방사선사, 의료 3D 프린팅 분야의 전문가를 꿈꾸다!

지난 11월 12일 토요일, 수원 컨벤션센터에서 대한3D프린팅융합의료학회가 주최한 2022년 추계심포지엄이 성황리에 열렸다. 기술의 발달에 힘입어 의료 3D 프린팅 분야가 주목받고 있다. 방사선사들에게 새로운 기회가 열리고 있는 것이다.

이번 심포지엄은 〈임상 중심 의료 3D프린팅 교육 포럼 통합 그리고 심화〉를 주제로 진행되었다. 총 다섯 개의 세션으로 구성되었는데 정형외과 및 심혈관 분야의 의료 3D 프린팅 적용, 융합 기술 그리고 3D프린팅 의료용 가이드 임상적용 교육 등을 주제로 심도 있는 토론이 진행되었다. 그 중에서도 〈방사선학 (의료영상) 분야의 의료 3D프린팅 적용〉이라는 주제에 관해 방사선학과 교수님과 방사선사 출신 박사로 구성된 연자가 강연 및 토론을 진행하였다.

필자는 이 심포지엄에 연자로 참여함으로써 의료 3D 프린팅 산업에서 방사선사의 역할은 무엇이며 이 산업에 이바지할 수 있는 부분은 무엇인지를 고민하는 기회를 가질 수 있었다. 이 학회의 주최자인 임상과 의사들과 함께 방사선사 및 방사선학과 교수님들이 어떻게 함께 심포지엄을 이끌어 갈 수 있었을까? 이를 이해하기 위해서는 먼저 의료 3D프린팅 산업에 대한 이해가 필요하다.

의료 3D 프린팅,
환자 맞춤 진료의 대명사!

의료 3D프린팅은 기존에 의료기기가 갖추지 못했던 다양성 및 개별성(맞춤형 제작)을 지니고 있으며, 재료 손실을 줄일 수 있어 생산 비용을 절감하였고, 제작 기간 또한 단축되어 생산의 효율성이 향상되었다. 또한 의료 영상을 기반으로 하여 환자의 맞춤형 보형물 제작이 가능하고 수술 전 시뮬레이터 등의 개발을 가능하게 하여 의료의 질 향상에도 기여할 수 있다. 일반적인 의료용 3D 프린팅 프로세스는 전공정, 공정, 후공정의 세 가지 주요 단계로 구성된다.

모든 단계가 3D 결과물에 중요한 영향을 미치지만 그 중에서도 전공정 단계는 3D 결과물에 막대한 영향을 줄 수 있으며, 이는 의료영상에 대한 이해 및 정확한 영상 해부학 지식을 통해 완성될 수 있다. 그런 의미에서 방사선사는 X-ray, CT, MRI, 초음파 등 방사선 의료 영상뿐만 아니라 인체 및 영상 해부학 등을 학교 커리큘럼에서부터 현업에서까지 다루고 있으므로 의료영상에 대해 높은 이해도를 갖고 있기 때문에 그 어떤 직업군보다도 이 업무에 최적화되어 있다고 할 수 있다.
방사선학 (의료영상) 분야의 의료 3D프린팅 적용이라는 테마로 진행된 세션의 첫 번째 주제로는 〈방사선과학(의료영상 기술) 분야의 3D프린팅 적용사례〉에 대한 내용으로, 윤명성 박사님이 강연해주었다. 이 강연에서 윤명성 박사님은 “방사선사는 의료장치적 이해와 인체 해부학적 교육을 학습과정으로 보수관리 하고 있으며, 최근 3D 프린팅 분야에 관심이 높은 연구자들이 3차원 영상 모델링 세분화, 의료보조장치 개발 및 영상 융합 적용에 관심을 보이고 있어 그 어떤 직군보다 의료 3D 프린팅 산업에서 방사선사가 이 일을 하기에 적합하다”고 언급하였다.

두 번째 주제로는 〈3D프린팅을 이용한 환자맞춤형 좌심방이 폐색술 리허설 시뮬레이션 팬텀의 적용〉이라는 주제로 홍다영 교수님의 강연이 이어졌다. 홍다영 교수님은 “좌심방이 폐색을 예방하기 위한 폐색 장치를 만드는데 사용될 장치의 크기를 결정하기 위해 환자별 심장CT 영상을 기반으로 3D프린팅된 좌심방 팬텀을 사용한 시뮬레이션은 시술 전에 좌심방이 폐색 삽입 장치 크기를 정확하게 예측하는 데 사용될 수 있다”고 하였다. 세 번째 주제로는 〈진단방사선 영역의 3D프린팅 관련 연구〉에 대한 내용으로 홍동희 교수님이 강연했다. 홍동희 교수님은 3D 프린팅을 이용하여 효과적으로 유방 촬영 교육을 할 수 있는 팬텀을 제작하였으며 그 외에도 3D 프린팅으로 제작된 다양한 검사 보조장치를 소개함으로써 3D 프린팅을 이용하여 방사선사 업무 영역의 발전을 꾀할 수 있음을 소개하였다.

