WO2022131769A1 - 3d 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스 - Google Patents

3d 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스 Download PDF

Info

Publication number
WO2022131769A1
WO2022131769A1 PCT/KR2021/019006 KR2021019006W WO2022131769A1 WO 2022131769 A1 WO2022131769 A1 WO 2022131769A1 KR 2021019006 W KR2021019006 W KR 2021019006W WO 2022131769 A1 WO2022131769 A1 WO 2022131769A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filament
patient
bolus
printing
weight
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/019006
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
오종회
주상규
심운보
Original Assignee
코오롱플라스틱 주식회사
사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210175920A external-priority patent/KR102628437B1/ko
Application filed by 코오롱플라스틱 주식회사, 사회복지법인 삼성생명공익재단 filed Critical 코오롱플라스틱 주식회사
Publication of WO2022131769A1 publication Critical patent/WO2022131769A1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/071—Preforms or parisons characterised by their configuration, e.g. geometry, dimensions or physical properties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/07—Preforms or parisons characterised by their configuration
    • B29C2949/0715—Preforms or parisons characterised by their configuration the preform having one end closed

Definitions

  • the present specification relates to a filament composition for 3D printing for manufacturing a patient-specific bolus, a method for manufacturing a filament using the same, a filament manufactured using the same, and a patient-specific bolus manufactured using the filament.
  • Radiation therapy plays an important role in cancer treatment along with surgery and drug therapy.
  • the purpose of radiation therapy is to induce necrosis or stop proliferation of the tumor by irradiating a high dose to the tumor while minimizing the dose reaching the normal organs around the tumor.
  • a linear accelerator, a proton therapy device, etc. are used, and medical radiation is used in clinical practice.
  • a treatment plan is established using radiation suitable for treatment in consideration of the depth and distance of the tumor.
  • a treatment aid called a bolus (a kind of filter), which is a radiation dose modulator, is used to achieve the therapeutic purpose.
  • the bolus is placed on the treatment area requiring radiation treatment and artificially compensates for curvature for irregular body surface thickness, and plays a role in controlling the dose at the skin surface and at a specific depth.
  • Bolus is used for body surface dose enhancement, curvature correction, and body dose heterogeneity correction.
  • the bolus should have a physical density or electron density similar to that of human tissue, and it should be flexible and there should be no objection to the feeling of contact with the skin. In addition, the bolus needs to ensure safety when in contact with the skin, and needs to be made of a hard material for fixation.
  • 3DP 3D printer of the material extrusion type.
  • FDM Fused Deposition Modeling
  • general plastics such as PLA, PC, or ABS are mostly used as materials used in these extrusion-type 3D printers.
  • PLA, PC, or ABS are mostly used as materials used in these extrusion-type 3D printers.
  • the density of the sculpture may be irregular when the object is manufactured through an extrusion-type 3D printer. Therefore, the bolus manufactured from such a material is mainly used for education or prototyping because the patient may show objection when used in the medical field.
  • the first surface having a shape corresponding to the outer surface of the patient's affected part; And it has a shape corresponding to the inner surface of the chest wall of the patient, including a second surface opposite to the first surface, and proposes a customized bolus for correcting the thickness of the chest wall of the patient.
  • the customized bolus according to this patent is manufactured including the step of 3D printing by spraying a filament containing poly lactic acid with a nozzle, and the density is 1.19 g/cm 3 .
  • the steps of determining the patient's posture and obtaining image information of the affected area Printing a mold having protrusions spaced apart from each other at the positions with a 3D printer by reflecting the number and positions of the dosimeters determined in advance in the acquired image information; obtaining a receiving part by injecting and curing a composition for manufacturing a compensator into a mold; And it provides a method of manufacturing a compensator for cancer radiation therapy, comprising the step of positioning a dosimeter in each groove of the receiver.
  • the compensator composition includes a polyurethane resin having a shore A hardness of 20A to 40A.
  • a bolus for a patient receiving radiotherapy includes a hydrogel comprising water, a synthetic polymer obtained by polymerizing at least one polymerizable monomer, a mineral, and a phosphonic acid compound.
  • Minerals used in this patent use layered clay minerals, and include, for example, smectite, mica, montmorillonite, saponite and hectorite containing sodium as synthetic mica.
  • This patent is characterized by dispersing layered clay minerals in water and separating them from each single layer to form disk-shaped crystals to obtain a highly elastic bolus.
  • this patent since it is manufactured by curing and laminating using a curable polymer among the 3D printing methods, there is a disadvantage of high cost, so there is a limit in terms of economic feasibility in practical application.
  • One purpose is to use the ME 3D printing technique, which is an inexpensive method, while having a density similar to that of human tissue, and at the same time being flexible and having excellent skin adhesion, a filament composition for 3D printing for manufacturing a bolus customized for a patient is to provide
  • Another object is to provide a method of manufacturing a filament for 3D printing for manufacturing a patient-specific bolus using a filament composition for 3D printing.
  • Another object is to provide a filament for 3D printing manufactured using a method of manufacturing the filament for 3D printing.
  • Another object is to provide a patient-specific bolus manufactured from a filament for 3D printing.
  • the filament composition for 3D printing for production of a patient-customized bolus is based on 100 parts by weight of a base resin comprising 60% to 90% by weight of an elastic material and 10% to 40% by weight of an inorganic filler ; 0.2 to 0.5 parts by weight of a dispersant; and 0.2 to 0.5 parts by weight of a heat resistant agent.
