가. MicroCT 촬영 및 3차원재구성 (1) 연구재료 : 한국인 성인 시신의 관자뼈 바위부분 - 외이도와 속귓구멍을 모두 포함하는 원뿔기둥모양의 관자뼈 바위부분을 골절기를 사용하여 분리 - MicroCT 촬영이 가능하도록 표본을 적절한 크기로 다듬기 (68 mm X 200 mm 이하) (2) MicroCT 촬영 및 2차원 단면이미지 생성 - 분리해낸 표본을 MicroCT 촬영(35 ㎛ slice thickness, 1968×1968 pixels) - Skyscan in-vivo X-ray Microtomograph, Ver. 1076 (3) CT 이미지 Segmenation ▶ 관자뼈의 연속촬영 이미지 (표본당 약 2000장)에서 귓속뼈와 고실을 포함하는 범위의 연속이미지 이외의 나머지 부분은 제외하고 선별된 각각의 이미지에서도 고실을 제외한 주변을 잘라내 이미지의 해상도는 떨어뜨리지 않고 크기만 줄인다. CT 이미지 상의 노이즈는 연구자가 직접 확인하고 보정하면 보다 선명한 3차원모델을 구현할 수 있다. (4) 의료영상이미지파일로 변환 ▶ 이미지변환 프로그램을 사용하여 의료영상이미지파일 (Digital Imaging and Communication in Medicine, DICOM)로 변환한다. (5) 3차원재구성 및 계측 - 3차원재구성 프로그램이 변환된 DICOM 파일을 인식하여 귓속뼈 및 고실 구조의 3차원재구성 - 프로그램명: Mimics - 표지점들 사이의 거리, 너비, 각도 등 다양한 항목을 3차원 모델 상에서 직접 계측 - 두 명의 연구자가 두 번씩 반복계측한 후 통계학적 분석을 수행하여 계측의 정확성과 재현성을 확인 나. 조직학적 연구방법 및 3차원재구성 ① Decalcification of temporal bone: Plank-Rychlo’s solution ② Tissue trimming ③ Dehydration and Paraffin infiltration : Tissue processor에 넣고 24시간 동안 탈수와 파라핀 침투를 시행. ④ Transverse section : 파라핀침투 시킨 표본을 5㎛ 두께로 가로절단. ⑤ Masson’s trichrome stain ⑥ 슬라이드 현미경 사진촬영 (DP70, Olympus, Tokyo, Japan) ⑦ 조직 이미지 Alignment ⑧ 3-dimenstional volume rendering using “Reconstruct” software 다. 3D 프린팅 & 수술시뮬레이션 모델 제작 ▶ 1, 2차년도 연구 결과와 MicroCT 데이터를 기반으로 여러 국내 3D 프린팅 업체와의 등자뼈절개 수술시뮬레이션 모델 제작과 특허 출허 가능성에 대한 미팅을 갖고 프린팅에 필요한 재료 및 프린팅 비용과 같은 다양한 항목들을 비교평가하여 업체를 선정하여 진행한다. ▶ 최대한 실제 환자의 상태와 수술상황을 재현하기 위해 고실 구조만 프린팅하는 것이아니라 고실을 포함하고있는 관자뼈와 그 표면을 둘러싸고있는 연부조직까지 재현하여 수술시뮬레이션 모델을 제작한다. ▶ 여러 이과분야 전문의를 만나 제작한 모델의 수술시뮬레이션 모델로서의 가능성에 대해 상의하고 평가받아 문제점들을 보완하고 특허출허 작업을 진행한다.