Customized 3D orthopedic exoprostheses for dogs with amputations and congenital malformations: a case series study

• 저자: de Souza MMN; de Lima RR; de Araújo DV; Dantas AFM; Carvalho LRRA
• 출처: - (2026)
• DOI/링크: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1854874
• 연구 계열: Topics/Animal Rehabilitation
• 투고일: 2026-04-14

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TL;DR

절단 또는 선천 기형으로 사지가 부분 소실된 개 6마리에 3D 프린팅 맞춤 외부 보조기구(exoprosthesis)를 적용한 증례 연구이다. 피부 손상이나 기계적 고장, 사용 거부 없이 모든 증례에서 이동성·안정성·삶의 질 개선이 관찰되었다.

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1. 연구 배경 및 동기

• 다루는 문제: 개의 사지 부분 절단과 선천성 사지 기형은 이동성, 생체역학, 삶의 질에 영향을 준다. 맞춤 정형 보조기구는 보행 기능을 부분 회복시키고 하중을 재분배하며 자세 안정성을 높일 수 있는 대안으로 제시된다.
• 기존의 공백 / 왜 필요한가: 3D 프린팅으로 제작한 수의 정형 보조기구의 임상 적용을 기술한 보고가 필요하다는 점이 연구 목적이다.

2. 관련 연구

• 이 논문의 위치: CT나 3D 스캔 없이 줄자·캘리퍼로 잰 신체 계측만으로 단순 원통형 모델을 만들고 PLA로 출력하는 접근을 실제 증례에 적용해 기술했다.

3. 핵심 기여

1. 절단 4례와 선천 기형 2례의 흉지·골반지에 3D 프린팅 맞춤 보조기구를 적용한 임상 증례 제시
2. 계측 기반 모델링, FDM 출력, 마감, 패딩, 압박 붕대 고정까지의 제작 절차 기술
3. 즉시 수용도를 불량/만족/양호-우수로 분류하는 정성 평가 기준 제시

4. 제안 방법론

• 전체 접근 논리: 환자별 해부학적 계측으로 디지털 모델을 만들어 FDM 방식으로 출력한 뒤 잔존 사지에 맞춰 적용하고, 임상 추적으로 기능·피부·보행을 관찰한 증례 연구이다.
• 단계:
  • 줄자·디지털 캘리퍼·자로 잔존 사지 높이, 세 부위 둘레, 직경, 말단-근위 관절 거리를 계측
  • Blender로 원통형 디지털 팬텀과 보조기구 모델을 만들고 BambuStudio로 슬라이싱, PLA로 FDM 출력
  • 지지대 제거와 연마, 아크릴 패딩·쿠션 천 내장, 미끄럼 방지 고무 밑창 부착, 압박 붕대로 고정
  • 착용 직후 수용도 평가 후 기능 적응·피부 상태·보행 안정성·내약성을 주기적으로 추적하고 보호자에게 가정 재활 지침 제공

5. 실험 설정

항목	내용
대상/재료	개 6마리(흉지 3, 골반지 3). 부분 절단 4례(외상성 3, 수술적 1), 선천 기형 2례. 혼종 5, 래브라도 리트리버 1, 체중 11.6-40 kg, 월령 9개월-13세
처리 조건	PLA 재질, 0.4 mm 노즐, 층 높이 0.2 mm, 벽 두께 1.6 mm, 50% 자이로이드 인필, 속도 200-250 mm/s, 필요 시 트리형 지지대. 추적 기간은 표에 4개월이 보이는 증례가 있음(전체 표는 발췌에서 잘림)
대조군	대조군 없음(증례 연구)
측정 방법	즉시 수용도(체중 부하, 보행, 행동 반응 기준 3단계), 기능 적응, 피부 상태, 보행 안정성, 내약성, 보조기구 조정 횟수

6. 실험 결과 분석

지표	변화(Δ)	조건 · 유의성
기기 수용 및 안전성	피부 병변, 기계적 고장, 확정적 사용 거부 없음	6례 전체
이동성·안정성·삶의 질	모든 증례에서 개선, 점진적 적응과 보행 기능 회복	정성 평가
즉시 수용도	증례 1 만족, 증례 2 불량, 증례 3 양호 등으로 분류됨	표 2 일부만 확인 가능, 나머지 증례는 발췌에서 잘림
프로스테시스 조정 횟수	증례 1-3은 0회	표 2 일부

7. 비판적 평가

강점

• 흉지와 골반지, 절단과 선천 기형 등 다양한 증례를 포함
• 고가 영상 장비 없이 계측만으로 제작해 접근성이 높음

한계 · 의문

• 6례 증례 연구로 대조군과 정량적 보행 분석이 없음
• 보호자의 전문 물리치료 순응도가 낮아 일반적인 가정 재활 지침만 제공됨
• CT·3D 영상 없이 단순 계측 모델에 의존

8. 향후 연구 방향

• 정량적 보행 분석과 영상을 포함한 대규모 연구

9. 결론

3D 프린팅 맞춤 외부 보조기구는 사지가 소실되거나 기형인 개의 재활에 접근성 높고 개별화된 기능적 전략이 될 수 있음을 시사한다. 모든 증례에서 수용과 기능 개선이 관찰되었다.

Keywords

3D printing, exoprosthesis, canine amputation, congenital limb malformation, PLA, veterinary rehabilitation, case series

원문 그림

원문 그림 · 라이선스: cc-by