3D 프린팅 해부학 모델을 사용한 환자 및 임상의 교육
IBM Watson Health와 협력하여 의료 분야에서 3D 프린팅에 대한 접근성을 확대하는 Ricoh USA
방사선 이미지를 연구하고 있는 의사

적층 제조, 즉 3D 프린팅은 의료 서비스 제공 업계에 엄청난 가능성을 제시합니다. 환자, 의사, 의과대학생 모두 환자의 방사선 이미지로부터 상세한 해부학적 모델을 생성할 수 있는 기능을 통해 이점을 누릴 수 있습니다.

기술과 프로세스를 연결하는 통합 서비스 제공업체이자 파트너인 Ricoh USA, Inc.의 북미 지역 적층 제조 담당 이사인 Gary Turner는 "외과의가 환자를 수술하려면 환자의 사전 동의를 얻어야 하며, 이는 환자가 수술 과정을 제대로 이해해야 한다는 것을 의미합니다."라고 설명합니다. "환자의 정확한 해부학적 구조를 손에 쥐고 환자에게 무엇을 하려는지 보여주는 것보다 더 잘 설명하는 방법은 없습니다."

의과대학과 연구자들은 시체를 사용하지 않는 의사 훈련과 희귀 질환 연구를 위한 모델을 통해 이익을 얻을 수도 있습니다.

그러나 의료 서비스 제공자가 이 기술을 광범위하게 사용할 수 있도록 하는 데에는 장벽이 있습니다. 3D 프린팅을 위한 해부학적 영역을 식별하기 위해 CT 스캔 및 MRI와 같은 이미지를 '분할'하는 과정은 복잡할 수 있으며, 외과의, 방사선과 전문의, 3D 프린팅 기술자 간의 많은 소통이 필요합니다. 복잡한 세분화 작업에서는 생물의학 엔지니어링에 많은 시간이 소요될 수 있습니다.

이러한 장벽으로 인해 3D 프린팅은 실제 필요한 것보다 더 적은 수의 의사들, 즉 아마도 5~10%의 의사들만이 3D 프린팅을 이용할 수 있었을 것입니다. "현재 3D 프린팅 모델에 대한 액세스는 극소수의 의료 기관으로 제한되어 있어 대다수의 임상의와 환자가 이 중요한 툴의 혜택을 누리지 못하고 있습니다."라고 Turner는 말합니다.

서비스의 시작

 

소프트웨어 개발을 위해 Watson Health와 협력한 Ricoh USA는 3D 프린팅 의료 서비스를 빠르게 시작할 수 있었습니다.

3D 해부학 모델

 

IBM iConnect Access 소프트웨어는 3D 프린팅 해부학 모델을 생성하는 데 도움이 되는 워크플로우와 기술을 제공합니다.

액세스 향상

 

Ricoh USA는 iConnect Access 소프트웨어의 설치 기반을 활용하여 3D 프린팅 서비스에 대한 액세스를 늘릴 수 있습니다.

Watson Health 소프트웨어 개발자와 제품 관리자가 우리에게 필요한 것을 정확히 구축하기 위해 취한 협업적 접근 방식을 인정하는 것이 중요하다고 생각합니다. 매우 성공적인 광범위한 프로세스였습니다. Gary Turner 이사 Ricoh USA, Inc. 북미 적층 제조 담당

이러한 니즈에 따라 Ricoh USA는 3D 프린팅을 북미 전역에 널리 보급하고 의사들이 쉽게 사용할 수 있도록 함으로써 의료 시장에 3D 프린팅을 '대중화'하는 것을 목표로 삼았습니다. 의료용 3D 프린팅은 사회적 문제를 해결하여 삶을 개선하려는 회사의 사명을 지원합니다. 그리고 Ricoh USA는 매니지드 서비스 분야의 선두주자로서 문제점을 해결하기 위한 인력, 프로세스 및 인쇄 기술을 보유하고 있습니다. 하지만 의료용 3D 프린팅은 독특한 사용 사례입니다. 의료진과 병원에는 솔루션이 지원해야 하는 자체적인 임상 워크플로우가 있습니다. 즉, 규정 준수를 고려해야 합니다. 또한 이 솔루션에는 3D 인쇄 가능한 파일을 생성하는 이미지 분할을 처리하기 위한 성능과 인텔리전스가 필요합니다.

이러한 요인으로 인해 Ricoh USA 경영진은 의료 서비스 성공에 필수적인 첨단 이미징 기술과 분야별 전문성을 갖춘 파트너를 찾게 되었습니다. 경영진은 Watson Health®(ibm.com 외부 링크)의 이미징 솔루션을 선택했습니다.