  • the elastic material may have a Shore D hardness of 28 to 55.
  • the elastic material may include a polyester material, a polyurethane-based material, or a mixture thereof.
  • the inorganic filler may be a high-density inorganic filler having a density of 2 g/cc to 5 g/cc.
  • the inorganic filler may be an inorganic material including barium sulfate (BaSO 4 ), titanium dioxide, talc, calcium carbonate, silicon dioxide, graphite, or a mixture thereof.
  • the dispersing agent may include stearic acid, zinc stearate (Zn-Stearate), calcium stearate (Ca-Srearate), ethylene bis stearamide (EBS), or a mixture thereof.
  • the heat resistant agent may include a phenol type heat resistant agent, a phosphite type heat resistant agent, a thioether type heat resistant agent, an amine type heat resistant agent, or a mixture thereof.
  • the method of manufacturing a filament for 3D printing for manufacturing a patient-specific bolus is a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a roll-mills, a kneader, or a Bambari mixer (Banbury mixer) including the step of kneading using a compounding processing equipment.
  • a filament for 3D printing according to another embodiment is manufactured by a method of manufacturing a filament for 3D printing.
  • the filament for 3D printing has a diameter of 1.5 mm to 3.0 mm.
  • a patient-customized bolus according to another embodiment is manufactured using a filament for 3D printing.
  • the patient-specific bolus may be manufactured by a ME (Material Extrusion) method.
  • the patient-specific bolus may have a density of 0.98 g/cc to 1.02 g/cc.
  • the filament composition for 3D printing for manufacturing a patient-specific bolus can manufacture a patient-specific bolus having a density similar to that of human tissue by using high-density inorganic fillers and elastic materials.
  • the prepared bolus has a final density of 0.98 g/cc to 1.02 g/cc, and has a value similar to that of the human body, and is flexible and elastic, so there is little rejection by the patient and excellent feel.
  • the bolus since the bolus has a value similar to the density of the human body, it is possible to easily calculate the dose and significantly reduce the occurrence of dose errors.
  • the bolus minimizes the occurrence of air cavities by improving the adhesion between the body surface and the bolus, and can maintain a stronger adhesion in the event of a change in body shape due to weight loss or tumor size reduction during treatment.
  • the bolus is suitable for manufacturing a patient-specific bolus because it is easy to manufacture irregular structures for dose compensation.
  • the bolus can be manufactured by a relatively simple FDM method, thereby reducing the economic burden.
  • the filament composition for 3D printing for manufacturing a patient-specific bolus is based on 100 parts by weight of a base resin comprising 60% to 90% by weight of an elastic material and 10% to 40% by weight of an inorganic filler, 0.2 parts by weight of a dispersant to 0.5 parts by weight, and 0.2 to 0.5 parts by weight of a heat resistant agent.
  • the elastic material may have a Shore D hardness of 28 to 55.
  • Shore D hardness value of the elastic material is 28 to 55, the patient's rejection may be alleviated.
  • the elastic material may include a polyester material, a polyurethane-based material, or a mixture thereof.
  • the elastic material may be included in the base resin in an amount of 60 wt% to 90 wt%, or 80 wt% to 90 wt%.
  • the content of the elastic material is less than 60% by weight, the density of the filament increases significantly and discharge may not be smooth in the compounding process. It can be difficult to match the level.
  • the final manufactured bolus may also maintain a predetermined density value.
  • the high-density inorganic filler may have a density of 2 g/cc to 5 g/cc.
  • the density of the inorganic filler is less than 2 g/cc, the density of the sculpture produced through 3D printing may be less than 0.98 g/cc, and when it exceeds 5 g/cc, the density of the object produced through 3D printing may exceed 1.02 g/cc.
  • the inorganic filler may be an inorganic material including barium sulfate (BaSO 4 ), titanium dioxide, talc, calcium carbonate, silicon dioxide, graphite, or a mixture thereof.
  • the high-density inorganic filler is included in the base resin in an amount of 10% to 40% by weight, or 10% to 20% by weight, and if the high-density inorganic filler is less than 10% by weight, it may be difficult to match the density of the 3D printed sculpture to the human tissue equivalent level. And, if it exceeds 40% by weight, the compounding process may not be smooth and it may be difficult to smoothly manufacture the sculpture even in the 3D printing process.
  • the filament composition for 3D printing for manufacturing a patient-specific bolus contains 0.2 to 0.5 parts by weight of a dispersant and 0.2 to 0.5 parts by weight of a heat resistant agent based on 100 parts by weight of a base resin composed of an elastic material and a high-density inorganic filler.
  • the dispersant is added to improve the dispersibility of the composition, and may include stearic acid, zinc stearate (Zn-Stearate), calcium stearate (Ca-Srearate), ethylene bis stearamide (EBS, ethylene bis stearamide), or a mixture thereof.
  • stearic acid zinc stearate (Zn-Stearate), calcium stearate (Ca-Srearate), ethylene bis stearamide (EBS, ethylene bis stearamide), or a mixture thereof.
