의료용 3D 프린팅의 검증된 워크플로

워싱턴 대학 심혈관 혁신 센터의 부소장이자 다차원 의학 센터의 공동 소장인 드미트리 레빈 씨는 프린팅 연구실 시작부터 병원 환경에서 품질 관리 및 모델 검증 도구를 구현하는 방법까지의 단계를 공유합니다. 그는 이 새로운 기술로 전환하는 이유와 3D 프린팅의 장단점을 설명합니다. 무슨 일을 하게 될지 궁금하세요? 이 웨비나는 시작하기에 가장 좋은 지점입니다.

본 보고서에서는 3D 프린팅의 임상적 효과와 경제적 효과 뿐만 아니라 3D 프린팅 기술이 의료 서비스 공급 기관의 환경 전반에 걸쳐 확대됨에 따라 직면하게 된 과제와 기회를 살펴봅니다.

의료 분야에서 3D 프린팅 사용이 확대되면서 영상의학과에는 전례 없던 잠재력이 생길 수 있습니다. 이 웨비나에서 해부학 모델링 연구소의 공동 책임자이자 마요 클리닉(Mayo Clinic)의 신경 방사선 전문의인 조나단 모리스 박사(Dr. Jonathan Morris)는 의학에서 3D 프린팅의 역사를 공유하고 방사선 전문의가 3D 프린팅 기능과 프로그램을 성공적으로 도입한 방법에 대한 실제 사례 연구를 조사합니다.

교육 현장이 점점 가상 교실로 옮겨가고 CT/MR 데이터에서 환자 맞춤형 3D 프린팅으로 시뮬레이션 모델을 제작하는 비용이 파트당 몇 달러로 낮아진 덕분에 가정과 교육 기관에서 수련의들이 교육 효과를 상승시킬 목적으로 세밀하고 환자 맞춤형인 모델을 제작하는 레지던트 프로그램이 점점 늘어나고 있습니다. 이 글에서는 3D 프린팅이 외과 레지던트 교육을 개선하는 데 어떻게 활용되는지 살펴보겠습니다. 

Formlabs 의료팀은 최근 기존 병원 고객사 몇몇과 인터뷰를 진행하여 "귀사의 의료 시스템은 의료용 3D 프린팅에 대한 자금 조달에 대해 어떻게 생각하십니까?"라고 물었습니다. 저희가 답변을 두 가지 이상 받은 것은 놀라울 것이 없었습니다. 이 블로그 게시물에서는 의료 시스템에서 가장 흔히 사용되는 네 가지 전략에 대해 논의해보겠습니다.

위기 상황에서도 환자를 치료하려면 의료 시스템이 회복성과 적응성이 뛰어난 공급망을 보유해야 합니다. GE와 GE Healthcare의 전 CEO인 제프 이멜트와 Formlabs의 CEO인 맥스 로보브스키가 3D 프린팅이 헬스케어를 변화 시키고 있는 양상을 논의합니다. Formlabs의 헬스케어 부문 책임자인 가우라브 만찬다와 노스웰 헬스(Northwell Health)의 3D 디자인 및 혁신 부문 책임자인 토드 골드스타인이 소개할 예정입니다. 최근 노스웰 헬스는 일반적으로 수술 도구를 프린팅하는 데 사용되는 Formlabs 3D 프린터를 다른 용도로 사용했습니다. 10만 개가 넘는 비인두 면봉을 생산하여 전 세계적인 부족 현상을 완화하고 중요한 테스트 역량을 제공한 것입니다. 그들은 또한 BiPAP 장치를 인공호흡기로 바꿀 수 있는 변환기, 개인 보호 장비(PPE)를 포함한 중요한 공급품을 개발하고 제작하기 위해 3D 프린팅을 사용했습니다.

개인 맞춤형 정밀 의료기기가 부상하고 있습니다. 새로운 도구와 첨단 기술 덕분에 의사는 환자에게 더 가까이 다가갈 수 있고 개인은 제각각 본인에게 맞춰진 치료법과 장치를 이용할 수 있습니다.의료용 3D 프린팅 기술의 발전은 의료 전반에 걸쳐 엄청난 공헌을 했습니다. 환자는 3D 프린팅으로 개발한 새로운 도구와 치료 방법으로 훨씬 더 편안하게 치료받을 수 있고 개인 맞춤형 치료도 더 손쉽게 받을 수 있습니다. 이 새롭게 접근 가능한 기술은 의사들이 복잡한 사례를 더 쉽게 이해하고 궁극적으로 더 높은 수준의 치료를 제공하는 데 활용할 수 있는 도구가 되었습니다.

