MRI검사는 조직의 대조도가 우수하여 근골격계 진단에 유용한 검사방법이다. 근골격계 검사 시 환자상태에 따라 보조기구가 이용되는 보조기구의 종류가 다양하지 않을 뿐 아니라 비용도 비싸다. 이에 본 연구는 3D 프린팅 기술의 활용하여 MRI 검사 보조기구를 제작하였다. 보조기구 제작과정으로는 3D 모델링(3D MAX.2014, Fusion360)을 사용해 STL파일로 변환 후 슬라이싱 프로그램(Cubicreater 2.1ver., Cura 15.4ver)을 통해 G-code로 변환시킨 후 FDM방식의 프린트(Cubicon Style, MICRO MAKE)로 출력하였다. 출력물이 MRI영상에 미치는 SNR을 평가하기 위해 FDM에서 사용하되는 PLA, ABS, TPU를 두께 3mm로 된 Water Phantom 케이스를 제작하여 case 사용 전, 후를 시험을 실시하여 비교하였으며, 보조기구 사용 전, 후의 임상영상을 정성적으로 평가 하였다. 영상을 획득하여 나타난 Warter Phantom의 SNR은 T1 NON $123.778{\pm}28.492$, PLA $123.522{\pm}28.373$, ABS $124.461{\pm}25.716$, TPU $124.843{\pm}27.272$ 로 평가되었다. T2 NON $127.421{\pm}26.949$, PLA $124.501{\pm}2 7.768$, ABS $128.663{\pm}26.549$, TPU $130.171{\pm}25.998$ 로 평가되었다. 그 결과 통계 적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 보조기구의 사용 전, 후의 임상영상 평가 결과 고식적 방법 $3.20{\pm}0.88$, 보조기구 사용 $3.95{\pm}0.76$ 으로 보조기구 사용 후 영상의 질이 향상되었다. 향후 3D프린팅을 이용한 보조기구의 제작은 임상적으로 사용이 가능할 것으로 생각되고, 환자들의 검사 시 보다 안전하고 편안한 보조기구제작을 할 수 있어 기존에 쓰이는 보조기구의 문제점들을 개선하는 대안이 될 것으로 전망된다.
MRI검사는 조직의 대조도가 우수하여 근골격계 진단에 유용한 검사방법이다. 근골격계 검사 시 환자상태에 따라 보조기구가 이용되는 보조기구의 종류가 다양하지 않을 뿐 아니라 비용도 비싸다. 이에 본 연구는 3D 프린팅 기술의 활용하여 MRI 검사 보조기구를 제작하였다. 보조기구 제작과정으로는 3D 모델링(3D MAX.2014, Fusion360)을 사용해 STL파일로 변환 후 슬라이싱 프로그램(Cubicreater 2.1ver., Cura 15.4ver)을 통해 G-code로 변환시킨 후 FDM방식의 프린트(Cubicon Style, MICRO MAKE)로 출력하였다. 출력물이 MRI영상에 미치는 SNR을 평가하기 위해 FDM에서 사용하되는 PLA, ABS, TPU를 두께 3mm로 된 Water Phantom 케이스를 제작하여 case 사용 전, 후를 시험을 실시하여 비교하였으며, 보조기구 사용 전, 후의 임상영상을 정성적으로 평가 하였다. 영상을 획득하여 나타난 Warter Phantom의 SNR은 T1 NON $123.778{\pm}28.492$, PLA $123.522{\pm}28.373$, ABS $124.461{\pm}25.716$, TPU $124.843{\pm}27.272$ 로 평가되었다. T2 NON $127.421{\pm}26.949$, PLA $124.501{\pm}2 7.768$, ABS $128.663{\pm}26.549$, TPU $130.171{\pm}25.998$ 로 평가되었다. 그 결과 통계 적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 보조기구의 사용 전, 후의 임상영상 평가 결과 고식적 방법 $3.20{\pm}0.88$, 보조기구 사용 $3.95{\pm}0.76$ 으로 보조기구 사용 후 영상의 질이 향상되었다. 향후 3D프린팅을 이용한 보조기구의 제작은 임상적으로 사용이 가능할 것으로 생각되고, 환자들의 검사 시 보다 안전하고 편안한 보조기구제작을 할 수 있어 기존에 쓰이는 보조기구의 문제점들을 개선하는 대안이 될 것으로 전망된다.