  • Zn-Stearate zinc stearate
  • Ca-Srearate calcium stearate
  • EBS ethylene bis stearamide
  • ethylene bis stearamide ethylene bis stearamide
  • the dispersant may be included in an amount of 0.2 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
  • the content of the dispersant is less than 0.2 parts by weight, the inorganic filler is not dispersed well, so that the filament shape may collapse, the quality of the output may be deteriorated, and if it exceeds 0.5 parts by weight, the economic feasibility may be lowered because an unnecessary content is added, and on the contrary, the dispersant The quality of the printout may be deteriorated due to the aggregation of
  • the heat resistance agent is added to enhance the heat resistance of the composition, and may include a phenol type heat resistance agent, a phosphite type heat resistance agent, a thioether type heat resistance agent, an amine type heat resistance agent, or a mixture thereof.
  • the heat resistance agent may be included in an amount of 0.2 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. If the content of the heat-resistant agent is less than 0.2 parts by weight, the resin may be decomposed under the influence of the heat received during filament processing and printing, and the quality of the printed product may be poor. On the contrary, the quality of the printout may be deteriorated due to the aggregation of the heat-resisting agent.
  • a method of manufacturing a filament for 3D printing for manufacturing a patient-specific bolus is to knead a composition including an elastic material and a base resin including a high-density inorganic filler, a dispersant, and a heat-resistant agent using a compounding processing machine. includes steps.
  • the compounding processing machine may include a single screw extruder, a twin screw extruder, roll-mills, a kneader or a Banbury mixer.
  • a filament for 3D printing according to another embodiment is manufactured by a method of manufacturing a filament for 3D printing.
  • the manufactured filament for 3D printing may have a diameter of 1.5 mm to 3.0 mm. If the diameter of the filament for 3D printing is less than 1.5 mm, it may be difficult to insert into the nozzle in the 3D printing process because the filament is too flexible. Otherwise, it may be difficult to print.
  • a patient-customized bolus according to another embodiment may be manufactured using the manufactured filament for 3D printing.
  • the patient-customized bolus may be manufactured by the ME (Material Extrusion) method, for example, the manufactured filament for 3D printing is melted in the printer nozzle, and then discharged to the plate surface of the 3D printer to form a type to be printed. By successively stacking print layers in a three-dimensional shape, a high-density, patient-specific bolus can be manufactured.
  • ME Machine Extrusion
  • the prepared patient-specific bolus has a density of 0.98 g/cc to 1.02 g/cc, and may have a value very similar to 1.00 g/cc, which is the density of the human body.
  • the patient-customized bolus can be designed with any geometric thickness and shape, and the bolus manufactured in this way can be customized to the patient in response to the irregular body shape curves of the human body, and it is flexible, so there is no objection to the patient. little.
  • a composition including the elastic material of Table 1 below, an inorganic filler, a dispersant, and a heat resistance agent was prepared.
  • Each of the prepared compositions was kneaded and extruded with a single screw extruder (screw diameter 30 mm), cooled in a cooling water bath with a length of 3 m, and wound up to prepare a filament for 3D printing with a diameter of 1.75 mm.
  • Example comparative example One 2 3 One 2 3 A (elastic material) 85 90 80 85 85 85 B (inorganic filler) 15 10 20 15 15 15 15 C (dispersant) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 D (Heat Resistant) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
  • the elastic material of Examples 1 to 3 was Kolon Plastics KP3328 polyester elastomer having a Shore D hardness of 28, and the elastic material of Comparative Examples 1 to 3 was Kolon Plastics KP3363 polyester elastomer having a Shore D hardness of 63. lim.
  • the inorganic filler of Comparative Example 1 is barium sulfate (BaSO 4 ) Ventor Blanc Fixe F having a density of 4.5 g/cc, and the inorganic filler of Comparative Example 2 has a density of 1.8 g/cc It is plate-type mica (mica), and the inorganic filler of Comparative Example 3 is STS 316L spherical powder with a density of 7.8 g/cc.
  • barium sulfate BaSO 4
  • Ventor Blanc Fixe F having a density of 4.5 g/cc
  • the inorganic filler of Comparative Example 2 has a density of 1.8 g/cc
  • It plate-type mica (mica)
  • the inorganic filler of Comparative Example 3 is STS 316L spherical powder with a density of 7.8 g/cc.
  • Example 4 to Example 6 and Comparative Example 4 to Comparative Example 6 Preparation of a patient-customized bolus using a filament for 3D printing
  • the densities of the boluses (Examples 4 to 6) prepared using the filament compositions of Examples 1 to 3 were 0.98 g / cc to 1.02 g / similar to the density of the human body. It was confirmed that the cc value was satisfied.
  • the inorganic filler of the same density and content as in Example 1 was used, but the Shore D hardness of the material used as the elastic material was 63. It can be seen that the density value of the final prepared bolus is higher than that of the bolus prepared in Example 4 because it is out of the range of 28 to 55 and the density value is high. From these results, it can be seen that the density value of the finally manufactured bolus is determined by the optimal combination of an elastic material having a predetermined Shore D hardness and an inorganic filler having a predetermined density value.
  • the density of the bolus (Comparative Example 5 and Comparative Example 6) prepared using the filament composition (Comparative Examples 2 and 3) having a density and type of inorganic filler different from those of Examples was 0.98 g/cc to 1.02 g
  • a filament composition for use can be provided.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)

Abstract

탄성소재 60 중량% 내지 90 중량%와 고밀도 무기 필러 10 중량% 내지 40 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 분산제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부, 및 내열제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부를 포함하는 환자 맞춤형 볼루스(Bolus) 제작을 위한 3D 프리터용 필라멘트 조성물을 제공한다.

