3D 프린팅을 사용한 Infill 조절에 따른 Elbow 팬텀 제작 및 유용성 평가에 관한 연구

• Published in: 한국방사선학회 논문지 Vol. 17; no. 6; pp. 929 - 937
• Main Authors: 김명인, Myung-in Kim, 지승호, Seung-ho Ji, 위현섭, Hyun-seop Wi, 이대원, Dae-won Lee, 장희민, Hui-min Jang, 윤명성, Myeong-seong Yun, 한동균, Dong-kyoon Han
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국방사선학회 30.11.2023
• Subjects: 3D Printer; 3D 프린터; CT number; Infill Density; Phantom; 내부채움; 팬텀; 3D
• ISSN: 1976-0620

3D 프린터를 이용하여 제작되는 인체 등가 팬텀은 기존의 인체 팬텀에 비해 저렴하고 단시간에 제작이 가능하다. 다만, 3D 프린터 출력 설정 변수 중 하나인 내부채움(Infill Density)을 100 % 미만으로 하여 제작되는 팬텀이 다수이다. 따라서 본 연구는 3D 프린터를 이용하여 제작된 다섯 개의 Infill 비율을 달리한 Bone 팬텀의 CT number를 실제 인체 Bone의 CT number와 비교하였다. 또한, Infill 100 %의 팔굽 관절 팬텀을 제작하여 컴퓨터 단층촬영(CT)에서 각 조직 별 CT number 비교를 통해 Infill을 100 %로 설정하여 제작된 팬텀에 대한 유용성을 평가하였다. 그 결과 Infill 100 %로 출력한 Bone 팬텀이 실제 인체 Bone의 CT number 값과 가장 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았고, Infill 100 %로 제작된 팔굽 관절 팬텀 역시 각 조직의 CT number는 실제 인체 팔굽 관절의 각 조직의 CT number 값과 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. Human equivalent phantoms manufactured using 3D printers are cheaper and can be manufactured in a short time than conventional human phantoms. However, many phantoms are manufactured with less than 100 % of Infill Density, one of the 3D printer output setting variables. Therefore, this study compared the Bone Phantom CT number, which differs from the ratio of five Infill Density produced using a 3D printer, to the CT number of the actual human body Bone. In addition, the usefulness of the manufactured phantom was evaluated by producing a 100 % elbow joint phantom with Infill Density and setting the Infill Density to 100 % through CT number comparison for each tissue on computed tomography (CT). As a result, the Bone Phantom printed with 100 % Infill Density did not show the most statistically significant difference from the CT number value of the actual human Bone, and the CT number of each tissue did not show a statistically significant difference from the CT number value of each tissue of the actual human elbow joint.