광경화방식 3D 프린터를 이용한 의안 제작 및 프로세스 개선에 관한 연구 A Study on Improvement of Manufacturing Method and Process for the Ocular Prosthesis using a Digital Light Processing 3D Printer원문보기
의안이란 다양한 안구 질환, 종양, 산업재해, 교통사고 등에 따른 눈의 외상으로 시력을 상실한 환자가 재활 및 미용의 목적으로 사용하는 안구보형물을 의미한다. 신체의 장애를 완화시켜줌으로써 교육적, 직업적, 사회적 재활을 보다 용이하게 하고 일상생활과 사회활동을 가능하게 해주는 필수요소이다. 의안의 경우 수작업으로 제작되기때문에 개인 맞춤형이라는 장점이 있지만 숙련되고 정교한 기술이 요구되며, 시간이 많이 소요될 뿐 아니라 균일한 품질의 획득이 어려운 노동 집약적인 과정이다. 그러나 최근 비약적인 디지털 기술의 발전에 따라 3차원 CAD(computed-aided ...
의안이란 다양한 안구 질환, 종양, 산업재해, 교통사고 등에 따른 눈의 외상으로 시력을 상실한 환자가 재활 및 미용의 목적으로 사용하는 안구보형물을 의미한다. 신체의 장애를 완화시켜줌으로써 교육적, 직업적, 사회적 재활을 보다 용이하게 하고 일상생활과 사회활동을 가능하게 해주는 필수요소이다. 의안의 경우 수작업으로 제작되기때문에 개인 맞춤형이라는 장점이 있지만 숙련되고 정교한 기술이 요구되며, 시간이 많이 소요될 뿐 아니라 균일한 품질의 획득이 어려운 노동 집약적인 과정이다. 그러나 최근 비약적인 디지털 기술의 발전에 따라 3차원 CAD(computed-aided design)를 기반으로 하는 3D 프린팅 기술을 활용하여 의안의 제작 공정을 자동화하는 사례가 증가하고 있는 추세이다. 선행 연구에 따르면 의안 제작 공정의 자동화로 제조시간과 비용을 절감할수 있는 것으로 밝혀졌다. 하지만 의안 제작에 3D 프린팅 기술을 적용하는 연구는 초기 단계로 심미적으로 보다 완성된 제품을 생산하기 위해서는 추가적인 연구가 수반되어야 한다. 본 연구에서는 3D 프린팅을 이용한 의안제작 선행연구 조사 및 분석을 바탕으로 기존의 한계점을 파악하고 이를 개선할 수 있는 새로운 의안 제조 방법을 제안하였다. 구체적으로 환자의 공막 및 눈 이미지를 데이터베이스화하여 개인 맞춤형 제작에 활용하였다. 또한 3D 프린팅 모형 출력과 디지털 전사 인쇄 공정을 연계시킴으로써 기존 방식에 비해 의안 제작 시간을 단축시키고 단계별 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 가능성을 제시하였다. 본 연구결과에서 제안된 공정을 활용한다면 향후 의안 제작에 필요한 노력, 시간, 비용을 효과적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라 의안 제작자 및 착용 대상자의 편의를 보다 증진시킬 수 있을 것으로 기대된다.
의안이란 다양한 안구 질환, 종양, 산업재해, 교통사고 등에 따른 눈의 외상으로 시력을 상실한 환자가 재활 및 미용의 목적으로 사용하는 안구보형물을 의미한다. 신체의 장애를 완화시켜줌으로써 교육적, 직업적, 사회적 재활을 보다 용이하게 하고 일상생활과 사회활동을 가능하게 해주는 필수요소이다. 의안의 경우 수작업으로 제작되기때문에 개인 맞춤형이라는 장점이 있지만 숙련되고 정교한 기술이 요구되며, 시간이 많이 소요될 뿐 아니라 균일한 품질의 획득이 어려운 노동 집약적인 과정이다. 그러나 최근 비약적인 디지털 기술의 발전에 따라 3차원 CAD(computed-aided design)를 기반으로 하는 3D 프린팅 기술을 활용하여 의안의 제작 공정을 자동화하는 사례가 증가하고 있는 추세이다. 선행 연구에 따르면 의안 제작 공정의 자동화로 제조시간과 비용을 절감할수 있는 것으로 밝혀졌다. 하지만 의안 제작에 3D 프린팅 기술을 적용하는 연구는 초기 단계로 심미적으로 보다 완성된 제품을 생산하기 위해서는 추가적인 연구가 수반되어야 한다. 본 연구에서는 3D 프린팅을 이용한 의안제작 선행연구 조사 및 분석을 바탕으로 기존의 한계점을 파악하고 이를 개선할 수 있는 새로운 의안 제조 방법을 제안하였다. 구체적으로 환자의 공막 및 눈 이미지를 데이터베이스화하여 개인 맞춤형 제작에 활용하였다. 또한 3D 프린팅 모형 출력과 디지털 전사 인쇄 공정을 연계시킴으로써 기존 방식에 비해 의안 제작 시간을 단축시키고 단계별 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 가능성을 제시하였다. 본 연구결과에서 제안된 공정을 활용한다면 향후 의안 제작에 필요한 노력, 시간, 비용을 효과적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라 의안 제작자 및 착용 대상자의 편의를 보다 증진시킬 수 있을 것으로 기대된다.