대화형 솔루션 공동 제작

의료 산업을 위한 데이터, 분석 및 기술 파트너인 Watson Health와 파트너십을 맺은 Ricoh USA는 광범위한 접근성을 갖춘 3D 프린트 서비스를 개발하는 데 필요한 도움을 얻었습니다. Watson Health의 주요 공헌은 도메인 및 영상 전문 지식과 IBM iConnect® Access 소프트웨어를 통한 강력한 업계 입지였습니다. 웹 기반의 FDA 510(k) 승인을 받은 HIPAA 준수 의료 이미지 뷰어인 iConnect Access를 사용하면 의료 서비스 제공업체는 기업 및 확장된 치료 팀 전체에서 의료 영상 데이터를 취합, 교환 및 액세스할 수 있습니다.

이미 수백 개 시설의 직원들이 의료 이미지 공유 및 관리를 위해 iConnect Access를 사용하고 있는 상황에서 이는 3D 프린팅 기능을 추가하기 위한 이상적인 플랫폼이었습니다. Ricoh USA의 적층 제조 혁신 및 전략 담당 이사인 Ryan Hess는 "iConnect Access는 3D 프린팅 워크플로우를 가능하게 하는 방사선학과, 수술팀, 프린팅 기술자 간의 상호 운용성을 제공합니다."라고 말합니다. "통신은 물론 각 영역에 있는 이미징 데이터를 전달하는 기능도 제공합니다."

Watson Health와 Ricoh USA의 파트너십은 3D 프린팅 워크플로우와 대화형 이미지 분할을 지원하여 iConnect Access를 개선하기 위한 소프트웨어 개발 프로젝트에서 시작되었습니다. "iConnect Access는 자동화를 세분화에 적용할 수 있는 토대 위에 구축되었으며, Watson Health는 현재 존재하는 자동화를 더욱 발전시키기 위해 최선을 다하고 있습니다."라고 Hess는 말합니다.

협업은 두 차례의 IBM Design Thinking 워크숍을 통해 시작되었으며, 이 워크숍에서는 iConnect Access 기능과 3D 프린팅 워크플로우를 위해 추가해야 할 사항에 대한 인사이트를 제공했습니다. 워크숍에서는 이 툴이 3D 프린팅 및 의료 팀을 연결하는 Ricoh USA의 사례 관리 포털과 어떻게 연결되는지도 결정했습니다. 모든 이해관계자는 잘 알려진 세분화 전문가와 솔루션을 사용할 의사를 포함하여 솔루션 요구 사항에 대한 정보를 제공했습니다.

"반복적인 디자인 사고(Design Thinking) 프로세스를 진행하면서 어떤 데이터가 관련성이 있는지, 어떻게 데이터를 한 곳에서 다른 곳으로 옮길 수 있는지, 그리고 그 데이터로 무엇을 할 수 있는지 탐색했습니다."라고 Hess는 말합니다. "Watson Health 팀은 상호 운용성을 이해하고, Ricoh 팀은 상호 운용성을 실제 결과물로 전환하는 방법을 이해했기 때문에 서로 잘 협력할 수 있었습니다." 세션을 마무리하면서 개발자들에게는 세부 요건 문서가 전달되었습니다.

Ricoh USA와 Watson Health 개발팀 간에는 주고받는 과정을 통해 파트너십이 계속해서 강력해졌습니다. "Watson Health 소프트웨어 개발자와 제품 관리자가 우리에게 필요한 것을 정확히 구축하기 위해 취한 협업적 접근 방식을 인정하는 것이 중요하다고 생각합니다."라고 Turner는 말합니다. "매우 성공적인 광범위한 프로세스였습니다."

이 프로젝트의 결과로 3D 프린팅 해부학 모델을 간단하고 정확하며 쉽게 개발, 설계 및 제작할 수 있는 통합 엔드투엔드 워크플로우 솔루션인 RICOH 3D for Healthcare가 탄생했습니다. RICOH 3D for Healthcare를 사용하면 전국의 의료 서비스 제공업체가 환자별로 조직 및 뼈를 표현하는 방법을 개발할 수 있습니다. 실제와 같은 복제본은 임상의가 해부학 내부를 확인하여 환자의 요구 사항을 더 잘 파악할 수 있도록 도와주는 물리적 시뮬레이터 역할을 합니다. 이러한 3D 프린팅 복제본은 진단/치료 목적이 아닌 용도로 사용됩니다. 이미 iConnect Access를 사용하고 있는 병원은 간단히 업그레이드하여 FDA 510(k) 승인을 받은 3D 이미지 분할 및 워크플로우 기능을 활성화할 수 있습니다. 다양한 기능을 통해 의사는 환자 이미지를 원하는 사양에 맞게 편집할 수 있습니다.

