다.
2. 구상한 디자인을 바탕으로 내시경용 캡의 모양과 사이즈 등을 도면화 한다.
3. 내시경용 캡의 도면을 3D 프린팅이 가능한 파일로 변환한다.
4. 내시경용 캡의 목적에 맞는 재료를 선택하여 3D 프린터로 프린팅한다.
5. 3D 프린터로 제작한 내시경용 캡이 실제 시술에 적절하게 쓰일 수 있는지 확인한다.
6. 수정된 디자인으로 실제 시술에 쓰일 수 있는 내시경용 캡을 제작한다.


도움말 및 문의
치료내시경, 소화기암, 위-장 질환 분야
분당차병원 소화기내과, 내시경센터장 조주영 교수
(031)780-5641 / bundang.chamc.co.kr