로봇/기계 2022년 의료용 3D 스캔 모듈 현황분석

[ 목 차 ]

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  사물의 굴곡과 깊이 정보를 인식하여 3D 형태의 데이터를 만들어내는 기술로, 작은 인체부터 크게 인체 전체를 스캔으로 맞춤제작을 통해 보다 향상된 의료 서비스와 제품을 제공 ▪ 광원, 광수신부, 통신장치, 디스플레이 등으로 구성된 하드웨어와 데이터를 분석·가공하는 소프트웨어로 구성 ▪ 3D 형상 정보를 얻는 기술은 광간섭(Interferometry), 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography, CT), 광삼각측량(Triangulation), 비행시간측정(Time of Flight, TOF) 방법 등 [ 3D 스캔 모듈의 종류 및 특징 ] 종류 광간섭 컴퓨터 단층촬영 광삼각측량 비행시간측정(Time of Flight) Phase Shift Pulsed 대상 물체 크기 100mm 이하 100mm~5m 100mm~5m 100mm~100m 1m 이상 분해능 10μm 이하 1μm~1mm 1μm~1mm 100μm이상 1mm 이상 광원 레이저, 백색광 등 X-ray, 초음파 등 (패턴)레이저, (패턴)백색광 레이저 레이저 측정 범위 표면 표면, 내부 표면 표면 표면 측정 속도 느림(적층) 느림(적층) ~300만pps(points/sec) ~100만pps 1~10만pps 휴대성 낮음 낮음 높음 높음 높음 응용 분야 의료, 바이오 의료, 산업용 부품 등 산업용 부품, 의류·신발, 문화재, 성형·치과 등 건축물, 문화재 등 대형 구조물, 지형지물 등 *출처: ‘3D 스캐너, 3D 프린터와 함께 대중화를 꿈꾸다’, Vol. 4 Issue3 KISTI MARKET REPORT  3D 스캐너는 단 몇 번의 샷을 통해서 단시간 내에 제품 전체의 형상정보를 쉽고 정확하게 취득할 수 있게 해 주는 혁신적인 도구 ▪ 3D 스캐너 기술은 대상물의 전체형상을 한꺼번에 측정함으로써 정확하고 신속한 결과를 도출할 수 있게 해주었고, 그 결과 여러 산업분야에서 생산성이 크게 증대 의료용 3D 스캔 모듈7 (2) 필요성  3D 스캐너를 통해 환자의 팔,다리 또는 기타 신체 부위를 디지털 방식으로 전송하여 3D모델을 통해서 맞춤형 보조기, 보철물을 제작  3D 입체 대동맥 CT 검사로 촬영한 대동맥을 3D 프린터로 출력하여 환자의 대동맥 실물과 같은 모형을 보며 수술계획을 세울 수 있고 보호자와 환자에게도 치료계획을 쉽게 설명할 수 있음  두개골 성형수술을 할 때에 두개골 뼈의 손실이 있는 경우, 의사가 직접 플라스틱 재질의 골 시멘트로 메우는데, 이는 7~8분 뒤에 골 시멘트가 딱딱해져 변형이 불가능했으나 3D 스캔과 더불어 3D 프린팅 기술의 발전은 보형물의 정밀도뿐만 아니라 신속하게 제작할 수 있어, 이러한 문제를 해결할 수 있음  의료용 3D 스캐너를 이용하여 환자의 치아구조 데이터를 획득한 다음 3D 프린팅 기술을 활용하여 치아 교정장치와 임플란트를 제작 ▪ 기존 보철물은 치기공사에 의해 고온/고압으로 만드는 주조 방식이라 변형률이 높고, 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 만드는 사람의 숙련도에 따라 모양이나 질이 달라질 수 있지만, 3D 프린터를 이용해서 만드는 방식은 일정한 품질의 제품을 저렴한 가격으로 짧은 시간에 만들 수 있음  3D 스캔 기술과 프린팅 기술로, 팔이나 다리를 잃은 환자들에게 착용하는 의족이나 의수의 덮개를 맞춤형으로 제작하는데 사용할 수 있음  뼈가 부러졌을 때 사용하는 캐스트도 3D 프린팅을 통해 만들 수 있는데, 기존의 석고 캐스트는 냄새나고, 가려운 문제가 있으나 3D프린팅을 통한 캐스트는 초경량 및 재활용이 가능하며 물에 닿아도 상관없음