• 한국가시화정보학회지
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• 제18권3호
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• pp.96-102
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• 2020

Oral cancer surgery changes the morphologic characteristics of the human upper airway. These changes can affect the flow patterns. In this study, computational fluid dynamics (CFD) simulations with transient solver were performed to numerically investigate the air flows in the human upper airways depending oral cancer surgery. 3D reconstructed models were obtained from 2D CT images of one patient. For the boundary condition, the realistic breathing cycle of human was applied. The hydraulic diameters of cross-sections for post-surgical model are changed greatly along streamwise direction, so these variations can cause higher wall shear stress and flow disturbance compared to pre-surgical model. The recirculation flows observed in the protruding region result in the relatively large pressure drop. These results can be helpful to understand the flow variations after resection surgery of oral cancer.

• 디지털융복합연구
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• 제13권4호
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• pp.303-310
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• 2015

최근 게임 기술은 모의 수술 시뮬레이션이나 사이버 모델하우스 구축 등의 여러 응용 분야에까지 적용되어지고 있다. 이러한 응용 분야에서 꼭 필요하고 중요한 기술 중 하나는 3D 모델을 실시간으로 절단하는 것이다. 실시간 모의 절단 기술은 자동차나 건축물의 실시간 해체 시뮬레이션 구축에 꼭 필요하며, 다양한 융복합 산업 분야에서 응용이 가능하다. 기존의 BSP-Tree를 이용한 절단 기법에서는 무한 평면을 기준으로 3D 모델을 두 부분으로 절단시키기 때문에 일반적인 절단 작업에 유용하게 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 유한한 영역 내에서 3D 모델을 절단하는 기법을 제안하였다. 구체적으로 절단 경로면을 유한하게 정의할 수 있도록 하였으며, 절단 범위 이내에서만 3D 모델을 분열시키도록 하여, 다양한 산업 분야에서 유용하게 사용할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안한 부분 절단 기법의 유용성을 보이기 위해 원자로 3D 모델의 해체 작업 과정을 모의 시뮬레이션 하는 과정에 적용해 보았다.

• 한국응급구조학회지
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• 제13권3호
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• pp.71-76
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• 2009

서론(Introduction) : 의학 시뮬레이션(medical simulation)은 교육생 학습과정에서 내재된 위험이 환자에게 가해짐 없이 교육생이 실제적인 환자 상황을 경험할 수 있게 하고 여러 다양한 임상내용이 포함한 상황에 적용될 수 있다. 시뮬레이션 기술의 사용은 의학교육(medical education), 인증서(certification), 면허교부(Licensure)와 의료의 질 형성에 큰 잠재력을 가지고 있다. 복강경 수술, 내시경검사, 전문심장구조술, 응급기도관리와 외상소생을 포함한 다양한 임상시술의 수행에서 시뮬레이션이 교육생의 술기를 달성하고, 측정하고, 유지하는 유효성을 증명하였다 컴퓨터로 조절되는 시뮬레이터는 맥박, 혈압, 호흡, 대화가 가능하고, 중증질환 또는 외상환자의 치료에 필요한 같은 인명구조 시술을 수행할 수 있다. 의학 시뮬레이션은 의사, 간호사, 응급구조사와 응급 진료를 필요로 하는 환자를 치료하는 사람에게 필요하다. 최신 전문심장구조술 과정수업은 전통적인 강의와 제한된 팀 상호작용이 포함된 이틀 과정이다. 우리는 비 영어권 국제 응급구조학생의 전문심장구조술 술기능력을 알아보고, 그것을 미국 응급구조학생과 비교하고자 한다. 목적(Objective) : 이 연구의 목적은 다양한 전문심장구조술 증례 시나리오를 가진 의학 시뮬레이터를 이용하여 미국과 한국의 응급구조 학생의 능력을 비교하는 것이다. 시행 장소(Site Location) : 이 연구는 한국 제주도에 위치한 제주한라대학 스토니브룩 응급의료교육원에서 진행되었다. 학생들의 평가는 스토니브룩에 위치한 스토니브룩 대학 의료원의 한 명의 평가자(Dr. lee)에 의해 수행되었다. 방법(Methods) : 15명의 한국 응급구조학생들은 세 팀으로 무작위로 선정하였다. 5명이 한 팀이 되어 같은 증례의 시나리오를 받았다. 세 가지 시나리오는 : 첫째, 천식지속상태(Status asthmaticus), 둘째, 긴장기흉을 동반한 만성폐쇄성폐질환(COPD with tension penumothorax) 그리고 마지막으로 메가코드(megacode)를 가진 심정지 이다. 세 팀을 각각 그리고 기본인명구조술(BLS)과 전문심장구조술(ACLS)과정을 마친 미국 응급구조학생들과 비교하였다. 15명의 미국 응급구조학생들 또한 세 팀으로 무작위로 선정하였다. 이 응급구조 학생들은 플러싱병원 의료원 소속으로 그곳에서 이 연구에 참여할 뿐만 아니라 지속적인 의학교육(CME)이수를 받았다. 이들에게도 같은 세 가지 증례의 시나리오가 주어졌고 Dr lee는 총 여섯 팀을 평가하였다(한국 세 팀과 미국 세팀). 결과(Results) : 양 국가의 모든 15명의 학생이 의학시뮬레이터를 사용하여 전문심장구조술 메가코드시험을 포함한 시험에 모두 통과하였다. 비록 학생들을 무작위로 세 팀으로 나누었지만 한 팀이 이 모든 세 증례에서 다른 팀보다 뛰어났다. 제주한라대학 2번 팀은 더 나은 기도관리, 리듬인식과 임상술기를 가진 모든 중요한 활동을 얻기에서 우수했다. 그들은 핵심요구사항을 90% 이상 충족시겼다. 한국의 2번팀(G2K)은 메가코드에서 기도개방, 호흡평가, 순환징후 그리고 흉부압박수와 같은 신체검진 술기에서도 탁월했다. 게다가 다른 팀과 비교 시 리듬인식, 약물지식과 임상술기에서도 높은 점수를 받았으며 2번팀(G2K)이 6팀 중에 가장 뛰어나게 역활수행을 하였다. 결론(Conclusion) : 이 비교 연구에서 한국학생과 미국학생간에 전문심장구조술 메가코드 시험의 통과율에는 차이가 없었다. 그러나 미국학생은 세 팀 사이에 더 적은 변이로 더 일괄된 점수를 받았다. 한국학생들도 모든 세 가지 증례를 통과하였지만 이 세 팀은 미국학생 팀보다 점수에서 더 큰 변이를 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.835-846
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• 2011

