중화상을 입은 어린이를 위한 최첨단 안면 보철물을 만드는 데 도움을 주는 Artec Eva

Romans Ferrari는 선도적인 3D 기업들과 협력하여 맞춤형 압박 마스크 제작을 위한 혁신적인 디지털 작업 흐름을 구축했습니다.

소아 화상 치료: 과제

화상으로 고통받는 어린이의 처지를 상상만 해도 육체적, 정신적 고통이 얼마나 큰지 누구나 깊은 공감을 불러일으키지 않을 수 없습니다. 이러한 부상에서 회복하는 과정은 오랜 시간이 걸리고 가족 모두에게 매우 힘든 일입니다. 회복력과 꾸준한 진전은 환자들이 삶을 재건하는 과정에서 희망을 키우는 데 필수적인 요소입니다. 의료 분야의 혁신이 절실히 필요한 희망을 제공할 수 있다는 사실을 알게 된 것은 그나마 다행스러운 일입니다.

어린이가 입은 화상의 유형에 관계없이 모든 화상은 스트레스, 공포, 트라우마를 안겨줍니다. 따라서 이러한 어린이를 돕기 위해서는 인내심, 맞춤형 치료, 그리고 최첨단 기술이 필요합니다. 이러한 기술 중 하나인 3D 스캐닝은 3D 프린트한 보철물 및 보조기, 디지털 악안면 수술 등 다양한 분야에 혁명을 일으켰습니다.

최근 이탈리아와 프랑스 전문가들이 파트너십을 통해 의료 분야에서 적층 제조를 적극 활용하고 있는 것이 이를 잘 보여주는 예입니다. Artec의 파트너인 3DZ와 리옹의 소아 재활 클리닉인 Romans Ferrari가 공동으로 시행하는 이 시범 사업은 급성 및 재건 화상 치료에 완전히 새로운 표준을 세웠습니다.

임무에 적합한 올스타 팀

Artec 3D의 오랜 파트너인 3DZ는 전 세계 지사 네트워크를 통해 고급 3D 솔루션을 제공하는 등 두 회사 모두 업계를 선도하는 기업입니다. 리옹의 Romans Ferrari Center는 상처 치료, 흉터 치료, 재건 수술 분야에서 선구적인 작업을 수행하는 의사, 간호사, 재활 직원으로 구성된 우수한 팀이 있는 시설입니다. 현재 Romans Ferrari의 전문의들은 중화상을 입은 프랑스 어린이의 25%를 치료하고 있습니다. Romans Ferrari 전문가들은 빠른 치유를 촉진하는 즉각적인 도움과 함께 장기적으로 흉터를 최소화하고 심리적 지원을 제공하여 어린 환자들이 최대한 제약 없이 일상으로 돌아갈 수 있도록 돕습니다.

리옹 인근 미리벨(Miribel) 마을에 위치한 이 클리닉은 점진적 피부 성숙 장치를 사용하여 압박을 통해 조직을 더 빠르게 재생할 수 있습니다. 이 특별한 협업에서 Romans Ferrari의 이사이자 툴루즈의 항공 엔지니어 출신인 Jean-François Veauville은 École Centrale de Lyon에 연구를 의뢰하여 3D 프린팅을 사용하여 3D 스캔으로 마스크를 직접 제작할 수 있는지 알아보았습니다. 6개월 간의 연구 끝에 3D 프린팅이 최적의 솔루션이라는 것이 밝혀졌고, École Centrale 연구진은 재활 센터 측에 3DZ의 프랑스 지사에 연락하여 3D 기술 적용에 대한 구체적인 사항에 대해 상담할 것을 권했습니다.

프랑스 전역에서 온 어린이와 청소년을 수용하는 이 재활 시설.

이 재활 센터는 이미 Artec 3D의 파트너와 협력하여 성공적인 성과를 거두었습니다. 이 재활 시설은 CADVision으로부터 Artec Eva를 구매하면서 이 프로젝트에 적합한 3D 스캐너를 모두 갖추게 되었습니다. 남은 일은 프로젝트의 3D 프린팅 측면을 파악하는 것이었습니다. 이를 위해 전문 의료진은 3D 프린팅 분야의 글로벌 리더인 Formlabs에 문의했습니다. 환자의 얼굴을 스캔하고 Formlabs의 Fuse 1 선택적 레이저 소결(SLS) 프린터를 사용하고 이를 최종 압박 장치를 열성형하기 위한 포지티브로 사용하는 계획이 떠올랐습니다. 간단히 말해서 환자를 스캔하여 3D 파일을 얻고 이를 처리하여 CAD 소프트웨어로 원활하게 가져온 다음 프린터로 전송하여 단 몇 시간 만에 결과물을 얻는 과정으로 요약할 수 있습니다.