마지막으로 필자는 CT 영상을 통한 효율적인 segmentation 하기 위해 dual energy CT 영상을 소개함으로써 dual energy CT의 원리를 이해하고 에너지 레벨에 따른 영상의 CT number 차이를 설명함으로써 3D모델링 시 효율적인 segmentation 작업을 가능하게 할 수 있을 것이라고 말하였다. 이러한 발표 내용들을 바탕으로, 방사선사가 의료 영상 및 장비에 대한 깊은 이해를 바탕으로 3D프린팅에 최적화된 영상을 획득할 수 있으며, 질 높은 3D프린팅 결과물을 얻을 수 있을 것이라 소개하였다.

1. 전공정 단계
   X-ray, 컴퓨터 단층 촬영(CT), 자기 공명 영상(MRI) 및 초음파 영상 기술을 사용하여 장기 및 혈관의 영상을 촬영하고, 이렇게 획득한 의료 영상으로 3D 모델을 재구성하는 작업이다. 생성된 3D 모델은 일반적으로 3D 프린팅에 사용되는 데이터인 STL(Stereolithography) 파일 형식으로 변환되고, 이를 기반으로 Slice 파일을 제작한다.
   
2. 공정 단계
   3D 프린팅을 시작하기 전단계인 파트 위치 선정(Orientation) 및 데이터 치유(Fixing) 단계이다. 파트의 형상 특성, 열 방출 기능 등을 고려하여 적절한 위치 선정이 필요하며, 다양한 변수를 고려해 제작하여야 한다. 데이터 치유(Fixing)는 3D 모델링 데이터에 결함이 없는지 확인하며 필요한 조치를 실시하는 과정이다. Slice 데이터 및 장비 세팅이 완료되면 3D 프린팅을 실시한다.
   
3. 후공정 단계
   일반적으로 3D 프린팅을 실시한 후 사용된 재료의 특성에 따라 파트 열처리, 잔여 소재 제거, 지지대 제거, 후가공, 표면처리 등의 작업이 요구된다.

수요 많은 의료 3D 프린팅,
방사선사 역할 넓히는 기회로 삼아야

의료 3D 프린팅은 미래를 이끌 차세대 주력 산업으로 많은 경쟁국들이 앞다퉈 투자하는 분야로 손꼽힌다. 특히 정형외과를 비롯해 치과, 성형외과, 신경외과 분야 등 다양한 수요를 만족시킬 것으로 기대되는 분야이기도 하다. 그러나 의료 3D 프린팅은 전문성이 필요한 분야임에도 불구하고 새로운 분야이기 때문에 업무의 전문성이 검증되지 않은 인력들이 앞다투어 뛰어들고 있어 좋은 결과물을 만드는 데 소요되는 비용이 크다.

정확하고 짧은 시간에 질 높은 3D 프린팅 결과물을 만드는 데 있어 방사선사가 지니고 있는 사전 지식 및 업무 능력이
요구된다.

이러한 배경에서 필자는 방사선사는 그 어떤 직군보다 수준 높은 3D 모델링 업무를 수행할 수 있는 전문성과 역량을 지니고 있다고 생각한다. 방사선사가 다루는 의료 영상은 의료 3D 모델링의 주 재료가 되고, 더 정확하고 짧은 시간에 질 높은 3D 프린팅 결과물을 만드는 데 있어 방사선사가 지니고 있는 사전 지식 및 업무 능력이 요구된다. 의료 3D 프린팅에서 방사선사의 역할을 넓히기 위해, 먼저 각 대학 방사선학과에서 의료영상을 다루고 응용하는 커리큘럼을 개발하여 학생들이 교육과정 이수 후 산업체에서 업무에 바로 투입될 수 있도록 현장 중심형 교육을 실현해야 할 것이다. 또한 현직에 종사하는 방사선사는 의료 3D프린팅 분야에 대해 더 많은 관심을 가지고 전문성이 돋보이는 의료 3D 프린팅 결과를 만들기 위해 어떤 역할을 수행할 수 있는지 연구해야 할 것이다.