초록 ▼

□ 연구개요
◦ 연구의 목적 및 목표
- 다양한 근위 상완골 골절 환자들의 사례를 분석할 수 있는 유한요소법(FEA: finite element method) 시뮬레이터 개발
- 근위 상완골 골절 수술에서 사용하는 잠긴 압박 금속판(LCP: locking compression plate) 및 내측지지 나사못(calcar screw)의 유용성을 검증
- 시뮬레이터를 개발하여 골다공증이 심한 근위 상완골 골절 환자의 잠긴 압박 금속판을 이용하는 외과적 처치의 치료 기준 제시
◦ 연구의 필요성
- 60대

□ 연구개요
◦ 연구의 목적 및 목표
- 다양한 근위 상완골 골절 환자들의 사례를 분석할 수 있는 유한요소법(FEA: finite element method) 시뮬레이터 개발
- 근위 상완골 골절 수술에서 사용하는 잠긴 압박 금속판(LCP: locking compression plate) 및 내측지지 나사못(calcar screw)의 유용성을 검증
- 시뮬레이터를 개발하여 골다공증이 심한 근위 상완골 골절 환자의 잠긴 압박 금속판을 이용하는 외과적 처치의 치료 기준 제시
◦ 연구의 필요성
- 60대 이상의 골다공증성 상완골 골절은 치료가 어렵고 합병증도 발생함
- 내측 지지 나사못을 삽입할 수 있지만 이견들이 많음
◦ 연구 개발의 내용
- 다양한 환자들의 근위 상완골 골절 부위의 유한요소해석을 위한 임상 데이터 구축
- 근위 상완골 골절을 가상으로 분석
- 잠긴 압막 금속판 및 내측지지를 비롯한 나사못의 유용성을 평가할 수 있는 유한요소해석 시뮬레이터 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
◦ 상완골 골절 임상 데이터 베이스 구축(50명의 골절 영상 자료를 수집)
◦ 60대 이상의 골다공증을 환자 4명의 데이터를 수집하여 CT 영상에서 상완골의 4개 구조를 재현한 3D 모델링으로 재구성
◦ 2가지 타입의 골절 모델 개발, 유한요소해석을 위한 Finite element model 개발
◦ 물성치, 구속 및 하중조건 등 조사, 유한요소해석 시뮬레이터 개발, 해석 및 스트레스 예측
◦ 근위 상완골 골절에서 내측지지를 비롯한 나사못의 기능과 효과를 밝혀내기 위한 유한요소해석 시뮬레이터의 개선 보완
◦ 시뮬레이터를 개발하여 골다공증이 심한 근위 상완골 골절 환자의 잠긴 압박 금속판을 이용하는 외과적 처치의 치료 기준 제시
◦ 개발된 시뮬레이터를 실제 골절 치료에 적용하도록 복합적 요소 고려하여 임상적 분석기술의 개발
◦ 국내학술대회 논문 발표 1건
원위 상완골 골절에서 근위 상완골 잠김 플레이트의 수정 사용에 대한 유한요소해석, 이정수, 김종훈, 윤용철, 김광기, 2022년 6월, 재료 및 파괴부문 2022년 춘계학술대회 (대한기계학회)
◦ SCI 등재 학술지 논문게재 1건
Jung-Soo Lee, Jong Hoon Kim, Kwang Gi Kim, Yong-Cheol Yoon, "Effect of Calcar Screw in Locking Compression Plate System for Osteoporotic Proximal Humerus Fracture: A Finite Element Analysis Study", BioMed Research International, vol. 2022, Article ID 1268774, 9 pages, 2022. https://doi.org/10.1155/2022/1268774

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
◦ 활용 계획
- 다양한 연령대의 환자들에 대한 상완골 골절 시뮬레이터를 활용하여 최적의 치료기법을 채택할 수 있음
- 최적의 치료기법의 선택으로 고정실패로 인한 2차 수술의 비용 절감
- 잠김 압박 금속판과 내측지지를 비롯한 나사못의 적용에서 스트레스 분산과 집중에 대한 분석으로 이들의 필요성에 대한 분석 가능
- 영상자료에서 3D 모델링으로 재구성하는 기법, 유한요소해석 모델링 및 시뮬레이터 개발 기술은 상완골 외에 척추, 골반, 대퇴골, 치아임플란트 등 다양한 분야로의 활용이 기대
◦ 기대효과
- 상완골 시뮬레이터의 개발의 성공은 척추나 다른 골절 등에도 활용하여 시뮬레이션 산업, 금속 보조물 제조업 등 다양한 시너지 효과를 일으킬 수 있음
- 환자 분석용 시뮬레이터 개발 회사에 기술이전 가능

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 가. 연구개발의 가치 ... 13
• 나. 산업적 가치 ... 13
• 다. 경제적 가치 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 가. 활용 분야 및 방안 ... 13
• 나. 기대 결과 ... 13
• 다. LCP의 국산화를 통한 수출 기여 ... 13
• 라. 타 연구에의 응용 및 향후 추진 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 20