보스턴 소아병원의 소아 신경방사선과 의사이자 SIMPeds3D 프린팅 프로그램의 임상 책임자인 산제이 프라부 박사가 해부학 모형의 3D 프린팅에 사용되는 영상 기술의 모범 사례를 설명합니다. 때로는 MR이나 CT 스캔만으로 임상 분석에 사용되는 모델을 정확하게 생성하기에는 충분하지 않습니다. 그의 웨비나에서는 의료계에 최상의 서비스를 제공하기 위해 다중 모달리티 프린팅를 만드는 정의, 필요성, 프로세스를 다룹니다. 

의사와 기술자가 환자 스캔에서 3D 프린팅 해부학 모델 생성을 시작하고 CT/MRI 스캔 설정, 데이터 세트 분할 및 파일을 3D 프린팅 가능한 형식으로 변환하기 위한 모범 사례 검토를 위한 실용적인 연습을 위해 백서를 다운로드하십시오.

에이나르 하이베르크는 스웨덴 룬드에 있는 스코네 대학 병원의 3D 센터의 조교수이자 소장입니다. 룬드 대학의 룬드 심장 MR 그룹의 연구원이기도 합입니다. 이 웨비나에서 에이나르는 스코네 대학 병원에서 Medviso 분할 소프트웨어를 사용하여 두개골 성형술과 신경외과 수술을 위한 3D 프린팅 몰드와 절단 가이드를 제작하여 수행한 작업을 공유합니다. 3D 프린팅 몰드는 이제 병원에서 임상적으로 일상적인 작업이 되었으며, 각 수술마다 20~30분을 절약합니다. 이러한 틀을 사용하면 미적 결과도 개선되고 수술 정확도도 상승합니다. 

MIRAI 3D의 공동 창립자이자 CEO인 마티아스 비앙쿠치는 신장 모델을 사용하여 수술을 정확하게 계획하기 위해 Formlabs 기술을 사용해 왔습니다. 대표는 아르헨티나 부에노스 아이레스에 있는 도이체스 병원 비뇨기과에서 종양학 및 요로경 검사 부문 책임자인 곤잘로 비타글리아노 박사와 긴밀히 협력하고 있습니다. 박사는 3D 프린팅이 복강경 부분 신장 절제술의 표준으로 자리 잡으면서 수술 시간이 단축되고 환자 안전이 최적화되는 것을 보았습니다. 이 웨비나에서는 Formlabs 장비를 도입해 FDM에서 SLA 프린팅로 전환한 이유를 논의합니다.

미셸 호는 시드니 키멜 의과대학에서 영상의학을 전공하는 의대생입니다. 미셸 씨는 의대 재학 시절 토마스 제퍼슨 대학 병원의 건강 디자인 연구실에서 연구원으로 일하며 환자 교육, 시뮬레이션, 수술 전 계획 단계에서 3D 프린팅과 그 응용 분야를 공부하는 데 전념했습니다. 이 웨비나에서는 Materialise Mimics 소프트웨어를 사용하여 하악골 재건을 위한 세분화 및 수술 설계 기술을 공유합니다.

Formlabs는 COVID-19 팬데믹으로 인한 의료 장비 부족에 대응하기 위해 당사 기술을 활용하고자 하는 3D 프린팅 커뮤니티의 임상의와 사용자로부터 수백 건의 문의를 받았습니다. 이 기사에서는 의료 분야에서 3D 프린팅에 대한 규제 환경을 살펴보고 이 기술을 책임감 있게 사용하여 환자 치료에 최대의 영향을 미칠 수 있는 방법을 살펴봅니다.

Frank Rybicki 박사, Leo Chepelev 박사, Prasanth Ravi 박사는 Form 3를 사용하여 해부학적 모델을 프린팅할 때의 정확도를 측정한 결과를 공유합니다. Chepelev 박사는 연구의 배경, 설계 및 방법론에 대해 설명합니다. Rybicki 박사는 Form 3가 해부학적 모델의 경우 1.0mm 이상의 정확도를 보인다는 것을 입증하는 결과에 대한 분석을 공유합니다.

의료 기기를 3D로 프린팅할 때는 규제적 의미와 제품을 시장에 출시하는 데 필요한 단계를 이해하는 것이 중요합니다. 이 블로그에서는 의료기기 분류, 의료기기 등록, 필요한 생체적합성 테스트 및 QMS(품질 관리 시스템)의 차이점을 살펴보겠습니다. 

자얀티 파르타사라티 박사는 인도에서 수년간의 경험과 진료 경력을 갖췄을 뿐만 아니라 교육을 이수한 치과 의사입니다. 박사는 20년 이상 첨단 이미지 처리 및 적층 제조를 활용해 이식형 및 비이식형 장치에 대한 의료계의 충족되지 않은 요구에 대한 솔루션을 도출해 왔습니다. 이 웨비나는 오하이오주 콜럼버스에 있는 Nationwide Children's Hospital의 방사선과에서 3D 프린팅 프로그램의 현 관리자로서 만들어낸 품질 관리와 보증을 중심으로 진행합니다.

