KR20210080288A - Phantom manufacturing method for airway intubation - Google Patents

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KR20210080288A
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Abstract

An embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a phantom for airway intubation training, which includes the steps of: receiving a medical image of a patient; extracting scan data of the anatomy of the patient using the medical image; generating a 3D printing model corresponding to each of patient's head, jawbone, cervical spine, tongue, skin, and airway by using the scan data; outputting a head unit, a jawbone unit, a cervical spine unit, a tongue unit and an airway unit corresponding to each of the patient's head, jawbone, cervical spine, tongue and airway by using the 3D printing model; and combining the output head unit, jawbone unit, cervical spine unit, tongue unit and airway unit to manufacture a phantom for airway intubation training.

Description

기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법{PHANTOM MANUFACTURING METHOD FOR AIRWAY INTUBATION}Phantom manufacturing method for airway intubation training {PHANTOM MANUFACTURING METHOD FOR AIRWAY INTUBATION}

본 발명의 실시예들은 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법 및 이에 의해 제조된 팬텀에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relates to a method for manufacturing a phantom for airway intubation training and a phantom manufactured by the method.

기도삽관(Airway Intubation)은 환자의 입이나 코를 통하여 튜브를 기관 내에 삽입하는 방법으로 가장 확실한 기도유지 방법의 하나이며, 심정지 상황에서 많이 사용되는 중요한 응급소생대책 중 하나이다. 기도삽관이 필요한 경우는 부종, 외상, 종양, 출혈로 인한 이차적인 상기도 폐쇄, 무호흡, 호흡 기능을 상실한 경우, 기계적 호흡이 요구되는 경우, 전신마취가 필요한 경우가 있다. 기도삽관은 대부분이 응급한 상황에서 이루어지게 되므로 신속하고 정확한 기도삽관의 시행은 응급환자의 생명을 소생시키고 건강을 회복시키는 중요한 요소가 된다.Airway intubation is a method of inserting a tube into the trachea through the patient's mouth or nose. It is one of the most reliable airway maintenance methods, and is one of the most important emergency resuscitation measures used in cardiac arrest. When airway intubation is required, secondary upper airway obstruction due to edema, trauma, tumor, bleeding, apnea, loss of respiratory function, mechanical ventilation, or general anesthesia are necessary. Since most airway intubation is performed in an emergency situation, prompt and accurate airway intubation is an important factor in reviving the life of an emergency patient and restoring health.

환자의 생명은 시행자의 안전하고 능숙한 기도삽관 능력에 달려있다. 즉, 기도삽관은 지식과 능력이 동시에 요구되는 술기로, 시행자는 숙달되기까지 많은 시간의 반복연습을 수행해야 한다. 따라서 지속적인 교육, 규칙적인 연습, 개개인의 능력에 맞는 실기 과정을 통해서 기도삽관 실습이 진행되어야 한다. 특히, 소아 모델이나 특정 질환으로 인해 기도삽관이 난해한 기도(difficult airway)의 경우, 더욱 안전하고 능숙한 기도삽관 능력이 필요함에도, 현실적으로 실제 인체를 대상으로 반복적인 기도삽관 실습을 하기에는 많은 어려움이 있다. A patient's life depends on the operator's ability to safely and competently intubate the airway. In other words, airway intubation is a technique that requires knowledge and ability at the same time, and the practitioner must perform repeated practice for many hours until mastery. Therefore, airway intubation practice should be conducted through continuous education, regular practice, and a practical course suitable for individual abilities. In particular, in the case of a difficult airway in which intubation is difficult due to a pediatric model or a specific disease, even though safer and more proficient airway intubation ability is required, in reality, it is difficult to repeatedly practice airway intubation on a human body.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 환자의 의료영상을 기반으로 제조되는 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a phantom for airway intubation training manufactured based on a patient's medical image.

본 발명의 일 실시예는 환자의 의료영상을 제공받는 단계, 상기 의료영상을 이용하여 상기 환자의 해부학 구조의 스캔 데이터를 추출하는 단계, 상기 스캔 데이터를 이용하여 상기 환자의 머리, 턱뼈, 경추, 혀, 피부 및 기도 각각에 대응되는 3차원 프린팅 모델을 생성하는 단계, 상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 상기 환자의 머리, 턱뼈, 경추, 혀 및 기도 각각에 대응되는 머리유닛, 턱뼈유닛, 경추유닛, 혀유닛 및 기도유닛을 출력하는 단계 및 상기 출력된 머리유닛, 턱뼈유닛, 경추유닛, 혀유닛 및 기도유닛을 결합하여 기도삽관 훈련용 팬텀을 제조하는 단계를 포함하는, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, receiving a medical image of the patient, extracting scan data of the patient's anatomy using the medical image, the patient's head, jawbone, cervical spine, generating a three-dimensional printing model corresponding to each of the tongue, skin, and airway; a head unit, jaw bone unit, and cervical spine unit corresponding to each of the patient's head, jawbone, cervical spine, tongue and airway using the three-dimensional printing model , A phantom for airway intubation training, comprising the steps of outputting a tongue unit and an airway unit, and manufacturing a phantom for airway intubation training by combining the output head unit, jaw unit, cervical vertebrae unit, tongue unit and airway unit provide a way

