KR20180118944A - 인공 장기 모형 제작 방법 - Google Patents

인공 장기 모형 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 인공 장기 모형 제작 방법은, CT 또는 MRI를 통한 의료 데이터에 기반하여 3D 프린팅에 의해 인공 장기 모형을 만드는 단계; 상기 인공 장기 모형을 기계 가공 장비에 고정시키기 위한 지그의 표준 외형틀을 만드는 단계; 상기 지그의 표준 외형틀에 고정 및 분리가 가능하도록 결합 및 분리 수단이 포함되며, 상기 인공 장기 모형의 자유 곡면을 추종하는 맞춤형 코어를 만들되, 융점이 섭씨 125도 이하인 저융점합금으로 상기 맞춤형 코어를 만드는 단계; 상기 맞춤형 코어의 결합 및 분리 수단에 의하여, 상기 맞춤형 코어를 상기 지그의 표준 외형틀에 고정하는 단계; 상기 지그의 표준 외형틀 및 상기 맞춤형 코어에, 상기 인공 장기 모형을 고정하는 단계; 상기 고정된 인공 장기 모형을 상기 기계 가공 장치에 고정하는 단계; 및 상기 기계 가공 장치에서 상기 인공 장기 모형의 계단 모양의 단차를 제거하는 단계;를 포함한다.

Description

인공 장기 모형 제작 방법{METHOD OF MANUFACTURING ARTIFICIAL ORGAN MODEL}
본 발명은 인공 장기 모형 제작 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 3D 프린터로 제작한 인공 장기 모형의 표면 단차를 제거하여 실제에 근사한 인공 장기 모형을 제작하는 동시에, 지그의 표준 외형틀 및 인공 장기 모형의 자유 곡면에 추종하는 맞춤형의 코어를 별개로 제작함으로써, 종래 CT 또는 MRI 등 의료 데이터를 기반으로 제작된 인공 장기 모형의 경우 제작된 인공 장기 모형마다 서로 다른 자유 곡면의 형태를 가지게 되나, 이를 가공하기 위해서는 가공 시마다 개개의 지그 제작이 필요하여 낭비되는 시간적, 경제적 손실을 없애는 것이 가능하며, 맞춤형 코어를 재용융하여 재활용하는 것이 가능한 저융점 합금을 사용하는, 인공 장기 모형 제작 방법에 관한 것이다.
최근 CT 또는 MRI 등의 의료용 데이터를 STL 파일 등 공학용 데이터로 변환하고, 변환된 데이터를 3D 프린터로 출력하여 실제 사람의 인체 장기 모형을 제작하여 활용하는 사례가 증가하고 있다.
이와 같이 3D 프린팅으로 제작한 제품의 경우, 3D 프린팅 공정 특성상 표면에 계단 모양의 단차가 발생하여 이를 제거하는 것이 필요하다. 참고로, 도 1은 3D 프린팅 공정 특성상 표면에 계단 모양의 단차가 발생하는 것을 설명하는 도면이다.
최근 3D 프린팅 기술의 급속한 발전으로, 종래 의료인들이 부검이나 수술 실습을 위해 사용하던 고가이면서도 수급이 쉽지 않은 장기를, 급속히 발전하는 3D 프린팅 기술을 이용하여 실습용 인공 장기를 제작하는 것으로 빠른 속도로 대체되고 있다.
그런데, 이와 같은 실습용 인공 장기에서도, 기존의 3D 프린팅 공정 특성상 표면에 발생하던 계단 모양의 단차가 동일하게 발생하여, 실제로 유사하지 않은 문제점을 가지고 있었다.
이와 같은 계단 모양의 단차를 제거하기 위해서, 실제 사람의 인체 장기 모형의 경우, 수많은 자유 곡선으로 구성되어 수작업을 통한 단차 제거 작업에 많은 시간이 소요되던 실정이었다.