후안 가르시아는 현재 존스홉킨스 대학에서 준교수로 재직 중이며, 의학에 응용된 예술과, 이비인후과, 두경부 외과에서 교수로 재직 중입니다. 후안은 임상 아나플라스트학 인증위원회(BCCA)에서 인증한 임상 아나플라스트학자(CCA)입니다. 이 웨비나에서는 환자 맞춤형 얼굴, 눈, 체성 보철 장치 제작을 포함한 임상 활동을 소개합니다. 그의 연구에는 맞춤형 3D 프린팅 수술 시뮬레이션 모델 설계도 포함됩니다. 

데이비드 조프 박사는 3D 프린팅을 임상 및 연구 관행에 통합하여 환자 치료를 개선하고 치료 옵션을 발전시키고 있습니다. 주요 관심 분야 중 하나는 소아 선천성 기형 및 두개안면 기형입니다. 박사는 연골 조직 공학과 3D 프린팅을 함께 사용해 귀와 코 재건을 하는 방법을 설명합니다. 이러한 조직 스캐폴드는 임상 전 평가 단계에 있습니다.또한, 3D 프린팅으로 고성능 시뮬레이션 장치를 개발하여 수술 훈련을 풍부하게 하는 것에 집중합니다. 조프 박사는 수술 및 의료 치료를 최적화하기 위해 3D 모델을 정기적으로 활용합니다. 

외상 및 척추 수술을 전문으로 하는 정형외과 의사인 앤드류 카나와티 박사는 척추 수술을 위한 환자 맞춤형 가이드를 3D 프린팅하는 것의 이점에 대한 자신의 연구를 공유하는 2부작 시리즈를 진행했습니다. CT와 CT의 장단점을 확인할 수 있습니다. 척추 수술을 위한 MRI 영상, 그의 연구가 어떻게 더 나은 환자 결과를 가져오는지, 그리고 뼈에 특화된 응용 분야에 어떤 레진을 사용하는지에 대한 내용입니다. 

캐나다 매니토바 대학의 성형외과 레지던트 프로그램 책임자이자 학계 성형외과 및 재건 외과 의사인 크리스찬 페트로폴리스 박사는 수술 사례에서 모델링과 3D 프린팅의 중요성을 논의합니다. 그는 복잡한 사례에서 모델링의 중요성과 가장 일상적인 수술에도 3D 프린팅 물체를 사용하는 것의 중요성을 강조합니다. 

호 차우 싱 박사는 디지털 적층 제조 기술의 혁신을 촉진하고 산업적으로 도입을 확대하기 위한 싱가포르 정부 플랫폼 이니셔티브인 NAMIC(National Additive Manufacturing Innovation Cluster)의 공동 창립자이자 전무이사입니다. 이 웨비나에서는 3D 프린팅 코로나19 비인두 면봉을 사용하여 설계부터 환자에게 사용하기까지의 전체 작업 흐름을 설명합니다.

MA VetMB DSAS(O) 및 RCVS 소동물 수술(정형외과) 전문의, 빌 옥슬리(Bill Oxley) 씨는 정형외과 전문의 교육을 받기 전에 일반 진료소에서 수의사로 일했습니다. 빌은 약 10년 동안 추천 정형외과 의사로 일했는데, 이 기간 동안 그는 CAD 기반 가상 수술 계획과 3D 프린팅 수술 가이드를 치료에 사용하기 시작했습니다. 빌이 소속된 회사, Vet3D는 현재 전 세계 외과의사에게 사지 기형, 관절 융합, 척추 불안정 증후군 치료를 위한 환자 맞춤형 3D 프린팅 가이드 시스템 700개 이상을 생산했습니다. 

플로리다 대학의 3D 모델링/메이커스페이스 창립자이자 조교수인 트래비스 마이어 박사가 Formlabs 레진에 대한 연구 결과를 공유합니다. 애슐리 웨이 박사도 함께 CT, MRI, 초음파에서 얻은 영상 결과를 다양한 형식으로 발표합니다. 각 방법론에 대한 심층 분석을 들어보고, 팬텀이나 기타 이미징 요구 사항을 만드는 데 이러한 결과를 어떻게 활용할 수 있는지 알아보세요. 

노스웰 헬스의 3D 디자인 및 혁신 연구소의 3D 전문가인 숀 트라한은 외과 레지던트가 다양한 수술을 연습할 수 있는 트레이닝 모형 제작에 3D 프린팅을 이용했습니다. 숀은 이 아이디어로 전통적인 "한 번 보고, 한 번 하고, 한 번 가르치는" 수술 훈련 방식에 재사용 가능하고 저렴하며 효과적인 대안을 제공했습니다. 트레이닝용 모형을 가능한 한 현실감 있게 표현하려면 인체 해부 모형에 근접하게 만어야 하고 이 과정에서 창의성과 협력이 많이 필요합니다.