의료영상 검사를 위한 상지 보조기구의 3D 프린터 제작 연구

• Published in: 방사선기술과학 Vol. 38; no. 4; pp. 389 - 394
• Main Authors: 김형균(Hyeong Gyun Kim), 윤재호(Jae Ho Yoon), 최성대(Seong Dae Choi)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 30.12.2015; KOREAN SOCIETY OF RADIOLOGICAL TECHNOLOGY; 대한방사선과학회
• Subjects: 방사선과학; 3D모델링; 3D modeling; 보조기구; Auxiliary device; Medical imaging; 3D프린터; 의료영상; 3D printer; 3D
• ISSN: 2288-3509; 2384-1168
• DOI: 10.17946/JRST.2015.38.4.08

There is a progressive development in the medical imaging technology, especially of descriptive capability for anatomical structure of human body thanks to advancement of information technology and medical devices. But however maintenance of correct posture is essential for the medical imaging checkup on the shoulder joint requiring rotation of the upper limb due to the complexity of human body. In the cases of MRI examination, long duration and fixed posture are critical, as failure to comply with them leads to minimal possibility of reproducibility only with the efforts of the examiner and will of the patient. Thus, this study aimed to develop an auxiliary device that enables rotation of the upper limb as well as fixing it at quantitative angles for medical imaging examination capable of providing diagnostic values. An auxiliary device has been developed based on the results of precedent studies, by designing a 3D model with the CATIA software, an engineering application, and producing it with the 3D printer. The printer is Objet350 Connex from Stratasys, and acrylonitrile- butadiene-styrene(ABS) is used as the material of the device. Dimensions are $120{\times}150{\times}190mm$, with the inner diameter of the handle being 125.9 mm. The auxiliary device has 4 components including the body (outside), handle (inside), fixture terminal and the connection part. The body and handle have the gap of 2.1 mm for smooth rotation, while the 360 degree of scales have been etched on the handle so that the angle required for observation may be recorded per patient for traceability and dual examination. 의료영상 검사는 정보기술 및 의료장비의 발달로 인체의 해부학적 구조를 묘사하는 능력이 날로 발전하고 있다. 그러나 상지회전이 필요한 어깨관절 의료영상 검사에서는 인체구조의 복잡성으로 정확한 자세유지가 의료영상의 진단적 가치에 매우 중요하다. 자기공명검사의 경우 긴 검사시간과 고정된 자세가 필요해 검사자의 노력과 환자의 의지만으로 재현성 있는 검사가 불가능하다. 이에 상지회전과 정량적 각도가 가능한 보조기구를 개발하여 진단적 가치가있는 의료영상 검사를 하고자하였다. 본 연구는 선행 연구의 결과를 바탕으로 보조기구를 제작하였으며, 공학용 프로그램인 CATIA 프로그램으로 3차원 모델링을 설계하여, 3D프린터로 최종 완성된 보조기구를 제작하였다. 사용된 3D 프린터는 Stratasys Objet350 Connex 모델이며, 재질은 광경화성 수지를 사용하였다. 완성된 보조기구의 크기는 $120{\times}150{\times}190mm$이며, 손잡이부의 내경은 125.9 mm 로 디자인되었다. 보조기구는 총 4개의 부품으로 바디부(외부), 손잡이부(내부), 고정단자, 연결부로 구성되었으며 바디부와 손잡이부는 원활한 회전이 가능하도록 2.1 mm의 유격이 유지되도록 하였다. 손잡이부에는 360o 눈금선을 표시하여 환자마다 관찰에 필요한 회전각도를 기록할 수 있도록 하여 추적검사나 양쪽검사에 적용할 수 있도록 하였다.