3D Sleep의 적층 제조 방식 치과용 보철물로 환자들이 안전하고 편안하게 잠들 수 있습니다
3D Sleep은 코골이, 수면무호흡증, 이갈이 치료용 구강장치의 제작 방식을 재정의하는 호주 선도적인 치과 수면 의학 기업입니다. 신뢰성 있고 편안하며 임상적으로 우수한 치과 수면 장치에 대한 수요 증가에 부응하기 위해 설립된 이 회사는 초기부터 수작업으로 제작되는 기존 아크릴 장치의 한계를 인식했습니다. 이러한 공정은 속도가 느리고 일관성이 없었으며 개별 기술자의 숙련도에 크게 의존하여 확장성을 제한하고 종종 편안함이나 내구성을 희생시키는 경우가 많았습니다.
이러한 장벽을 극복하기 위해 3D Sleep은 EOS 시스템과 생체 적합성 나일론을 활용한 첨단 적층 제조(AM) 기술을 도입했습니다. 이는 정밀성, 일관성, 확장성을 확보하는 동시에 장치의 강도, 품질, 착용감 및 환자 결과를 획기적으로 개선하는 중대한 진전을 이루었습니다.
3D 프린팅으로 전환하기로 결정했을 때, EOS는 가장 잘 알려져 있고 신뢰할 수 있는 공급업체로 두각을 나타냈습니다. 일관되고 고품질의 의료 기기 생산에 필수적인 높은 정밀도와 부품 재현성을 제공했기 때문입니다.
3D Sleep 공동 디렉터, 켄 리 박사
도전 과제
전통적인 아크릴 MAS 제작은 상당한 어려움을 안고 있었습니다. 이 공정은 전적으로 기술자들의 수작업으로 이루어졌으며, 개인의 기술에 크게 의존했습니다. 매우 숙련된 기술자조차 하루에 3~4개의 보철물만 제작할 수 있었습니다. 3D Sleep의 공동 디렉터인 켄 리 박사는 "기존 아크릴 방식으로는 실력이 뛰어난 기술자라도 하루에 3~4개만 제작할 수 있었습니다. 이는 개인 기술에 크게 의존하는 소규모 공정으로, 적층 제조를 도입하기 전까지 성장 가능성을 제한했습니다"라고 설명합니다. 이러한 제한된 생산량은 확장성을 심각하게 저해했으며 다수의 치과 기공사 채용을 필요로 했습니다. 아크릴 자체는 어려운 타협을 강요했습니다: 편안함을 위한 얇은 두께는 장치가 쉽게 깨지도록 만들었고, 내구성이 좋은 두꺼운 장치는 환자의 편안함과 순응도를 저하시켰습니다.
파절은 주요 문제점으로, 매일 환자들의 불만을 유발하고 부품이 떨어져 나가거나 드물게 삼키거나 흡입되는 등 잠재적 안전 위험을 초래했습니다. 상당수 환자들은 3년 이내에 아크릴 장치를 파절시켰습니다. 이러한 파손 처리에는 상당한 진료 시간이 소요되었으며, 치과의사들은 하루의 절반을 파손된 장치를 가진 환자들을 진료하는 데 할애해야 했습니다. 3D Sleep의 공동 디렉터인 샘 탈피스 박사는 "EOS 기술로 제작된 내구성 있는 나일론 장치로 전환하기 전에는 매일 아크릴 부품 파손에 대한 환자 불만 전화가 걸려왔습니다. 이제 그 문제는 완전히 해결되었습니다"라고 회상합니다.
작업 흐름 또한 번거로웠는데, 물리적 모형을 실험실로 배송하고, 석고 모형이 굳는 데 하루가 소요되며, 아크릴 분말과 액체를 사용하는 복잡한 생산 공정이 포함되었습니다. 게다가 분실되거나 손상된 아크릴 장치를 교체하려면 수작업 과정을 처음부터 다시 시작해야 했으며, 수작업으로 처리된 아크릴 내 경화되지 않은 단량체에 대한 생체 적합성 문제도 잠재적으로 존재했습니다.
솔루션
3D Sleep의 작업 흐름은 완전히 디지털화되었으며, 이는 물리적 모형 제작의 필요성을 대체하는 전자 방식으로 실험실로 전송되는 구강 내 스캔부터 시작됩니다. 기술자들은 CAD 소프트웨어를 활용해 장치를 설계하며, 이는 수작업 제작 대비 설계 처리량을 크게 향상시킵니다. 설계 완료 후 디지털 파일은 3D 프린팅을 위해 EOS 시스템으로 전송됩니다. "3D 프린팅으로 전환하기로 결정했을 때, EOS는 가장 잘 알려져 있고 신뢰할 수 있는 공급자로 두각을 나타냈습니다. 일관되고 고품질의 의료 기기 생산에 필수적인 높은 정확도와 부품 재현성을 제공했죠."라고 이씨는 말하며, 올바른 기술 파트너 선택의 중요성을 강조했습니다.
