Formlabs은 생체적합성 엘라스토머 의료 기기와 모형을 직접 3D 프린팅할 수 있는 신소재 두 가지를 선보이게 되어 기쁘게 생각합니다. BioMed Flex 80A Resin과 BioMed Elastic 50A Resin은 의료 기기와 의료용 구성 부품 제조 뿐만 아니라 나아가 의료 기관과 의료 서비스 공급 업체의 진료 현장에서 3D 프린팅의 활용 가능성을 더욱 확장한 소재입니다.
기존에는 같은 결과물을 얻기 위해 업계의 전문가들이 다단계 실리콘 성형 과정을 거쳐야만 했고 이런 공정을 직접 진행하기에는 노동 집약적이고 지저분하여 비용이 많이 드는 외주 제조 업체에 아웃소싱해야 했습니다.
이제 Formlabs의 레진 3D 프린터에서 이용할 수 있는 BioMed Flex 80A Resin과 BioMed Elastic 50A Resin으로 기존 엘라스토머 생체적합성 소재는 그대로 이용하면서도 워크플로는 편리하고 간단하게 진행할 수 있게 되었습니다.
이 두 소재는 ISO 10993과 USP Class VI 테스트를 마쳤으며 FDA에 등록된 ISO 13485인증 시설에서 생산하여 의료 분야 전문가들도 믿고 사용할 수 있습니다. Formlabs의 생체적합성 소재가 확장됨에 따라 3D 프린팅은 더 폭넓은 워크플로와 응용 분야의 선택지가 되어 환자 치료, 비용 절감, 치료 가능성 확장에서 중요한 역할을 수행할 수 있습니다.
Formlabs의 생체적합성 엘라스토머를 활용한 혈관 해부학 모형
의료 분야 전문가들이 엘라스토머와 생체적합성 소재로 3D 프린팅 워크플로에 혁신을 가져온 방법을 알아보세요. Formlabs에서 새롭게 개발한 BioMed Flex 80A Resin과 BioMed Elastic 50A Resin을 이용했습니다.
유연성과 생체적합성을 모두 갖춘 의료 서비스용 파트 제작의 어려움
3D 프린팅은 의료 기기 제조사와 의료 전문가가 워크플로를 개선하는 데 수년 간 일조해왔습니다. 그렇지만 Formlabs 에코시스템 내 3D 프린팅 공정 중 유연성과 생체적합성을 모두 요구하는 분야에서 사용할 수 있는 엔드 투 엔드 공정은 지금까지 존재하지 않았습니다.
의료 기기 기업들이 디자인과 제조의 각 단계에서 사용할 수 있는 기존의 3D 프린팅용 엘라스토머 소재는 제한적이었습니다. 프로토타입 제작 단계에는 디자이너가 생체적합성이 없는 소재나 경질 소재로 3D 프린팅 금형을 제작한 후 의료 등급 실리콘을 수작업으로 주입하여 제작하거나 엄청난 비용을 들여 금형 회사에 외주를 맡겨야 했고, 이런 워크플로 때문에 설계 주기가 느려지고 제품 성능이 저하되어 기업의 시장 출시는 더 늦어졌습니다.
생체적합성 경질 파트 생산 단계에는 3D 프린팅이 비용 효율적인 생산 수단임을 인정한 기업이 많습니다. 그렇지만 지금까지는 엘라스토머 파트 생산에 3D 프린팅을 솔루션으로 사용할 수 없었습니다. 적절한 쇼어 경도와 파단 신율이 있고 생체적합성 요구 사항을 엄격하게 준수할 수 있는 소재가 부족했기 때문입니다. 맞춤형 장치, 환자별 수술 모형, 단기 웨어러블 장치 또는 피부 접촉 기기 같은 최종 사용 유연성 파트는 비용 효율적으로 생산하기가 극도로 어려워서 많은 기업이 평준화된 옵션만 제공할 뿐이었습니다.
진료 현장에서는 유연성과 생체적합성을 모두 갖춘 소재가 부족해서 기술에서 얻을 수 있는 장점이 무궁무진함에도 불구하고 병원과 의료 서비스 기관의 3D 프린팅 사용이 제한적일 수 밖에 없었습니다. 몇몇 의료 기관 연구자가 오늘날, 유연성은 있지만 생체적합성이 없는 소재를 훈련과 교육 목적으로 사용하지만 그 소재를 수술방(O.R.)에서도 사용할 수는 없습니다. 유연성과 생체적합성 3D 프린팅 워크플로를 이용하면 병의원과 의료 서비스 업체에서 해당 워크플로로 제작한 모형을 수술실에서도 사용할 수 있고 제공 가능한 파트의 범위를 넓힐 수 있으며 비용도 절감할 수 있습니다.
