A Construction of the Multistep Optimal Three-Dimensional Finite Elements for the Mandible Structure Analysis

하악 구조체 분석을 위한 다단계 최적 3 차원 유한 요소 형성

For the medical analysis of the three-dimensional structure such as the mandible, it is necessary to reconstruct the structure into the finite number of analyzable elements. The information of the three-dimensional structure can be obtained from the cross-sections of the magnetic resonance image (MRI). A region corresponding to the structure is extracted from the inner part of the cross- section. By the triangulation of the sampled cross-section image, two-dimensional finite elements are generated. Three-dimensional finite elements are constructed by matching the two dimensional finite elements each other in space. In this paper a construction method of the optimal three-dimensional finite elements has been suggested, which uses the adjacent information abstracted from the triangulated two-dimensional finite elements. The elements are classified into the identical property sets by using the adjacent information of the traingulated two-dimensional elements. After applying the multistep matching algorithm to the classified two-dimensional finite elements, the optimal three-dimensional finite elements can be construccted. By analyzing the constructed finite elements, it is possible to get much more useful medical information about the three-dimensional struture of mandible.

하악골(mandible)과 같은 3 차원 구조체에 대한 의학적 분석을 위해서는 구조 체 를 분석 가능한 유한 개의 요소로 재구성해야 한다. 3 차원 구조체에 대한 정보 는 2 차원 MRI 횡단면을 통해 얻을 수 있다. 횡단면에서 구조체에 해당하는 부위 를 추출한다. 추출된 부위에 삼각 분할을 적용하여 2 차원 유한 요소를 생성한다. 분할된 2차원 유한 요소들을 공간상에서 서로 매칭(matching)하여 3 차원 유한 요소를 형성할 수 있다. 본 연구에서는 분할된 2 차원 유한 요소들이 지닌 인접 정보 특성을 통해 최적 3 차원 유한 요소를 형성한는 기법을 제안한다. 삼각 분할된 2 차원 유한 요소들이 지닌 인접 정보에 의해 동일 특성을 같는 요소들로 분류한다. 분류된 2 차원 요소 들에 다단계 매칭 알고리즘을 적용하여 최적의 3 차원 하악골 구조체에 대한 다양 한 의학적 정보를 획득할 수 있다.