대한민국 제10-2015-0004503호(2015.01.13. 공개), 발명의 명칭 : 동물 태아 수술을 이용한 장기 생산방법
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명은 3D 프린터로 제작한 인공 장기 모형의 표면 단차를 제거하여 실제에 근사한 인공 장기 모형을 제작하는 동시에, 지그의 표준 외형틀 및 인공 장기 모형의 자유 곡면에 추종하는 맞춤형의 코어를 별개로 제작함으로써, 종래 CT 또는 MRI 등 의료 데이터를 기반으로 제작된 인공 장기 모형의 경우 제작된 인공 장기 모형마다 서로 다른 자유 곡면의 형태를 가지게 되나, 이를 가공하기 위해서는 가공 시마다 개개의 지그 제작이 필요하여 낭비되는 시간적, 경제적 손실을 없애는 것이 가능하며, 맞춤형 코어를 재용융하여 재활용하는 것이 가능한 저융점 합금을 사용하는, 인공 장기 모형 제작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인공 장기 모형 제작 방법은, CT 또는 MRI를 통한 의료 데이터에 기반하여 3D 프린팅에 의해 인공 장기 모형을 만드는 단계; 상기 인공 장기 모형을 기계 가공 장비에 고정시키기 위한 지그의 표준 외형틀을 만드는 단계; 상기 지그의 표준 외형틀에 고정 및 분리가 가능하도록 결합 및 분리 수단이 포함되며, 상기 인공 장기 모형의 자유 곡면을 추종하는 적어도 3개의 맞춤형 코어를 만들되, 융점이 섭씨 125도 이하인 저융점합금으로 상기 맞춤형 코어를 만드는 단계; 상기 맞춤형 코어의 결합 및 분리 수단에 의하여, 상기 맞춤형 코어를 상기 지그의 표준 외형틀에 고정하는 단계; 상기 지그의 표준 외형틀 및 상기 맞춤형 코어에, 상기 인공 장기 모형을 고정하는 단계; 상기 고정된 인공 장기 모형을 상기 기계 가공 장치에 고정하는 단계; 및 상기 기계 가공 장치에서 상기 인공 장기 모형의 계단 모양의 단차를 제거하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 3D 프린팅은 FDM 방식으로 한다. 이로 인해서, 단면을 잘라보면 계단 모양의 단차가 발생하게 된다.
또한, 상기 지그의 표준 외형틀은 해당 장기에서 통계적으로 가장 큰 사이즈의 인공 장기도 수용하는 것이 가능한 표준 외형틀의 사이즈로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지그의 표준 외형틀과 상기 맞춤형 코어가 서로 결합되어 기계 가공시 단단히 고정되는 한편, 다시 용이하게 분리되는 것이 가능하도록, 상기 지그의 표준 외형틀과 상기 맞춤형 코어의 대응하는 위치에 서로 간의 암수 결합 구조를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 맞춤형 코어를 이루는 섭씨 125도 이하인 저융점합금은, 상기 55중량% 이하의 Bi, 45중량% 이하의 Pb, 13중량% 이하의 주석, 10중량% 이하의 Cd로 이루어진 합금인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기계 가공 장치에서 상기 인공 장기 모형의 계단 모양의 단차를 제거하는 단계와 함께, 상기 인공 장기의 단차를 갖는 표면의 평활화를 위한 증기에 노출되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 인공 장기 모형이 지그에 안착 및 고정될 수 있도록 상기 인공 장기 모형의 형태에 맞는 맞춤형 코어가 제작되되, 적어도 3개의 맞춤형 코어의 끝단에 ㄱ자 형태의 브라켓과 볼트로 고정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 인공 장기 모형 제작 방법에 의하면,
첫째, 3D 프린터로 제작한 인공 장기 모형의 표면 단차를 제거하여 실제에 근사한 인공 장기 모형을 제작하는 것이 가능하다.
둘째, 지그의 표준 외형틀 및 인공 장기 모형의 자유 곡면에 추종하는 맞춤형의 코어를 별개로 제작함으로써, 종래 CT 또는 MRI 등 의료 데이터를 기반으로 제작된 인공 장기 모형의 경우 제작된 인공 장기 모형마다 서로 다른 자유 곡면의 형태를 가지게 되어서, 가공 시마다 개개의 지그 제작이 필요하여 낭비되는 시간적, 경제적 손실을 없애는 것이 가능하다.
