• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.497-503
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• 2014

골절 치료에서 최소 침습 수술 방법은 그 효용성이 입증 되었지만, 의료진이 골편을 직접 볼 수 없기 때문에 방사선 투시영상장치(C-armed fluoroscopy)에 의존하여 수술을 진행하게 된다. 최소침습 수술은 환자에게는 감염이 적고 회복이 빠르다는 장점이 있지만 의료진에게는 과도한 방사선 피폭과 부정확한 골절정복 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수술 항법장치와 수술 지원로봇을 활용하는 방법을 제안한다. 골편의 3D CT 모델을 실제 골편과 특징점을 이용해서 정합하는 오픈 소스 기반으로 구성된 수술 항법 장치와 2D 투시 영상에서 골편간의 회전 변위를 정상측 투시 영상과 비교하여 확인 할 수 있는 방법을 제안하였고, 모델 뼈를 이용한 실험으로 제안한 방법의 임상적 타당성을 확인하였다. 그 결과 3D CT-기반 수술 항법 장치의 모델 뼈와 영상정합 정확도는 약 2mm 로 정형외과 수술에서 요구되는 사양을 만족했으며, 2D 투시 영상에서는 ${\pm}15^{\circ}$범위의 골편간의 회전에서 $2.5^{\circ}$이하의 변별력을 나타내었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권2호
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• pp.19-26
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• 1997

뇌 수술 항법장치인 Viewing Wand(ISG Technologies, Toronto, Canada) 는 수술하는 현장에서 그 환자의 해부학적 구조물의 위치를 수술용 항법장치(navigator)를 통하여 3차원적으로 컴퓨터 모니터상의 해부학적 구조물의 영상과 1:1 대응 시켜가며 실시간 국 재수술을 할 수 있도록 하는 장비이다. 본 연구는 이 장비의 공간상의 오차를 최소화하기 위하여 최적 영상등록 방법을 모색하였다. 이를 위하여 아크릴을 재료로 두개모양의 팬텀을 제작하였으며 팬텀은 3 차원 영상지원수술하는 과정을 흉내낼 수 있도록 고안하였다. 팬텀의 내부에는 높이가 각각 다른 직경 5mm의 아크릴봉 22 개를 두개 내에 해부학적으로 주요 기관의 위치와 높이를 고려하여 등간격으로 수직으로 세워 배치하였다. 이 팬텀을 2.0mm 간격으로 틈없이 CT scan하여 3차원 영상을 만들고 영상에서 아크릴봉의 끝점을 실제 팬텀에서의 동일위치와 대응시켜 공간상 차이를 측정하고 분석 평가하여 오차가 최소화되는 영상등록 방법을 구였다. 실제 팬텀에서 임의의 좌표점과 이에 해당하는 영상의 좌표점을 대응시킬 때 Fiducial Fit Registration(FFR) 방법과 Surface Fit Registration(SFR) 방법을 혼합하여 사용할 경우 오차가 가장 적은 것으로 확인되었고 등록점들을 병소를 중심으로 폭넓게 대칭형으로 분포 시킬수록 오차가 감소하였다.

• 대한골관절종양학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 2009

컴퓨터를 이용한 정형외과 수술(Computer-assisted orthopaedic surgery, CAOS) 분야는 인공관절 치환술, 십자 인대 재건술, 척추경 나사삽입술 등의 수술에서 그 효용성과 정확성에 대해 많은 평가가 있었다. 최근에는 골종양 의 절제와 종양 절제 후 발생한 골결손 재건에 적용한 증례가 보고되고 있다. 종양과 정상조직 간의 3차원 관계를 보여 줌으로써, 종양의 안전한 절제 뿐 아니라 기능의 보존을 최대화하는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, navigation을 골종양 수술에 이용하기 위해서는 사용방법에 대한 완벽한 이해와 정확성 뒤에 숨어있는 오차에 대해 숙지하고 있어야 할 것이다. 저자의 임상 경험을 토대로 종양 수술에서 navigation을 이용할 때 수술 방법과 일반 정형외과 수술에서의 navigation 사용과 다른 점을 기술하고자 한다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제37권2호
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• pp.114-121
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• 2011

Introduction: The aim of this study was to demonstrate that the simulation surgery on rapid prototype (RP) model, which is based on the 3-dimensional computed tomography (3D CT) data taken before surgery, has the same accuracy as traditional orthograthic surgery with an intermediate splint, using an optoelectronic tracking navigation system. Materials and Methods: Simulation surgery with the same treatment plan as the Le Fort I osteotomy on the patient was done on a RP model based on the 3D CT data of 12 patients who had undergone a Le Fort I osteotomy in the department of oral and maxillofacial surgery, Seoul National University Dental Hospital. The 12 distances between 4 points on the skull, such as both infraorbital foramen and both supraorbital foramen, and 3 points on maxilla, such as the contact point of both maxillary central incisors and mesiobuccal cuspal tip of both maxillary first molars, were tracked using an optoelectronic tracking navigation system. The distances before surgery were compared to evaluate the accuracy of the RP model and the distance changes of 3D CT image after surgery were compared with those of the RP model after simulation surgery. Results: A paired t-test revealed a significant difference between the distances in the 3D CT image and RP model before surgery.(P<0.0001) On the other hand, Pearson's correlation coefficient, 0.995, revealed a significant positive correlation between the distances.(P<0.0001) There was a significant difference between the change in the distance of the 3D CT image and RP model in before and after surgery.(P<0.05) The Pearson's correlation coefficient was 0.13844, indicating positive correlation.(P<0.1) Conclusion: Theses results suggest that the simulation surgery of a Le Fort I osteotomy using an optoelectronic tracking navigation system I s relatively accurate in comparing the pre-, and post-operative 3D CT data. Furthermore, the application of an optoelectronic tracking navigation system may be a predictable and efficient method in Le Fort I orthognathic surgery.