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발병원인 분석, 환자 맞춤형 수술 기법 시스템 구축 및 의료기기 설계를 위한 CAE 기반의 통계학적 척추 전산 모델의 개발 및 활용

Development and application of statistical finite element spine model based on CAE for etiological analysis, patients-specific surgical technique system and design of medical device

보고서 정보
주관연구기관 연세대학교
Yonsei University
연구책임자 전흥재
참여연구자 김호중 , 이연진
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2019-12
과제시작연도 2019
주관부처 과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT
등록번호 TRKO202000000126
과제고유번호 1711092107
사업명 개인기초연구(과기정통부)(R&D)
DB 구축일자 2020-07-29
키워드 컴퓨터관련공학.통계학적 척추 모델.복합재료.생체역학.전산 시술 평가.

초록

□ 연구개요
본 연구과제는 척추의 통계모델 구축을 통한 환자 맞춤형 보조기 및 임플란트의 개발과 기존 수술방법의 평가 및 새로운 수술 기법 도출에 도움이 되는 정보 및 수단을 의사에게 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 기존의 척추 모델은 생성하는데 너무 많은 시간과 수고가 들어 환자 개개인에 맞추어 구축될 수 없었고, 환자에 개개인에 적합한 의료 데이터를 얻는 것에 한계가 있었다. 따라서 환자의 상태를 정확히 진단하기 위해 근골격계 통계모델과 근골격 동역학 모델을 구축할 필요가 있고 여기서 얻은 데이터로 환자맞춤형 의료기기 및

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 연구결과 요약문 ... 2
  • 목차 ... 3
  • 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
  • 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
  • (1) 연구 데이터 구축을 위한 연령에 따른 피험자 설정 ... 4
  • (2) 해부학적 Geometry 통계 모델 구축 ... 4
  • (3) 해부학적 모델에 대한 통계학적 분석 ... 5
  • (4) Motion Capture를 통한 운동학적 데이터 수집 ... 6
  • (5) 통계 분석 및 주성분 분석을 이용한 한국인 요추의 형태 변화에 대한 연구 ... 9
  • (6) 척추 동역학 모델을 통한 역동역학 해석(IDA, Inverse Dynamics Analysis) 및 척추 근육에 대한 연구 ... 10
  • (7) 환자 맞춤형 척추 유한요소모델 생성 ... 10
  • (8) 근육력이 적용된 척추 분절의 유한요소모델을 통한 연구 ... 11
  • (9) 유한요소해석을 위한 생체 물성 도출 ... 12
  • (10) 해부학적 Geometry 통계모델의 Bi-plane X-ray 정합 기술 개발 ... 12
  • (11) 데이터 분석을 통한 척추 질환 분석 및 수술 기법 방안 ... 13
  • (12) 데이터를 통한 통계학적 척추 질환 분석 및 통계학적 유한요소 모델 수술 기법 개발 ... 13
  • (13) 환자 맞춤형 수술 기법 방안 수립 ... 15
  • (14) 환자 맞춤형 임플란트 및 보조기 설계 기법 제시 ... 16
  • 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
  • 4. 참고문헌 ... 18
  • 5. 연구성과 ... 19
  • 대표적 연구실적 ... 19
  • 끝페이지 ... 31

표/그림 (67)

참고문헌 (25)

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