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문제 정의
- 이션 기술 적용 사례를 소개하고자 한다. CT, MRI, X-ray 등의 의료영상자료로부터 가상휴먼의 컴퓨터그래픽 모델의 구축, 공학해석을 위한 유한 요소모델링, 근육 모델의 개발, 운동 시뮬레이션, 수술 예비계획, 가상 재활훈련 등의 예제를 통하여 그래픽모델링 및 시뮬레이션 기술을 이용하여 가상 공간상에서 생체공학 시험을 수행할 수 있는 가상 생체역학 실험실을 제안하고자 한다.
- 수술을 위해서는 보통 2차원 수술 예비계획을 수립하지만 3차원 복합기형인 경우 기존의 X-ray를 이용한 방법으로는 주어진 골절 및 기형교정을 위하여 외고 정장치를 어떻게 고정시켜야 하는지 예측하기 어렵다. 본 연구에서는 링형, 모노형, 하이브리드형 등 다양한 외고 정장치를 이용하여 골절수술 및 기형교정술 예비계획을 위한 수술 시뮬레이션을 수행하였다. 이 시뮬레이션 기술은 수술의 가 원하는 타입의 수술법, 의료기구, 수술옵션 등을 지정하게 되면 컴퓨터 그래픽시뮬레이션을 수행하고, 수술을 위해 필요한 기구의 조인트 값을 알려줄 수 있도록 구성되어 있다.
- 본기고에서는 생체공학적 연구 및 개발을 위한 영상정보 기반 생체역학 모델링 및 시뮬레이션 기술 및 적용사례에 대하여 소개하였다. 다양한 의료, 스포츠, 공학 사례에서 볼 수 있듯이 가 상 생체역 학 모델을 이용한 생체역학 해석 및 그래픽시뮬레이션은 조직, 기관, 시스템 레벨에서 생체역학 연구, 교육, 개발, 환자치료 등의 다양한 분야에 많이 적용될 수 있다.
- 본기고에서는 저자의 연구실에서 수행하였던 연구 결과를 중심으로 공학해석을 위한 의료영상정보기반 가상 휴먼의 생체역학 모델링 및 그래픽 시뮬레 이션 기술 적용 사례를 소개하고자 한다. CT, MRI, X-ray 등의 의료영상자료로부터 가상휴먼의 컴퓨터그래픽 모델의 구축, 공학해석을 위한 유한 요소모델링, 근육 모델의 개발, 운동 시뮬레이션, 수술 예비계획, 가상 재활훈련 등의 예제를 통하여 그래픽모델링 및 시뮬레이션 기술을 이용하여 가상 공간상에서 생체공학 시험을 수행할 수 있는 가상 생체역학 실험실을 제안하고자 한다.
- 이에 따라 다양한 척추고정술 방법과 임플란트의 설계가 척추체의 생체역학적 안정성에 미치는 영향이 수술의들에게 주요한 관심 대상이다. 이러한 수술 후의 척추체의 생체역학적 안정성을 예측하기 위한 흉요 추체와 척추고 정기기 의 유한요소해석용 모델을 개발하였다.
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