셋째, 저융점 합금을 사용하여 맞춤형 코어를 재용융하여 재활용하는 것이 가능하다.
넷째, 적어도 3개의 맞춤형 코어를 이용함으로써, 3점 지지형태로 제작하는 것이 가능하며, 이를 통해서 하나의 큰 맞춤형 코어를 제작할 경우와 대비하여, 맞춤형 코어를 제작하는 시간이나 맞춤형 코어에 소요되는 재료의 소모량을 줄일 수 있다.
도 1은 3D 프린팅 공정 특성상 표면에 계단 모양의 단차가 발생하는 것을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 지그(ZIG)의 표준 외형틀을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 맞춤형 코어를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 지그의 표준 외형틀에 맞춤형 코어를 결합하여 고정한 것을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 최종 지그에, 인공 장기 모형을 장착한 것을 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 인공 장기 모형 제작 방법에 있어서, CT 또는 MRI 등을 통한 의료 데이터에 기반하여 3D 프린팅에 의해 인공 장기 모형을 만든다(S100 단계). 의료 데이터는 3차원 의료 데이터일 수도 있지만, 2차원의 의료 데이터일 수도 있다. 즉 2차원의 의료 데이터를 조합하여 3차원 의료 데이터를 만들어 낼 수 있다.
또는 실제 물체나 환경을 분석하기 위한 장치로서, 그 형상과 색상 등과 같은 외관에 대한 정보를 수집하여, 그 수집된 데이터를 3차원 디지털 모델로 구성하는 3차원 스캐너를 이용하여, 실제 장기를 활용하여 3차원 의료 데이터를 저장하고, 다수의 3차원 의료 데이터, 즉 빅데이터를 통계적으로 접근하여 평균적인 3차원 의료 데이터를 활용하는 것도 가능하다.
또한, 3D 프린팅의 방법으로는 다양한 방법이 존재한다. 특히, FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 경우에, 3D 프린팅시 도 1에서 도시된 바와 같은 계단 모양의 단차가 필수적으로 발생할 수밖에 없다. FDM 방식은 가는 실(필라멘트) 형태의 열 가소성 물질을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름형태로 출력하는 방식으로 적층하는 것이다. 이 경우, 노즐은 플라스틱을 녹일 수 있을 정도의 고열을 발산하여 플라스틱은 상온에서 경화되며, 필요한 경우, 팬(fan)을 동작시켜 냉각시키게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 지그의 표준 외형틀을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 인공 장기 모형을 기계 가공 장비에 고정시키기 위한 지그(ZIG)의 표준 외형틀을 만든다(S200 단계). 특정 장기, 예를 들어 심장의 경우라면, 표준적인 외형틀을 갖는다. 남녀노소와 상관 없이 심장의 표준 외형틀을 정해지게 된다. 물론 가장 큰 사이즈의 심장(소위 스포츠 심장)도 수용하는 것이 가능한 표준 외형틀을 설정하여 설계하는 것이 바람직하다.
정리하면, 지그의 표준 외형틀은 해당 장기에서 통계적으로 가장 큰 사이즈의 인공 장기도 수용하는 것이 가능한 표준 외형틀의 사이즈로 설정하는 것이 바람직하다. 통계적으로 가장 큰 사이즈라 하면, 백분위 기준으로 상위 1%의 해당 장기의 크기보다 일정한 마진을 두어서 설정하는 것도 가능하고, 6시그마 정도의 크기로 설정하는 것도 가능하다.
