수술을 수행하는 것은 완벽한 과학이 아니며, 특히 어린이의 경우 의사도 기술을 연습해야 합니다. 이러한 기술을 연마하기 위해 의사는 해부학 모델이나 마네킹을 사용하여 다양한 기술을 연습합니다. 그러나 이는 일반적으로 복잡성과 느낌 측면에서 제한되어 교육을 제한합니다.
이러한 한계를 극복하기 위해 Ph.D. 대학원생 마크 틸렌 (아인트호벤 공과대학교)의 도움으로 3D 허브는 기능적인 내부 장기가 있는 3D 프린팅 골격을 특징으로 하는 놀랍도록 상세한 어린이 마네킹을 디자인했습니다.
Mark는 실제 유아에게서 얻은 MRI 스캔을 사용하여 모델 프로토타입의 디자인을 시작했는데, 이는 프로젝트에 필요한 세부 수준에 이상적이었습니다. 그런 다음 그는 3D Hub의 도움을 받아 3D 스캔을 해부학적으로 올바른 모델로 전환하고 의료 응용 분야에 가장 적합한 것이 무엇인지 확인하기 위해 여러 재료를 테스트하기 시작했습니다.
모델의 골격은 흉곽과 척추의 두 부분으로 구성되어 있으며, 둘 다 기능 기관이 들어 있는 열가소성 엘라스토머를 사용하여 SLS 3D 프린터로 3D 프린팅했습니다. 마크는 심장과 폐가 유기체와 유사하게 기능하도록 설계했습니다. 즉, 심장에는 체액을 펌핑하는 작동 밸브가 있고, 폐는 호흡을 시뮬레이션하기 위해 팽창/수축합니다.
모델의 장기는 열가소성 엘라스토머(TPE) 고무를 사용하는 PolyJet 프린팅 프로세스를 사용하여 3D 프린팅되었으며, 유체를 펌핑하거나 호흡을 시뮬레이션할 때 장기가 확장 및 수축될 수 있습니다. 또한 장기에는 의료 테스트를 받을 때 스트레스, 압력 및 충격을 감지/측정하는 내장 센서가 장착되어 있습니다. 내부에는 소형 카메라도 내장되어 있어 수술을 진행하는 동안 내부 모습을 볼 수 있습니다.
이 유체는 또한 훈련생에게 피드백을 제공하는 데 도움이 되며 압력이 너무 높거나 낮은지 판단하는 데 사용되어 스트레스를 받을 때 혈류를 시뮬레이션할 수 있습니다. Mark의 의료용 마네킹 모델은 아직 프로토타입 단계에 있고 개발 중이지만 가까운 시일 내에 의료 전문가가 활용하게 되기를 바라고 있습니다.
그는 계속해서 이렇게 말합니다. “나는 우리가 여기서 시작한 것을 개발하고 발전시키는 것이 더 넓은 범위의 의학 연구에 도움이 될 수 있다고 믿습니다. 응급 처치 및 임신에 대한 의료 교육을 강화하기 위해 다른 신체 부위의 현실적인 환자 모델을 만들 수 있습니다.. "