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기도유닛을 출력하는 단계는, 상기 해부학 구조는 동일하되 서로 다른 물성치를 갖는 복수의 유닛들을 출력하는 단계일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of outputting the airway unit may be a step of outputting a plurality of units having the same anatomical structure but different physical properties.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혀유닛은 상기 해부학 구조의 스캔 데이터에 따라 연질 재질로 출력되며, 하나 이상의 관통홀을 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the tongue unit is output as a soft material according to the scan data of the anatomical structure, one or more through-holes may be formed.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 경추유닛을 출력하는 단계는, 상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 경추의 골격부를 출력하는 단계 및 상기 출력된 경추의 골격부의 이격공간에 실리콘 재질의 경추인대부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the step of outputting the cervical vertebrae unit includes outputting the skeleton of the cervical vertebrae using the three-dimensional printing model and a cervical ligament of a silicone material in the spaced space of the outputted skeletal part of the cervical vertebra It may include the step of forming

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기도삽관 훈련용 팬텀을 제조하는 단계 이후, 상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 상기 기도삽관 훈련용 팬텀 외관에 배치되는 피부유닛을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, after the step of manufacturing the phantom for airway intubation training, the method may further include generating a skin unit disposed on the exterior of the phantom for airway intubation training using the three-dimensional printing model. have.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피부유닛을 생성하는 단계는, 상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 몰딩을 제조하는 단계 및 상기 몰딩을 이용하여 상기 기도삽관 훈련용 팬텀을 감싼 후, 이격 공간 사이에 실리콘을 주입하여 상기 피부유닛을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of generating the skin unit comprises the steps of manufacturing a molding using the 3D printing model and wrapping the phantom for airway intubation training using the molding, between the spaced spaces It may include the step of injecting silicone into the skin unit to generate.

본 발명의 일 실시예는, 전술한 방법 중 어느 하나의 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법에 의해 제조된 기도삽관 훈련용 팬텀을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a phantom for airway intubation training manufactured by the method for manufacturing a phantom for airway intubation training of any one of the above methods.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예들에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 실제 환자의 의료영상을 기반으로 설계되기 때문에, 환자맞춤형 기도삽관 훈련용 팬텀의 제조가 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 서로 다른 물성치를 갖는 복수의 기도유닛들을 출력하고, 이를 이용하여 실제 환자의 기도 재질과 유사한 기도유닛을 선택하여 훈련에 사용될 수 있도록 함으로써, 효과적인 기도삽관 훈련을 유도할 수 있다.Since the method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to embodiments of the present invention is designed based on a medical image of an actual patient, it is possible to manufacture a patient-specific phantom for airway intubation training. In addition, the method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to embodiments of the present invention outputs a plurality of airway units having different physical properties, and using them, an airway unit similar to the airway material of an actual patient can be selected and used for training. By doing so, effective airway intubation training can be induced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 3 내지 도 14는 도 2의 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법을 각 단계별로 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram schematically showing a phantom manufacturing system for airway intubation training according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to an embodiment of the present invention.
3 to 14 are diagrams for explaining each step of the method of manufacturing the phantom for airway intubation training of FIG. 2 .

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. Effects and features of the present invention, and a method of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when described with reference to the drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from another, not in a limiting sense.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have means that the features or components described in the specification are present, and the possibility of adding one or more other features or components is not excluded in advance.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when it is said that a part such as a film, region, or component is on or on another part, it is not only when it is directly on the other part, but also another film, region, component, etc. is interposed therebetween. Including cases where there is

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of the components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. Where certain embodiments are otherwise feasible, a specific process sequence may be performed different from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to the order described.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.In the following embodiments, when a film, region, or component is connected, other films, regions, and components are interposed between the films, regions, and components as well as when the films, regions, and components are directly connected. It also includes cases where it is indirectly connected. For example, in this specification, when it is said that a film, a region, a component, etc. are electrically connected, not only the case where the film, a region, a component, etc. are directly electrically connected, but also other films, regions, components, etc. Indirect electrical connection is also included.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 시스템(1)을 개략적으로 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a phantom manufacturing system 1 for airway intubation training according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 기술적 사상은 기도삽관 훈련을 위한 팬텀을 제조하는 것으로서, 특히, 소아 모델이나 특정 질환에 의해 기도삽관이 난해한 기도(difficult airway)를 환자의 의료영상을 기반으로 사실적으로 모델링하여 팬텀을 제조하는 것을 특징으로 한다.The technical idea of the present invention is to manufacture a phantom for airway intubation training. In particular, a phantom is manufactured by realistically modeling a pediatric model or a difficult airway due to a specific disease based on a patient's medical image. characterized in that

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 시스템(1)은 의료영상 수신부(10), 프로세서(20), 3차원 프린터(30), 피부유닛 생성부(40) 및 결합부(50)를 구비한다. Referring to FIG. 1 , the phantom manufacturing system 1 for airway intubation training according to an embodiment of the present invention includes a medical image receiving unit 10 , a processor 20 , a 3D printer 30 , and a skin unit generating unit 40 . ) and a coupling part 50 .