최근 보편화 되고 있는 내측개방형절골술 시에 의도하지 않은 경골후방경사각의 변화로 인한 문제점들이 보고되었다. 이를 해결하기 위해 많은 연구들이 진행되어 왔지만 환자의 다양한 경골의 형상 및 절단면의 기울기에 적용될 수 있는 일반적 해석 모델은 아직 제안되지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 케이스에 적용할 수 있는 근위경골절골술의 해석 모델을 제안한다. 이를 위해 내반교정각만을 조정할 수 있는 가상경골축을 정의하고, 이를 통해 절단면과 경골개방축이 내반교정각에 주는 영향을 나타내는 수학적 모델을 제안하고, 기존의 수술적인 변수들간의 상관관계를 명확히 나타내었다. 또한 내반교정각과 경골후방경사각에 추가로, 새로운 각도인 경골뒤틀림각의 존재를 도입함으로써 수술 시 발생하는 모든 기하학적 변수들간의 관계를 완성된 형태로 표현하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권5호
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• pp.459-464
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• 2003

심자도 신호로부터 전류원의 분포를 복원하는 알고리듬을 구성하고 이를 WPW 증후군 환자에 대해 적용하여 임상적 유용성을 검토하였다. 40 채널 superconducting quantum interference device (SQUID) 미분계를 이용하여 심자도를 측정하고 minimum norm estimation (MNE) 알고리듬과 truncated singular value decomposition (SVD)을 적용하여 2 차원 평면에서의 전류원 분포를 구하였으며. 전류원의 분포가 실제 전류원의 정보를 잘 반영하고 있음을 시뮬레이션으로 확인하였다. 또한 좌심방과 좌심실 사이에 부전도로를 가진 WPW 증후군 환자의 심자도를 측정하여 수술 전후의 전류원 분포를 비교한 결과 수술 전에는 부전도로를 통한 비정상전류의 흐름을 볼 수 있었으나 부전도로를 절제한 후에는 더 이상 볼 수 없었다. 이 결과는 심자도 선호로부터 구한 전류원 분포가 심장의 전기 활동을 잘 반영하고 있으며 임상적으로 유용하게 활용 될 수 있음을 보여준다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-11
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• 2014