Ocular prosthesis refers to an ocular implant used for rehabilitation and cosmetic purposes by a patient who has lost sight due to various ocular diseases, tumors, industrial accidents, and traffic accidents. It is an essential element that facilitates daily life and social activities by facilitatin...
Ocular prosthesis refers to an ocular implant used for rehabilitation and cosmetic purposes by a patient who has lost sight due to various ocular diseases, tumors, industrial accidents, and traffic accidents. It is an essential element that facilitates daily life and social activities by facilitating educational, occupational and social rehabilitation by alleviating physical disability. The ocular prosthesis has the advantage of being custom-made because it is hand-made, but it requires sophisticated skills and is a time-consuming, labor-intensive process that is difficult to acquire uniform quality. However, with the recent development of digital technology, there are increasing cases of automating the production process of ocular prosthesis by utilizing 3D printing technology based on 3-D CAD (computed-aided design). Literature studies have shown that automation of manufacturing processes can save manufacturing time and costs. However, the study of applying 3D printing technology to the ocular prosthesis is an early stage, and additional research is required to produce a more complete product. In this study, I analyzed the preliminary study of ocular prosthesis manufacturing using 3D printing, and studied the limitations of the existing methods and the new manufacturing method to improve them. Specifically, the patient's sclera and eye image were analyzed and a standardized database was constructed and used for personalized production. In addition, the 3D printing output and the digital transfer printing process can be performed to shorten the manufacturing time and improve the efficiency of the stepwise process. Using the proposed process, it is expected that the effort, time, and cost for ocular prosthesis production will be effectively reduced and the convenience of the manufacturer and the patient will be improved.
Ocular prosthesis refers to an ocular implant used for rehabilitation and cosmetic purposes by a patient who has lost sight due to various ocular diseases, tumors, industrial accidents, and traffic accidents. It is an essential element that facilitates daily life and social activities by facilitating educational, occupational and social rehabilitation by alleviating physical disability. The ocular prosthesis has the advantage of being custom-made because it is hand-made, but it requires sophisticated skills and is a time-consuming, labor-intensive process that is difficult to acquire uniform quality. However, with the recent development of digital technology, there are increasing cases of automating the production process of ocular prosthesis by utilizing 3D printing technology based on 3-D CAD (computed-aided design). Literature studies have shown that automation of manufacturing processes can save manufacturing time and costs. However, the study of applying 3D printing technology to the ocular prosthesis is an early stage, and additional research is required to produce a more complete product. In this study, I analyzed the preliminary study of ocular prosthesis manufacturing using 3D printing, and studied the limitations of the existing methods and the new manufacturing method to improve them. Specifically, the patient's sclera and eye image were analyzed and a standardized database was constructed and used for personalized production. In addition, the 3D printing output and the digital transfer printing process can be performed to shorten the manufacturing time and improve the efficiency of the stepwise process. Using the proposed process, it is expected that the effort, time, and cost for ocular prosthesis production will be effectively reduced and the convenience of the manufacturer and the patient will be improved.
주제어
#3D Printer Medical 3D Printing Ocular Prosthesis biological safety Digital Light Processing
학위논문 정보
저자
Kim, Sohyun
학위수여기관
연세대학교 일반대학원
학위구분
국내박사
학과
생체공학협동과정
지도교수
유선국
발행연도
2019
총페이지
vi, 73p.
키워드
3D Printer Medical 3D Printing Ocular Prosthesis biological safety Digital Light Processing
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