의료영상 수신부(10)는 외부에서 환자의 의료영상을 수신한다. 여기서, 의료영상 수신부(10)는 네트워크를 통해 외부의 의료영상 획득 장치(2)와 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있으며, 의료영상은 외부의 의료영상 획득 장치(2)로부터 생성된 정보일 수 있다. 예를 들면, 의료영상은 CT(Computed Tomography) 장치, MRI(Magnetic Resonance Imaging)장치, PET(Positron Emission Tomography) 장치, 컴퓨터단층촬영모의치료기(CT Simulator), CR(Computed Radiography) 등과 같은 의료영상장치를 통해 환자의 해부학적 구조를 촬영하여 생성된 정보일 수 있다. 생성된 의료영상은 의료 디지털 이미지 통신 규격(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine)으로 변환하여 DICOM RT(Radiation Therapy) 데이터 파일 형태로 이루어지는 것을 나타낸다. The medical image receiving unit 10 receives a medical image of a patient from the outside. Here, the medical image receiving unit 10 may provide a function for communicating with the external medical image acquiring device 2 through a network, and the medical image may be information generated from the external medical image acquiring device 2 . have. For example, the medical image is a medical imaging device such as a computed tomography (CT) device, a magnetic resonance imaging (MRI) device, a positron emission tomography (PET) device, a computed tomography simulator, and a computed radiography (CR) device. It may be information generated by photographing the anatomical structure of the patient through the The generated medical image is converted into a medical digital image communication standard (DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) and is represented in the form of a DICOM RT (Radiation Therapy) data file.

프로세서(20)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 프로세서(20)는 스캔데이터 추출부(210) 및 3차원 프린팅 모델 생성부(220)를 구비할 수 있다. The processor 20 may be configured to process instructions of a computer program by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations. Here, the 'processor' may refer to a data processing device embedded in hardware, for example, having a physically structured circuit to perform a function expressed as a code or an instruction included in a program. As an example of the data processing device embedded in the hardware as described above, a microprocessor, a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated (ASIC) Circuit) and a processing device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) may be included, but the scope of the present invention is not limited thereto. The processor 20 may include a scan data extraction unit 210 and a 3D printing model generation unit 220 .

여기서, 스캔데이터 추출부(210)는 상기한 의료영상으로부터 환자의 해부학적 구조의 스캔 데이터를 추출할 수 있다. 스캔데이터 추출부(210)는 의료영상으로부터 장기(organ), 뼈(bone), 기도(airway) 또는 맥관구조(vasculature) 등과 같은 의미론적 구조(semantic structure)들의 메시 모델(mesh model)들을 스캔 데이터로서 자동으로 추출할 수 있다. Here, the scan data extraction unit 210 may extract scan data of the anatomical structure of the patient from the medical image. The scan data extraction unit 210 scans data from mesh models of semantic structures such as organs, bones, airways, or vasculature from the medical image. can be extracted automatically.

3차원 프린팅 모델 생성부(220)는 스캔 데이터를 이용하여 환자의 머리, 턱뼈, 경추, 혀, 피부 및 기도 각각에 대응되는 3차원 프린팅 모델을 생성할 수 있다. 이때, 3차원 프린팅 모델 생성부(220)는 스캔 데이터를 이용하여 뼈에 해당하는 머리, 턱뼈 및 경추에 해당하는 제1 프린팅 모델과, 혀 및 기도에 해당하는 제2 프린팅 모델을 생성할 수 있다. 머리, 턱뼈 및 경추는 단단한 재질로 형성되므로, 상기 제1 프린팅 모델은 상기 재질을 반영하여 생성될 수 있다. 또한, 혀 및 기도의 경우 머리, 턱뼈 및 경추보다는 유연한 재질로 형성되므로, 제2 프린팅 모델은 상기한 재질을 반영하여 생성될 수 있다. 한편, 3차원 프린팅 모델 생성부(220)는 피부에 대응되는 3차원 프린팅 모델을 생성하기 위해, 스캔 데이터를 이용하여 상기 제1 프린팅 모델에 대하여 상기 피부의 두께만큼 이격되어 형성되는 몰딩 모델을 생성할 수 있다. The 3D printing model generation unit 220 may generate 3D printing models corresponding to each of the patient's head, jawbone, cervical spine, tongue, skin, and airway by using the scan data. In this case, the 3D printing model generation unit 220 may use the scan data to generate a first printing model corresponding to the head, jawbone, and cervical spine corresponding to bones, and a second printing model corresponding to the tongue and airway. . Since the head, jawbone, and cervical vertebrae are formed of a hard material, the first printing model may be generated by reflecting the material. In addition, since the tongue and airway are formed of a flexible material rather than the head, jawbone, and cervical spine, the second printing model may be generated by reflecting the above-described material. On the other hand, the 3D printing model generating unit 220 generates a molding model formed to be spaced apart by the thickness of the skin with respect to the first printing model by using scan data to generate a 3D printing model corresponding to the skin. can do.

