3D 프린팅 기술은 의료 분야에서 빠르게 진보하며, 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 특히 그 중에서도 인체모형 팬텀의 제작은 의료 교육 및 훈련, 의료 기기 개발 등에 큰 기여를 할 수 있는 중요한 분야이다. 이러한 팬텀은 X-선 및 CT 스캔과 같은 의료 영상 장비에서 실제 환자 조직의 흡수 및 방사선 특성을 모방하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 실제 인체 내부 장기의 밀도와 특성을 정확하게 재현할 수 있는 적합한 소재가 부족한 실정이다. 일부 재료는 인체의 모형을 표현할 수 있지만 방사선 불투과성이 구현되지 않을 수 있으므로 의료 영상 응용 분야에 사용하기 적합하지 않다. 또한 인체 조직의 특성을 정확하게 구현하지 못하기 떄문에 해부학적으로 정확한 인체모형 팬텀을 출력하는데 제한점이 있다. 이에 본 연구의 목적은 방사선 의료 영상 장비를 통해 인체 뼈의 CT number와 유사하게 표현할 수 있는 ...
3D 프린팅 기술은 의료 분야에서 빠르게 진보하며, 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 특히 그 중에서도 인체모형 팬텀의 제작은 의료 교육 및 훈련, 의료 기기 개발 등에 큰 기여를 할 수 있는 중요한 분야이다. 이러한 팬텀은 X-선 및 CT 스캔과 같은 의료 영상 장비에서 실제 환자 조직의 흡수 및 방사선 특성을 모방하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 실제 인체 내부 장기의 밀도와 특성을 정확하게 재현할 수 있는 적합한 소재가 부족한 실정이다. 일부 재료는 인체의 모형을 표현할 수 있지만 방사선 불투과성이 구현되지 않을 수 있으므로 의료 영상 응용 분야에 사용하기 적합하지 않다. 또한 인체 조직의 특성을 정확하게 구현하지 못하기 떄문에 해부학적으로 정확한 인체모형 팬텀을 출력하는데 제한점이 있다. 이에 본 연구의 목적은 방사선 의료 영상 장비를 통해 인체 뼈의 CT number와 유사하게 표현할 수 있는 3D 프린팅필라멘트를 개발하는 것이다. 이를 위해 Pet copolymers 소재인 IPS 필라멘트를 기반으로 탄산칼슘 (CaCO3), 마그네슘 (Mg), 황산바륨 (BaSO4)을 첨가제로 사용하여 필라멘트를 제작하고자 하였다. 필라멘트 제작에 앞서 시중에서 판매되고 있는 필라멘트 후보군 10개를 선정하여 파일럿 테스트를 진행하였다. Fused Deposition Modeling 방식의 3D 프린터를 통해 제작된 각 필라멘트의 CT number를 측정하기 위한 원기둥 모형의 팬텀을 128ch CT (Computed Tomography) 장비(CT-WS-21A, HITACHI, Japan)에서 수행되었다. 그 결과 시중에서 판매되고 있는 필라멘트 중 인체 뼈와 유사한 CT number는 없어, 첨가제를 혼합하여 인체 뼈와 유사한 CT number를 구현하고자 하였다. 그 결과, 자체 제작한 필라멘트는 첨가제 함량에 따라 의료 영상 및 CT number가 다소 차이가 있을 수 있지만, 인체 뼈와 유사한 CT number를 달성할 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과로, 비교적 낮은 비용으로 인체 뼈와 같은 해부학적 모델을 제작하는 것이 가능하며, 이는 현실적이고 실용적인 의료 교육 및 훈련을 개선하는데 크게 기여할 것으로 사료된다.