Description

3D 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스
본 명세서는 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물, 이를 이용하는 필라멘트의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 필라멘트, 및 필라멘트를 이용하여 제조된 환자 맞춤형 볼루스에 관한 것이다.
방사선 치료는 수술, 약물 치료와 더불어 암치료에서 중요한 역할을 하고 있다. 방사선 치료의 목적은 종양 주변의 정상 장기에 도달하는 선량을 최소화하면서, 종양에 고선량을 조사하여 종양의 괴사 또는 증식 중단을 유도하는데 있다. 방사선 치료에는 선형가속기, 양성자 치료기 등이 사용되며, 의료용 방사선이 임상에 사용된다. 또한, 종양의 깊이와, 거리 등을 고려하여 치료에 적합한 방사선을 이용해 치료계획을 수립한다.
방사선 치료시, 치료 목적 달성을 위해 방사선량 변조체인 볼루스(bolus, 일종의 필터(filter))라는 치료보조 용구를 사용한다. 볼루스는 방사선 치료를 요하는 치료 부위 위에 얹어 놓고 불규칙한 체표 두께에 대해 인위적으로 굴곡을 보상하고, 피부 표면 및 특정 깊이에서의 선량을 조절하는 역할을 한다. 볼루스는 체표 선량 증강, 굴곡 보정과 체내 선량 불균질 보정용으로 사용된다. 특히, 체표 근처에 위치한 종양의 경우 방사선의 물리적 특성으로 인해 X-선이나 전자선 치료 시 종양에 충분한 치사선량을 조사하는 게 어려운데, 볼루스를 사용하면 이러한 문제를 해결할 수 있다.
볼루스는 물리적 밀도 또는 전자 밀도가 인체조직과 유사해야 하며, 탄성(flexible)이 있어야 하고 피부 밀착 촉감에 거부감이 없어야 한다. 아울러, 볼루스는 피부 접촉 시 안전성이 보장되어야 하고, 고정을 위해 단단한 재질일 필요가 있다.
한편, 3D 프린터(이하, 3DP라고도 함) 중 가장 많이 보급된 3D 프린터는 압출형식(Material Extrusion)의 3D 프린터이다. 이는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식으로도 불리고 있다. 하지만 이러한 압출 형식의 3D 프린터에 사용되는 소재로는 대부분 PLA, PC, 또는 ABS 등의 일반 플라스틱이 사용되고 있다. 이러한 일반 플라스틱의 경우 딱딱한 소재가 대부분이고, 압출 형식의 3D 프린터를 통하여 조형물 제조시 조형물의 밀도가 불규칙할 수 있다. 따라서, 이러한 소재로 제조된 볼루스는 의료 현장에서 사용될 때 환자가 거부감을 나타낼 수 있기 때문에 주로 교육용 혹은 시제품 제작에만 사용되고 있다.
볼루스에 대한 종래 기술 중, 한국등록특허 제10-1876457호에서는, 환자의 환부의 외면에 대응하는 형상을 갖는 제1면; 및 환자의 흉벽의 내면에 대응하는 형상을 가지며, 제1면에 대향하는 제2면을 포함하고, 환자의 흉벽의 두께를 보정하는 맞춤형 볼러스를 제시하고 있다. 이 특허에 따른 맞춤형 볼루스는 폴리 락틱 애시드(Poly Lactic Acid)를 포함하는 필라멘트를 노즐로 분사하여 3D 프린팅하는 단계를 포함하여 제조되며, 그 밀도는 1.19 g/cm3이다. 이와 같이 밀도가 높을 경우 볼루스 설계시 감쇄율을 반영한 복잡한 계산이 필요하며 전자선 치료시 방사선과 고밀도 물질 간의 상호작용으로 인해 원치 않는 X선의 발생을 유발한다. 또한, 경계 부분에서 불규칙한 선량 산란을 유발할 수 있다.
또한, 한국공개특허 제10-2019-0122637호에서는, 환자의 자세를 결정하고 환부 표면 이미지 정보를 얻는 단계; 획득한 이미지 정보에 기 결정된 선량계의 개수 및 위치를 반영하여 3D 프린터로 상기 위치에 서로 이격된 돌출부를 갖는 몰드를 인쇄하는 단계; 몰드에 보상체 제조용 조성물을 주입하고 경화시켜 수용부를 얻는 단계; 및 수용부의 각 홈에 선량계를 위치시키는 단계를 포함하는, 암 방사선 치료용 보상체의 제조 방법을 제시하고 있다. 이 특허에서 보상체 조성물은 쇼어 A 경도(shore hardness)가 20A 내지 40A인 폴리우레탄 수지를 포함한다.
또한, 미국등록특허 제10589125호에서는, 방사선치료를 받는 환자용 볼루스가, 물, 적어도 하나의 중합가능한 모노머를 고분자하여 획득된 합성 폴리머, 미네랄, 및 포스폰산 화합물을 포함하는 하이드로겔을 포함한다. 이 특허에서 사용된 미네랄은 층상 점토 광물을 사용하며, 예를 들어, 스멕타이트, 운모, 몬트모릴로니트, 사포나이트와 합성운모로서 나트륨을 포함하는 헥토라이트를 포함한다. 이 특허는 층상 점토 광물을 수중에 분산시켜 각 단일층 상태에서 분리해 원반형 결정이 되어 고탄성 볼루스를 얻을 수 있도록 한데 특징이 있다. 그러나, 이 특허에서는 3D 프린팅 방법 중 경화성 고분자를 이용하여 경화 및 적층시켜 제조하기 때문에, 고비용이라는 단점이 있어 실제 적용하는 데는 경제성 측면에서 한계가 있다.