유연성, 투명도, 생체적합성으로 확장되는 3D 프린팅 신규 응용 분야
이제 BioMed Flex 80A Resin과 BioMed Elastic 50A Resin의 투과성과 유연성, 생체적합성으로 워크플로를 간소화하고 임상 현장에서 3D 기술의 활용도를 높이며 제조 시 생산 주기 전체에서 생체적합성 소재를 3D 프린팅할 수 있습니다.
결론적으로 BioMed Flex 80A Resin과 BioMed Elastic 50A Resin을 도입한 의료 기기 회사, 의료 서비스 전문가, 수술 계획 부서가 모두 3D 프린팅의 장점과 생체적합성 소재의 장점을 접목하여 간소화된 워크플로를 이용할 수 있게 되었습니다. 사용자는 규제 준수와 인증 워크플로를 관리하려는 Formlabs의 노력으로 ISO 10993와 USP Class VI 테스트를 거친 파트를 믿고 생산할 수 있으며 그 과정에서 FDA에 등록되고 ISO 13485 인증을 받은 시설에서 제조된 소재를 사용할 수 있습니다.
| 극한 인장 강도 | 인열 강도 | 쇼어 경도 | |
|---|---|---|---|
| BioMed Flex 80A Resin | 7.2 MPa | 22 kN/m | 80A |
| BioMed Elastic 50A Resin | 2.3 MPa | 11 kN/m | 50A |
BioMed Flex 80A Resin은 쇼어 경도가 80A이고 파단신율이 120%인데 이는 파트에 변형을 가해도 원래 모습으로 돌아가므로 연구나 테스트 시 파트를 조작할 수 있다는 의미입니다. 해당 소재로 제작한 파트는 기기에서 유연성을 요하는 구성 부품과 환자의 해부학적 구조에 따라 맞춤형으로 제작해야 하는 단기용 점막 튜브같은 환자별 기구에 사용할 수 있습니다. 외과의가 환자의 경조직과 더 흡사한 해부학 모형을 수술방에 들여와 환자 처치와 시술 시 연구와 참고용으로 사용하여 결과를 개선하고 환자의 회복 시간을 단축했다는 결과를 확인할 수 있었습니다.
신시내티 대학의 방사선학과 부교수인 프라샨스 라비 박사(Dr. Prashanth Ravi)는 수년 간 Formlabs의 특수 레진 제품군으로 연구해왔으며 BioMed Flex 80A Resin의 신규 응용 분야를 찾게되어 기쁨을 감추지 못했습니다. 박사는 “BioMed Flex 80A Resin은 다양한 임상 적응증에 사용할 수 있는 유연성과 생체적합성 성분을 모두 갖추고 있다는 점에서 아주 훌륭한 도구여서 현장에서 외과의에게 도움이 되는 옵션을 도구 목록에 더 추가할 수 있습니다."라고 만족감을 드러냈습니다.
첨단 의료 서비스 기업인 노스웰 헬스(Northwell Health)는 수년 간 3D 프린팅을 워크플로로 활용해왔습니다. 이 두 가지 소재가 출시되기 전까지 노스웰 헬스의 알리슨 뉴워스(Allison Neuwirth) 매니저는 여러 단계로 이뤄진 실리콘 성형 과정을 거쳐야만 생체적합성 맞춤형 의료 기기나 환자 인터페이스 구성 부품을 제작할 수 있었습니다.
“병원 서비스 환경에서 신체와 맞닿는 맞춤형 가단성 파트를 제작하기에 아주 좋은 소재입니다. 또한 실리콘 성형으로 프로토타입을 제작할 필요도 없습니다. 실리콘 성형은 노동 집약적이고 낭비도 심한 공정이죠."
Allison Neuwirth, Northwell Health 프로젝트 매니저
BioMed Elastic 50A Resin의 탄성과, 50A의 쇼어 경도, 150%의 파단 신율은 생체적합성 파트 제작 워크플로에서 신규 3D 프린팅 응용 분야를 개척하는 동인이 되었습니다. 파트는 쉽게 휘고 압축하여 조작할 수 있어 개스킷과 씰 또는 의료 기기용 초박형 유연성 인클로저같은 구성 부품을 제작할 수 있습니다. BioMed Elastic 50A Resin의 투과성은 튜브형 파트에서 유체가 움직이는 모습을 가시적으로 확인할 수 있게 해 주어 의료 환경에서 맞춤형 생체적합성 유체 장치를 비용 효율적으로 제조할 수 있다는 의미가 됩니다.