한편, 이 때 후술하는 맞춤형 코어가 결합되거나 분리될 수 있는 개구부 및 결합 및 분리 수단이 마련되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 맞춤형 코어를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 지그의 표준 외형틀에 고정 및 분리가 가능하도록 결합 및 분리 수단이 포함되며, 인공 장기 모형의 자유 곡면을 추종하는 적어도 3개의 맞춤형 코어를 만든다(S300 단계). 이와 같은 맞춤형 코어는 도 2에 도시된 개구를 관통하여 결합된다. 표준 외형틀과 맞춤형 코어가 서로 결합되어 기계 가공시 단단히 고정되는 한편, 다시 쉽게 분리되는 것이 가능하도록, 서로 간의 암수 결합 구조를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어 맞춤형 코어의 하단(표준 외형틀 결합 방향에서 뒤쪽) 전체에 걸쳐서 돌출부를 가지고, 이에 대응하도록 지그의 표준 외형틀에 돌출홈을 가지는 것이 바람직하다. 적어도 3개의 맞춤형 코어를 이용함으로써, 3점 지지형태로 제작한다. 이를 통해서 하나의 큰 맞춤형 코어를 제작할 경우와 대비하여, 제작 시간이나 재료 소모량을 줄일 수 있다.
이 때, 융점이 섭씨 125도 이하인 저융점합금으로 맞춤형 코어를 만들게 된다. 아래 표 1과 같이, 50중량%의 Bi, 26.7중량%의 Pb, 13.3중량%의 Sn, 10중량%의 Cd을 포함하는 경우, 그 합금의 융점은 섭씨 70도이다. 본 발명에서는 55중량% 이하의 Bi, 45중량% 이하의 Pb, 13중량% 이하의 주석, 10중량% 이하의 Cd를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 맞춤형 코어는 진공 주형 방식으로 제작된다. 설계, 마스터 모델제작(3D 프린터), 실리콘 몰드 제작, 용융된 저융점합금을 실리콘몰드에 주입, 경화, 실리콘 몰드에서 분리 등의 과정을 거쳐서 제작하게 된다.
합금 No. 융점 조성%
Bi Pb Sn Cd
1 섭씨 70도 50 26.7 13.3 10
2 섭씨 77~88도 42.5 37.7 11.3 8.5
3 섭씨 124도 55.5 44.5 - -
4 섭씨 138~170도 40 - 60 -
5 섭씨 138도 58 - 42 -
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 지그의 표준 외형틀에 맞춤형 코어를 결합(끼워 맞춤)하여 고정한 것을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 맞춤형 코어의 결합 및 분리 수단, 예를 들어, 상술한 지그의 표준 외형틀과 맞춤형 코어의 대응하는 위치에 서로 간의 암수 결합 구조에 의하여, 맞춤형 코어를 지그의 표준 외형틀에 고정한다(S400 단계).
도 5는 도 4에 도시된 최종 지그에, 인공 장기 모형을 장착한 것을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 지그의 표준 외형틀 및 맞춤형 코어에, 상기 인공 장기 모형을 고정한다(S500 단계).
이 때, 인공 장기 모형이 지그에 잘 안착될 수 있도록 인공 장기 모형의 형태에 맞는 맞춤형 코어가 제작되어야 한다. 나아가, 적어도 3개의 맞춤형 코어의 끝단에 ㄱ자 형태의 브라켓과 볼트로 고정할 수 있다.
이후 단게로서, 고정된 인공 장기 모형을 기계 가공 장치에 고정하고(S600 단계), 기계 가공 장치에서 상기 인공 장기 모형의 계단 모양의 단차를 제거하게 된다(S700 단계). 여기서, 기계 가공 장치에서 인공 장기 모형의 계단 모양의 단차를 제거하는 것과 더불어 인공 장기의 단차를 갖는 표면의 평활화를 위해, 증기에 노출되도록 하는 것도 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (7)

  1. CT 또는 MRI를 통한 의료 데이터에 기반하여 3D 프린팅에 의해 인공 장기 모형을 만드는 단계;
    상기 인공 장기 모형을 기계 가공 장비에 고정시키기 위한 지그의 표준 외형틀을 만드는 단계;
    상기 지그의 표준 외형틀에 고정 및 분리가 가능하도록 결합 및 분리 수단이 포함되며, 상기 인공 장기 모형의 자유 곡면을 추종하는 적어도 3개의 맞춤형 코어를 만들되, 융점이 섭씨 125도 이하인 저융점합금으로 상기 맞춤형 코어를 만드는 단계;
    상기 맞춤형 코어의 결합 및 분리 수단에 의하여, 상기 맞춤형 코어를 상기 지그의 표준 외형틀에 고정하는 단계;
    상기 지그의 표준 외형틀 및 상기 맞춤형 코어에, 상기 인공 장기 모형을 고정하는 단계;
    상기 고정된 인공 장기 모형을 상기 기계 가공 장치에 고정하는 단계; 및
    상기 기계 가공 장치에서 상기 인공 장기 모형의 계단 모양의 단차를 제거하는 단계;를 포함하는,
