초록 ▼

본 연구에서는 다중 스케일 기반의 골 재형성 방법를 도입하여 전산모사의 국부화/세분화를 달성함으로써 기존 방법 대비 계산 효율을 극대화하였음. 또한, 관심영역에 대한 국부 하중을 추정함으로써 더욱 향상된 현상학적 전산모사를 달성할 수 있음. 향후 이를 기반으로 세계 최초로 인체 골격계를 대상으로 조직(tissue) 수준의 골 재형성 전산모사가 가능한 방법론을 개발하고, 임상으로의 적용을 시도하고자 함.

기존의 임상학적 접근법에서는 기술적/물리적 한계로 인해 골다공증 진단 및 예후예측이 매우 어려웠으나, 본 연구 결과를

본 연구에서는 다중 스케일 기반의 골 재형성 방법를 도입하여 전산모사의 국부화/세분화를 달성함으로써 기존 방법 대비 계산 효율을 극대화하였음. 또한, 관심영역에 대한 국부 하중을 추정함으로써 더욱 향상된 현상학적 전산모사를 달성할 수 있음. 향후 이를 기반으로 세계 최초로 인체 골격계를 대상으로 조직(tissue) 수준의 골 재형성 전산모사가 가능한 방법론을 개발하고, 임상으로의 적용을 시도하고자 함.

기존의 임상학적 접근법에서는 기술적/물리적 한계로 인해 골다공증 진단 및 예후예측이 매우 어려웠으나, 본 연구 결과를 환자 맞춤형 정보와 연계할 경우 골다공증 조기진단, 예후예측에 활용할 수 있음. 이러한 점에서 본 연구는 영상의학/정형외과/재활의학에서의 break-through형 기술이 될 수 있음. 본 연구의 성과는 기존 연구 대비 임상으로의 적용에 필요한 기술적 준비도가 매우 높고, 그 파급효과 또한 매우 클 것으로 예상함.

(출처 : 보고서 초록)

Abstract ▼

Ⅱ. Purpose and necessity of research and development
Osteoporosis is recognized as a social problem to be resolved urgently, but it is almost impossible for early diagnosis of osteoporosis in current medical imaging devices. In order to overcome this problem, this study proposes a high resolution

Ⅱ. Purpose and necessity of research and development
Osteoporosis is recognized as a social problem to be resolved urgently, but it is almost impossible for early diagnosis of osteoporosis in current medical imaging devices. In order to overcome this problem, this study proposes a high resolution method of human skeleton image based on topology optimization.

Ⅲ. Content and scope of research and development
In this study, we aimed to maximize computational efficiency compared with existing methods and to achieve further improved phenomenological computational simulation through multi-scale based bone remodeling method and local load estimation.

Ⅳ. Research and development results
Through the proposed method, images with resolution of 600μm were enhanced to 60μm resolution. The morphological indices of the three regions of interest (femoral head, femoral neck, and intertrochanteric region) were compared and found to be very similar.

Ⅴ. Plan to utilize research and development results
Based on the results of this study, it is expected that the QCT can grasp the current bone structure of the patient and provide the necessary information for bone reshaping computation through the patient's behavioral environment investigation. In addition, the risk of fracture can be grasped by quantitatively predicting changes in bone strength.

(출처 : SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 초록 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 5CONTENTS ... 6목차 ... 7제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 8 1. 연구개발의 배경 및 필요성 ... 8 2. 연구개발의 목적 ... 10제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11 1. 의료영상 하드웨어(영상기기) ... 11 2. 의료영상 소프트웨어(영상처리) ... 11 3. 골 재형성 전산모사 ... 11제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13 1. 골격계 영상 고해상화 방법 ... 13 2. 제안 방법의 적용 결과 ... 15제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 17제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 18 1. 기술적 측면 ... 18 2. 경제·산업적 측면 ... 18제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 20 1. 골재형성 전산모사 관련 ... 20 2. 영상 고해상화 관련 ... 20제 7 장 참고문헌 ... 21끝페이지 ... 22