• Title/Summary/Keyword: 생체역학 모델

Search Result 113, Processing Time 0.025 seconds

Effects of Operative Technique, Pedicle Screws, or Fusion on Loading of Adjacent Segments after Lumbar Fusion: Finite Element Biomechanical Analysis (요추 유합술 후, 인접분절의 위험을 초래하는 원인들에 대한 생체 역학적 분석)

  • Kang, Kyoung-Tak;Jung, Hyung-Jin;Chun, Heoung-Jae;Kim, Ho-Joong
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
    • /
    • 2010.04a
    • /
    • pp.280-283
    • /
    • 2010
  • 척추경 나사못을 이용한 요추 유합술은 가장 보편적으로 사용되는 수술 적 치료 방법이다. 과거 여러 연구들에서 이러한 척추 유합술의 임상적 우수성은 이미 입증 되었으며, 척추경 나사못은 시술 부위의 운동을 완전히 제한함으로써 높은 유합율을 얻을 수 있으나, 상대적으로 인접 분절의 조기 퇴행성 변화의 요인 중 하나로 보고되고 있다. 또한 유합술을 수행 할 때 후방조직의 절제 또한 인접 분절의 퇴행을 초래하는 원인으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석 방법을 이용하여 척추경 나사못 과 후방조직을 절제하는 시술 방법을 비교하여 척추체의 운동범위의 증가량을 계산하였고, 척추경 나사못 모델과 후방조직을 제거한 모델을 개발하여 시술하기 전 정상모델과 비교하였다. 개발된 모델과 정상 모델을 생체 역학적 측면에서 분석하여 인접분절의 조기 퇴행성 변화를 일으키는 가장 큰 원인이 무엇인지 정량적으로 분석하였고, 이를 근거 하여 임상적 효과와 그 이론적 근거를 제시하고자 한다.

  • PDF

A Study on Automated 3-D Reconstruction Based on 2-D CT Image of Lumber Spine (요추의 2차원 CT 영상을 이용한 3차원 형상모델링의 자동화 연구)

  • 김성민;김성재;서성영;탁계례
    • Journal of Biomedical Engineering Research
    • /
    • v.20 no.5
    • /
    • pp.581-586
    • /
    • 1999
  • 척추의 생체역학적 해석을 위한 유한요소기법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션은 척추의 손상에 대한 발생원인과 기전을 이해하고 치료의 효과를 예측하는 유용한 수단으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 요추의 2차원 CT 영상을 이용하여 유한요소해석을 위한 척추의 3차원 모델링에 소비되는 많은 시간을 줄일 수 있도록 3차원 형상모델을 CT 형상 데이터와 형상변수를 이용, 각각 구현하는 과정을 자동화하여 이를 비교하였다.

  • PDF

Biomechanical analysis of human foot using the computer graphic-based model during walking (컴퓨터 그래픽 모델을 통한 보행 시 발의 생체역학적 해석)

  • 최현기;김시열;이범현
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
    • /
    • 2002.10a
    • /
    • pp.1088-1092
    • /
    • 2002
  • The purpose of this investigation was to study the kinematics of joints between foot segments based on computer graphic-based model during the stance phase of walking. In the model, ail joints were assumed to act as monocentric, single degree of freedom hinge joints. The motion of foot was captured by a video collection system using four cameras. The model fitted in an individual subject was simulated with this motion data. The kinematic data of tarsometatarsal joints and metatarso-phalangeal joint were quantitatively similar to the previous data. Therefore, our method using the computer graphic-based model is considered useful.

  • PDF

Body Residue-based Approach as an Alternative of the External Concentration-based Approach for the Ecological Risk Assessment (외부환경농도에 기반한 생태위해성 평가방법의 대안으로서 생체잔류량 접근법)

