3D Systems의 AM 솔루션으로 환자 맞춤형 보조기 및 의료용 신발 안창 제작

▶루이진 정형외과 연구소의 워크플로우 구축 사례

상하이 루이진 병원이 1958년에 설립한 상하이 외상 및 정형외과 연구소는 오랜 기간 동안 환자 중심 치료의 중요성을 인식해 왔습니다.

그러나 환자 맞춤형 의료기기를 제작하는 과정에서 여러 가지 어려움에 직면했고, 이를 해결하기 위해 3D Systems의 적층 제조(AM) 솔루션을 도입하여 정확하고 신뢰할 수 있는 제작 워크플로우를 구축했습니다.

그 결과 수술 정확도 향상, 회복 시간 단축, 환자 치료 결과 개선 등의 효과를 거둘 수 있었습니다. 병원 내 자체 제조 시설을 통해 전통적인 기술과 3D 프린팅 기술을 병행하며, 맞춤형이면서도 비용 효율적인 의료 솔루션을 제공합니다.

이는 모든 경제적 배경의 환자에게 의료 접근성을 높이는 데 기여하고 있습니다.

(*면책 조항: 본 기사에서 언급된 응용 분야는 3D Systems가 규제 승인을 받은 사항이 아닙니다.)

* 첫 번째 과제: 평발 환자를 위한 맞춤형 인솔 제작

이를 위해 내부 설계를 정교하게 조정하고, 복잡한 격자 구조(lattice structure)를 설계하여 적용했습니다. 이 디자인은 3D Systems의 SLS(선택적 레이저 소결) 기술을 통해 현실화되었으며,

루이진 팀의 엄격한 테스트를 통해 효과가 입증되었습니다.

3D Systems의 SLS 솔루션으로 제작된 맞춤형 인솔 루이진 연구소는 높은 정밀도, 효율성, 나일론 소재의 유연성 및 내구성 등으로 인해 3D Systems의 SLS 솔루션을 선택했습니다.

주요 이점은 다음과 같습니다:

① 복잡한 디자인 구현: SLS는 파우더 베드에서 제품을 자체적으로 지지하며 제작하기 때문에, 서포트 구조물이 필요 없고, 복잡한 형상을 자유롭게 구현할 수 있습니다.

맞춤 압력 분포가 필요한 정형 인솔의 격자 구조 제작에 적합합니다. ② 배치 생산의 비용 효율성: 3D Systems의 대형 빌드 볼륨을 통해 다수의 인솔을 동시에 제작할 수 있어, 생산 시간과 비용이 기존 방식보다 훨씬 절감됩니다.

③ 심리스 마감 처리: SLS 출력물은 표면이 균일하게 매끄러워, 착용감과 외관이 우수하여 의료용 웨어러블 제품에 적합합니다.

* 두 번째 과제: 맞춤형 손목 보조기 제작 기존의 재활 보조기는 제작 기간이 길고, 환자 맞춤 설계가 어려우며, 통기성 부족으로 인해 착용감이 떨어지는 문제가 있었습니다.

이에 루이진 연구소는 3D Systems의 SLS 솔루션을 활용하여 맞춤형 재활용 손목 보조기를 제작했습니다.

✔ 맞춤형 손목 보조기 설계 및 제작 과정3D 스캐닝으로 해부학적 데이터 획득 → 스트레스 분포 시뮬레이션을 통해 설계 최적화 →통기성을 위한 격자 구조 및 중공 처리→환자가 조절 가능한 스트랩 설계 “3D Systems의 SLS 기술로 제작한 맞춤형 손목 재활 보조기는 전통적인 보조기의 편안함을 유지하면서도, 정확한 핏과 안전성, 효과성을 모두 확보했습니다.” 이 외에도 병원에서는 다양한 재활 장비 및 정형 보조기를 디지털 방식으로 설계하고 SLS 기술로 제작하고 있습니다.

결론:

이 외에도Figure 4®와 MED-AMB 10 소재를 활용하여 족관절 치환술을 위한 환자 맞춤형 절삭 가이드 제작도 성공적으로 이뤘습니다. 루이진 연구소는 환자 맞춤형 치료의 새로운 기준을 제시하고 있습니다. 격자 구조 인솔, 맞춤형 보조기, 환자 특화 절삭 가이드 등 다양한 3D 프린팅 기술을 활용해 치료 성과를 극대화했으며,

이는 재활 및 수술 분야에서 기능성, 편안함, 정확성을 모두 향상시켰습니다. 이 사례는 병원 내 3D 프린팅 랩 구축이 어떻게 수술의 정밀도 향상, 회복 속도 가속, 재수술률 감소에 기여할 수 있는지를 잘 보여줍니다.

루이진의 접근 방식은 환자 중심 의료기기의 미래와 보다 효율적인 수술 워크플로우에 대한 모범적인 사례로 평가됩니다.