3차원 프린터(30)는 3차원 프린팅 모델을 이용하여 환자의 머리, 턱뼈, 경추, 혀 및 기도 각각에 대응되는 머리유닛, 턱뼈유닛, 경추유닛, 혀유닛 및 기도유닛을 출력할 수 있다. 3차원 프린터(30)는 FDM(Fused deposition modeling), SLA(Stereolithography Apparatus), DoD(Drop on Demand), EBM(Electron Beam Melting), BJ(Binder Jetting) 등의 다양한 방식을 이용할 수 있다. 3차원 프린터(30)는 제1 프린팅 모델 및 제2 프린팅 모델을 이용하여 각 유닛들을 출력하는 유닛 출력부(310)와, 몰딩 모델을 이용하여 몰딩을 출력하는 몰딩 출력부(320)를 구비할 수 있다. 이때, 유닛 출력부(310)와 몰딩 출력부(320)는 각각의 프린터 장치일 수도 있으나, 하나의 장치로 이루어질 수도 있음은 물론이다. The 3D printer 30 may output a head unit, a jawbone unit, a cervical vertebrae unit, a tongue unit, and an airway unit corresponding to each of the patient's head, jawbone, cervical spine, tongue, and airway by using the 3D printing model. The 3D printer 30 may use various methods such as fused deposition modeling (FDM), stereolithography apparatus (SLA), drop on demand (DoD), electron beam melting (EBM), binder jetting (BJ), and the like. The 3D printer 30 may include a unit output unit 310 for outputting units using the first printing model and the second printing model, and a molding output unit 320 for outputting moldings using the molding model. can In this case, the unit output unit 310 and the molding output unit 320 may be respective printer devices, but of course, may be formed of one device.

피부유닛 생성부(40)는 상기 출력된 각 유닛들과 몰딩들을 이용하여 피부유닛을 생성할 수 있다. 후술하겠지만, 피부유닛 생성부(40)는 유닛들과 몰딩을 결합하고, 이격된 공간으로 실리콘을 주입하여 피부유닛을 생성할 수 있다. The skin unit generating unit 40 may generate a skin unit using each of the output units and moldings. As will be described later, the skin unit generating unit 40 may generate a skin unit by combining the units and molding, and injecting silicon into a spaced apart space.

결합부(50)는 출력된 머리유닛, 턱뼈유닛, 경추유닛, 혀유닛 및 기도유닛을 결합하여 기도삽관 훈련용 팬텀을 제조할 수 있다. 또한, 결합부(50)는 상기 유닛들로 결합된 외관에 피부유닛을 배치시킴으로써, 완성된 기도삽관 훈련용 팬텀을 제조할 수 있다. The coupling unit 50 may combine the output head unit, jaw unit, cervical unit, tongue unit and airway unit to manufacture a phantom for airway intubation training. In addition, the coupling unit 50 can manufacture a completed phantom for airway intubation training by arranging the skin unit on the exterior combined with the units.

이하에서는, 전술한 구조를 갖는 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 시스템(1)을 이용하여 기도삽관 훈련용 팬텀을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a phantom for airway intubation training using the phantom manufacturing system 1 for airway intubation training having the above-described structure will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법을 순차적으로 도시한 순서도이고, 도 3 내지 도 14는 도 2의 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법을 각 단계별로 설명하기 위한 도면이다. 2 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 14 are diagrams for explaining each step of the method for manufacturing a phantom for airway intubation training of FIG. 2 to be.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조방법은 외부의 영상 획득 장치로부터 환자의 의료영상을 제공받는다(S100). 상기한 환자의 의료영상은 환자의 해부학적 구조 정보를 포함하는 어떠한 의료영상이든 가능하며, 예를 들면, 자기공명영상(MRI), 컴퓨터단층촬영법(CT) 영상, 양전자방출 단층촬영술(PET) 영상, 기능적 MRI(fMRI) 영상, 투시 영상, 초음파 영상 또는 단일 광자 방사 단층 촬영법(SPECT) 영상 중 적어도 어느 하나의 영상 정보를 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 의료영상이 도시된 바와 같이 컴퓨터단층촬영법(CT) 영상인 경우를 중심으로 설명하기로 한다. First, referring to FIGS. 2 and 3 , the method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to an embodiment of the present invention receives a patient's medical image from an external image acquisition device (S100). The medical image of the patient may be any medical image including the anatomical structure information of the patient, for example, magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography (CT) image, positron emission tomography (PET) image. , may include at least one image information of a functional MRI (fMRI) image, a fluoroscopic image, an ultrasound image, or a single photon emission tomography (SPECT) image. Hereinafter, for convenience of explanation, a case in which the medical image is a computed tomography (CT) image will be mainly described as shown.

다음, 도 2 및 도 4를 참조하면, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조방법은 스캔데이터 추출부(210)에 의해, 제공받은 의료영상을 이용하여 환자의 해부학 구조의 스캔 데이터를 추출한다(S200). 스캔데이터 추출부(210)는 의료영상으로부터 장기, 뼈, 기도 또는 맥관구조 등과 같은 해부학적 구조를 스캔데이터로 추출할 수 있다. 도 4의 왼쪽 그림은 의료영상으로부터 해부학적 구조를 스캔하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 4의 오른쪽 그림은 상기 스캔을 통해 추출된 해부학적 구조의 스캔 데이터를 나타낸 도면이다. 스캔데이터는 도시된 바와 같이, 의료영상으로부터 기관 단위별로 추출될 수 있다. Next, referring to FIGS. 2 and 4 , in the method of manufacturing a phantom for airway intubation training, the scan data extracting unit 210 extracts scan data of the patient's anatomy using the medical image provided (S200). The scan data extractor 210 may extract an anatomical structure, such as an organ, bone, airway, or vasculature, as scan data from the medical image. The left figure of FIG. 4 is a diagram illustrating a process of scanning an anatomical structure from a medical image, and the right figure of FIG. 4 is a diagram illustrating the scan data of the anatomical structure extracted through the scan. As shown, the scan data may be extracted from the medical image for each organ.