상기와 같은 종래 문제들을 해결하기 위하여, 몇몇 기업 혹은 연구소에서는 유연하고 탄성이 있는 소재를 이용하여 프린팅하여 볼루스를 제조한다. 그러나, 이러한 볼루스는 실제 방사선 치료에 사용하기에는 미흡한 수준이다. 따라서, 방사선 치료시 선량조절을 위해 인체조직과 유사한 밀도를 가지며, 3D 프린터를 이용하여 볼루스를 제조하는 것이 가능한 소재의 개발이 필요한 실정이다.
일 목적은 저렴한 방법인 ME 3D 프린팅 기법을 이용하면서도, 인체조직과 유사한 수준의 밀도를 가짐과 동시에, 탄성(flexible)이 있고, 피부 밀착성이 우수한 환자 맞춤형 볼루스(bolus) 제조용 3D 프린팅용 필라멘트 조성물을 제공하는 것이다.
다른 목적은 3D 프린팅용 필라멘트 조성물을 이용한 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트의 제조방법을 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 3D 프린팅용 필라멘트의 제조방법을 이용하여 제조된 3D 프린팅용 필라멘트를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 3D 프린팅용 필라멘트로부터 제조된 환자 맞춤형 볼루스를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 환자 맞춤형 볼루스(Bolus) 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물은 탄성소재 60 중량% 내지 90 중량%와 무기 필러 10 중량% 내지 40 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부에 대하여; 분산제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부; 및 내열제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부를 포함한다.
탄성소재는 Shore D 경도가 28 내지 55일 수 있다.
탄성소재는 폴리에스터 소재, 폴리우레탄계 소재, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
무기 필러는 밀도가 2 g/cc 내지 5 g/cc인 고밀도 무기 필러일 수 있다.
무기 필러는 황산바륨(BaSO4), 이산화티타늄, 탈크, 탄산칼슘, 이산화규소, 흑연, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 무기물일 수 있다.
분산제는 스테아린산, 스테아린산 아연(Zn-Stearate), 스테아린산 칼슘(Ca-Srearate), 에틸렌 비스 스테아마이드(EBS, ethylene bis stearamide), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
내열제는 페놀형 내열제, 포스파이트형 내열제, 티오에테르형 내열제, 아민형 내열제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트의 제조방법은 환자 맞춤형 볼루스용 필라멘트 조성물을 단축압출기, 이축압출기, 롤밀(Roll-mills), 니더(Kneader), 또는 밤바리 믹서(Banbury mixer)를 포함하는 배합 가공기기를 이용하여 혼련하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 필라멘트는 3D 프린팅용 필라멘트의 제조방법으로 제조된다.
3D 프린팅용 필라멘트는 1.5 mm 내지 3.0 mm의 직경을 가진다.
또 다른 실시예에 따른 환자 맞춤형 볼루스는 3D 프린팅용 필라멘트를 이용하여 제조된다.
환자 맞춤형 볼루스는 ME(Material Extrusion) 방식으로 제조될 수 있다.
환자 맞춤형 볼루스는 밀도가 0.98 g/cc 내지 1.02 g/cc일 수 있다.
환자 맞춤형 볼루스(Bolus) 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물은 고밀도의 무기 필러와 탄성소재를 활용함으로써 인체조직과 유사한 수준의 밀도를 가지는 환자 맞춤형 볼루스를 제조할 수 있다. 제조된 볼루스는 최종 밀도가 0.98 g/cc 내지 1.02 g/cc로서, 인체의 밀도와 유사한 값을 가질 뿐만 아니라, 유연하고 탄성이 있어 환자의 거부감이 적고, 감촉이 우수하다. 또한, 볼루스는 인체의 밀도와 유사한 값을 가지기 때문에 선량 계산을 용이하게 하고 선량 오류 발생을 현저히 낮출 수 있다.
볼루스는 체표-볼루스 간 밀착을 개선하여 공기강 발생을 최소화하고, 치료 중 체중 감소 또는 종양의 크기 감소로 인한 체형 변화 발생시 좀 더 강한 밀착력을 유지할 수 있다.
볼루스는 선량 보상을 위한 불규칙적인 구조체 제작이 용이하여 환자 맞춤형 볼루스 제작에 적합하다.
볼루스는 비교적 간단한 FDM 방법으로 제조할 수 있어 경제적 부담감을 줄일 수 있다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서, "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
일 실시예에 따른 환자 맞춤형 볼루스 제조용 3D 프린팅용 필라멘트 조성물은 탄성소재 60 중량% 내지 90 중량%와 무기 필러 10 중량% 내지 40 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 분산제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부, 및 내열제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부를 포함한다.
탄성소재는 Shore D 경도가 28 내지 55일 수 있다. 탄성소재의 Shore D 경도 값이 28 내지 55인 경우 환자 거부감을 완화해줄 수 있다.
탄성소재는 폴리에스터 소재, 폴리우레탄계 소재, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
탄성소재는 베이스 수지 내에 60 중량% 내지 90 중량%, 또는 80 중량% 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 탄성소재의 함량이 60 중량% 미만일 경우, 필라멘트의 밀도가 상당히 증가하고 컴파운드 공정에서 토출이 원활하지 않을 수 있고, 90 중량% 초과일 경우 필라멘트의 밀도가 상당히 낮아지기 때문에 3D 프린팅 조형물의 밀도를 조직 등가 수준으로 맞추기 어려울 수 있다.
