2020. 4. 16. 17:47ㆍ3D소프트웨어 소개/Materialise 소프트웨어
코로나 바이러스 감염이 빠르게 확산되는 가운데 특히 병원은 코로나 바이러스 감염 환자를 치료하기 위한 의료장비가 절실히 필요한 상황입니다. 의료부품의 수급이 상당히 부족한 현 상황에서 3D프린팅 기술은 코로나 바이러스 확산 방지를 위한 제품, 그리고 기존 의료부품을 대체할만한 부품을 제작하는 등 다양한 활약을 펼치고 있습니다!
이 중, 기계식 인공 호흡기는 특히 전세계적으로 공급이 부족하고 꼭 필요한 품목이라고 할 수 있습니다. 더 나은 건강한 세상을 만드는 일을 미션으로 하는 3D프린팅 선구기업 Materialise사에서는 인공 호흡기 부족 문제를 도울 수 있는 방법을 모색하기 시작했습니다.
장치의 생산을 늘리는 대신 Materialise는 다른 각도에서 이 문제를 살피고 대안을 찾기 위해 의사들과 긴밀히 협력하여 마침내 대부분의 병원에서 사용이 가능한 표준 장비를 폐에 양압을 가하여 환자의 호흡을 촉진시키는 마스크로 변환시켜주는 장치인 Materialise NIP Connector를 개발하였습니다. 이 개발에는 Functional Respiratory Imaging(FRI)을 개발한 바이오테크놀로지 회사인 벨기에 FLUIDDA도 함께 참여하였습니다.
양압을 가해 환자를 돕다
오늘날 대부분의 임상 환경에서 의사는 순수 산소 마스크를 인공 호흡기로 바꾸게 됩니다. FLUIDDA의 Wilphiled De Backer 교수는 침습적 치료(환자에게 상처를 입힐 수도 있는 검사용 장비의 일부 따위가 체내 조직 안으로 들어가는 치료)를 피하는 것이 목표이며 Materialise와 FLUIDDA가 개발한 이 새로운 솔루션은 양압과 산소를 공급하므로 환자에게 큰 부담이 되지 않으며 보다 침습적인 치료를 피하고 다른 환자에게 사용할 수 있는 인공 호흡기의 양을 절약할 수 있다고 말합니다.
환자의 상태가 점점 악화될수록 산소를 더 필요로 하게되고 이때가 바로 순수 산소 마스크에서 인공 호흡기로 바꾸기 위한 가장 이상적인 시간인데 이것은 단순히 산소만을 전달해주는 마스크에서 폐의 유체를 뒤로 밀어 산소를 더 잘 흡수할 수 있도록 기도에 양압을 전달하는 마스크로 바꿔주는 것이죠. 이런 식으로 양압을 가할 수 있다면 상황을 안정적으로 유지할수 있고 환자 또한 안정시킬 수 있을뿐만 아니라 침습적인 단계를 피할 수 있게 됩니다. 또한, 간병인을 생각하면 마스크가 환자에 잘 맞게끔 조절할 수 있어 바이러스가 누출될 염려가 없고 필터가 추가되어 있기 때문에 바이러스가 주변에 퍼질 위험이 없습니다.
빠르고 믿을만한
이렇게 3D 프린팅은 코로나 바이러스의 위기에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 3D프린팅의 장점인 빠른 속도와 설계의 자유뿐만 아니라 부품 제작을 현지에서 안전하게 수행 할 수 있어 빠른 공급이 가능하며 설계를 수시로 빠르게 수정할 수 있습니다. 이 마스크를 디자인하기 위해, Materialise는 수십년의 3D프린팅 경험지식과 MedTech(Materialise에서 개발한 3D프린팅 인공호흡기 벨브)의 노하우 그리고 ISO 13485 인증을 받은 경험에 의존하여 유럽연합 및 미국 규정에 따라 의료 기기 개발에 대한 전문 지식을 바탕으로 하였습니다.
설계 자체 측면에서 보면, Materialise NIP Connector는 가장 효율적으로 만들어졌습니다. 매우 압축된 디자인으로 환자를 위한 산소 공급 장치가 있으며 일방향 흡입 밸브를 통해 추가적인 외부 공기를 흡입할 수 있습니다. 코로나 바이러스를 고려하여 대기 오염을 최소화하는 필터를 가지고 있으며 환자에게 가하는 양압을 조절할 수 있는 PEEP 밸브도 있어 많은 기능이 압축되어있습니다. 마스크를 조립할 때, NIP장치를 산소 공급 장치에 연결하기만 하면 되는 간단한 시스템입니다. 이에 더해, 이 솔루션은 3D 설계를 이용하여 제작되었기 때문에 현지에서 제조가 바로 가능하며 병원에 빠르게 전달할 수 있습니다. 또한, 병원에서 사용 가능한 모든 종류의 NIV 마스크(Non-invasive ventilation 경증상 호흡기)에 딱 맞게끔 커스텀화하여 사이즈를 조정할 수 있습니다.
COVID-19 환자에 대한 임상 시험
Materialise NIP Connector는 이미 건강한 사람들을 대상으로 테스트를 마쳤습니다. 실질적인 사용을 위해 유럽과 미국의 규제 등록 절차를 확인하고 있으며 이 제품을 광범위하게 임상 커뮤니티에 전달할 수 있도록 생산을 확대하고 있습니다. Materialise는 많은 병원이 NIP 솔루션을 절실히 필요하다는 것을 인식하고 현지 규정에 따라 응급 솔루션으로 이를 제공하고 전세계 환자들이 이 솔루션을 더 빨리 사용할 수 있도록 개방적으로 파트너쉽을 진행할 예정입니다. 전 세계 코로나 바이러스로 인한 인공 호흡기 및 기타 의료 장비의 부족에 직면하는 이때만큼은 협업이 그 어느 때보다 중요한 것으로 보입니다.
3D프린팅은 지금 전 세계적인 코로나 바이러스 사태에 중요한 지원군으로 부상하고 있습니다. 개인보호장비인 PPE부터 비접촉식 핸들과 오늘 소개해드린 비침습적으로 환자의 호흡을 도와주는 3D프린팅 커넥터까지 여러 분야에서 코로나 바이러스와 최전방에서 싸우고 있는 의료인들과 일반인들을 위해 새로운 솔루션을 개발하고 있습니다. 하루빨리 코로나 바이러스가 잠식되어 다시 소중한 일상으로 돌아갈 수 있는 날이 오길 희망합니다!
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