뇌혈관 3D 프린팅 by Form 1 3D 프린터!

수리된 Form 1 3D 프린터의 능력치를 확인하기 위해 좀 하드코어한 3D 모델링 파일을 출력해보았습니다. 사실 오래전부터 준비해온 파일인데, Form 1이 고장나는 바람에 컴퓨터 하드 안에 묵혀놓고만 있었지요.

바로 저희 어머니의 뇌혈관 3D 모델링 파일입니다. MRI(자기공명영상)를 촬영할 때 조영제를 혈관주사함으로써 다른 조직보다 혈관을 더 잘 관찰할 수 있게 촬영하는 방법이 MRA(Magnetic resonance angiography, 자기공명혈관조영술)인데, 이 데이터를 기반으로 어머니의 뇌혈관을 3D 모델링하였습니다.

즉, 저희 어머니의 뇌혈관 데이터를 기반으로, 3D 프린팅에 적합하도록 전체 혈관 두께를 키우는 작업과 3D 프린팅에 적합하지 않은 너무 가느다란 혈관과 구조의 수정 등의 추가 작업을 통해 3D 모델링 파일을 완성하였습니다.

최종 완성된, 어머니의 뇌혈관 3D 모델링입니다. 세울 수 있도록 받침도 추가했지요ㅎ

여기에 서포트를 추가하면..

이렇게 됩니다;; 모델 자체의 예상 레진 소모량은 대략 10ml인데, 서포트가 추가된 예상 레진 소모량은 130ml더군요;; 레진이 아깝긴 했지만.. 출력을 강행했습니다.

Formlabs의 Clear Resin으로 layer thickness 100 마이크론으로 출력하였으며, 출력시간은 대략 4시간 30분 정도였습니다.

출력한 뒤 세척 직후의 사진입니다. 매우 안타깝게도 출력 도중에 레진이 다 떨어져서 윗부분이 완전히 출력되지 않았습니다;; 꽤 잘 출력된 것 같아 두근두근하였으나 아직 서포트 제거 전이라 확실히 잘 뽑혔는지 확인할 수는 없는 상태였습니다.

출력되지 않은 윗부분을 따로 잘라내어 출력한 모습입니다. 이걸 보고 느꼈습니다.

'아.. Form 1 수리가 잘되었구나!'

부푼 마음을 안고 서포트를 제거했습니다. 워낙 가느다란 혈관 모형이다보니 조심조심 서포트 제거하느라 서포트 제거하는데만 2시간 걸리더군요;;

서포트를 제거한 뒤의 모습입니다.

예전 고장나기 전 Form 1의 정밀도를 다시 보는 것 같아 기분이 좋았습니다ㅎ

성공적인 수리가 이루어졌음을 느끼며, 이렇게 잘 수리해준 Formlabs에게 새삼 감사한 마음도 들더군요. 물론 수리에서 받는데까지 2달이 걸리긴 했지만 말입니다.

1200방 Mr.서페이서 도포 후 Mr.컬러스프레이의 메탈릭 레드로 도색한 뒤 Mr.수퍼 클리어 gross 타입으로 마감하여 완성한 모습입니다.

Circle of Willis 부분입니다. 이 부분은 뇌혈관 중 Anterior cerebral artery, Anterior communicating artery, Internal carotid artery, Posterior cerebral artery, Posterior communicating artery로 만들어지는 원형 구조를 총칭하는 말인데요, 화살표로 표시된 부분을 자세히 보시면 Posterior communicating artery 부분이 빠져있습니다. 아무래도 Posterior communicating artery가 작고 수평으로 주행하여, MRA를 찍을 때 촬영하는 수평면과 수평면 간격 사이로 누락된 것이 아닐까 생각합니다.

앞쪽의 Anterior cerebral artery 부분입니다. 출력 중간에 레진이 다 떨어져서 출력되지 못했던 부분을 추가 출력하여 붙인 부분이지요.

각각의 middle cerebral artery 부분에서 이어지는 혈관들의 모습입니다.

internal carotid artery, basilar artery 그리고 2개의 vertebral artery부분입니다.

3D 프린팅하는 과정을 타임랩스로 편집한 동영상입니다.

오늘은 저희 어머니의 뇌혈관 MRA 데이터를 기반으로 만든 뇌혈관 구조를 Form 1 3D 프린터를 이용하여 출력해보았습니다. 이로써 Form 1은 잘 수리가 되어 왔음을 확인할 수 있었습니다.

Form 1도 왔으니 이제 미뤄놨었던 프로젝트들을 하나하나 꺼내봐야겠습니다. 프로젝트라고 하기에는 거창하지만, 이전부터 디자인해서 만들어보고 싶었던 것들을 Form 1의 힘을 빌어 현실로 불러와야겠습니다ㅎ 시간이 얼마나 걸릴지는 모르지만..

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!

p.s. 혹시 포스팅에서 설명한 뇌혈관의 해부학적인 부분이 틀린 부분이 있으면 바로 지적해주세요~!