• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.759-760
• /
• 2012

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
• /
• pp.68-73
• /
• 2009

최근 다양한 햅틱 알고리즘과 햅틱 장비가 개발되면서 햅틱을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션이 증가하고 있다. 햅틱 시뮬레이션은 기본적으로 1000Hz 정도의 비교적 고속 리프레쉬를 요구한다. 기존 햅틱 시뮬레이션은 대상 모델을 간략화 해서 고속 리프레쉬 요구사항을 만족 시켰다. 하지만, 유연체 가변형 모델 시뮬레이션은 시각적 변형요소가 중요하기 때문에 모델을 간략화 할 경우에 시각적으로 좋지 않은 결과를 초래한다. 햅틱 렌더링만 담당하는 모델을 따로 분리하여 병렬처리를 통해 햅틱과 변형 시뮬레이션을 모두 하는 경우도 있지만 두 모델간의 관계가 명백하지 않아 문제가 발생하기도 한다. 이 논문에서는 유연체 시뮬레이션을 위한 볼륨 변형 모델과 햅틱 렌더링 모델을 정의하고 두 모델간의 관계를 정의한다. 또한, 충돌처리등 사용자 인터랙션에 필요한 알고리즘을 제안하고 수술시뮬레이션 등에 적용해보고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.104-112
• /
• 2007

교육, 훈련, 연구에 사용된 의료 시뮬레이션 교육으로서 마네킹 시뮬레이터(mannequin simulator)의 개발은 오랜 시간에 걸쳐 이루어지고 있으며, 심폐소생술, 심장 수술, 마취 임상 수기, 위기관리(crisis management)에 대한 효율성 평가로 이어졌다. 최근 한국의 여러 의과대학에서 시뮬레이션 교육을 도입하여 임상 수기 교육을 하고 있으며, 시뮬레이션 센터를 설립하고 있다. 선진국의 응급의학분야에서 응급구조사의 역할이 매우 중요하게 대두되고 있으며, 한국에서 응급구조사의 효율적인 교육과 역할 수행을 위해 마네킹 시뮬레이터를 이용한 교육이 매우 중요하다. 본 연구는 이러한 의학 분야 시뮬레이션이 의과대학 교육뿐 아니라 구조구급 분야에 종사하는 소방공무원, 간호사, 응급구조사 양성 교육 등 의료의 여러 영역에서 다양하게 이용되는 의료시뮬레이션 진화와 교육에 대해 소개하고자 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
• /
• pp.541-546
• /
• 2006

3차원 관상동맥을 분석하기 위해서는 혈관의 분기점, 극단점, 혈관의 계층적 구조 관계를 함축적으로 표현하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는3차원 CT 혈관 조영 영상으로부터 관상동맥의 3차원 골격을 자동으로 추출하는 방법을 개발하였다. 먼저, CT혈관 조영술에 의해 획득된 슬라이스 이미지로부터 3차원 조작 및 수술 시뮬레이션 등을 위하여 혈관의 3차원 표면에 대한 메쉬 모델을 생성한다. 생성된 메쉬 모델이 임의로 변형된 후에도 자동으로 골격을 쉽게 추출할 수 있도록 메쉬 모델을 복셀화하는 단계를 거친다. 이렇게 얻어진 복셀 모델로부터 표면복셀을 결정하고 표면 복셀로부터 객체 복셀까지의 유클리드 거리값를 계산하여 유클리드 거리맵(EDM)을 계산한다. 계산된 EDM 으로부터 객체 복셀이 가지게 되는 최대 내접 구를 계산하여 Discrete Medial Surface을 생성하게 되는데 이것은 골격의 후보가 된다. 골격의 후보집합 복셀에 대하여 Dijkstra 최단 경로 결정 알고리즘을 적용하여 골격을 자동으로 추출하게 된다. 이렇게 추출된 3차원 골격은 관상동맥 수술 시뮬레이션 등의 다양한 형상 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• Child Health Nursing Research
• /
• 제20권2호
• /
• pp.123-131
• /
• 2014

