3D 프린팅을 이용하여 새로운 환자 치료의 표준을 확립하는 범교육과정

New York University leads in innovative design, applying technology to planning surgery.

한계를 뛰어넘는 도전

학문간 융합의 일환으로 뉴욕 대학교(New York University)의 라과디아 스튜디오(LaGuardia Studio)는 혁신적인 디자인 분야를 선도하고 있습니다. 라과디아 스튜디오는 중앙 집중식의 매우 우수한 3D 프린팅 스튜디오로서 학생, 교수, 직원, 연구원 및 졸업생 등 대학 커뮤니티 전체에 서비스를 제공합니다. 라과디아 스튜디오의 기술 책임자인 Andrew Buckland는 “라과디아 스튜디오의 고객은 아주 다양합니다.”라고 말합니다. Buckland는 상주 전문 기술자로서 병원, 의과 대학, 공과 대학, 경영 대학, 미술 대학의 학생, 교수, 연구원을 지원하고 있습니다. 라과디아 스튜디오의 직원은 보철물과 종양 모델에서 16세기 다국어 성경 재현품에 이르기까지 대학 커뮤니티가 제작하는 모든 것을 지원해왔습니다. 

라과디아 스튜디오에서 근무하면 도전과제와 스릴을 맞딱드리게 되는데 이 중 하나가 창의적인 과제를 해결하는 것입니다. Buckland는 “3D 프린팅 분야에서 개인적으로 기대되는 것은 한계를 넘어 도전하는 사람입니다.”라고 말하면서 다음과 같이 덧붙입니다. “이들은 3D 프린팅으로 제작할 수 있는 어떤 제품을 만들고자 하는 사람들이 아니라, 3D 프린팅의 최첨단 기술을 추구하는 사람들입니다.” 

연구자들이 해결하고 싶은 문제의 아이디어를 실험실에 자주 가져오지만 3D 프린팅 기술로 문제를 해결할 수 있는지는 알지 못합니다. 이 부분이 Buckland가 가장 흥미롭게 생각하는 과제입니다. “저희 스튜디오에서는 끊임없이 한계에 도전하고 있습니다. 이를 통해 대학에서 교육과 혁신을 추진하고, 기술이 시장에 등장하면 해당 기술을 중심으로 교수진이 직접 교육 과정을 개발하도록 지원합니다.”

격차를 줄여 혁신을 추진하다.

뉴욕대 의과대학(NYUSOM)에 있는 새클러 생명과학 대학원의 생물의학 영상학 박사 과정 학생인 Nicole Wake는 라과디아 스튜디오의 Stratasys J750을 활용해 복잡한 문제를 해결했습니다. Wake는 뉴욕 대학교 비뇨기과 외과의와의 대화를 통해 혁신의 필요성과 기회를 인식했습니다. Wake는 “3D 프린터로 제작한 신장 및 전립선 종양 모델에 대한 방사선과와 비뇨기과의 새로운 공동 협업 프로젝트를 시작했습니다”라고 말합니다.

기존의 2D 이미징을 사용하는 것이 아니라 의사와 협력하여 환자별로 맞춤화하고 색상을 입힌 신장과 전립선을 3D 프린팅으로 제작했습니다. “이는 외과의에게 완전히 새로운 제품입니다. 이러한 제품은 실제 환자의 장기 모델이므로 수술 전에 계획을 세우거나 수술 도중 지침을 줄 때 사용할 수 있습니다.”

Not only do the models help guide surgeons in the OR, they help patients gain a better understanding of their care.

 

“The 3D models help explain the disease to the patient, which is really helpful because patients don’t typically understand how to interpret radiological images. Having a model to show the patient their cancerous structure or lesion, and the organ itself along with the surgical plan, is very helpful for all involved,” Wake said.

 

“We can also use the 3D models to teach our medical students and residents about patient-specific anatomy and pathology,” Wake said.

 

Wake has now begun a two-year clinical trial in partnership with Stratasys to study how multi-material, multi-color 3D printed models can change and improve patient care. As part of Wake’s research, she will print patient-specific, multi-material kidney and prostate tumor models on a Stratasys J750 for 100 patients as part of a randomized prospective study at NYUSOM. Wake aims to measure the impact these patient-specific 3D models can have on pre-surgical planning versus using traditional 2D models. Ultimately, Wake hopes her application of 3D medical models will help lay the groundwork for a new standard of patient care, and help to establish reimbursement for these models.