또한, BioMed Elastic 50A Resin은 외과의가 참고용으로 수술실에 도입할 수 있는 연조직 모형이나 코 튜브, 패치 등 환자의 피부에 장기간 접촉해도 편안하고 안전한 파트를 3D 프린팅하기에도 제격입니다. 라비 박사는 이렇게 새로운 엘라스토머 소재의 완벽한 응용 분야를 확인했으며, “한 가지 확실하게 적용 가능한 분야는 심방 세동 치료에서 좌심방이 폐색술 계획용 장치의 크기 지정입니다. 심장 전문의가 멸균 3D 프린팅 해부학 모형을 수술방으로 들여와 장치 크기를 실제로 측정하고 중재에 앞서 수술팀과 소통하고 싶어 한다면 우리는 단연코 BioMed Elastic 50A Resin을 선택할 것입니다.”
베이스테이트 헬스(Baystate Health)의 3D 프린팅 전문가 그렉 가뇽(Greg Gagnon)은 전문의용 볼러스 장치를 비롯하여 다양한 장치를 3D 프린팅으로 준비합니다. 가뇽은 BioMed Elastic 50A Resin이 출시되기 전까지 엘라스토머 소재를 직접 3D 프린팅할 수 없었습니다.
"소재를 정말 즐겁게 사용하고 있습니다. 상대 전자 밀도가 1.0g/cm3인 물과 아주 가까워 환자용 볼러스를 3D 프린팅하기에 아주 좋습니다. [우리]는 이미 몇 가지 설계를 완료하여 테스트를 시작했고 사용 사례를 외과 분야로 확장했습니다."
Greg Gagnon, 3D Printing Specialist, Baystate Health
Application Guide: Printing Soft Anatomical Models Using BioMed Flex 80A Resin and BioMed Elastic 50A Resin
본 가이드는 사용자가 의도된 용도에 가장 적합한 실리콘 파트 생산 방법을 결정하도록 돕는 것을 목표로 제작되었으며 Silicone 40A Resin을 사용한 프린팅과 SLA 3D 프린팅 공구(2부 사출 금형, 오버몰드 및 압축 금형 포함)를 사용한 실리콘 성형을 단계별로 알려드립니다.
의료 등급 유연성 파트 제작 워크플로의 간소화
이 두 가지 신규 유연성 소재의 출시 덕분에 의료 기기 제조와 헬스케어 분야의 생체적합성 파트 3D 프린팅은 접근성이 확대되었으며 제작한 파트의 기능은 우수해졌고 제작에 필요한 인력이 줄어드는 효과를 얻었습니다.
Formlabs의 Form 3B/+와 Form 3BL 프린터는 의료 기기 제조 업체와 의료 서비스 전문가의 모형, 장치, 구성 부품 제작을 더 쉽고 비용 효율적인 작업으로 바꿔 주었습니다. 좁은 공간에도 설치 가능한 제품 크기와 플랫폼의 로우 터치(low-touch) 워크플로는 설치 공간이 부족한 병의원에도 안성 맞춤일 뿐만 아니라 제조 현장에서 생산 물량을 효과적으로 확대할 수 있습니다.
이 두 가지 신규 레진으로 의료 전문가의 제조 공정에서 단계를 축소하고 워크플로를 간소화할 수 있습니다. 이제 생체적합성과 유연성을 갖춘 파트를 직접 3D 프린팅할 때도 Formlabs의 수많은 기타 응용 분야에서와 동일한 일관성과 안정성을 확보할 수 있습니다.
펜실베이니아의 의료 기기 컨설턴트인 브라이언 파월(Brian Powell)는 최근에 “Formlabs은 BioMed Flex 80A Resin으로 자사의 소재 목록에 튼튼하고 내구성 있는 소재를 추가하게 되었습니다. 프린팅하면 정확도가 매우 우수하고 미세한 피처도 잘 표현할 수 있으며 경도가 높고 생체적합성까지 갖춘 소재입니다. 수침 U.V. 경화를 더 거쳐도 필요한 고해상도 그물 형태를 생성할 수 있었고 일반적인 후처리가 더 쉬워졌습니다. 소재가 Formlabs BioMed 소재 라인업에 추가되어 유연한 생체적합성 구성 부품 제작에 다양한 옵션으로 사용할 수 있어 정말 기쁘게 생각합니다. BioMed Elastic 50A Resin과 함께 도입할 수 있을 때까지 기다길만한 가치가 있죠.”라고 전해왔습니다.
BioMed Flex 80A Resin과 BioMed Elastic 50A Resin은 의료 기기와 해부학 모형 제작 워크플로에 존재하는 장벽을 허물어 버릴 소재이며 동시에 사용자는 소재 덕분에 제작 자체가 아닌 더 중요한 부분에 집중할 수 있고 인력과 시간이 많이 드는 실리콘 성형 공정을 하지 않아도 됩니다. 웨비나에서 두 소재에 관한 자세한 내용을 확인하거나 의료 분야 3D 프린팅 전문가와 상담을 예약하여 귀사의 워크플로에 3D 프린팅을 도입할 방법을 알아보세요.
