사후 전산화단층촬영 혈관조영술에서 조영제 역류 방지를 위한 국산 카테터 키트 개발 = Development of a Domestic Catheter Kit for Preventing Contrast Medium Reflux in Postmortem Computed Tomography Angiography

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Postmortem computed tomography angiography (PMCTA), a subfield of forensic radiology, enables visualization of anatomical structures and vessels that are difficult to access during autopsy, thereby providing objective findings that may not be identified through conventional examination. The National Forensic Service currently performs PMCTA using the AngelBox II–WhiteAngel, a domestically developed contrast injection system; However, the catheters attached to this system rely on costly foreign products and are manufactured to the diameter of non-Korean adult body types, limiting their applicability. Additionally, the previous procedure required practitioners to manually secure the catheter to the vessel with string to prevent contrast regurgitation, creating practical inconvenience.
To address these limitations, this study developed the Protection Foley Device (PFD), a domestically manufactured catheter kit designed to accommodate diverse vessel characteristics regardless of body habitus, incorporating balloon dilation of a Foley-type catheter and a 3D-printed fixation apparatus. Performance testing of the PFD was conducted through PMCTA at the National Forensic Service in Wonju, and an interview-based survey was administered to five participants involved in the procedure. Qualitative evaluation showed high practicality, with 37 of 40 responses (92.5%) rated 5 points and 3 responses (7.5%) rated 4 points, indicating that all assessment categories scored at least 4 points. Identified modifications were subsequently addressed through additional design improvements. Future work aims to establish quantitative evaluation metrics based on the operating parameters of the AngelBox II–WhiteAngel to further enhance usability. The findings of this study may help reduce the cost of importing consumables for PMCTA, support the development of an appropriate domestic supply system, and ultimately serve as foundational data for advancing consumable products used in the field of forensic medicine in Korea.

국문 초록 (Abstract)

법의영상의학의 한 분야인 사후 전산화단층촬영 혈관조영술(Postmortem Computed Tomography Angiography, PMCTA)은 부검으로 접근하기 어려운 조직 및 혈관에 대한 해부학적 정보를 영상화할 수 있어 부검에서 인지하지 못했던 객관적인 증거를 확보할 수 있다. 현재 국립과학수사연구원에서는 자체 개발한 조영제 주입기구인 AngelBox II–WhiteAngel를 통해 사후 전산화단층촬영 혈관조영술을 시행하고 있으나, 이에 연결되는 카테터는 고가의 외국 제품에 의존하고 있어 경제적인 부담이 크고, 외국 성인의 직경 크기로 제작되어 한국인의 체형에는 적용이 제한적이다. 또한 기존에는 조영제의 역류를 방지하기 위해 시술자가 노끈을 활용하여 혈관에 직접 고정해야 하는 불편함이 존재하였다. 이에 본 연구에서는 폴리 카테터의 풍선확장술과 3D 프린팅 기반의 고정용구를 활용하여 체형에 구애받지 않고 다변적인 혈관 특성을 고려한 국산 카테터 키트인 보호 폴리 기구(Protection Foley Device, PFD)를 개발하였다. 보호 폴리 기구의 성능평가는 원주 국립과학수사연구원에서 사후 전산화단층촬영 혈관조영술을 통해 진행하였으며, 실험에 참여한 5명을 대상으로 인터뷰 기반의 설문조사를 진행하였다. 정성적 평가 결과는 총 40개의 응답 중 37개(92.5%)가 5점, 3개(7.5%)가 4점으로, 모든 항목에서 4점 이상의 높은 점수를 보이며 실용성을 검증하였다. 실험 중 확인된 수정 사항은 추가 설계를 통해 보완되었으며, 향후 AngelBox II–WhiteAngel의 설정값을 기반으로 정량적 지표를 마련하여 사용성 향상에 기여하고자 한다. 본 연구의 결과가 사후 전산화단층촬영 혈관조영술을 위한 소모품의 수입 비용을 절감하고 적합한 보급 체계를 마련하며, 나아가 국내 법의학 분야에서 사용되는 소모품 개발을 위한 기초 자료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 배경 및 필요성 1
• 2. 이론적 배경 4
• 1) 전산화단층촬영 4
• 2) 사후 전산화단층촬영 5
• 3) 사후 전산화단층촬영 혈관조영술 6
• 4) 3D 프린팅 7
• Ⅱ. 재료 및 방법 9
• 1. 카테터 제작과정 9
• 1) 실리콘 기반의 폴리 카테터 활용 9
• 2) 플랜지 아크릴 지지대 12
• 3) 원뿔대 아크릴 지지대 13
• 2. 체외 고정 기구 제작과정 14
• 1) 고리형 튜브를 활용한 노끈 고정 방식 14
• 2) 낚시바늘을 활용한 피부 침습 고정 방식 15
• 3) 걸쇠형 고무밴드를 활용한 압박 고정 방식 16
• 3. 기타 보조 용구 소개 및 제작과정 17
• 1) 안내철사 17
• 4. 3D 프린팅 고정용구 소개 및 제작과정 18
• 1) 사용된 장비 및 소재 18
• 2) 재사용 케이블 타이 고정용구 19
• 3) 칫솔 캡 고정용구 20
• 4) 볼트 결합 고정용구 21
• (1) 개발 과정 21
• (2) 볼트 수정 사항 22
• (3) 너트 수정 사항 23
• Ⅲ. 결과 24
• 1. 카테터 개발 24
• 1) 실리콘 기반의 폴리 카테터 활용 24
• 2) 플랜지 아크릴 지지대 25
• 3) 원뿔대 아크릴 지지대 26
• 2. 체외 고정 기구 개발 27
• 1) 고리형 튜브를 활용한 노끈 고정 방식 27
• 2) 낚시바늘을 활용한 피부 침습 고정 방식 28
• 3) 걸쇠형 고무밴드를 활용한 압박 고정 방식 29
• 3. 기타 보조 용구 개발 30
• 1) 안내철사 30
• 4. 3D 프린팅 고정용구 개발 32
• 1) 재사용 케이블 타이 고정용구 32
• 2) 칫솔 캡 고정용구 33
• 3) 볼트 결합 고정용구 34
• (1) 시제품 34
• (2) 볼트 수정 사항 36
• (3) 너트 수정 사항 37
• 5. 최종 키트 개발 38
• 6. 보호 폴리 기구의 성능평가 방법 41
• 1) 사체 안치 및 스카우트 전산화단층촬영 41
• 2) 대퇴동맥 및 대퇴정맥 위치 확인 42
• 3) 카테터 삽입 및 풍선확장술을 통한 고정 확인 43
• 4) 볼트 결합 고정용구 체결 방법 44
• 5) 성능평가를 위해 사용된 조영제와 관류펌프 45
• 7. 정성적 평가 47
• Ⅳ. 고찰 49
• 1. 보완 사항 51
• Ⅴ. 결론 55
• □ 참고문헌 56
• □ Abstract 61