Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology (재활복지공학회논문지)

Rehabilitation Engineering And Assistive Technology Society of Korea (한국재활복지공학회)
권호 표지

3D printing-based Fabrication of Orthotic Devices Using 3D Computer-Aided Design and Rapid Prototyping

3차원 그래픽 설계와 3D 프린팅에 의한 보조기 쾌속조형 제작 방법 연구

  • 최봉근 (대구대학교 재활공학과) ;
  • 허서윤 (경남정보대학교 작업치료학과) ;
  • 손경태 (대구대학교 재활공학과) ;
  • 이신영 (대구대학교 재활공학과) ;
  • 나대영 (대구대학교 재활공학과) ;
  • 이근민 (대구대학교 재활공학과)
  • Received : 2015.05.08
  • Accepted : 2015.05.28
  • Published : 2015.05.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we proposed the fabrication methodology of orthotic device using 3D Computer-Aided Design programme and 3D printing technology based on images acquired from 3D scanner. We set the process and methodology of its fabrication method and confirmed whether it is available for clinical by fabricating four kinds of orthotic device for a patient with cerebral palsy. 3D printing technology method was indicated quantitatively and qualitatively about duration, tensile strength stronger comparing with conventional method, and we could propose that the 3D printing technology for the orthosis could be the proper method to mediate and compensate with reported problems related to orthosis.

본 연구에서는 3D 스캐닝에서 획득한 이미지 정보를 바탕으로 3차원 그래픽 제품설계와 3D 프린팅 기술을 적용한 보조기 제작방법을 제시하였다. 뇌성마비 환자를 대상으로 4가지 종류의 보조기를 기존의 수작업이 아닌 전산화된 작업 기술을 적용하여 제작해봄으로써 방법과 절차에 대한 기준을 마련하고, 이 기술이 임상적으로 사용 가능한지 여부에 대해 확인했다. 보조기 사용 시 환자만족도와 보조기 제작시간, 인장강도 등의 비교를 통하여 정량적, 정성적으로 제작방법의 적용 가능성을 검증한 결과 기존의 열가소성 수지가 표출했던 문제를 보완하고 대체가능한 방법이 될 가능성이 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. R.A. Cooper, H. Ohnabe, D.A. Hobson, An Introduction to Rehabilitation Engineering, Florida, America: CRC Press, 2006.
  2. 이근민, 전영환, "장애인 고용에서의 보조공학 효과분석," 재활복지, 제11권, 제3호, pp.27-55, 2007.
  3. 박세환, 최용수, "3D 프린팅 기술 및 시장성 분석," 대한전자공학회 학술대회 논문집, 제11호, pp.809-812, 2013.
  4. L. Mount, Splint Classification system, New York: American Society of Hand Therapists, New York, America: The Society, 1992.
  5. 한국장애인개발원, "2009 장애인 보조기구 인프라 구축 사업", 한국장애인개발원, 2010.
  6. 이진현, 최미나, 임성빈, 이근민, "뇌병변장애인의 일상샐활을 위한 맞춤형보조기구의 설계, 제작, 적용사례 연구," 한국재활복지공학회논문지, 제4권, 제1호, pp.81-86, 2010.
  7. N. Beer, A. Merwe, "Patient-specific intervertebral disk implants using rapid manufacturing technology," Rapid Prototyping Journal, vol. 19, no. 2, pp.126-139, 2013. https://doi.org/10.1108/13552541311302987
  8. T. Wu, X. Wang, X. Zhao, "A study on the fabrication method of removable partial denture framework by computer-aided design and rapid prototyping," Rapid Prototyping Journal, vol. 18, no. 4, pp.318-323, 2012. https://doi.org/10.1108/13552541211231743
  9. T. Sun, X. Chen, H. Liao, T. Xi, "Template-based framework for nasal prosthesis fabrication," vol. 18, no. 2, pp.68-76, 2013.
  10. S. Rahmati, F. Abbaszadeh, F. Farahmand, "An improved methodology for design of custom-made hip prostheses to be fabricated using additive manufacturing technologies," Rapid Prototyping Journal, vol. 18, no. 5, pp.389-400, 2012. https://doi.org/10.1108/13552541211250382
  11. W. Zeng, "Microsoft Kinect Sensorand Its Effect," Multimedia IEEE, vol. 19, no. 2, pp.4-10, 2012.
  12. D. Palousek, T. Rosicky, D. Koutny, P. Stoklasek, T. Naurat, "Pilot study of the wrist orthosis design process," Rapid Prototyping Journal, vol. 20, no. 1, pp.27-32, 2014. https://doi.org/10.1108/RPJ-03-2012-0027