진행 중인 의료 혁명: 보철물을 위한 3D

Romans Ferrari의 의료진은 수년 동안 어린이를 치료해 왔으며, 기존 방식보다 덜 고통스러운 대안을 찾기 위해 노력해 왔습니다. 이들의 주요 목표는 어린이의 얼굴과 다른 신체 부위의 화상을 치료할 수 있는 특수 마스크를 만드는 것이었습니다. 당연히 이것은 특히 화상을 입은 얼굴의 윤곽을 복제할 때 매우 섬세함이 요구되는 프로젝트였습니다. 안면 보철물을 성형하기 전에 정밀도가 매우 높은 디지털 복제본을 만들어야 했습니다. 바로 여기서 Artec Eva가 등장했습니다.

Artec Eva를 사용하여 환자의 얼굴을 3D 스캔하고 있는 보철사.

보철사와 기타 많은 의료 전문가는 작업 흐름을 간소화하기 위해 수년 동안 꾸준히 Eva를 선택해 왔습니다. 이 다용도 경량 3D 스캐너는 인체 전체와 다양한 신체 부위를 포함한 모든 종류의 표면을 정확하게 재구성하는 능력을 반복적으로 입증했습니다. Artec Eva는 일관된 수준의 정밀도와 매우 가벼운 학습 곡선 덕분에 의료 분야에서 가장 선호하는 3D 스캐닝 장치로 자리 잡았습니다: 사용 편의성은 초보자와 숙련된 의료 전문가 모두 만족하고 감명을 받고 있습니다. 아주 안전한 구조광 기술을 기반으로 하는 이 스캐너는 완전히 비접촉식이며 빠르고 정밀하여 프로젝트의 모든 조건을 충족합니다.

화상 환자를 위한 안면 마스크 제작의 전체 과정은 전통적인 석고 캐스팅 기법이 핵심이었습니다. 이는 가느다란 석고 조각을 피부에 직접 붙이고 얼굴을 모델링하는 기존의 시술입니다. 말할 필요도 없이, 이 방법은 특히 민감한 어린이 피부에는 엄청나게 고통스러운 것이었습니다. 이미 연약한 피부에 무리를 주는 이 고통스럽고 불편하며 무서운 시술 과정에서 한 어린이는 결국 또 다른 트라우마를 경험했습니다.

Romans Ferrari의 환자 Laura Weibel의 안면에 목표 지점을 표시하는 센터의 의사.

3DZ와 Romans Ferrari가 수행한 이 프로젝트를 통해 어린이 친화적이고 일반적으로 덜 침습적이며 훨씬 더 효율적인 방식으로 시술을 완전히 재구성할 수 있었습니다. 이 두 회사는 석고 깁스를 환자 얼굴의 3D 스캔으로 대체했습니다. Artec Eva를 사용하여 피부에 전혀 접촉하지 않고도 모든 디테일을 갖춘 환자 얼굴의 완벽한 디지털 트윈을 얻을 수 있었습니다.

그런 다음 스캔을 기반으로 보철물을 제작하여 이 과정을 비접촉식으로 더욱 정확하게 진행했습니다. Artec Eva로 만든 얼굴의 3D 스캔을 Artec Studio에서 처리한 후 Geomagic Freeform 소프트웨어로 전송하여 마스크를 위한 완벽한 템플릿을 제공했습니다. 이 모든 작업에 이어 Formlabs Fuse 1으로 최종 마스크를 출력했습니다. 완성된 제품은 환자의 안면 부위를 '마사지'하고 더 효율적인 치유가 가능하도록 보철물 안쪽에 실리콘 패드를 넣은 정밀한 맞춤형 복제품이었습니다.

3D 프린트할 수 있는 모델을 만들기 전 3D 데이터 작업.

Center Romans Ferrari의 전무이사인 Christophe Debat는 "3D 기술은 새로운 작업 흐름에서 필수적인 단계이며, 이를 통해 1년 동안 100개 이상의 마스크를 생산할 수 있었습니다. 기존 방식으로는 이 정도로 제작할 수 없었습니다."라고 말했습니다.