목적 본 연구의 목적은 아동대상자의 수술 후 간호를 주제로 문제기반학습 연계 시뮬레이션 교육 프로그램(simulation integrated with problem based learning, SIM-PBL) 개발과정을 기술하고, 교육 프로그램이 간호대학생의 임상간호 수행능력과 자아 효능감에 미치는 효과를 파악하기 위함이다. 방법 본 연구는 대조군 중재군 전후 시차 설계를 통한 유사 실험 연구이다. 자료수집 기간은 2012년 4월 23일부터 5월 18일까지 총 4주간이었다. 연구대상은 4년제 간호학과의 3학년에 재학 중인 학생을 대상으로 아동간호학 임상실습 중인 학생을 편의표집 하였고, 시차를 이용하여 대조군 18명, 중재군 18명으로 구성하였다. 대조군에게는 기존 임상실습교육이 제공되고, 중재군에게는 임상실습 시간 중 150분을 SIM-PBL로 대체하였다. SIM-PBL의 효과 평가를 위해 시뮬이션을 기반으로 한 임상간호 수행능력 평가(simulation based clinical examination, SCE)와 자아효능감이 이용되었다. 결과 SIM-PBL 교육을 받은 중재군은 대조군과 비교하여, 교육 후 임상간호 수행능력의 향상 정도가 일부 영역에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(신체검진: 3.019, p =.005; 수술 후 교육: t=2.428, p =.021). 그러나 자아효능감은 두 군 사이에 통계적으로 유의한 어떤 차이도 보여주지 못하였다. 결론 본 연구에서 사용된 SIM-PBL은 간호대학생들의 아동대상자를 위한 수술 후 간호 및 투약수행에 대한 임상간호 수행능력의 일부 영역을 향상시키는데 효과적이었다. 본 연구는 시뮬레이션 기반 교육과 문제기반학습의 두 가지 교육방법을 혼합하여 교육 프로그램을 구성하였고, 구조화된 체크리스트 도구를 통해 객관적으로 임상간호 수행능력을 평가하였다는 점에 의의가 있으며, 추후 이러한 교육 프로그램의 적극적 활용 및 중재의 크기에 따라 효과를 다양하게 입증하는 연구가 수행될 것을 제언한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.131-140
• /
• 2014

오늘날 사용하고 있는 의료용 영상의 대부분은 주로 병변을 확인하기 위한 수단으로 이용되고 있는데, 이러한 의료용 영상을 병변 확인뿐만 아니라 학술적 연구나 외과적 수술 처치를 위한 분석 및 참고 자료로 이용할 수 있다면 의학적 학술 연구에 도움을 줄 수 있으며, 외과적 수술 처치 및 치료에서 선행 시뮬레이션을 통하여 처치 오류를 줄일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 의료용 이미지 영상에 대해 해당 영상에서 필요한 부분을 벡터 형식의 점(point cloud)들로 추출하고, 이들 벡터 정보를 이용하여 연구나 진료 및 수술에서 필요한 정보로 가공하여 시뮬레이션이 가능하도록 하는 시스템을 설계하고 구현함으로써 학술적 연구나 환자에 대한 진단 처치에 보다 효율적으로 접근할 수 있는 방법을 제공하고자 하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권12호
• /
• pp.169-174
• /
• 2016

본 연구에서는 실제적인 환자의 모델을 바탕으로 가상현실 기반의 수술환경을 제작하는 방법에 대한 고찰과 함께 치과 임플란트 수술 술기를 배울 수 있는 가상현실을 활용한 수술 모델에 대한 평가를 시행하고자 한다. 환자의 안면 해부학적 모델은 실제 환자의 CT 데이터를 바탕으로 안면부위 골에 대한 삼차원 모델을 먼저 완성한 후 각각의 근육을 표현하고 안면부에 대한 삼차원 스캔 그리고 치아의 3차원 스캔 후 모델링을 통해 각각의 해부학적 구조물을 표현하였다. Unity3D를 활용해 단계별 시나리오를 게임으로 구성하였다. 처음 절개를 시행하는 단계에서부터 환자의 현재 상태에 필요한 상악동 거상술에 대한 술기를 표현하고, 임플란트 식립과정 그리고 골이식술을 하는 과정을 단계별로 포함하였다. 단계별로 중요한 과정의 효과적인 습득을 위해 HMD(Head Mount Display) 및 Leap motion과 연동하여 3차원 모델에 기구를 위치시키고 수술행위를 재현해볼 수 있게하여 몰입감을 높이면서 실제 수술을 하고있는 느낌을 재현하고자 하였다. 총 20명의 수련의를 대상으로 가상현실 시뮬레이션을 수행한 후에 설문조사를 시행하였다. 임플란트 수술 교육 프로그램은 치과 대학생들과 수련의들의 교육 도구로서 수술 술기를 습득하고 평가하는데 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다. 통상적으로 수술 술기 교육 방법이 많지 않은 현실에서 HMD 와 Leap motion이라는 비교적 저렴한 기기를 이용하여 몰입감을 높일 수 있는 가상현실 기반의 수술 교육은 장점이 있다고 말할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제7권5호
• /
• pp.359-364
• /
• 2013