    인공 장기 모형 제작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 3D 프린팅은 FDM 방식으로 하는, 인공 장기 모형 제작 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지그의 표준 외형틀은 해당 장기에서 통계적으로 가장 큰 사이즈의 인공 장기도 수용하는 것이 가능한 표준 외형틀의 사이즈로 설정하는,
    인공 장기 모형 제작 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지그의 표준 외형틀과 상기 맞춤형 코어가 서로 결합되어 기계 가공시 단단히 고정되는 한편, 다시 용이하게 분리되는 것이 가능하도록, 상기 지그의 표준 외형틀과 상기 맞춤형 코어의 대응하는 위치에 서로 간의 암수 결합 구조를 갖는, 인공 장기 모형 제작 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 맞춤형 코어를 이루는 섭씨 125도 이하인 저융점합금은, 상기 55중량% 이하의 Bi, 45중량% 이하의 Pb, 13중량% 이하의 주석, 10중량% 이하의 Cd로 이루어진 합금인, 인공 장기 모형 제작 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기계 가공 장치에서 상기 인공 장기 모형의 계단 모양의 단차를 제거하는 단계와 함께, 상기 인공 장기의 단차를 갖는 표면의 평활화를 위한 증기에 노출되도록 하는 단계를 더 포함하는,
    인공 장기 모형 제작 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인공 장기 모형이 지그에 안착 및 고정될 수 있도록 상기 인공 장기 모형의 형태에 맞는 맞춤형 코어가 제작되되, 적어도 3개의 맞춤형 코어의 끝단에 ㄱ자 형태의 브라켓과 볼트로 고정하는,
    인공 장기 모형 제작 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102214911B1 (ko) * 2019-11-18 2021-02-10 한국생산기술연구원 3d 프린터로 제작된 몰드를 이용한 유방 및 종양 모형 제조방법
KR20210062226A (ko) 2019-11-21 2021-05-31 한국생산기술연구원 의료용 교보재 제작 장치 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102409464B1 (ko) 2019-12-20 2022-06-15 (주)시안솔루션 영상 분할을 통한 기관의 3차원 모델링 장치 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10100056A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Nikon Corp レンズブロックの加工装置およびレンズの製造方法
JP2001088702A (ja) * 1999-09-28 2001-04-03 Water Surii:Kk 軌道散水制御システム
JP2003241647A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Japan Science & Technology Corp 個別対応型医用３次元模型とその作製方法、及びその作製装置
CN103524770A (zh) * 2013-08-28 2014-01-22 中国科学院福建物质结构研究所 一种3d打印产品表面抛光方法及其装置
KR20160024894A (ko) 2016-02-16 2016-03-07 최병억 영상기반의 환자 맞춤 의료형 보형물 제조 시스템 및 플랫폼

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10100056A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Nikon Corp レンズブロックの加工装置およびレンズの製造方法
JP2001088702A (ja) * 1999-09-28 2001-04-03 Water Surii:Kk 軌道散水制御システム
JP2003241647A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Japan Science & Technology Corp 個別対応型医用３次元模型とその作製方法、及びその作製装置
CN103524770A (zh) * 2013-08-28 2014-01-22 中国科学院福建物质结构研究所 一种3d打印产品表面抛光方法及其装置
KR20160024894A (ko) 2016-02-16 2016-03-07 최병억 영상기반의 환자 맞춤 의료형 보형물 제조 시스템 및 플랫폼

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102214911B1 (ko) * 2019-11-18 2021-02-10 한국생산기술연구원 3d 프린터로 제작된 몰드를 이용한 유방 및 종양 모형 제조방법
KR20210062226A (ko) 2019-11-21 2021-05-31 한국생산기술연구원 의료용 교보재 제작 장치 및 방법

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