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보급형 3D 프린터를 이용한 인체 모형 뼈 팬텀 제작의 기초연구: Femur 대상으로 적층형 출력 방식 이용
A Fundamental Study on the Fabrication of Human Model Bone Phantom using an Entry-Level 3D Printer: using FDM Method for the Femur Model 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.14 no.5, 2020년, pp.651 - 660  

남궁은재 (을지대학교 보건과학대학 방사선학과) ,  김도희 (을지대학교 보건과학대학 방사선학과) ,  김소희 (을지대학교 보건과학대학 방사선학과) ,  박세은 (을지대학교 보건과학대학 방사선학과) ,  정다빈 (을지대학교 대학원 방사선학과) ,  박상협 (서울아산병원 영상의학과) ,  허영철 (을지대학교 보건과학대학 방사선학과)

초록
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본 연구에서는 보급형 3D 프린터를 이용하여 인체 Femur와 유사한 HU 값을 가진 팬텀을 제작하여 기존 돼지 뼈를 대체할 수 있는지 분석하고자 하였다. 인체 Femur의 HU 값을 알아보기 위해 연령별 총 372명의 데이터를 분석하였다. 보급형 3D 프린터를 이용하여 PLA-Cu 20%를 이용하여 인체 뼈 모형 팬텀을 제작하여 CT 검사하였다. 돼지 뼈는 생후 6개월 된 돼지로 도축된 지 2일이 지난 뼈를 이용하였다. 검사결과 내부채움 80%로 제작한 3D 프린팅 팬텀이 인체의 모든 데이터와 유사한 값이 나타났고(p<0.05) 돼지뼈와는 차이가 있었다(p>0.05). 또한 연령대별 Femur의 HU 값의 경우 연령대가 증가할수록 HU의 값은 줄어드는 것으로 확인 되었다(p<0.05). 3D 프린팅과 HU 값은 적층 높이에 대해서는 약한 음의 상관성을 확인 하였지만 내부 채움에서는 182.13±1.290으로 강한 양의 상관성(R2=0.996)을 확인하였다(p<0.05). 결론적으로 3D 프린팅을 이용한 인체 모형 팬텀이 기존 돼지뼈 팬텀에 비해 인체와 유사한 정도의 HU 값을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었으며 이에 본 연구가 3D 프린터를 이용한 인체 모형 팬텀의 제작에 기초자료를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study was to create a phantom with a HU value similar to that of the human Femur using a 3D printer to replace the existing pig bone. A total of 372 people were analyzed to determine the HU value of human Femur. Using a 3D printer, a human bone model phantom was fabricated using ...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • In this study, we demonstrated the feasibility of using an entry-level 3D printer to manufacture femur phantoms that are closer to in vivo human HU values than pig bone phantoms. When manufacturing 3D printed femur phantoms, the HU was strongly correlated with infill.
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참고문헌 (17)

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