환자 맞춤형 볼루스 제조용 3D 프린팅용 필라멘트 조성물은 고밀도의 무기 필러를 포함함에 따라, 최종 제조된 볼루스도 소정의 밀도 값을 유지할 수 있다.
고밀도의 무기 필러는 밀도가 2 g/cc 내지 5 g/cc일 수 있다. 무기 필러의 밀도가 2 g/cc 미만인 경우에는 3D 프린팅을 통해 제조된 조형물의 밀도가 0.98 g/cc 미만이 될 수 있고, 5 g/cc를 초과하는 경우에는 3D 프린팅을 통해 제조된 조형물의 밀도가 1.02 g/cc를 초과할 수 있다.
무기 필러는 황산바륨(BaSO4), 이산화티타늄, 탈크, 탄산칼슘, 이산화규소, 흑연, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 무기물일 수 있다.
고밀도 무기 필러는 베이스 수지 중에 10 중량% 내지 40 중량%, 또는 10 중량% 내지 20 중량%로 포함되며, 고밀도 무기 필러가 10 중량% 미만이면 3D 프린팅 조형물의 밀도를 인체조직 등가 수준으로 맞추기 어려울 수 있고, 40 중량%를 초과하면 컴파운드 공정이 원활하지 않고 3D 프린팅 공정에서도 원활히 조형물을 제조하기 힘들 수 있다.
환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물은 탄성 소재와 고밀도 무기 필러로 이루어진 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 분산제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부와 내열제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부를 포함한다.
분산제는 조성물의 분산성 향상을 위해 첨가되는 것으로, 스테아린산, 스테아린산 아연(Zn-Stearate), 스테아린산 칼슘(Ca-Srearate), 에틸렌 비스 스테아마이드(EBS, ethylene bis stearamide), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
분산제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.2 중량부 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. 분산제의 함량이 0.2 중량부 미만인 경우 무기 필러의 분산이 잘 되지 않아 필라멘트 형상이 무너질 수 있고, 출력물의 품질이 떨어질 수 있고, 0.5 중량부를 초과하는 경우 불필요한 함량이 첨가되므로 경제성이 떨어질 수 있고 오히려 분산제의 뭉침 현상으로 인해 출력물의 품질이 떨어질 수 있다.
내열제는 조성물의 내열성 강화를 위해 첨가되는 것으로, 페놀형 내열제, 포스파이트형 내열제, 티오에테르형 내열제, 아민형 내열제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
내열제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.2 중량부 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. 내열제의 함량이 0.2 중량부 미만인 경우 필라멘트 가공과 출력할 때 받는 열의 영향으로 수지가 분해될 수 있어 출력물의 품질이 좋지 않을 수 있고, 0.5 중량부를 초과하는 경우 불필요한 함량이 첨가되므로 경제성이 떨어질 수 있고 오히려 내열제의 뭉침 현상으로 인해 출력물의 품질이 떨어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트의 제조방법은 탄성 소재와 고밀도 무기 필러를 포함하는 베이스 수지, 분산제, 및 내열제를 포함하는 조성물을 배합 가공기기를 이용하여 혼련하는 단계를 포함한다.
배합 가공기기는 단축압출기, 이축압출기, 롤밀(Roll-mills), 니더(Kneader) 또는 밤바리 믹서(Banbury mixer)를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 필라멘트는 3D 프린팅용 필라멘트의 제조방법에 의해 제조된다.
제조된 3D 프린팅용 필라멘트는 직경이 1.5 mm 내지 3.0 mm일 수 있다. 3D 프린팅용 필라멘트의 직경이 1.5 mm 미만인 경우 필라멘트가 너무 유연하여 3D 프린팅 공정에서 노즐로 투입이 어려울 수 있고, 3D 프린팅용 필라멘트의 직경이 3.0 mm 초과일 경우 3D 프린터 노즐에서 짧은 시간에 모두 용융이 되지 않아 출력이 어려울 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 환자 맞춤형 볼루스는 제조된 3D 프린팅용 필라멘트를 이용하여 제조될 수 있다.
일 예로, 환자 맞춤형 볼루스는 ME(Material Extrusion) 방식으로 제조될 수 있고, 예를 들어 제조된 3D 프린팅용 필라멘트는 프린터 노즐에서 용융된 후, 3D 프린터의 플레이트 표면으로 토출되어 인쇄하고자 하는 형태의 3차원 형상으로 프린트 층이 연속적으로 적층됨으로써 고밀도의 환자 맞춤형 볼루스를 제조할 수 있다.
제조된 환자 맞춤형 볼루스는 밀도가 0.98 g/cc 내지 1.02 g/cc로서, 인체의 밀도인 1.00 g/cc와 매우 유사한 값을 가질 수 있다.
따라서, 환자 맞춤형 볼루스는 어떠한 형태를 가지는 기하학적 두께와 모양으로도 설계가 가능하고, 이렇게 제작한 볼루스는 인체의 불규칙한 체형 굴곡에 대응하여 환자 맞춤형으로 제조할 수 있으며, 유연하여 환자에게 거부감이 적다.
이하에서 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
(실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 3: 3D 프린팅용 필라멘트 조성물 및 필라멘트 제조)
아래 표 1의 탄성소재, 무기 필러, 분산제, 및 내열제를 포함하는 조성물을 제조하였다.