다음, 도 2 및 도 5를 참조하면, 3차원 프린팅 모델 생성부(220)에 의해, 스캔 데이터를 이용하여 상기 환자의 머리(M0), 턱뼈(M1), 경추(M2), 혀(M4), 피부(미도시) 및 기도(M3) 각각에 대응되는 3차원 프린팅 모델을 생성한다(S300). 이때, 기도(M3)와 혀(M4)는 하나의 3차원 프린팅 모델로 구성될 수 있다. 또한, 3차원 프린팅 모델은 구조뿐만 아니라 재질의 물성까지 고려하여 생성될 수 있다. Next, referring to FIGS. 2 and 5 , the patient's head (M0), jawbone (M1), cervical spine (M2), and tongue (M4) using the scan data by the 3D printing model generation unit 220 , a 3D printing model corresponding to each of the skin (not shown) and the airway M3 is generated (S300). In this case, the airway M3 and the tongue M4 may be configured as one 3D printing model. In addition, the 3D printing model may be generated in consideration of not only the structure but also the physical properties of the material.

다음, 도 2 및 도 6을 참조하면, 3차원 프린터(30)에 의해, 3차원 프린팅 모델을 이용하여 상기 환자의 머리(M0), 턱뼈(M1), 경추(M2), 혀(M4) 및 기도(M3) 각각에 대응되는 머리유닛(P0), 턱뼈유닛(P1), 경추유닛(P2), 혀유닛(P3) 및 기도유닛(P4)을 출력할 수 있다(S400). Next, referring to FIGS. 2 and 6 , the patient's head (M0), jawbone (M1), cervical spine (M2), tongue (M4) and The head unit P0, the jaw unit P1, the cervical vertebrae unit P2, the tongue unit P3, and the airway unit P4 corresponding to each of the airways M3 may be output (S400).

도 7을 참조하면, 머리유닛(P0)과 턱뼈유닛(P1)은 실제 환자의 턱관절 움직임을 반영하기 위해, 운동이 가능하도록 결합될 수 있다. 구체적으로, 머리유닛(P0)은 상기 3차원 프린팅 모델을 반영한 구조뿐만 아니라, 턱뼈유닛(P1)이 결합가능한 결합부재(110)가 더 출력될 수 있다. 이때, 결합부재(110)는 턱뼈유닛(P1)의 관절부재(120)가 인입될 수 있는 개구(111) 및 턱뼈유닛(P1)의 관절부재(120)가 인입된 후 일방향으로 선형운동(sliding)하거나 회전운동(rotating)을 가능하게 하는 수용부(112)를 포함할 수 있다. 여기서, 수용부(112)는 상기한 관절부재(120)가 슬라이딩할 수 있도록 상기 관절부재(120)가 인입되는 방향과 다른 방향인 일방향으로 연장되는 연장구간과, 수용부(112)의 말단에 배치되는 곡률구간을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the head unit P0 and the jaw bone unit P1 may be movably coupled to reflect the movement of the temporomandibular joint of the patient. Specifically, the head unit P0 has a structure reflecting the three-dimensional printing model, as well as a coupling member 110 to which the jaw bone unit P1 can be coupled may be further output. At this time, the coupling member 110 is linear movement in one direction after the opening 111 into which the joint member 120 of the jaw bone unit (P1) can be retracted and the joint member 120 of the jaw bone unit (P1) is retracted (sliding). ) or may include a receiving portion 112 that enables rotation (rotating). Here, the receiving portion 112 has an extension section extending in one direction, which is different from the direction in which the joint member 120 is retracted, so that the joint member 120 can slide, and at the distal end of the receiving portion 112 . It may include an arranged curvature section.

도 8 및 도 9를 참조하면, 일 실시예로서, 혀유닛(P4)과 기도유닛(P3)은 연결된 하나의 구조로서 출력될 수 있다. 다른 실시예로서, 기도유닛(P3)은 혀유닛(P4)에 대하여 착탈가능한 구조로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 기도유닛(P3)을 출력하는 과정에서, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 해부학 구조는 동일하되 서로 다른 물성치를 갖는 복수의 기도유닛(P3)들을 출력할 수 있다. 이를 통해, 기도삽관을 시행하는 시술자는 실제 환자의 기도와 가장 유사한 물성치를 갖는 기도유닛(P3)을 선택하여 혀유닛(P4)에 결합하여 사용함으로써, 보다 정확한 기도삽관 훈련을 유도할 수 있다. 8 and 9 , as an embodiment, the tongue unit P4 and the airway unit P3 may be output as a connected structure. As another embodiment, the airway unit (P3) may be made of a structure detachable with respect to the tongue unit (P4). Specifically, in the process of outputting the airway unit P3, the method for manufacturing a phantom for airway intubation training may output a plurality of airway units P3 having the same anatomical structure but different physical properties. Through this, the operator performing airway intubation can induce more accurate airway intubation training by selecting the airway unit P3 having the most similar physical properties to the actual patient's airway and using it in combination with the tongue unit P4.