이 툴은 분할이 완료되면 3D 인쇄 파일을 Ricoh USA 케이스 관리 및 워크플로우 포털에 전달하고, 이를 생의학 엔지니어가 인계받습니다. 이들의 작업에는 모델 설계를 마무리하고 모든 결정을 문서화하기 위해 의사와 의사소통하는 것이 포함됩니다. 모델이 상당히 다양할 수 있으므로 이 단계는 매우 중요합니다. 예를 들어, 의사는 종양이 눈에 잘 띄도록 빨간색으로 칠하거나, 실제 장기를 시뮬레이션하기 위해 다양한 유연성을 가진 재질을 사용하거나, 모델을 반으로 잘라 내부를 노출하도록 요청할 수 있습니다.

다음으로 임상의는 iConnect Access 뷰어에서 작업 이미지를 검토합니다. "이것은 매우 중요합니다."라고 Turner는 설명합니다. "이미 사용하고 있는 툴이기 때문입니다." 승인된 디자인은 인쇄 및 품질 관리를 위해 3D 제조로 전달된 다음 의료 시설로 배송됩니다.

Ricoh와 Watson Health는 오늘날의 자동화를 더욱 높은 기능으로 발전시키기 위해 함께 노력한다는 직접적인 공통점을 가지고 있습니다. 이를 통해 의료 분야에서 3D 프린팅에 대한 접근의 민주화 시대를 열 수 있을 것입니다. Ryan Hess 국장 Ricoh USA, Inc. 적층 제조 혁신 및 전략
성공적인 협업과 비전 공유

파트너십을 검토하면서 Ricoh USA 경영진은 Watson Health에 높은 점수를 주었습니다. 이 협업은 Ricoh USA가 신뢰할 수 있고 강력한 솔루션을 통해 의료 분야의 3D 진입을 시작하는 데 도움이 되었습니다. 개발은 코로나19 봉쇄 조치 시기와 겹쳤음에도 불구하고 시작부터 완료까지 1년이 채 걸리지 않았습니다. 또한 iConnect Access에 추가된 대화형 3D 프린팅 기능 및 작업 흐름은 이미 이 도구에 의존하고 있는 의료 전문가들의 호응을 얻을 가능성이 높습니다.

"Ricoh와 Watson Health는 오늘날의 자동화를 더욱 높은 기능으로 발전시키기 위해 함께 노력한다는 직접적인 공통점을 가지고 있습니다."라고 Hess는 말합니다. "이를 통해 의료 분야에서 3D 프린팅에 대한 접근의 민주화 시대를 열 수 있을 것입니다."

새로운 서비스 홍보를 돕기 위해 Watson Health는 Ricoh USA와 인쇄물 및 직접 솔루션을 공동 마케팅하고 있습니다. 두 회사의 담당자들은 무역 박람회에 참석하고 부스에서 iConnect Access와 3D 프린팅 서비스를 시연합니다.

Turner는 "의료기기 제조에 뛰어드는 것은 Ricoh에게 새로운 시도입니다."라고 말했습니다. "Watson Health와의 파트너십의 이점은 우리가 하려는 일에 대한 깊은 이해입니다. 전반적으로 Watson Health에서의 경험은 비즈니스 파트너와 함께한 최고의 경험 중 하나입니다."

Hess도 이에 동의하며 Watson Health 이미징 팀의 협업과 협조에 감사를 표했습니다. "이러한 기술이 어떻게 사회를 개선할 수 있는지 보고 이를 따르는 그들의 비전을 높이 평가합니다."라고 그는 말합니다. "우리는 이를 달성하기 위해 발맞춰 나아가고 있으며, 장벽이 있을 때 삶을 개선하려는 우리의 사명은 이를 극복하는 데 도움이 됩니다. 정말 멋진 여정이었습니다."

Ricoh USA, Inc. 로고
Ricoh USA 소개

미국 펜실베이니아주 엑스턴에 본사를 둔 Ricoh USA(ibm.com 외부 링크)는 정보 관리 및 디지털 서비스 회사입니다. 디지털 혁신을 지원하고 비즈니스 성과를 최적화하도록 설계된 인쇄 및 이미징 솔루션의 선도적인 공급업체입니다. Ricoh USA는 도쿄에 본사를 둔 Ricoh Group의 일부이며, 2021년 전 세계적으로 약 151억 달러의 매출을 기록했습니다.

IBM Watson Health 소개

Watson Health는 의료 산업을 위한 데이터, 분석 및 기술 파트너입니다. IBM의 혁신과 Watson의 인텔리전스를 바탕으로 더욱 스마트한 의료 에코시스템 구축을 지원하기 위해 최선을 다하고 있습니다. Watson Health는 고객 및 파트너와 협력하여 전 세계 사람들이 더 간단한 프로세스, 더 나은 치료 인사이트, 더 빠른 혁신, 더 나은 경험을 달성할 수 있도록 지원합니다.

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법률

ICA-40457 Rev 1.0

 

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2022년 1월 미국에서 제작.

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