환자 맞춤형 의료용 손목 보호대

1. 환자 맞춤형 의료용 손목 보호대
제 7회 INU Maker 경진대회
인천대학교 산업경영공학과
진승원 김명준 김준우 조수아

2. 프로젝트 배경
 의료용 보호대 (Medical Cast)
• 의료용 보호대는 근골격계 손상에 대해 고정 치료를 위해 사용되는 치료 도구
• 의학 석고 및 유리 섬유 등으로 만들어진 견고한 물질을 사용하여 환자의 기능이 저하된
신체 부위를 고정함
• 관절의 움직임을 차단하여 빠른 회복을 도와주며 손상 부위 보호에 사용될 수 있음
의학 석고로 제작한 손목 보호
대
1

3. 프로젝트 배경
 기존 의료용 보호대의 문제점
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기존의 석고 기반 의료보호대의 기능을 유지하면서 단점을 보완한
환자 맞춤형 의료용 보호대 제작의 필요성 대두
통풍이 잘 되지 않고 탈부착 어려움
⇒ 위생상 위해 가능성 및 악취 유발
석고 및 유리섬유의 무거운 무게
⇒ 장시간 착용시 피로감 유발
재활이라는 기능에 초점
⇒ 환자의 요구사항 반영 어려
움
기존 의학 석고 및 유리섬유로 제작한 보호대
3D 스캐너를 활용한 역설계 기반 3D프린팅 환자 맞춤형 의료 보호대 제작
프로젝트 목표

4. 프로젝트 내용
 의료용 보호대 제작 과정
3
의료용 보호대 모델링 최종 디자인 출력
3D 스캐닝 및 스캔 데이터 전처리
프로젝트 방법론 개략도
1. 피실험자의 신체부위(팔)를 3D 스캐닝하고 스캔 데이터를 전처리
2. 피실험자의 요구사항을 조사하고 이를 바탕으로 의료용 보호대 디자인 모델링
3. 최종 디자인을 3D프린터를 활용하여 출력

5. 프로젝트 내용
 3D 스캐닝 및 스캔 데이터 프로세싱
• 보호대가 필요한 부위에 마킹 포인트를 부착하고 움직이지 않게 고정
• 3D 스캐너(HandySCAN 3D)를 활용하여 피실험자의 손목 스캔
• 생성된 Mesh Data의 경계선 편집 및 노이즈 제거를 통해 스캔 데이터 표면 정리
4
3D 스캐닝 생성된 Mesh Data 스캔 데이터 프로세싱
3D 스캔 데이터 전처리 과정

6. 프로젝트 내용
 의료용 보호대 모델링
• 소프트웨어 Autodesk Meshmixer를 활용하여 제품 디자인
• 생성된 Mesh 형상 절단을 통해 필요 부위 추출
• 피실험자의 요구사항을 반영하여 두께 조절 및 디자인 패턴 생성
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제품에 사용되는 신체부위 추
출
요구사항을 반영한 디자인 생성 최종 디자인
의료용 보호대 디자인 과정

7. 프로젝트 내용
 최종 디자인 출력
• 사용성 및 출력 효율성 향상을 위해 제품 분리
• 3D 프린팅을 위해 CAD 모델을 STL 파일로 변환
• 3D 프린터(MAKERBOT REPLICATOR+)를 활용하여 제품 출력
• 출력을 위해 생성된 보조물(브림 및 서포터) 제거
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후가공 처리 이전 출력
물
의료 보호대 착용 모습

8. 결론 및 고찰
 결론
• 3D 스캐닝을 통해 의료 보호대가 필요한 신체 부위에 적합한 크기의 의료 보호대 제작
• 스캐닝 데이터를 기반으로 역설계 과정에서 피실험자의 요구를 반영하여 의료 보호대 설계
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 기대 효과
• 의료 보호대 제작 시 환자의 요구사항을 반영해 만족도를 높일 수 있음
• 3D 프린터를 활용하여 복잡한 디자인의 보호대도 제작 가능
• 3D 프린팅 의료 보호대는 기존 의료 보호대의 단점을 보완하고 기능성(향균, 통기성,
경량화)을 제고
• 다른 신체 부위에서도 본 프로젝트의 프로세스를 적용 가능
맞춤형 의료 보호대 제작 프로세스
환자의
요구사항 파악
신체 부위
3D 스캐닝
디자인 모델링 3D 프린팅 보호대 착용

9. 제 7회 INU Maker 경진대회
인천대학교 산업경영공학과
진승원 김명준 김준우 조수아
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