연세 심규원 연구팀, 의료용 3D 프린팅 모델 국제표준 개발 시작

국제표준화로 설계시간 단축 및 작업과정 자동화
박으뜸기자 acepark@medipana.com 2020-01-29 19:57
국내 연구진이 환자의 의료영상을 기반으로 수술용 임플란트 등 의료용 3D 프린팅 모델을 만드는 데 필요한 '국제 표준' 개발을 시작했다.
 
지난달 25일, 연세대 의대 신경외과학교실 심규원 교수 연구팀이 제안한 ‘의료영상 기반 의료용 3D프린팅 모델링 표준안’이 국제표준화기구(ISO)와 국제전기기술위원회(IEC)의 3D 프린팅 및 스캐닝 표준화 작업반 회의를 거쳐 국제표준 신규 제안으로 승인됐다.
 
의료용 3D 프린팅 모델링 과정은 ①환자 CT/MRI 영상 촬영 ②3D 모델 만들기 ③수술용 임플란트 설계 ④3D 프린팅 ⑤후처리 작업 ⑥수술 등을 통한 실제 환자에 적용 순으로 진행돼 왔다.
 
그러나 자동화 과정이 불가능해 수작업 형태로 진행됐고, 수술용 임플란트 설계 시간이 24시간 이상 소요됐다. 또한, 다른 의료영상 데이터 활용과 상호 호환성 확보가 불가능했다.
 
이로 인해 여러 단계로 구성된 의료용 3D 프린팅 '모델링'과 '제작' 단계가 합쳐질 필요가 있었다. 아울러 안전하고 정밀한 환자 맞춤형 모델링과 제작 기술이 상용화되기 위해선 국제표준화 작업이 필요했다.
 
국제표준 신규 제안으로 승인받은 연구팀의 프로젝트는 환자의 CT 영상 데이터를 기반으로 정밀한 환자 맞춤형 3D 모델을 제작하고, 3D 프린터를 이용해 제품과 기기를 제작하는 과정에 필요한 전반적인 요구 사항을 기술한 것이다.
 
성공적인 프로젝트 수행을 위해 심규원 교수는 3D 프린팅 기반 티타늄 소재의 두개골 보형물을 이용한 수술을 실제로 하면서, 서울여대 소프트웨어융합학과 홍헬렌 교수팀과 기술적인 내용을 추가 연구하고 개발해 왔다.
 
코어라인소프트(주)(대표 최정필)와 아나츠(주)(대표 이동엽) 등 소프트웨어 및 3D 프린팅 전문기업, 한국전자통신연구원(ETRI) 전종홍 책임연구원과의 산학연 협력을 통해 국제 표준안을 마련할 수 있었다. 관련 실험 결과는 5편 이상의 국제학회 논문으로 발표되기도 했다.
 
심규원 교수는 "2015년부터 국제표준 관련 국내 위원회 및 ISO 등의 국제 위원회에서 활동하면서 한국의 3D 프린팅 위상을 알리고 한국이 국제표준을 주도하기 위해 노력해 왔다"고 설명했다.
 
이어 그는 "이번 결과는 국제표준 제정의 시작이므로 표준안 개발에 참여한 코어라인소프트(주)와 아나츠(주) 등의 기업 및 공동연구를 하고 있는 서울여대, 한국전자통신연구원이 함께 협력해 한국 주도의 '의료 영상 기반 의료 3D 프린팅'에 관한 국제 표준 제정을 선도해 나갈 수 있을 것이며, 3D 재구성, 3D 포맷 변환 등의 추가 국제 표준 개발도 진행할 것"이라고 포부를 밝혔다.
 
한편, 심규원 교수는 국내 처음으로 2013년 티타늄 소재와 3D 프린팅을 이용해 뇌종양 수술 후 염증으로 두개골 결손이 발생한 당시 32세, 41세의 환자를 대상으로 환자 맞춤형 두개골 임플란트를 제작해 두개골 성형수술을 시행한 바 있다.
 
이밖에 국제표준화기구(ISO)와 국제전기기술위원회(IEC)가 3D 프린팅 분야의 국제 표준을 만들기 위해 합작해 설립한 합동기술위원회 'ISO/IEC JTC 1/WG 12'와 ISO 산하 3D 프린팅 관련 국제 표준 조직인 'ISO TC 261'에서 정규 멤버로 활동하고 있으며 두 조직을 연결하는 연락담당자(liaison officer) 역할을 맡고 있다.


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