초록 ▼

연구개요
이 연구는 악안면보철 환자의 맞춤형 삼차원 컴퓨터 모형 개발과 이를 이용한 시뮬레이션을 포함함.
연구 1년차에는 환자의 컴퓨터단층촬영자료를 이용하여 자료의 구획화를 포함하는 컴퓨터 모형을 완성하고 하악의 운동학 연구를 시행함. 구획화 과정은 상용프로그램을 사용하여 시행함. 골조직과 치아 등 경조직 부분은 컴퓨터 단층촬영 이미지를 구획화 프로그램에 불러들여 골조직의 형상정보에 대한 요소를 제작함. 근육, 건 등 연조직의 구획화도 시행함. 요소형성프로그램을 사용하여 이미 제작된 형상정보요소를 기반으로 사면체 또는

연구개요
이 연구는 악안면보철 환자의 맞춤형 삼차원 컴퓨터 모형 개발과 이를 이용한 시뮬레이션을 포함함.
연구 1년차에는 환자의 컴퓨터단층촬영자료를 이용하여 자료의 구획화를 포함하는 컴퓨터 모형을 완성하고 하악의 운동학 연구를 시행함. 구획화 과정은 상용프로그램을 사용하여 시행함. 골조직과 치아 등 경조직 부분은 컴퓨터 단층촬영 이미지를 구획화 프로그램에 불러들여 골조직의 형상정보에 대한 요소를 제작함. 근육, 건 등 연조직의 구획화도 시행함. 요소형성프로그램을 사용하여 이미 제작된 형상정보요소를 기반으로 사면체 또는 육면체 요소를 제작함. 경조직과 연조직 구조물들을 개별 골, 근육, 인대, 점막 등 구조물 별로 분리하여 컴퓨터 모형을 완성함. 완성된 모형은 악안면영역 컴퓨터 시뮬레이션을 위한 JAVA 기반 연구용 플랫폼으로 불러들여 근육을 부착함. 선 근육 과 유한요소 근육 두 가지를 생성한 뒤 근육의 단면적을 이용하여 최대수축력을 구하고 이전 근전도 연구를 기반으로 활성화 하여 하악운동학 연구를 수행함. 연구 2년차에는 제작된 컴퓨터 모형을 이용하여 동적연구를 시행함. 선근육과 유한요소근육을 사용하여 측두하악관절에 대한 연구와 범인두폐쇄의 동적분석을 시행함. 측두하악관절에 대한 연구에서는 해부학적으로 변화가 있는 모형의 기능 운동 시 측두하악 디스크 및 인접 조직에 발생하는 응력변화를 분석함. 범인두폐쇄의 동적분석은 구개범인두폐쇄의 패턴변화를 결정하는 근육의 수축을 분석하고 구개범인두폐쇄의 패턴변경이 가능한 지 분석함. 연구 3년차에는 제작된 컴퓨터 모형을 응용하여 가상교합기 구현에 관한 연구를 시행함. 또한 환자들의 수술 전 진단, 치료계획 시 기능 손상 정도의 예측, 수술 후 재활 단계에서 사용되는 보철물과 재건 수술의 예후 및 결과 평가 등에 환자 맞춤형 컴퓨터 모형을 사용함. 근육 수축으로 기능운동을 재현하고 결손환자에 사용되는 악안면 보철물에 미치는 영향을 분석함.

연구 목표대비 연구결과
악안면보철치료를 받은 환자들의 보철치료의 결과예측을 위한 삼차원 컴퓨터 모형 제작과 그 응용을 목표로 수행되었음. 연구수행 결과는 다음과 같음.
1) 피험자의 컴퓨터단층촬영정보 및 구강스캐너 및 인상채득 후 제작된 모형에서 만들어지는 구강 내 형상정보를 이용한 악안면영역의 모형제작방법을 확립하였음.
2) 근육의 기계적 반응을 반영한 수축요소, 평행스프링요소, 종적스프링요소로 구성된 선기만 근육의 사용법을 3차원 생체역학 컴퓨터플랫폼인 artisynth에서 확립함.
3) 근육의 외형을 재현할 수 있으면서도 선기반 근육의 물성을 표현할 수 있는 유한요소 근육 및 근섬유 생성방법을 3차원 생체역학 컴퓨터플랫폼인 artisynth에서 확립함.
4) 악안면 영역에서 복잡한 구조를 이루고 있고 운동메커니즘이 복잡한 구개범인두폐쇄의 모델링 및 시뮬레이션을 실시함.
5) 상용프로그램을 이용한 다양한 악안면 결손상태 및 전통적 또한 임플란트를 사용한 보철물의의 모델링과 이를 이용한 시뮬레이션을 시행함.

연구개발결과의 중요성
이 연구의 결과로 복잡한 해부학적 구조를 가지는 악안면 영역의 상세한 컴퓨터 모델링을 완성하였음. 개별 환자의 컴퓨터 단층촬영 영상 자료와 구강 내 스캔자료를 사용하여 현재까지 개발되었던 컴퓨터 모델보다 더 정교한 컴퓨터 모형을 제작하였음. 유한요소를 사용하여 근육모델링을 완성하였음. 실제와 유사한 결과를 가져올 수 있는 유한요소 근육을 사용하여 향후 인체모델링의 연구에서 실제 현실의 현상과 비슷한 상황을 재현하였음. 이 연구에서 개발되는 상세한 해부학적 형태를 갖는 컴퓨터 모형은 운동학적 연구 뿐 아니라 향후 한국인의 발음 분석에 사용될 수 있음. 또한 두경부 해부학을 공부하는 학생, 학자 그리고 임상가들에게 교육용 모형으로 사용될 수 있음. 연구결과는 CAD/CAM을 이용한 치과보철학 치료에 직접적 영향을 끼칠 것으로 예상됨.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1 피험자의 컴퓨터단층촬영정보 및 구강스캐너 및 인상채득 후 제작된 모형에서 만들어지는 구강 내형상정보를 이용한 악안면영역의 모형제작방법을 확립하였음 ... 4
• 2.2 근육의 기계적 반응을 반영한 수축요소, 평행스프링요소, 종적스프링요소로 구성된 선기반 근육의 사용법을 3차원 생체역학 컴퓨터플랫폼인 artisynth에서 확립함 ... 4
• 2.3 근육의 외형을 재현할 수 있으면서도 선기반 근육의 물성을 표현할 수 있는 유한요소 근육 및 근섬유 생성방법을 3차원 생체역학 컴퓨터플랫폼인 artisynth에서 확립함 ... 5
• 2.4 악안면 영역에서 복잡한 구조를 이루고 있고 운동메커니즘이 복잡한 구개범인두폐쇄의 모델링 및 시뮬레이션을 실시함 ... 5
• 2.5 상용프로그램을 이용한 다양한 악안면 결손상태 및 전통적 또한 임플란트를 사용한 보철물의의 모델링과 이를 이용한 시뮬레이션을 시행함 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10