  • Lee Jong-Hyeon
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
    • /
    • v.21 no.2 s.53
    • /
    • pp.185-195
    • /
    • 2006
  • 환경오염물질로부터 수생태계 보호를 위한 표준적인 평가 및 관리 수단인 수질환경기준은 오염물질의 독성작용이 일어나는 표적기관에서의 오염물질의 농도에 대한 대체측정치로서 환경 내 오염물질의 농도를 이용해 왔다. 이러한 '외부환경농도에 기반한 접근방법'은 표적기관에서의 독성물질의 농도가 생물체내 농도에 비례하고, 결국 외부환경농도에도 비례할 것이라고 가정한다. 따라서 환경오염물질의 생물이용도나 생물축적 양상의 차이 때문에 고유 독성치를 비교 평가하는데 한계가 있다. 이와 달리 '생물체내 농도에 기반한 접근방법(이하 생체잔류량 접근법)'은 환경오염물질의 생물이용도나 종 특이적 생물축적 양상과 관련된 불확실성을 제거하고, 환경오염물질 고유의 독성을 비교 평가할 수 있게 해준다. 특히 생체잔류량 접근법을 독성동태학 및 독성역학 모델과 함께 사용하는 경우는 실제 현장에서 일어나는 복잡한 노출조건에서의 독성영향을 예측하는데 활용할 수 있다. '생체잔류량 접근법'은 독성기작별 임계잔류량(Critical Body Residue)을 결정함으로써 생물모니터링의 결과를 해석하는데 적용되고 있다. 또한 생태위해성평가를 위해서 필요한 '무영향예측농도(Predicted No-effect Concentration, PNEC)를 예측하기 위한 방법으로 생체 내 잔류량에 기반해서 농도-시간-반응관계를 기술하고, 예측할 수 있는 새로운 유형의 독성역학 및 독성동태학 모델을 제시하고, 생체내 '무영향농도(No Effect Concentration, NEC)'를 추정하게 해 준다. 특히 생체내 NEC는 '무영향관찰농도(No Observed Effect Concentration, NOEC)'와 '영향농도(Effect Concentration, EC)'처럼 분산분석이나 회귀분석모델과 같은 통계적 모델에 기반해서, 농도-반응관계만을 기술할 뿐인 기존 독성모델을 대체할 대안으로 최근에 OECD와 ISO에 의해서 추천되었다.분석을 시행한 결과 인지기능 장애정도 및 MMSEK 점수 증가에 따른 사망위험도는 어느 모형에서도 인지기능 장애정도가 사망에 미치는 위험도는 통계적으로 유의하지 않았다(표 6, 표 7). 이상 본 연구는 농촌지역 노인들에서 인지기능 장애정도가 사망에 미치는 영향을 알아보고자 하였지만, 인지기능 장애정도가 사망에 미치는 영향을 통계적으로 유의하게 고찰하지 못하였다.의한 차이를 보였다. (P<0.05, P<0.001) 5. Excelco로 부식처리된 도재가 5% HF 용액으로 부식처리된 도재보다 부식정도가 더 현저하였다.은 제언을 하고자 한다. 먼저, 학교급식에 대한 식단 작성 시 학생들이 학교에서 제공되기 원하는 식단에 대한 의견을 받고 그 의견에 대한 결과를 게시하여 학생들이 제공되기 원하는 식단을 급식 시 제공하여 학생들이 식단선택에 동참할 수 있는 기회를 주는 것이 바람직하겠다. 또한 영양사는 학급의 반대표와의 정기적인 모임을 가짐으로서 학생들의 불만사항 및 개선 요구사항에대해 서로 의견을 교환하여 설문지조사가 아닌 직접적인 대화를 하여 문제점을 파악하고자 하는 적극적인 자세가 필요하겠다. 특히 아침식사의 결식 빈도가 높았고 이는 급식성과에 부정적인 영향을 줄 뿐 아니라 학교에서 제공하는 음식의 섭취정도에도 영향을 주고 있으므로 학생들에게 학부모와 전담교사 및 학교영양사는 학생들에게 이상적인 아침식사에 대한 교육은 물론이고 아침식사를 실천할 수 있도록 다양한 방안에 대해 함께 연구해야 하겠다. 정부차원에서 학교급식에 아침식사 프로그램을 도입할 수 있는 방안을 연구하고, 아침을 결식하는 학생이 학교에서 수업시작 하기 전에 간단한 식사를 할 수 있는 정책 도입이 필요하다acid의 생성량(生成量)을 측정(測定)하였는데 periodate의 소비량(消費量)은 1.23 mole, formic acid의 생성량(生成量)은 0.78 mole이다.한 경우도 비교적 많이 먹고 있었다(24.3%). 남 여

Computational Study on the Hemodynamics of Cardiovascular System Including Short-term Auto-regulation Functions (단기적 자율조절기능을 포함하는 심혈관계 혈류역학 모델링에 관한 수치적 연구)

  • 심은보;정찬일;최한고
    • Journal of Biomedical Engineering Research
    • /
    • v.22 no.5
    • /
    • pp.393-402
    • /
    • 2001
  • A computational model representative of cardiovascular circulation was built using 12 standard lumped compartments. Especially, both the baroreceptor reflex and the cardiopulmonary reflex control model were implemented to explain the auto-regulation of cardiovascular system. Another important aspect of this model is to utilize the impulse-response curve of the nerve system in transferring the impulse error signals to autonomous nerve system. For the verification of this model, we have computed the normal hemodynamic conditions and compared those with the clinical data. Then. hemodynamic shock of 20% hemorrhage to cardiovascular system was simulated to test the effects of the control system model. The results of these two simulations were well matched with the experimental ones. The steady state LBNP simulation was also performed. The transient changes of hemodynamic variables due to ramp increase of bias pressure of LBNP showed good agreement with the physiological experiments. Numerical solution using only the baroreflex model showed relatively a larger deviation from the experimental data. compared with the one using the control model haying both the baroreflex and the cardiopulmonary reflex systems, which shows an important role of the cardiopulmonary reflex system for the simulation of the hemodynamic behavior of the cardiovascular system .

