3차원 프린팅을 위한 CT 데이터 후처리 가이드라인: 선천성 심장병(Congenital Heart Defect, CHD)

• 영문명: Guide to Make CT Data Post-Processing for 3D Printing: CHD(Congenital Heart Disease)
• 발행기관: 대한CT영상기술학회
• 저자명: 박상협(Sang-hyub Park) 양동현(Dong Hyun Yang) 오승재(Seung-jae Oh) 김혜진(Hye-Jin Kim)
• 간행물 정보: 『대한CT영상기술학회지』대한CT영상기술학회지 제20권 제2호, 7~15쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 의약학 > 방사선과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.09.30

국문 초록

목적: 선천성 심장 질환의 환자는 대부분 신생아 또는 영유아 환자이다. 심장 수술에 있어 심장의 크기가 매우 작고, 형태가 다양함으로 고 난이도 술기를 필요로 한다. 선천성 심장 질환의 환자 중 수술을 계획하는 환자를 대상으로 3차원 프린팅 모델을 제작 하였고, 그 과정에서의 CT 데이터를 이용한 후처리의 방법과 주의사항에 대해 알아 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 2017년 1월부터 12월까지 소아심장 CT검사를 시행한 환자 중 임상에서 3차원프린팅 모델을 필요로 하는 환자 20명을 대상으로 하였다. 영상의 후처리에서는 데이터를 기반으로 하는 구획화를 필요로 하며, SVC와 IVC가 포함된 우심방, 우심실, 폐동맥, 폐정맥을 포함한 좌심방, 좌심실, 대동맥 그리고 관상동맥을 각각 구획화 해야 한다. 또한 수술 또는 진료에서 필요로 하는 부분이 있거나 VSD, 판막의 형태, 심근의 형태 등은 상황을 고려하여 별도의 구획화을 진행한다. 결과: CT scan 부터 3차원모델이 나오기까지의 총 제작 과정은 최소 5일이 소요됐으며, CT 데이터 후처리의 경우 평균 3시간, 후처리 모델링은 2시간, 모델 출력에 평균 9시간, 지지대를 제거하는 등의 마무리 작업에 평균 1시간 정도가 소요됐다. 검사자중 13명이 수술을 진행하였으며 모두 생존하였고, 4명의 경우는 수술 예정 중이다. 결론: CT 데이터 후처리는 방사선사의 업무 영역으로 그 방법은 심장의 모양을 직관적으로 볼 수 있으며 직접적인 수술 방법을 계획할 수 있는 장점이 있어 수술 방법의 결정에 중요한 역할을 하였다. 결과적으로 정확한 수술의 방법과 수술시간을 고려해 봤을 때 선천성 심장병 환자의 CT 데이터를 이용한 심장 3차원 프린팅은 가치 있고 중요한 기법이라 사료된다.

영문 초록

Purpose: Most of the congenital heart disease (CHD) patients are newborns or infants. It is very hard to make surgery due to the small size and various form of heart in CHD patients. Therefore, high level of clinical skills are required in the operation procedure. In this reason, a 3D modelling of heart was developed for CHD surgery planning. In addition, the post-processing methods and precautions were studied in 3D modelling process based on CT data. Material and method: From January to December of 2017, 20 pediatric patients with CHD were selected for surgical planning with 3D modelling. Post-processing of image requires data-based segmentation such as right atrium including superior vena cava (SVC) and inferior vena cava (IVC), right ventricle, pulmonary artery, left atrium including pulmonary vein, left ventricle, and aorta and coronary artery. Also, additional segmentations were required in surgery or treatment. Result: Overall production of heart takes 5 days from CT scan to printing of 3D model. The average time spent in post-processing of CT data, post modelling, printing, and finishing work are 3 hours, 2 hours, 9 hours, and 1 hour, respectively. 13 patients who underwent surgery were all alive and 4 patients are scheduled for surgery. Conclusion: Post-processing of CT data is work of radiological technologist. It enables to figure out the shape of heart intuitively and allow efficient planning and decision of the operation methods. Take into account the proper surgery and surgical time, 3D printing of heart using CT data of CHD patients is one of valuable and important technique.

목차

I. INTRODUCTION

II. MATERIAL AND METHODS

III. RESULT

IV. DISCUSSION

V. CONCLUSION

키워드

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