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[글로벌 보건산업 동향 Vol.511] 의료분야 3D 프린팅 기술 동향

◈ 목차

◈ FOCUS

◈ 의료서비스

◈ 디지털헬스케어

◈ 제약·의료기기·화장품

◈ 고령친화산업

◈본문

의료분야 3D 프린팅 기술 동향

• ○3D 프린팅 기술은 최근 몇 년 동안 의료분야에서 혁신적인 기술로 급부상. 미국에서는 중앙 집중식 3D 프린팅 시설을 갖춘 병원의 수는 2010년 단 3곳에서 2019년 119곳으로 증가하였는데, 코로나19 팬데믹 기간 FDA는 3D 기술로 만든 수백개의 의료기기 승인 사례를 바탕으로 개인 보호 장비 및 의료기기의 신속한 품목인허가 절차를 통해 급격하게 증가하고 있는 추세

• ○3D 프린팅의 가장 큰 장점 중 하나는 기존 제조과정에서의 번거롭고 비용이 많이 드는 추가 장비가 필요하지 않기 때문에 제품 생산 속도가 크게 향상됨(예를 들어, 3D 프린팅을 이용한 보청기 생산 일정은 일주일 이상에서 하루로 단축)

• ○스탠포드대 의공학 교수 조셉 드시모네(Joseph DeSimone)에 의하면 현재 3D 프린터는 마이크로 단위, 즉 백만분의 1미터 단위로 측정되는 물체를 만들 수 있게 되면서 3D 프린팅 기술은 이전에는 불가능했던 새로운 디자인을 무한하게 만들어 낸다고 강조함 

• ○미국병원협회(AHA)에 따르면, 의료 기관은 빠르게 진화하는 기술의 비용 보상 및 규제와 관련된 문제에 직면하였으나 규제의 모호성 속에서도 의료산업에서 3D 프린팅 기술 혁신에 대한 요구가 증가하고 있다고 전망

3D 프린팅이 임상진료에 미치는 영향

1. 임플란트(Implants)

• ○3D 기술이 의료분야에서 처음으로 승인된 용도 중 하나는 치과 임플란트임. 이후 FDA는 다른 복잡한 임플란트를 개발하기 위해 3D 기술을 승인함. 이에 의료분야 3D 프린팅 선구자들은 치과, 척추, 고관절 임플란트 등 다양한 분야에서 정밀한 설계를 현실화 시켰으며, 현재 3D 프린팅은 임플란트 제작에 혁명을 일으키고 있음

• ○또한, 3D 프린팅을 이용해 환자 맞춤형 장치를 제작할 수 있게 되어 이러한 의료기기의 개인 맞춤화는 환자에게 더 나은 적합성과 합병증의 위험을 줄여 환자의 임산진료 결과를 개선시킴

• ○외과의사들은 이제 복잡한 임플란트를 신속하게 제작할 수 있어 수술 시간과 수술 후 불편을 줄이게 되는데, 맞춤형 임플란트의 신속한 제작 능력은 정형외과에서 나타나는 문제를 해결함 ▶(예) 골이식 수술이나 표준 크기의 임플란트 삽입술에 나타나는 크기나 제품 품절 등의 문제를 신속하게 대처 가능

• ○미국정형외과 저널(Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2021)에 발표된 연구에 따르면, 3D 프린팅은 뼈와 연골 복원에 상당한 영향을 미쳤으며, 근골격계 손상 환자의 치료 방법을 혁신할 잠재력을 가지고 있다고 결과를 도출해냄

2. 보철물(Prosthetics)

• ○3D 프린팅이 의료분야에서도 특히 의수와 같은 보조기기 분야에 끼친 영향이 매우 큰 것으로 나타남. 전통적인 보조기기는 비용이 많이 들고 광범위한 수작업 조정이 필요하나, 3D 프린팅으로 제작된 보조기기는 개인 요구에 맞춰 신속하고 비용 효율적으로 제작이 가능함

• ○또한, 3D 프린팅을 이용한 보조기기 부품 제작은 복잡한 디자인뿐만 아니라 사용자 요구에 맞는 외관 디자인까지 적용 가능함. 이러한 변화는 신체 절단 환자들에게 더욱 사용자 친화적이며, 활용성을 극대화시킴

• ○3D 프린팅 보철물의 더 큰 매력은 비용적인 측면으로 전통적인 보조기기는 비용이 매우 비싸며 가격은 1,500달러에서 8,000달러까지(한화 200만원대에서 1,000만원대까지)에 이르며, 대부분은 개인이 전액을 모두 지불해야 구입이 가능함. 이에 반해 3D 프린팅으로 제작된 보조기기는 최소 50달러(한화 6만원)대부터 생산이 가능하고 신속한 제작을 통해 하루 만에 의수 제작이 가능하게 됨. 이 부분에서는 빠르게 성장하는 어린이들에게는 아주 큰 장점으로 적용될 수 있음

• ○한편 3D 프린팅 보조기기는 자체적으로 내구성의 문제점을 가지고 있는데, 주요 문제점으로는 내구성인데, 이는 비전문가가 3D 프린터를 활용해 제작한 보조기기의 경우임. 3D 프린팅은 얇은 층의 뜨거운 플라스틱을 사용함으로 강한 힘을 가하면 쉽게 부서질 수 있으며, 인증받지 않는 3D 프린트 소재 등이 이에 해당함

• ○또한, 많은 3D 프린팅 보조기기는 FDA 테스트나 품목승인허가를 받지 않는 경우가 있어 전통적으로 엄격히 테스트되고 품목승인허가를 받은 보조기기에 대비하였을 때 안전성과 신뢰성에 대한 우려의 시선이 존재함

...................(계속)

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