대퇴골은 사람의 뼈 중 가장 길며 체중을 지탱하는 골격체로 대퇴골간은 긴 파이프 모양이면서 안에 해면골이 거의 없어서 골절이 발생되면 재생이 어렵다. 사고로 인하여 발생되는 대퇴골의 골절은 골간부가 가장 높은 빈도로 발생한다. 골절의 수술방법은 골수강에 IM Nail을 삽입하여 골절부위를 고정하는 IM Nailing이다. 수술 시 대퇴골의 중심으로 진입하지 못하면 2차 골절 등의 피해가 발생하기도 한다. 본 연구에서는 수술 전 대퇴골의 CT IMAGE을 이용하여 3D 프린터로 환자 맞춤형 대퇴골을 제작하여 골수강으로 IM Nailing 시뮬레이션을 할 수 있도록 하였다. 수술 중 발생할 수 있는 2차적 손상을 방지 하고 시간 단축, 정밀한 수술을 할 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.698-700
• /
• 2003

This paper presents a model and analysis techniques for a unilateral external fixator to achieve fracture reduction and deformity correction in long bones precisely. through fixator joint adjustment. Combining the kinematic analysis with a graphic model of the tibia and the fixator allowed 3D simulation and visualization of the adjustments required to reduce fracture or correct bone deformity after osteotomy. The model and analysis technique can be used for fixator evaluation and clinical application planning.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.252-264
• /
• 2008

본 연구는 안면비대칭 환자의 악교정수술 시 경조직 이동에 따른 연조직 변화를 정면에서 평가함으로써 정면 얼굴 이미지 시뮬레이션 프로그램 개발에 도움이 되고자 시행되었다. 안면비대칭이 동반된 하악골 수술 예정 환자 45명을 대상으로 정모 두부방사선규격사진과 얼굴사진(photo)을 술전 및 술후에 각각 같은 각도로 촬영한 후, 술전 및 술후의 방사선사진을 이용하여 경조직 계측점의 변화를, 얼굴사진을 이용하여 연조직 계측점의 변화를 수평 및 수직으로 구분하여 각각 측정한 후 경조직 변화에 따른 연조직 변화를 비교 분석하였다. 연조직 변화와 경조직 변화의 상관성을 살펴본 결과 수평 방향, 수직 방향 모두에서 전반적으로 낮은 상관성을 보였으며, 1 : 1 mean ratio 산출을 위하여 서로 상관성이 가장 높은 경조직 계측점을 연조직 계측점별로 선택한 결과 직하방에 있는 경조직보다는 다소 멀리 떨어져 있는 경조직 계측점이 선택되는 경우가 많이 나타났다. 경조직 변화를 이용하여 연조직 변화를 예측할 수 있는 회귀방정식을 연조직 계측점별로 산출한 결과 연조직 수평변화 예측에 경조직 수직변화도 사용되고 연조직 수직변화 예측에 경조직 수평변화도 사용되었으며, 수평과 수직변화 모두에서 가장 설명력이 높은 방정식은 연조직 menton에서 나타났다. 이상의 연구결과 하부 경조직 계측점과 상부 연조직 계측점의 비율을 이용하는 1 : 1 mean ratio 방법은 불가능한 것으로 나타난 반면 회귀분석을 이용한 연조직 변화 예측은 임상에 도움이 될 수 있는 것으로 나타나 정면 이미지의 경우 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 프로그램이 반드시 필요함을 시사하였다.