• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.455-464
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• 2004

현재 인공고관절 전치환 수술 과정의 높은 난이도 때문에 숙련된 의사의 경험에 상당히 의존하고 있는 실정이다. 비구컵과 대퇴 임플란트의 위치 선정은 수술의 성공 여부와 밀접한 관계가 있지만 아직까지는 의사의 눈대중에 의해 이루어지는 경우가 많다. 이러한 이유로 인하여 인공삽입물(비구컵, 대퇴시스템) 삽입의 정확성이 낮아서 재치환술을 해야 하는 경우가 자주 발생한다. 본 연구에서는 환자 골반골(pelvis)과 대퇴골(femur)의 3차원적인 고유 기하학적 정보를 이용하는 모사 시술을 통하여 비구컵과 대퇴 임플란트의 정확한 위치를 선정하는 방법을 결정하였다. 이를 위하여 우선 비구컵의 위치 변화에 따른 대퇴 전염각 및 대퇴 경간각의 변화 양상을 살펴보았고 또한 대퇴 임플란트의 삽입 위치에 따른 대퇴스템 경부 길이 및 대퇴스템각의 변화 양상을 조사하였다. 본 연구에서 다양한 모사 시술을 통한 기하학적 정보의 분석 결과 비구컵과 대퇴 임플란트의 정확한 위치 선정이 가능함을 확인하였다. 본 연구의 모사 시술 방법을 이용하여 의사가 인공고관절 수술을 선행한다면 수술의 정확도와 숙련도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권7호
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• pp.703-708
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• 2013

고관절 전치환술은 대퇴골두와 비구 부분이 손상되어 제 기능을 하지 못하였을 때, 인공 고관절로 대체하는 수술로서 인체에는 많은 양의 절개를 필요로 하며 장기간의 회복시간과 재활시간을 필요로 한다. 최소침습술은 환자에게 흉터와 근육절개를 최소화하고, 회복시간을 단축하여 미관상 흉터가 적어 가장 선호되는 수술 방법이다. 이 논문에서는 최소침습술이 가능한 메커니컬 스템(Mechanical stem)을 기어의 원리를 이용하여 개발하였다. 재치환술을 할 경우에는 스템 전체를 교체할 필요 없이 일부 부품만을 교체하여 수술 시간을 단축할 수 있도록 설계하였으며, 아크릴 소재로 모형을 제작하여 작동에 문제가 없는 것을 확인하였다. 3D Bio-CAD 모델링 기법을 통하여 메커니컬 스템의 기하학적 모델링을 하였다. 실험 대상자의 고관절 부위는 컴퓨터 단층촬영 영상데이터를 기반으로 3차원 재구축을 하였고, 가상 시술 환경 조건에서 몸무게보다 더 과중한 하중을 적용하여 메커니컬 스템의 안전성을 유한요소해석으로 확인하였다.