MRI scan is a useful method in the diagnosis of musculoskeletal excellent contrast of the organization. Depending on the patient's musculoskeletal examinations state the type of aids provided the aid is used there is also challenging as well as the costs do not vary. This study was produced by the u...
MRI scan is a useful method in the diagnosis of musculoskeletal excellent contrast of the organization. Depending on the patient's musculoskeletal examinations state the type of aids provided the aid is used there is also challenging as well as the costs do not vary. This study was produced by the use of 3D printing technology, an MRI aids. Aids in the production process, then through 3D modeling and then convert stl files using (3D MAX.2014, Fusion360) slicing programs (Cubicreater 2.1ver., Cura 15.4ver) converted to G-code printed on the FDM scheme (Cubicon Style, output was MICRO MAKE). Output is, but in the FDM to evaluate the SNR on the MRI images were compared to the test is the case before use, and then to produce a Water Phantom case of a PLA, ABS, a TPU thickness 3mm, using aids before, It was evaluated in a clinical image after qualitatively. Obtaining an image of SNR Warter Phantom appeared to have been evaluated as T1 NON $123.778{\pm}28.492$, PLA $123.522{\pm}28.373$, ABS $124.461{\pm}25.716$, TPU $124.843{\pm}27.272$. T2 NON $127.421{\pm}26.949$, was rated as PLA $124.501{\pm}27.768$, ABS $128.663{\pm}26.549$, TPU $130.171{\pm}25.998$. The results did not show statistically significant differences. The use of assistive devices before and after images Clinical evaluation method palliative $3.20{\pm}0.88$, $3.95{\pm}0.76$ after using the aids used to aid improved the quality of the image. Production of the auxiliary mechanism using a future 3D printing is expected are thought to be used clinically, it can be an aid making safe and comfortable than the inspection of the patient is an alternative to improve the problems of the aids used in the conventional do.
MRI scan is a useful method in the diagnosis of musculoskeletal excellent contrast of the organization. Depending on the patient's musculoskeletal examinations state the type of aids provided the aid is used there is also challenging as well as the costs do not vary. This study was produced by the use of 3D printing technology, an MRI aids. Aids in the production process, then through 3D modeling and then convert stl files using (3D MAX.2014, Fusion360) slicing programs (Cubicreater 2.1ver., Cura 15.4ver) converted to G-code printed on the FDM scheme (Cubicon Style, output was MICRO MAKE). Output is, but in the FDM to evaluate the SNR on the MRI images were compared to the test is the case before use, and then to produce a Water Phantom case of a PLA, ABS, a TPU thickness 3mm, using aids before, It was evaluated in a clinical image after qualitatively. Obtaining an image of SNR Warter Phantom appeared to have been evaluated as T1 NON $123.778{\pm}28.492$, PLA $123.522{\pm}28.373$, ABS $124.461{\pm}25.716$, TPU $124.843{\pm}27.272$. T2 NON $127.421{\pm}26.949$, was rated as PLA $124.501{\pm}27.768$, ABS $128.663{\pm}26.549$, TPU $130.171{\pm}25.998$. The results did not show statistically significant differences. The use of assistive devices before and after images Clinical evaluation method palliative $3.20{\pm}0.88$, $3.95{\pm}0.76$ after using the aids used to aid improved the quality of the image. Production of the auxiliary mechanism using a future 3D printing is expected are thought to be used clinically, it can be an aid making safe and comfortable than the inspection of the patient is an alternative to improve the problems of the aids used in the conventional do.
본 연구는 FDM방식의 3D 프린트를 이용해 검사에 필요한 보조기구를 직접 제작함으로써 환자 자세의 안정성을 주어 진단적 가치가 높은 영상을 획득하고 추적검사가 필요한 환자에게 동일한 자세로 검사 재현성이 유지될 수 있고 환자 안전에 필요한 기구를 제작하고, FDM 방식에서 사용되고 있는 PLA, ABS, TPU에 대한 자기공명영상 화질을 평가하여 보조기구 사용 가능성 여부를 확인 하고, 직접 제작된 보조기구를 임상 적용을 통하여 영상의 질을 평가함으로써 보조기구의 임상적용가능 여부를 확인하고자 한다.