제조된 각 조성물을 단축압출기(Single screw extruder, 스크류 직경 30 mm)로 혼련 및 압출한 후 길이 3 m의 냉각수조에서 냉각하고 권취하여 직경 1.75 mm의 3D 프린팅용 필라멘트를 제조하였다.
구분
(함량 A, B: 중량%; C, D: 중량부)		 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
A(탄성소재) 85 90 80 85 85 85
B(무기 필러) 15 10 20 15 15 15
C(분산제) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
D(내열제) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
A: 실시예 1 내지 실시예 3의 탄성소재는 Shore D 경도 28인 코오롱플라스틱 社 KP3328 폴리에스터 엘라스토머이고, 비교예 1 내지 비교예 3의 탄성소재는 Shore D 경도 63인 코오롱플라스틱 社 KP3363 폴리에스터 엘라스토머임.
B : 실시예 1 내지 실시예 3, 및 비교예 1의 무기 필러는 밀도 4.5 g/cc인 황산바륨(BaSO4) Ventor 사 Blanc Fixe F이고, 비교예 2의 무기 필러는 밀도 1.8 g/cc인 판형식의 운모(마이카)이고, 비교예 3의 무기 필러는 밀도 7.8 g/cc인 STS 316L 구형의 분말임.
C : 아마이드 계열 분산제(EBS HI LUBE 신원화학사 제품)
D : 힌더드 페놀계 내열제(S-1010 송원화학사 제품)
[실험예 1: 3D 프린팅용 필라멘트의 특성 평가]
제조된 필라멘트의 특성을 평가하기 위하여, 지름 45 mm의 원기둥에 필라멘트를 감았을 때 필라멘트의 끊김이 없으면 양호, 끊기면 미흡으로 평가하고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
필라멘트 특성 양호 양호 양호 양호 양호 양호
표 2의 결과를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 필라멘트 조성물로부터 제조된 모든 필라멘트에서 끊김이 없이 양호한 특성을 나타냈다.
(실시예 4 내지 실시예 6 및 비교예 4 내지 비교예 6: 3D 프린팅용 필라멘트를 이용한 환자 맞춤형 볼루스 제조)
실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 각 필라멘트를 이용하여 3D 프린터(3D코리아 社)로 각각의 볼루스 형태의 조형물을 제조하였다.
[실험예 2: 볼루스의 밀도 측정]
실시예 4 내지 실시예 6 및 비교예 4 내지 비교예 6에서 제조된 각 볼루스의 밀도를 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 비교예
4 5 6 4 5 6
볼루스 밀도(g/cc) 0.98 1.00 1.01 1.04 0.90 1.07
표 3의 결과를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3의 필라멘트 조성물을 이용하여 제조된 볼루스(실시예 4 내지 실시예 6)의 밀도는 인체의 밀도와 비슷한 0.98 g/cc 내지 1.02 g/cc 값을 만족하는 것으로 확인되었다.
그러나, 비교예 1의 필라멘트 조성물을 사용하여 제조된 볼루스(비교예 4)의 경우, 실시예 1과 동일한 밀도와 함량의 무기 필러를 사용하였지만, 탄성소재로 사용된 재료의 Shore D 경도가 63으로 28 내지 55의 범위를 벗어나고, 그 밀도 값이 높아 최종 제조된 볼루스의 밀도 값도 실시예 4에서 제조된 볼루스에 비해 높게 나타나는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 최종 제조되는 볼루스의 밀도 값은 소정의 Shore D 경도를 가지는 탄성소재와 소정의 밀도 값을 가지는 무기 필러의 최적의 조합에서 결정됨을 알 수 있다.
또한, 무기 필러의 밀도와 종류가 실시예와 다른 필라멘트 조성물(비교예 2 및 비교예 3)을 이용하여 제조된 볼루스(비교예 5 및 비교예 6)의 밀도는 0.98 g/cc 내지 1.02 g/cc 값의 범위를 벗어나 인체에 적용할 때 밀착력이나 감촉 등이 떨어질 것으로 예상할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저렴한 방법의 ME 3D 프린팅 기법을 이용하면서도, 인체조직과 유사한 수준의 밀도를 가짐과 동시에, 탄성(flexible)이 있고, 피부 밀착성이 우수한 환자 맞춤형 볼루스(bolus) 제조용 3D 프린팅용 필라멘트 조성물을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 탄성소재 60 중량% 내지 90 중량%와 무기 필러 10 중량% 내지 40 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부에 대하여;
    분산제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부; 및
    내열제 0.2 중량부 내지 0.5 중량부를 포함하는 환자 맞춤형 볼루스(Bolus) 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성소재는 Shore D 경도가 28 내지 55인 것인 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성소재는 폴리에스터 소재, 폴리우레탄계 소재, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러는 밀도가 2 g/cc 내지 5 g/cc인 고밀도 무기 필러인 것인 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러는 황산바륨(BaSO4), 이산화티타늄, 탈크, 탄산칼슘, 이산화규소, 흑연, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 무기물인 것인 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분산제는 스테아린산, 스테아린산 아연(Zn-Stearate), 스테아린산 칼슘(Ca-Srearate), 에틸렌 비스 스테아마이드(EBS, ethylene bis stearamide), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내열제는 페놀형 내열제, 포스파이트형 내열제, 티오에테르형 내열제, 아민형 내열제, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트 조성물.
