EinScan H 3D 스캐너로 맞춤형 가슴 보호대 제작하기

• 이름: RMC Innovation의 3D 연구실
• 위치: 이스라엘
• 서비스: 효율적인 솔루션 개발 및 구현을 위한 충족되지 않은 임상적 요구 사항 탐지 및 연구
• 요구 사항: 흉부 일부가 결손된 환자를 위한 맞춤형 흉부 보호대 설계
• 솔루션: SHINING 3D EinScan H 3D 스캐너 및 3D 프린터
• 결과: 환자를 위한 저렴하고 비침습적이며 맞춤형 흉부 보호 솔루션

종양 제거 후 견딜 수 없는 통증

이 사례는 전이성 육종(신체 다른 부위로 퍼지는 암성 종양)을 앓고 있는 28세 남성을 다룹니다. 종양 제거 수술 과정에서 외과의들은 그의 오른쪽 흉벽 상당 부분을 절제해야 했습니다. 이로 인해 그는 심한 마비성 통증을 겪게 되어 일상생활 수행이 어려워졌습니다. 그는 대중교통 이용조차 고통스러웠으며, 가슴에 가벼운 우발적 접촉만으로도 극심한 고통을 느꼈다고 진술했습니다.

환자는 이스라엘 최대 의료기관 중 하나인 라빈 의료센터(RMC)에 도움을 요청했습니다. RMC는 종양학, 이식, 심장학 등 분야에서 국가적 선도 기관입니다. 또한 독특한 의료 문제 해결에 전념하는 소규모 팀인 ‘혁신 연구소’(일명 RMC Innovation)를 운영하고 있습니다.

RMC 이노베이션의 3D 프린팅 및 디자인 책임자인 야르덴 모르(Yarden Mor)는 환자의 주치의인 인바르 나르디 아그몬(Inbar Nardi Agmon) 박사로부터 이 과제를 전달받고 환자의 흉벽 통증 문제 해결을 주도했다. 의료용 3D 프린팅 및 제품 개발 기업에서의 경험을 바탕으로 그녀는 의료 분야에서의 기술과 디자인 통합을 전문으로 한다.

맞춤형 가슴 보호 장비: 충족되지 않은 요구 사항

환자와 내과 및 심장학 전문의인 나르디 아그몬 박사는 RMC Innovation에 연락하기 전 여러 가지 옵션을 검토했습니다.

그들은 처음에 흉부외과 의사들과 상담하고 온라인에서 적합한 해결책을 찾았지만, 환자의 요구에 맞는 제품은 없었습니다. 발견된 유일한 옵션은 갈비뼈 골절 지지대나 고강도 접촉 스포츠용 가슴 보호대뿐이었습니다. 두 옵션 모두 단단한 가슴 벨트 형태로 제작되어 특정 가슴 변형에 맞춰 조정할 수 없었습니다.

고려된 또 다른 잠재적 해결책은 3D 프린팅 티타늄 갈비뼈 이식이었다. 그러나 이 이식술은 침습성이 매우 높고 악성 흉부 종양 환자에게 부적합했다. 게다가 비용도 비쌌다.

3D 프린팅 갈비뼈 이식 솔루션. 출처: ZME Science

환자는 충족되지 않은 요구를 안게 되었으며, RMC Innovation의 3D 연구소가 3D 스캐닝 기술을 통해 이를 해결했습니다.

3D 스캐닝과 3D 프린팅을 활용한 맞춤형 가슴 보호대 제작

RMC Innovation은 맞춤형 흉부 보호대를 제작하는 것이 최선의 해결책임을 발견했습니다. 환자의 노출된 흉벽을 보호하면서도 통증을 유발하지 않는 보호대였습니다. 그들은 독특한 형태의 부위를 완벽하게 덮을 수 있는 판을 제작해야 했습니다.

이를 위해 첫 단계로 환자의 흉부에 대한 정확한 3D 모델을 확보했습니다. 팀은 신체 스캔에 이상적인 3D 스캐너인 EinScan H를 사용했습니다. 이 휴대용 3D 스캐너는 적외선 광원을 장착하고 있어 복잡한 윤곽과 세부 사항을 효율적으로 포착할 수 있으며, 보이지 않는 적외선 빛 덕분에 스캔 과정 중 시각적 불편함이 없습니다. 3D Lab 팀은 환자의 민감한 흉벽에 물리적으로 접촉하지 않고도 단 몇 분 만에 스캔을 완료할 수 있었습니다.

EinScan H를 이용한 스캐닝(왼쪽); 환자의 신체 3D 모델(오른쪽)

스캔된 데이터를 바탕으로 디자인 팀은 맞춤형 가슴 보호대를 역설계할 수 있었습니다. 환자의 몸통을 축소된 규모로 3D 프린팅하여 다양한 디자인 버전을 시험 착용하고 최적의 핏을 찾았습니다.

목표는 다양한 3D 프린팅 설정을 테스트하여 가장 가볍고 편안하며 견고한 솔루션을 찾는 것이었습니다. 예를 들어, 서로 다른 프린팅 패턴과 밀도를 시도했습니다.

3D 프린팅으로 제작된 환자 신체 모델 및 다양한 가슴 보호대 모델

선택된 모델은 실제 크기로 재현되어 피부 마찰을 방지하기 위해 부드러운 패딩으로 덮였습니다. 마지막으로 스트랩이 장착되었습니다. 환자는 가슴 보호대의 설치 및 조정 과정 전반에 적극적으로 참여하여 최종 결과가 승인될 때까지 함께했습니다:

마지막으로 맞춤 제작된 가슴 보호대를 착용한 환자.