새로운 방법을 새로운 지평으로 끌어올릴 수 있는 더 많은 기회

시행 직후, 이 새로운 방식은 콘퍼런스 및 기술 전시회, 특히 2023년 Global Industrie Lyon에서 반향을 일으키기 시작했습니다. Romans Ferrari 팀이 달성한 혁신적인 결과에서 영감을 받은 Artec 3D와 3DZ는 이전 모델과 마찬가지로 의료 분야에서 큰 성공을 거둔 Artec의 차세대 3D 스캐너인 Artec Leo를 테스트할 수 있는 센터를 제공했습니다. 이 실험 실행의 아이디어는 Leo가 작업 흐름을 개선하고 화상 환자를 위한 3D 프린트한 마스크를 더 빠르고 비용 효율적으로 제작할 수 있는지 확인하기 위한 것이었습니다.

3D 프린트한 실리콘 주형은 투명 플라스틱을 사용하여 최종 마스크를 열성형할 때 포지티브 역할을 합니다.

Romans Ferrari의 전문의들은 다양한 조건에서 Artec의 선구적인 무선 스캐너를 시험해 보았고, 그 결과는 고무적이었습니다. 이 팀은 이제 막 이 AI 기반 3D 스캐너의 가능성을 살펴보기 시작했지만, 이 스캐너가 빠르고 직관적이며 매우 편리하다는 것을 알게 되었습니다. 방해가 되는 케이블이 없고, 3D 복제본이 HD 화면에 실시간으로 생성되며, Leo의 독특한 처리 기능 덕분에 환자에게 전적으로 집중할 수 있었습니다. "Eva로 어린이를 스캔할 때 첫 번째 스캔을 얻은 다음 그것을 나머지 스캔과 병합합니다. Leo를 사용하면 사람이 움직이면 우리는 작업을 멈추지만, Leo가 자동으로 이미지를 병합하고 스캔을 계속 진행하여 완료할 수 있으므로 상관없습니다. 이는 매우 유용한 기능입니다."라고 관련 전문의 중 한 명이 말했습니다.

Artec Leo

Leo의 깜박이는 LED 조명이 꺼졌을 때 또 다른 이점이 나타났습니다. Romans Ferrari의 한 전문가는 "Eva에서 플래시를 끄면 [스캐너에서] 빛이 전혀 나오지 않습니다. Leo를 사용하면 엄청난 이점이 있습니다. 오늘 아침에도 어린 소녀를 스캔할 때 이를 확인했습니다. 플래시가 꺼져도 일부 불빛이 남아있었지만, 그 소녀는 그 불빛에 집중하며 [눈으로] 렌즈를 따라갔습니다. 이 때문에 우리는 특히 어린이를 스캔할 때 Leo가 특히 유용하다고 생각합니다."라고 설명했습니다.

신체적 회복 그 이상의 치유

의심할 여지없이 화상은 사람의 정신 건강과 신체적 행복에 심대하고 오래 지속되는 영향을 미칩니다. 말할 필요도 없이 중화상을 입은 어린이라면 고통스러운 경험이 극적으로 심해집니다. 이 경우 시기적절하게 최첨단 치료를 받으면 통증을 줄이고 치유력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 어린이의 정서적 에너지를 회복시켜 정상적인 생활로 돌아갈 수 있게 해 줍니다.

새로운 압박 장치는 흉터 치유를 도우며 합병증을 예방하고 피부를 더욱 유연하게 만들어 줍니다.

Romans Ferrari Center의 Joël Lhermenault 원장은 "의료 전문가로서 우리는 환자를 위해 매일 자신을 새롭게 만들어야 합니다. 3D 스캐닝은 신체적 회복에 도움을 주는 것을 넘어 삶의 질을 개선하고 각 어린이에게 회복에 필요한 힘과 자신감을 주는 데 기여한다는 점에서 진정한 의료 혁명입니다."라고 말했습니다. 

Artec 3D 스캐너는 첨단 소아과 치료 분야에서 새로운 것이 아닙니다. 어린 소이증 환자를 위한 귀 임플란트 설계, 신경 질환을 앓는 어린이를 위한 헬멧 제작, 3D 프린트한 보철물 맞춤 제작 또는 고품질 호흡기 마스크 개발 등에 있어서 정밀도, 속도 및 편안함을 제공하는 데 결코 실패하지 않습니다.

이 모든 프로젝트의 공통점은 무엇일까요? 그것은 3D 기술이 모든 어린이에게 필요한 지원과 변화, 희망을 가져다준다는 생각입니다.