제안 방법
1 은 보조기구 제작 모식도를 나타낸다. 3D모델링 프로그램으로 자기공명영상검사 보조기구를 모델링한 후 STL파일로 변환시켜 이를 Slicer프로그램을 통하여 G-code로 변환시킨 후 3D 프린트로 출력한다.
Table 1, Fig.6 은 3D 프린터로 제작한 보조기구를 사용하였을 때 영상에 영향을 미치지 않는지를 알아보기 위해 Water Phantom에 PLA, ABS, TPU의 case를 제작하여 사용 전후 영상의 SNR을 평가하였다.
대상 데이터
2015.06∼2015.11까지 부산 B병원에 내원하여 견관절 검사한 환자를 대상으로 Fig. 7 와 같은 고식적 환자고정 방법으로 실시한 시험 군과 보조기구를 사용하여 검사한 대조군 각 50건의 영상을 정성적으로 평가하였다. Table 2와 같은 평가 기준으로 한국의료영상품질관리원에서 실시하는 임상영상평가 항목을 기준으로 각 항목의 점수를 계산하였다.
데이터처리
통계적 분석은 SPSS for windowsVer.21(SPSS Inc. C hicago, and IL, USA)을 사용하여 설계 내용을 바탕으로 한 대응 표본 t-검정을 통해 통계적 분석을 검증 하였다.
성능/효과
본 연구는 MRI영상에 미치는 영향을 객관적으로 평가하고 이를 임상적으로 적용하여 영상의 질을 개선하였다는데 의미를 둘 수 있다. 또한 다양한 임상적용 연구와 다른 부위에 적용, 보조기구의 성능 개선과 임상 적용 사례의 계속적인 FDM 방식의 보조기구 개발 연구에 기초 자료로 활용 할 수 있다고 판단된다.
선행연구들을 바탕으로 본 연구는 직접 출력한 보조기구를 사용해 본 결과 영상의 SNR은 변하지 않으면서 보조기구를 사용한 영상의 정성적 평가가 고식적인 방법에 비해 더 높은 점수로 나타나 임상적으로 환자의 움직임에 대한 인공물이 줄어들고, 환자의 영상의 질이 향상되었다는 것을 알 수 있다. 또한 검사 준비시간도 줄어드는 효과도 있었다.
후속연구
본 연구는 MRI영상에 미치는 영향을 객관적으로 평가하고 이를 임상적으로 적용하여 영상의 질을 개선하였다는데 의미를 둘 수 있다. 또한 다양한 임상적용 연구와 다른 부위에 적용, 보조기구의 성능 개선과 임상 적용 사례의 계속적인 FDM 방식의 보조기구 개발 연구에 기초 자료로 활용 할 수 있다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
진단적 가치가 높은 영상을 얻는데 무엇이 중요한가?
오랜 검사 시간동안 환자의 정확한 자세유지는 진단적 가치가 높은 영상을 얻는데 매우 중요하다. 이를 보완하기 위해 현재 임상에서는 환자의 상태에 따라 제조사에서 제공되는 보조기구를 사용 하지만 종류가 다양하지 않고 가격이 고가이며 환자 개개인의 상태에 맞추어지지 않고 정형화 되어있다.
자기공명 영상검사의 단점은?
자기공명 영상검사는 조직의 대조가 우수하여 근골격계 검사에 많이 사용되는 유용한 검사방법이다. 하지만 단순 방사선 검사, 초음파, 전산화단층촬영 검사에 비해 경제적 부담이 크고 검사 시간이 긴 단점이 있다.
MRI검사의 특징은?
MRI검사는 조직의 대조도가 우수하여 근골격계 진단에 유용한 검사방법이다. 근골격계 검사 시 환자상태에 따라 보조기구가 이용되는 보조기구의 종류가 다양하지 않을 뿐 아니라 비용도 비싸다. 이에 본 연구는 3D 프린팅 기술의 활용하여 MRI 검사 보조기구를 제작하였다.
참고문헌 (10)
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