한편, 혀유닛(P4)은 해부학 구조의 스캔 데이터에 따라 연질 아크릴 재질로 출력되며, 이때, 하나 이상의 관통홀(H)이 형성될 수 있다. 혀유닛(P4)은 환자의 해부학 구조에 대응되는 3차원 구조로 형성되게 되는데, 기도삽관 등에 의해 외부 압력이 인가되게 되는 경우, 그 외관이 변형될 수 있다. 특히, 혀유닛(P4)은 연질 아크릴 재질 특성상 변형되면 복원이 다소 어려울 수 있다. 본 발명의 일 실시예는, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 혀유닛(P4)의 표면에 하나 이상의 관통홀(H)을 형성함으로써, 외력에 의해 외관이 변형되더라도 관통홀(H)을 통한 공기의 유입으로 초기 형상으로 복원될 수 있게 한다. 또한, 혀유닛(P4)은 내부 공간에 지지체(140)를 더 형성하여, 일정 이하의 압력에서는 그 외관을 지지할 수 있는 구조를 가질 수 있다. On the other hand, the tongue unit (P4) is output in a soft acrylic material according to the scan data of the anatomical structure, in this case, one or more through-holes (H) may be formed. The tongue unit (P4) is formed in a three-dimensional structure corresponding to the anatomy of the patient, and when external pressure is applied by intubation of the airway, its appearance may be deformed. In particular, if the tongue unit (P4) is deformed due to the nature of the soft acrylic material, it may be somewhat difficult to restore. One embodiment of the present invention, in order to solve this problem, by forming one or more through-holes (H) on the surface of the tongue unit (P4), even if the appearance is deformed by an external force, the air through the through-hole (H) Allows it to be restored to its initial shape by inflow. In addition, the tongue unit (P4) may have a structure capable of supporting its appearance at a pressure below a certain level by further forming the support 140 in the inner space.

한편, 혀유닛(P4)은 앞서 설명한 머리유닛(P0)의 결합부재(110)에 연결되는 제1 연결부재(130) 및 턱뼈유닛(P1)에 연결되는 제2 연결부재(135)를 더 포함할 수 있다. 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 시스템(1)은 필요에 따라서, 환자의 목젖에 대응되는 목젖유닛(P5)을 더 출력하여 상기 혀유닛(P4)에 결합시킴으로써, 환자의 해부학적 구조에 보다 충실한 출력 결과를 도출할 수 있다. On the other hand, the tongue unit (P4) further includes a first connection member 130 connected to the coupling member 110 of the head unit P0 described above and a second connection member 135 connected to the jaw bone unit P1. can do. The phantom manufacturing system for airway intubation training (1), if necessary, further outputs the uvula unit (P5) corresponding to the patient's uvula and combines it with the tongue unit (P4), resulting in more faithful output to the patient's anatomical structure can be derived.

다음, 도 2, 도 10 및 도 11을 참조하면, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 3차원 프린팅 모델을 이용하여 기도삽관 훈련용 팬텀 외관에 배치되는 피부유닛을 생성한다(S500). 구체적으로, 피부유닛을 생성하는 단계(S500)는, 3차원 프린팅 모델을 이용하여 몰딩(g1, g2, g3)을 제조하고, 몰딩(g1, g2, g3)을 이용하여 기도삽관 훈련용 팬텀을 감싼 후, 이격 공간 사이에 실리콘을 주입하여 피부유닛을 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 11에서와 같이, 머리유닛(P0)에 대하여 이격공간을 갖도록 출력된 제1 몰딩(g1)을 이용하여 머리유닛(P0)을 감싼 후, 이격공간과 연결된 주입구(g11)에 실리콘을 주입함으로써, 피부유닛을 생성할 수 있다. 피부유닛은 환자의 피부와 유사한 색과 질감을 묘사하도록 생성될 수 있다. Next, referring to FIGS. 2, 10 and 11 , the method for manufacturing a phantom for airway intubation training uses a three-dimensional printing model to generate a skin unit disposed on the exterior of a phantom for airway intubation training (S500). Specifically, the step of generating the skin unit (S500) is to manufacture the moldings (g1, g2, g3) using the three-dimensional printing model, and to use the moldings (g1, g2, g3) to create a phantom for airway intubation training. After wrapping, a skin unit can be created by injecting silicone between the spaced spaces. For example, as shown in FIG. 11 , after wrapping the head unit P0 using the first molding g1 output to have a spaced apart space with respect to the head unit P0, the inlet g11 connected to the spaced space By injecting silicone, a skin unit can be created. The skin unit may be created to depict a color and texture similar to that of the patient's skin.

