Magnetic Resonance Imaging uses 3D Printed Material of Headset (Noise Reduction Effect)

With the improvement of medical state, patients' expectations for the most advanced medical equipment are increasing. Particularly, Magnetic Resonance Image (MRI) is used as one of the core image diagnosis methods in all clinical area. However, it has been reported that many of patients who go through the examination suffer from anxiety to the severe noise level during the examination. In this study, both the noise reduction evaluation of headsets with sound-blocking materials added to existing sound-absorbing materials and the existence of sound blocking materials as artifacts on the examination image are tested. An MRI test noise is recorded as a speaker by cross-ordination the sound material (sponge) and the sound material (acrylic plate, copper plate, and 3D copper plate) inside the headset made from 3D pring. A quantitative assessment of headsets showed that the average headset value was 81.8 dB. The average dB value of the most soundproof material combination(Copper, acrylic plate, sponge, sponge) headsets on headsets with added charactering material was measured at 70.4 dB, and MRI showed that the copper was diamagnetic substance and excluded. The second most soundproof headset(Sponge, acrylic plate, 3D copper plate, sponge) was measured at 70.6 dB and MRI showed no artifacts. The same simulation of the material printed with a 3D copper PLA containing approximately 40 % copper powder resulted in no artifacts, therefore, the material output as a 3D printing was better suited for use. For MRI related research, the mutual development of 3D printing is highly anticipated.

자기공명영상 검사 시 3D 프린팅 재료를 이용한 헤드셋 연구 (소음저감 효과)

의료수준의 향상과 더불어 환자들의 첨단의료장비에 대한 기대수준이 증가하고 있으며 특히 자기공명영상(Magnetic Resonance Image : MRI)은 현재 모든 임상 분야에서 가장 핵심적인 영상진단 도구로서 사용되고 있다. 그러나 검사 중에 발생하는 심각한 소음으로 많은 환자가 심리적인 불안을 경험한다고 한다. 이에 본 연구에서는 자기공명영상검사실의 기존 헤드셋 흡음재에서 차음재를 추가한 헤드셋의 소음저감평가와 차음재별 영상 아티팩트(artifact) 유무를 알아보고자 하였다. 3D 프린팅한 헤드셋 내부에 흡음재(스펀지)와 차음재(아크릴판, 구리판, 3D copper plate)를 교차 배열하여 MRI 검사소음을 녹음하여 스피커로 같은 dB 값의 소음을 발생시키며 3D 프린팅 된 두부모형의 내부에 소음측정기로 dB 값을 측정하여 정량분석을 하며 자체 제작한 헤드셋을 물팬텀에 밀착시킨 후 MRI영상 아티팩트 유무를 검사한다. 드셋의 정량평가를 한 결과, 헤드셋 평균 dB 값은 81.8 dB로 나타났으며, 차음재를 추가한 헤드셋에서 가장 방음효과가 뛰어난 재료조합(구리, 아크릴판, 스펀지, 스펀지) 헤드셋의 평균 dB 값은 70.4 dB 값이 측정되었지만 MRI 시뮬레이션 결과 구리가 반자성체이기 때문에 아티팩트가 나타나 배제하였고 두 번째로 방음효과가 뛰어난 (스펀지, 아크릴판, e-copper plate, 스펀지) 헤드셋의 평균 dB 값은 70.6 dB 값이 측정되었고 MRI 시뮬레이션 결과 인공물 나타나지 않았다. 구리분말이 약 40%가 포함된 e-copper PLA로 출력한 재료를 동일하게 시뮬레이션을 한 결과 인공물 나타나지 않았으므로 3D 프린팅 재료의 사용이 적합하였고 구리보다 경제성이 우수하며 가공이 용이하므로 적합한 재료로 선정하였다. MRI관련 연구에 있어 3D 프린팅을 이용한 상호발전이 매우 기대된다.