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최 창 헌 서울대학교병원

박 종 민 서울대학교병원

저널명

Physics in Medicine and Biology

논문제목

A 3D-printed patient-specific applicator guide for use in high-dose-rate interstitial brachytherapy for tongue cancer: a phantom study

연구과제 수행 중 생긴 에피소드

본 연구에서 어려웠던 점은 개발품의 성능평가를 어떠한 방법으로 수행할 지 결정하는 것이었습니다. 본 연구개발품인 3D 프린팅 환자맞춤형 가이드 시스템의 성능을 확인하기 위하여 실제 환자를 대상으로 실험을 수행하는 것은 불가능하기 때문에, 팬톰을 이용하여 성능평가를 수행해야 했습니다. 하지만, 상용화된 인체모형 팬톰은 딱딱한 재질이기 때문에 니들을 꽂는 것이 불가능해서 사용할 수 없었습니다. 니들을 꽂을 수 있도록 유연한 재질로 이루어지고, 환자의 외관을 모사하는 팬톰이 필요한 상황이었습니다. 이에 본 연구팀은 환자 CT 정보로부터 환자 외관 정보를 추출하여, 이를 이용하여 3D 프린터로 딱딱한 주형을 만들었습니다. 이 주형에 silicone rubber를 붓고, 기포가 생기지 않도록 가압챔버에서 성형을 시도했습니다. 시행착오 끝에, 니들을 꽂을 수 있고 환자의 외관과 일치하는 팬톰을 제작할 수 있었고, 이를 이용하여 개발 시스템의 성능평가를 수행할 수 있었습니다. 유연한 3D 인체모사 팬톰을 제작하는 에피소드가 본 연구를 수행함에 있어서 가장 기억에 남는 에피소드입니다.

연구과제 수행 중 보람되었던 일

팬톰을 이용하여 실제 개발 시스템의 성능을 평가했을 때, 니들을 빠르게 꽂더라도 치료계획과 일치하는 선량분포를 얻을 수 있는 사실을 확인한 순간이 가장 보람된 순간이었습니다. 아이디어를 구상하고 이를 실현하여 개선된 성능을 확인하는 순간이 가장 보람된 일이라 할 수 있겠습니다.

이 분야로 진학하려는 후배들을 위한 조언

본 연구를 수행한 연구팀은 의학물리학자로 구성되어 있습니다. 의학물리학은 방사선치료 임상 현장에서 치료 품질(radiotherapy quality)과 치료 안전(radiotherapy safety)을 담보하는 실용적인 학문이라 할 수 있겠습니다. 본인이 수행한 연구가 실제 암환자 방사선치료에 적용되어 환자치료가 개선되는 것을 직접적으로 경험할 수 있는 흔치 않은 학문분야입니다. 하지만, 수행하는 업무가 실제 환자치료에 직접적으로 영향을 끼치는 생명을 다루는 분야이기 때문에 고도의 전문성이 요구되고, 심적인 부담감이 상당할 수 있을 것입니다. 이러한 것을 염두에 두고 진학을 결정하는 것이 좋을 것으로 생각합니다.

연구활동 관련 계획

방사선치료 품질 개선 및 치료 안전을 확보할 수 있는 다양한 주제에 대하여 연구를 꾸준히 수행해 나갈 계획입니다.