도 12를 더 참조하면, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 피부유닛을 생성하는 과정과 마찬가지로, 경추인대부(S1)를 더 생성할 수 있다. 다시 말해, 경추유닛(P2)은 3차원 프린팅 모델을 이용하여 출력된 경추의 골격부(P21)와 출력된 경추의 골격부(P21)의 이격공간에 배치되는 실리콘 재질의 경추인대부(P22)를 포함할 수 있다. 이때, 경추인대부(P22)는 3차원 프린터를 이용하여 출력된 경추의 골격부(P21)와, 골격부(P21)에 대하여 이격공간을 형성하는 제3 몰딩(g3)을 이용함으로써, 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법에 의해 제조된 팬텀은 경추인대부(P22)를 통해 환자의 목 젖혀짐을 묘사할 수 있다. Referring further to FIG. 12 , the method for manufacturing a phantom for airway intubation training may further generate the cervical vertebrae ligament S1 in the same manner as in the process of generating the skin unit. In other words, the cervical vertebra unit (P2) is a silicone cervical ligament part (P22) disposed in a space between the outputted cervical vertebrae skeletal part P21 and the output cervical vertebrae skeletal part P21 using a three-dimensional printing model. may include. At this time, the cervical ligament part (P22) is to be formed by using the skeleton part (P21) of the cervical vertebra output using a three-dimensional printer, and the third molding (g3) that forms a spaced space with respect to the skeleton part (P21). can The phantom manufactured by the method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to an embodiment of the present invention may depict the patient's neck tilted through the cervical vertebral ligament (P22).

다음 도 2, 도 13 및 도 14를 참조하면, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 상기 출력된 머리유닛(P0), 턱뼈유닛(P1), 경추유닛(P2), 혀유닛(P4) 및 기도유닛(P3)을 결합하여 기도삽관 훈련용 팬텀(P)을 제조한다(S600). 또한, 생성된 피부유닛을 상기 기도삽관 훈련용 팬텀의 외관에 배치시킴으로써, 기도삽관 훈련용 팬텀(P)을 완성할 수 있다. Next, referring to FIGS. 2, 13 and 14 , the method for manufacturing a phantom for airway intubation training includes the output head unit (P0), jawbone unit (P1), cervical vertebrae unit (P2), tongue unit (P4) and airway unit. (P3) is combined to prepare a phantom (P) for airway intubation training (S600). In addition, by placing the generated skin unit on the exterior of the phantom for airway intubation training, it is possible to complete the phantom (P) for airway intubation training.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 실제 환자의 의료영상을 기반으로 설계되기 때문에, 환자맞춤형 기도삽관 훈련용 팬텀의 제조가 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법은 서로 다른 물성치를 갖는 복수의 기도유닛들을 출력하고, 이를 이용하여 실제 환자의 기도 재질과 유사한 기도유닛을 선택하여 훈련에 사용될 수 있도록 함으로써, 효과적인 기도삽관 훈련을 유도할 수 있다. As described above, since the method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to embodiments of the present invention is designed based on a medical image of an actual patient, it is possible to manufacture a patient-specific phantom for airway intubation training. In addition, the method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to embodiments of the present invention outputs a plurality of airway units having different physical properties, and using them, an airway unit similar to the airway material of an actual patient can be selected and used for training. By doing so, effective airway intubation training can be induced.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific implementations described in the present invention are only examples, and do not limit the scope of the present invention in any way. For brevity of the specification, descriptions of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings exemplarily represent functional connections and/or physical or circuit connections, and in an actual device, various functional connections, physical connections that are replaceable or additional may be referred to as connections, or circuit connections. In addition, unless there is a specific reference such as "essential" or "importantly", it may not be a necessary component for the application of the present invention.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the spirit of the present invention is not limited to the scope of the scope of the present invention. will be said to belong to

1 : 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 시스템
10 : 의료영상 수신부
20 : 프로세서
30 : 3차원 프린터
40 : 피부유닛 생성부
50 : 결합부
1: Phantom manufacturing system for airway intubation training
10: medical image receiving unit
20: processor
30: 3D printer
40: skin unit generating unit
50: coupling part

Claims (7)