  • PDF

Analysis of Golf Swing Motion and Applied Loads on the Human Body Using Soft-$Golf^{TM}$ Club (소프트 골프 클럽을 이용한 골프 스윙 동작과 인체 작용 하중 분석)

  • Kwak, Ki-Young;So, Ha-Ju;Kim, Sung-Hyeon;Kim, Nam-Gyun;Kim, Dong-Wook
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
    • /
    • v.31 no.5
    • /
    • pp.472-478
    • /
    • 2011
  • The purpose of this study was to analyze the kinetic effect of Soft-$golf^{TM}$ instrument on the human body structure. To analyze the kinetic effect of Soft-$golf^{TM}$ instrument, Golf swing using Soft-$golf^{TM}$ instrument and regular golf instrument was captured. And then Upper limbs and lumbar joint torques was calculated via computer simulation. Five man participated this study. Subjects performed golf swing using a regular golf and Soft-$golf^{TM}$ instrument. Golf swing motion was captured using three position sensor, active infrared LED maker and force plate. Golf swing model was generated and simulated using ADAMS/LifeMOD program. As a results, joint torque during Soft-golf swing were lower than regular golf swing. Thus soft-golf swing have joint load lower than regular golf swing and contribute to reduce joint injury.

Biomechanical Analysis of Arm Motion during Steering Using Motion Analysis Technique (동작분석기법을 이용한 조향동작에 대한 팔의 생체역학적 특성분석)

  • Kim, Young-Hwan;Tak, Tea-Oh
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.35 no.11
    • /
    • pp.1391-1398
    • /
    • 2011
  • Biomechanical analysis of arm motion during steering was performed using a motion analysis technique. Three-dimensional position data for each part of arm are fed into an interactive model combining a musculoskeletal arm model and the mechanical steering system to calculate joint angles and torques using inverse kinematic and dynamic analyses, respectively. The analysis shows that elbow pronation/supination, wrist flexion/extension, shoulder adduction/abduction, and shoulder flexion/extension have significant magnitudes. Sensitivity analysis of the arm joint motion with respect to seating posture and steering wheel configuration is carried out to investigate the qualitative influence of the seating posture and driver's seat configuration on the steering behavior.

앉은 자세에서의 페달설계를 위한 생체역학 모델의 개발

  • 황규성;최재호;정의승;이동춘
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
    • /
    • 1992.04b
    • /
    • pp.358-363
    • /
    • 1992
  • A two-dimensional static biomechanical model of lower extremity in the seated posture was developed to assess muscular activities of lower extremity required for a variety of foot pedal operations. Muscle forces of the model were predicted using the double linear optimization scheme. For the model validation, three subjects performed the experiments which measured EMG activities of six lower extremity muscles. Predicted muscle forces were compared with the corresponding rectified intergrated EMG amplitudes and it showed reasonable results.

  • PDF

A Study of Fiber-Reinforced Material Models for the Mechanical Characteristics of Human Annulus Fibrosus (인체의 윤상인대의 역학적 특성 모사를 위한 섬유 강화 모델에 관한 연구)

  • Lim, Jun-Taek;Choi, Deok-Kee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.35 no.6
    • /
    • pp.619-628
    • /
    • 2011
  • Human soft tissues, including muscles, ligaments, skin, and blood vessels, are an interesting subject because damage to them can be observed in everyday life. Besides the lack of available experimental data and the large deformation upon loading, the anisotropic and compressible nature of annulus fibrosus makes it more difficult to find a simple material model. A fiber-reinforced hyperelastic material model is used to determine the stress-strain curves upon uniaxial loading. The energy potential function for annulus fibrosus is composed of three different parts: matrix, fibers, and matrix-fiber interaction, which accounts for the angles between two families of fibers. In this paper, two different types of energy potential function for the matrix are considered, and are inserted into the fiber-reinforced model. The calculated results are compared with the Neo-Hookean model and experimental data, and reasonable agreement is observed overall.