초록 ▼

□연구개요
○ 웨어러블 증강현실 기술을 성형외과 수술에 접목할 수 있는 방안을 모색하여 실제 수술에 적용할 수 있는 플랫폼을 구축
- 증강현실과 웨어러블 장치의 원리와 기술 개념 이해
- 의학적 응용과 수술에 사용되는 기술 검토 및 성형외과 영역에 적용가능성 확립
- Markerless image registration 개선 방안 연구
- 안면골 CT 모델링 시각화
- 3D CT 모델링 홀로그램의 환부 정합 기술 개발 및 real-time in situ AR 구현
- Wearable AR dev

□연구개요
○ 웨어러블 증강현실 기술을 성형외과 수술에 접목할 수 있는 방안을 모색하여 실제 수술에 적용할 수 있는 플랫폼을 구축
- 증강현실과 웨어러블 장치의 원리와 기술 개념 이해
- 의학적 응용과 수술에 사용되는 기술 검토 및 성형외과 영역에 적용가능성 확립
- Markerless image registration 개선 방안 연구
- 안면골 CT 모델링 시각화
- 3D CT 모델링 홀로그램의 환부 정합 기술 개발 및 real-time in situ AR 구현
- Wearable AR device (Hololens)를 이용한 AR-guided surgery platform 개발

□연구 목표대비 연구결과
○ 증강현실과 웨어러블 장치의 원리와 기술 개념 이해
- 스마트폰 기반 증강현실 컨텐츠 제작 툴 적용
- 모바일 기반 증강현실 장치 중 wearable(HMD)과 handheld(smart phone) 테스트
○ 의학적 응용과 수술에 사용되는 기술 검토 및 성형외과 영역에 적용가능성 확립
- 안면골 골절, 유방 수술, 천공지 피판 수술에 적용가능성 임상적 평가
- 특징점 검색(matching) 및 추적(tracking)에 안면부가 용이할 것으로 분석
- 안면골 CT의 DICOM 확장자를 OBJ로 변환 (InVesalius) 테스트 및 정확성 평가
- Horizontal 기준면 3D 모델링 프로그램(3Ds max)에서 객체로 활용가능성 평가
○ Wearable AR device (Hololens)를 이용한 AR-guided surgery platform 개발
- 안면골 3D CT 모델을 홀로그램으로 시각화하여 Hololens상에서 최적화 구현
- CT 모델링 환부에 정합 기술 및 수술 안정성 강화 제어 기술(제스쳐 컨트롤) 개발
- 3점(두 눈, 턱끝) 기준 Markerless image registration 방법 개발
- 수술대에 marker 위치 지정하는 marker-based image registration 방법 개발
- 안면인식 모듈 적용하여 홀로그램 안면부 정합 강화기술 개발
- 증강현실 기술 기반 수술가이드 시스템 개발 및 임상 적용

□연구개발결과의 중요성
○ 2차원으로 제공된 정보를 이용하여 3차원적 수술을 하는데 머물렀던 현재 수술의 패러다임을 전환
○ 증강현실 기술에 기반하여 3D로 구현된 환자의 임상 사진, 해부학 구조 및 영상학적 검사 이미지 등이 환부에 정합된 영상을 수술 중에 실시간 제공
○ 수술의 정확도 향상, 효율성 증대, 수술 결과의 예측, 수술 결과의 개선에 기여
○ 중장기적으로 Interactive navigation 역할 기대
○ 의료산업의 경쟁력을 높이는 기술로 발전 가능
○ 수술의 통합적 영상가이드 시스템 기술의 부가가치 향상
○ 미래에 도래할 로봇 수술의 기반 기술 마련

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발 목표 ... 4
• (2) 연구개발의 필요성 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) 1년차(2018.03.01 - 2018.08.31): 증강현실과 웨어러블 장치의 원리와 기술 개념 이해 ... 5
• (2) 2년차(2018.09.01 – 2019.02.28): 의학적 응용과 수술에 사용되는 기술 검토 및 성형외과 영역에 적용가능성 확립 ... 8
• (3) 3년차(2019.09.01 - 2020.08.31) Wearable AR technology를 이용한 AR guided surgery platform의 구축 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 21