환자의 의료영상을 제공받는 단계;
상기 의료영상을 이용하여 상기 환자의 해부학 구조의 스캔 데이터를 추출하는 단계;
상기 스캔 데이터를 이용하여 상기 환자의 머리, 턱뼈, 경추, 혀, 피부 및 기도 각각에 대응되는 3차원 프린팅 모델을 생성하는 단계;
상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 상기 환자의 머리, 턱뼈, 경추, 혀 및 기도 각각에 대응되는 머리유닛, 턱뼈유닛, 경추유닛, 혀유닛 및 기도유닛을 출력하는 단계; 및
상기 출력된 머리유닛, 턱뼈유닛, 경추유닛, 혀유닛 및 기도유닛을 결합하여 기도삽관 훈련용 팬텀을 제조하는 단계를 포함하고,
상기 3차원 프린팅 모델은, 상기 스캔 데이터에 포함된 상기 환자의 머리, 턱뼈, 경추, 혀, 피부 및 기도 각각에 대응되는 구조 및 유닛 간의 결합을 위한 결합 부재의 구조에 기초하여 생성되는 것인,
기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법.
receiving a patient's medical image;
extracting scan data of the patient's anatomy using the medical image;
generating a 3D printing model corresponding to each of the patient's head, jawbone, cervical spine, tongue, skin, and airway by using the scan data;
outputting a head unit, a jaw bone unit, a cervical vertebrae unit, a tongue unit, and an airway unit corresponding to each of the patient's head, jawbone, cervical spine, tongue and airway using the 3D printing model; and
Combining the output head unit, jaw unit, cervical vertebrae unit, tongue unit and airway unit to manufacture a phantom for airway intubation training,
The 3D printing model is generated based on the structure of the coupling member for coupling between the structures and units corresponding to each of the patient's head, jawbone, cervical spine, tongue, skin, and airway included in the scan data,
A method for manufacturing a phantom for airway intubation training.
제1 항에 있어서,
상기 기도유닛을 출력하는 단계는, 상기 해부학 구조는 동일하되 서로 다른 물성치를 갖는 복수의 유닛들을 출력하는 단계인, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법.
According to claim 1,
The step of outputting the airway unit is a step of outputting a plurality of units having the same anatomical structure but different physical properties, a method for manufacturing a phantom for airway intubation training.
제1 항에 있어서,
상기 혀유닛은 상기 해부학 구조의 스캔 데이터에 따라 연질 재질로 출력되며, 하나 이상의 관통홀을 형성되는, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법.
According to claim 1,
The tongue unit is output as a soft material according to the scan data of the anatomical structure, and one or more through-holes are formed, a phantom manufacturing method for airway intubation training.
제1 항에 있어서,
상기 경추유닛을 출력하는 단계는,
상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 경추의 골격부를 출력하는 단계; 및
상기 출력된 경추의 골격부의 이격공간에 실리콘 재질의 경추인대부를 형성하는 단계;를 포함하는, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법.
According to claim 1,
The step of outputting the cervical vertebrae unit,
outputting the skeletal part of the cervical spine using the three-dimensional printing model; and
Forming a cervical ligament part of a silicone material in the spaced space of the outputted skeletal part of the cervical vertebrae; including;
제1 항에 있어서,
상기 기도삽관 훈련용 팬텀을 제조하는 단계 이후,
상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 상기 기도삽관 훈련용 팬텀 외관에 배치되는 피부유닛을 생성하는 단계;를 더 포함하는, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법.
According to claim 1,
After the step of manufacturing the phantom for airway intubation training,
Using the 3D printing model to generate a skin unit disposed on the exterior of the phantom for airway intubation training; further comprising, a method for manufacturing a phantom for airway intubation training.
제5 항에 있어서,
상기 피부유닛을 생성하는 단계는,
상기 3차원 프린팅 모델을 이용하여 몰딩을 제조하는 단계; 및
상기 몰딩을 이용하여 상기 기도삽관 훈련용 팬텀을 감싼 후, 이격 공간 사이에 실리콘을 주입하여 상기 피부유닛을 생성하는 단계;를 포함하는, 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The step of generating the skin unit,
manufacturing a molding using the 3D printing model; and
After wrapping the phantom for airway intubation training using the molding, injecting silicone between the spaced spaces to create the skin unit; Containing, a method for manufacturing a phantom for airway intubation training.
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법에 의해 제조된 기도삽관 훈련용 팬텀.A phantom for airway intubation training manufactured by the method for manufacturing a phantom for airway intubation training according to any one of claims 1 to 6.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8535063B1 (en) * 2006-12-21 2013-09-17 Amato Craniofacial Engineering, LLC Craniofacial anatomic simulator with cephalometer
US20130269165A1 (en) * 2001-08-31 2013-10-17 Leonard Marotta Accurate analogs for bone graft prostheses using computer generated anatomical models
US20140074099A1 (en) * 2011-05-16 2014-03-13 University Of Zurich Surgical guides and methods for manufacturing thereof
KR20170143113A (en) * 2016-06-20 2017-12-29 부경대학교 산학협력단 Quantitative characterization apparatus for simulated tissue phantom made using 3d printer and method thereof
JP2018535856A (en) * 2015-11-29 2018-12-06 メイヨ フォンデーシヨン フォー メディカル エジュケーション アンド リサーチ System and method for quality control in 3D printing applications
US20180350266A1 (en) * 2015-11-05 2018-12-06 Dario GARCÍA CALDERON Method for producing anatomical models and models obtained
JP2019066689A (en) * 2017-10-02 2019-04-25 株式会社イノベーションゲート Individual patient-purpose three-dimensional (3d) print phantom preparation support device, individual patient-purpose three-dimensional (3d) print phantom preparation support program, and phantom as well as individual patient-purpose 3d print phantom preparation/verification support method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130269165A1 (en) * 2001-08-31 2013-10-17 Leonard Marotta Accurate analogs for bone graft prostheses using computer generated anatomical models
US8535063B1 (en) * 2006-12-21 2013-09-17 Amato Craniofacial Engineering, LLC Craniofacial anatomic simulator with cephalometer
US20140074099A1 (en) * 2011-05-16 2014-03-13 University Of Zurich Surgical guides and methods for manufacturing thereof
US20180350266A1 (en) * 2015-11-05 2018-12-06 Dario GARCÍA CALDERON Method for producing anatomical models and models obtained
JP2018535856A (en) * 2015-11-29 2018-12-06 メイヨ フォンデーシヨン フォー メディカル エジュケーション アンド リサーチ System and method for quality control in 3D printing applications
KR20170143113A (en) * 2016-06-20 2017-12-29 부경대학교 산학협력단 Quantitative characterization apparatus for simulated tissue phantom made using 3d printer and method thereof
JP2019066689A (en) * 2017-10-02 2019-04-25 株式会社イノベーションゲート Individual patient-purpose three-dimensional (3d) print phantom preparation support device, individual patient-purpose three-dimensional (3d) print phantom preparation support program, and phantom as well as individual patient-purpose 3d print phantom preparation/verification support method

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