3D 프린팅 기술은 의료 분야에서 빠르게 진보하며, 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 특히 그 중에서도 인체모형 팬텀의 제작은 의료 교육 및 훈련, 의료 기기 개발 등에 큰 기여를 할 수 있는 중요한 분야이다. 이러한 팬텀은 X-선 및 CT 스캔과 같은 의료 영상 장비에서 실제 환자 조직의 흡수 및 방사선 특성을 모방하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 실제 인체 내부 장기의 밀도와 특성을 정확하게 재현할 수 있는 적합한 소재가 부족한 실정이다. 일부 재료는 인체의 모형을 표현할 수 있지만 방사선 불투과성이 구현되지 않을 수 있으므로 의료 영상 응용 분야에 사용하기 적합하지 않다. 또한 인체 조직의 특성을 정확하게 구현하지 못하기 떄문에 해부학적으로 정확한 인체모형 팬텀을 출력하는데 제한점이 있다. 이에 본 연구의 목적은 방사선 의료 영상 장비를 통해 인체 뼈의 CT number와 유사하게 표현할 수 있는 3D 프린팅 필라멘트를 개발하는 것이다. 이를 위해 Pet copolymers 소재인 IPS 필라멘트를 기반으로 탄산칼슘 (CaCO3), 마그네슘 (Mg), 황산바륨 (BaSO4)을 첨가제로 사용하여 필라멘트를 제작하고자 하였다. 필라멘트 제작에 앞서 시중에서 판매되고 있는 필라멘트 후보군 10개를 선정하여 파일럿 테스트를 진행하였다. Fused Deposition Modeling 방식의 3D 프린터를 통해 제작된 각 필라멘트의 CT number를 측정하기 위한 원기둥 모형의 팬텀을 128ch CT (Computed Tomography) 장비(CT-WS-21A, HITACHI, Japan)에서 수행되었다. 그 결과 시중에서 판매되고 있는 필라멘트 중 인체 뼈와 유사한 CT number는 없어, 첨가제를 혼합하여 인체 뼈와 유사한 CT number를 구현하고자 하였다. 그 결과, 자체 제작한 필라멘트는 첨가제 함량에 따라 의료 영상 및 CT number가 다소 차이가 있을 수 있지만, 인체 뼈와 유사한 CT number를 달성할 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과로, 비교적 낮은 비용으로 인체 뼈와 같은 해부학적 모델을 제작하는 것이 가능하며, 이는 현실적이고 실용적인 의료 교육 및 훈련을 개선하는데 크게 기여할 것으로 사료된다.
3D printing technology is rapidly advancing in the medical field and is playing an important role in a variety of applications. In particular, the production of human body phantoms is an important field that can greatly contribute to medical education and training and the development of medical devi...
3D printing technology is rapidly advancing in the medical field and is playing an important role in a variety of applications. In particular, the production of human body phantoms is an important field that can greatly contribute to medical education and training and the development of medical devices. These phantoms play an important role in mimicking the absorption and radiation characteristics of real patient tissue in medical imaging equipment such as X-rays and CT scans. However, there is a lack of suitable materials that can accurately reproduce the density and characteristics of actual internal organs of the human body. Some materials can simulate the human body but may not be radio-opaque, making them unsuitable for use in medical imaging applications. Additionally, because it cannot accurately embody the characteristics of human tissue, there are limitations in printing an anatomically accurate human body phantom. Accordingly, the purpose of this study is to develop a 3D printing filament that can express the CT number similar to that of human bone through radiological medical imaging equipment. For this purpose, we attempted to manufacture a filament based on IPS filament, a pet copolymer material, using calcium carbonate (CaCO3), magnesium (Mg), and barium sulfate (BaSO4) as additives. Prior to filament production, 10 commercially available filament candidates were selected and a pilot test was conducted. A cylindrical phantom to measure the CT number of each filament produced through a 3D printer using the Fused Deposition Modeling method was performed on a 128ch CT(Computed Tomography) equipment (CT-WS-21A, HITACHI, Japan). As a result, none of the commercially available filaments had a CT number similar to human bone, so we attempted to achieve a CT number similar to human bone by mixing additives. As a result, it was confirmed that the self-produced filament can achieve a CT number similar to that of human bone, although medical imaging and CT numbers may differ slightly depending on the additive content. As a result of this research, it is possible to produce anatomical models such as human bones at a relatively low cost, which is believed to greatly contribute to improving realistic and practical medical education and training.
3D printing technology is rapidly advancing in the medical field and is playing an important role in a variety of applications. In particular, the production of human body phantoms is an important field that can greatly contribute to medical education and training and the development of medical devices. These phantoms play an important role in mimicking the absorption and radiation characteristics of real patient tissue in medical imaging equipment such as X-rays and CT scans. However, there is a lack of suitable materials that can accurately reproduce the density and characteristics of actual internal organs of the human body. Some materials can simulate the human body but may not be radio-opaque, making them unsuitable for use in medical imaging applications. Additionally, because it cannot accurately embody the characteristics of human tissue, there are limitations in printing an anatomically accurate human body phantom. Accordingly, the purpose of this study is to develop a 3D printing filament that can express the CT number similar to that of human bone through radiological medical imaging equipment. For this purpose, we attempted to manufacture a filament based on IPS filament, a pet copolymer material, using calcium carbonate (CaCO3), magnesium (Mg), and barium sulfate (BaSO4) as additives. Prior to filament production, 10 commercially available filament candidates were selected and a pilot test was conducted. A cylindrical phantom to measure the CT number of each filament produced through a 3D printer using the Fused Deposition Modeling method was performed on a 128ch CT(Computed Tomography) equipment (CT-WS-21A, HITACHI, Japan). As a result, none of the commercially available filaments had a CT number similar to human bone, so we attempted to achieve a CT number similar to human bone by mixing additives. As a result, it was confirmed that the self-produced filament can achieve a CT number similar to that of human bone, although medical imaging and CT numbers may differ slightly depending on the additive content. As a result of this research, it is possible to produce anatomical models such as human bones at a relatively low cost, which is believed to greatly contribute to improving realistic and practical medical education and training.
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