후처리 과정에는 환자의 치아를 3D 프린팅한 모형에 나일론 교정 장치를 장착하고 미세 조정을 가하는 작업이 포함됩니다. EOS 기술의 정밀도와 일관성 덕분에 시간이 지남에 따라 이러한 조정 작업은 최소화되었습니다. 디지털 모형을 통해 손실되거나 손상된 장치를 저장된 파일에서 신속하게 재생산할 수 있어 공정 재시작 없이도 원활한 재제조가 가능합니다.
새로운 생산 방식은 환경적·운영적 측면에서도 뚜렷한 이점을 제공했습니다. 복잡하고 노동 집약적인 아크릴 작업 흐름을 대체하여 재료 낭비를 줄이고 처리 시간을 단축하는 더 깨끗하고 효율적인 공정으로 전환했습니다. EOS 적층 제조 기술을 디지털 생태계에 통합함으로써, 3D Sleep은 의료진과 환자 모두에게 탁월한 품질, 편안함, 성능을 제공하는 확장 가능하고 신뢰할 수 있으며 미래에 대비한 솔루션을 구축했습니다.
결과
EOS 기술 도입으로 상당한 개선이 이루어졌습니다. 나일론으로의 전환은 장치 두께를 아크릴의 2~3mm에서 0.5~1mm로 크게 줄여 강도나 내구성을 희생하지 않으면서도 더욱 편안한 착용감을 제공했습니다. 3D Sleep은 내구성이 뛰어나면서도 환자에게 매우 편안한 장치를 동시에 구현함으로써 기존 아크릴의 타협점을 극복했습니다. 이는 환자의 순응도와 삶의 질을 획기적으로 향상시켰습니다. 특히 보철물 파손이라는 만성적 문제가 사실상 사라졌습니다. 매일 발생하던 파손 불만과 수리에 소요되던 진료 시간이 사라졌으며, 수천 개의 보철물 중 연간 극소수만 실제 파손 사례가 발생했습니다. 이는 환자 안전성과 신뢰도를 크게 향상시켰습니다.
디지털 워크플로우는 작업을 간소화하여 기술자들이 더 많은 설계 물량을 처리할 수 있게 했으며, 물리적 몰드와 수동 아크릴 작업과 관련된 지연 및 혼란을 제거했습니다. 탈피스는 "수작업으로 보철물을 제작하는 매우 노동 집약적이고 지저분한 과정과 비교할 때, 우리의 EOS 기반 생산은 훨씬 더 깔끔하고 효율적인 디지털 작업입니다"라고 요약합니다. 저장된 디지털 파일로부터 보철물을 쉽게 재제작할 수 있는 능력은 처음부터 시작하는 것에 비해 상당한 효율성 향상을 가져왔습니다. EOS FORMIGA P 110 시스템의 일관된 정확성과 재현성은 부품 품질과 적합성을 보장하여 조정 시간을 단축시켰습니다. 적층 제조(AM)는 3D Sleep의 통합 모델에 핵심이 되어 홍콩, 뉴질랜드, 싱가포르 등 해외 시장으로의 성장과 확장을 지원하고 있습니다.
전통적인 아크릴 방식으로는 뛰어난 기술자라도 하루에 세 네 개 정도의 장치만 제작할 수 있었습니다. 이는 개인의 기술에 크게 의존하는 소규모 공정으로, 적층 제조를 도입하기 전까지 우리의 성장 가능성을 제한했습니다.
3D Sleep 공동 디렉터 켄 리 박사
결과 요약:
- 가전제품 파손을 사실상 없애 환자 불만과 긴급 수리를 크게 줄였습니다
- 기기의 두께를 0.5~1mm로 줄여 강도를 저하시키지 않으면서 환자 편의성을 향상시켰습니다.
- 간소화된 디지털 워크플로로 복잡한 수동 프로세스를 대체하고 더 빠른 처리 시간을 가능하게 합니다
- 기술자당 설계 처리량 증가로 인원 증원 없이도 실험실 확장 가능
- 저장된 디지털 파일을 통해 신속하고 규정을 준수하는 재제조 가능
- EOS 3D 프린팅의 일관된 정확성 덕분에 피팅 시 조정 시간이 단축됩니다.
"EOS 시스템에 나일론을 적용함으로써 마침내 양쪽 장점을 모두 확보할 수 있었습니다. 환자에게 매우 편안하면서도 동시에 내구성이 뛰어난 장치를 제작할 수 있게 되어, 아크릴 사용 시 필요했던 기존 타협점을 극복했습니다."
3D Sleep 공동 디렉터 켄 리 박사
EOS 기술로 제작된 내구성 나일론 기기로 전환하기 전에는 아크릴 부품 파손에 대한 환자 불만 전화가 매일 걸려왔습니다. 이제 그 문제는 완전히 해결되었습니다.
3D Sleep 공동 디렉터 샘 탈피스 박사
간략한 회사 소개
3D Sleep은 호주 치과 수면 의학 전문 기업으로 전문 고급 구강 장치의 설계 및 생산을 전문으로 합니다. 무호흡증, 그리고 이갈이를 위한 첨단 구강 장치의 설계 및 생산을 전문으로 합니다. 디지털 워크플로우와 적층 제조의 통합을 통해 3D Sleep은 내구성과 편안함을 갖춘 장치를 제공하여 환자 안전과 임상의 효율성을 향상시킵니다.
추가 정보: https://3dsleep.com.au/