  8. 제1항에 따른 조성물을 단축압출기, 이축압출기, 롤밀(Roll-mills), 니더(Kneader), 또는 밤바리 믹서(Banbury mixer)를 포함하는 배합 가공기기를 이용하여 혼련하는 단계를 포함하는 환자 맞춤형 볼루스 제작을 위한 3D 프린팅용 필라멘트의 제조방법.
  9. 제8항의 제조방법으로 제조된 1.5 mm 내지 3.0 mm의 직경을 가지는 필라멘트.
  10. 제9항에 따른 필라멘트를 이용하여 제조된 환자 맞춤형 볼루스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 환자 맞춤형 볼루스는 ME(Material Extrusion) 방식으로 제조되는 것인 환자 맞춤형 볼루스.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 환자 맞춤형 볼루스는 밀도가 0.98 g/cc 내지 1.02 g/cc인 것인 환자 맞춤형 볼루스.
PCT/KR2021/019006 2020-12-16 2021-12-14 3d 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스 WO2022131769A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0176321 2020-12-16
KR20200176321 2020-12-16
KR10-2021-0175920 2021-12-09
KR1020210175920A KR102628437B1 (ko) 2020-12-16 2021-12-09 3d 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022131769A1 true WO2022131769A1 (ko) 2022-06-23

Family

ID=82057923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/019006 WO2022131769A1 (ko) 2020-12-16 2021-12-14 3d 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022131769A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160256709A1 (en) * 2013-11-27 2016-09-08 Dalhousie University System and method for manufacturing bolus for radiotherapy using a three-dimensional printer
KR20180105650A (ko) * 2016-01-22 2018-09-28 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 입체구조물의 제조방법 및 3d프린터용 필라멘트
WO2020130824A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 Erasmus University Medical Center Rotterdam Flexible 3d-printed water bolus inserts

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160256709A1 (en) * 2013-11-27 2016-09-08 Dalhousie University System and method for manufacturing bolus for radiotherapy using a three-dimensional printer
KR20180105650A (ko) * 2016-01-22 2018-09-28 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 입체구조물의 제조방법 및 3d프린터용 필라멘트
WO2020130824A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 Erasmus University Medical Center Rotterdam Flexible 3d-printed water bolus inserts

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JONG MIN PARK; JEAMAN SON; HYUN JOON AN; JIN HO KIM; HONG-GYUN WU; JUNG-IN KIM: "Bio-compatible patient-specific elastic bolus for clinical implementation", PHYSICS IN MEDICINE AND BIOLOGY, vol. 64, no. 10, 10 May 2019 (2019-05-10), Bristol GB , pages 1 - 11, XP020336054, ISSN: 0031-9155, DOI: 10.1088/1361-6560/ab1c93 *
MUNOZ LUIS, RIJKEN JAMES, HUNTER MORGAN, NYATHI THULANI: "Investigation of elastomeric materials for bolus using stereolithography printing technology in radiotherapy", BIOMEDICAL PHYSICS & ENGINEERING EXPRESS, vol. 6, no. 4, 1 January 2020 (2020-01-01), pages 1 - 7, XP055942583, DOI: 10.1088/2057-1976/ab9425 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2547303B2 (en) Immobilization device
CA2533680C (en) Modular patient support system
CN105664377B (zh) 一种个性化硅胶等效补偿体膜及其制备方法
JPH09506789A (ja) 医療器具とその製造方法
Okkalidis et al. Accurate replication of soft and bone tissues with 3D printing
WO2022131769A1 (ko) 3d 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스
US8219354B2 (en) Bolus for radiotherapy and method for determining the shape of such a bolus
Ehler et al. Workload implications for clinic workflow with implementation of three-dimensional printed customized bolus for radiation therapy: A pilot study
EP2492316B1 (en) Low temperature thermoplastic material and preparing method thereof
KR102628437B1 (ko) 3d 프린팅용 필라멘트 조성물, 필라멘트의 제조방법, 필라멘트, 및 환자 맞춤형 볼루스
CN113527718B (zh) 一种复合水凝胶材料及其制备方法和应用
CN107998447B (zh) 适形性放疗组织等效补偿胶及其制备方法和应用
Jakobsen et al. A new system for patient fixation in radiotherapy
US9119873B2 (en) Use of a composition comprising a poly-organosiloxane
KR101876457B1 (ko) 흉벽의 두께를 보정하기 위한 맞춤형 볼러스 및 이의 제조 방법
Pollmann et al. Dosimetric evaluation of commercially available flat vs. self-produced 3D-conformal silicone boluses for the head and neck region
KR20200003298A (ko) 재료 압출 방식의 3d 프린터 및 3d 모델 프린팅 방법
Paliwal et al. Attenuation characteristics of a new compensator material: Thermo‐Shield for high energy electron and photon beams
Ballard et al. The Role of 3-D Printing in Radiation Oncology: A Literature Review.
CN112480616B (zh) 一种三聚氰胺盐增强低温热塑材料及其制备方法
EP3412243A1 (en) Rigid pvc foam sheets for use in radiotherapy and/or diagnosis imaging
Won et al. Application of Patient-Customized Cast Type M3 Wax Bolus using a 3D printing for Photon Beam Radiation Therapy in Patients with Scalp Malignant Tumor.
CN112295114A (zh) 用于癌症放射治疗的组织等效填充物
Kairn et al. Patient treatments
CN118006099A (zh) 一种低温热塑性医用材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21907073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21907073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1