뇌성마비에서 나타나는 하지 변형은 정상 보행 및 자세 유지에 어려움을 준다. 이를 교정하기 위해 임상의는 변형 정도를 측정하여 교정 절골술 계획을 수립하고 계획된 정도만큼 절골술을 시행한다. 그러나 절골술 시행 후 원래 계획보다 더 적거나 더 많이 교정되는 상황이나 의도치 않았던 변형이 발견되는 상황이 종종 발생한다. 이러한 문제 상황들이 발생하는 이유는 절골술 계획수립 시, 기존의 방법이 하지골의 정확한 형태학적 정보를 반영하기 어렵고 하지골을 절골하여 회전 시키는 정도에 따라 최종 결과가 어떻게 나오는지 사전에 예측하는 것이 쉽지 않으며 효과적인 교정 결과를 얻을 수 있는 절골술 방법, 회전각도 등 다양한 입력 조건의 최적 조합을 찾기가 어렵기 때문이다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 컴퓨터 그래픽스 분야의 정기구학, 역기구학 및 최적화 기법을 하지 교정 절골술에 적용하여 임상의가 최적의 절골술 계획을 수립할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 하지 골의 3차원 메쉬 모델을 입력으로 받아 이를 분석하여 하지 특징점을 추출하고 임상지표를 자동으로 계산하여 변형 정도를 파악하는 방법, 하지 골을 대상으로 하는 5가지 교정 절골술의 시뮬레이션을 통해 그 결과를 사전에 예측할 수 있는 방법 그리고 비선형 최적화 문제로 변환하여 최적 교정 절골술 계획을 자동으로 수립하는 방법을 제안한다. 이를 통해 하지 골 교정 절골술과 관련된 거의 모든 경우의 수를 사전에 확인해 볼 수 있어서 종래의 방법보다 훨씬 쉽고 효율적으로 절골술을 계획하고 실행할 수 있을 것이다.

• 성인간호학회지
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• 제27권1호
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• pp.73-82
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• 2015

Purpose: This study examined the effects of peer assisted learning (PAL) using video recordings in standardized patients (SP) simulation. Methods: A mixed-method approach was adopted, in which quantitative data were supplemented with qualitative data. Research participants consisted of 49 nursing students, 24 of whom were assigned to the experimental group, and 25 to the control group. The 12 item instrument was used to measure perioperative care knowledge, while performance confidence was assessed with the 10 item questionnaire, and clinical critical thinking skills with the Clinical Critical Thinking Skill Test (CCTS). Qualitative data were collected using a reflective journaling and in-depth interviews. Results: Participants in the experimental group exhibited significantly higher levels of knowledge than those in the control group (t=5.43, p<.001), and were significantly more confident in their performances (F=52.33, p<.001). However, no significant differences were found between the experimental and the control groups with regard to CCTS (t=0.72, p=.477). A qualitative content analysis was conducted using the interview and reflective journaling data, in which six major themes were elicited from three codes. Conclusion: PAL employing video recordings is expected to be utilized as a teaching and learning strategy in simulation-based nursing practicum with greater frequency and longer period, given the positive effects observed in this study.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.37-38
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• 2006

본 연구에서는 압전체의 횡 진동모드를 이용한 압전 초음파 진동자를 설계 분석하였다. 이전의 란쥬반 진동자는 진동을 얻기 위하여, 복수의 원판 또는 사각판 형태의 압전 세라믹을 서로 반대 방향으로 분극하여 마주 보도록 설치한 후 전기적으로 병렬로 연결하고 상단 및 하단에 금속부을 부착하여 전체를 볼트로 조인 복잡한 구조와 큰 출력 파워를 갚는 반면, 본 연구에서는 판상형의 압전소자와 일체형 금속진동체를 이용하여 기계적 출력 파워 조절이 용이한 구조의 압전 진동자를 고안하여, 압전진동자의 횡 진동 모드를 이용함으로써 신뢰성과 정확도가 높고 진동효율이 최대가 되도록 설계하였다. 설계 개발된 압전 진동자는 진동의 크기 조절이 용이하여 일반 진동자 뿐 만 아니라, 외과 및 안과 수술에 있어서 인체조직이나 각막상피의 활성화를 유지한 상태에서 안전하게 절개 및 분리 시술용 진동자로 사용 할 수 있는 이점이있다. 압전 진동자는 유한요소법 시뮬레이션 프로그램 (ATILA 5.2.4)을 이용하여 설계를 하였으며 압전소자의 두께는 각각 0.2 mm, 0.5 mm로 제작하여 시뮬레이션 결과와 제작된 샘플의 특성을 비교하였고, 변위측정은 칼날을 결합 한 상태에서 공진 주파수대역 부근 주파수별로 측정 비교하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.53-61
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• 2013

본 논문에서는 시각정보와 경험이 가상환경에서 햅틱 디바이스로 상호작용 하는데 미치는 영향에 대한 연구이다. 이를 알아보기 위해 Load-on-task를 통하여 물체의 크기와 누적된 경험이 가상환경에서 무게를 예측하고 상호작용 하는데 영향을 미친다는 사실을 확인하였다. 또 가상환경에서 물체 이동 실험을 통해 물체에 대한 정보가 다를 경우 빠르게 잘못된 정보를 보상하고 안정적인 힘 조절을 확인하였다. 위 실험을 통해 가상환경에서의 경험이 물체의 시각적인 정보보다 많은 영향을 주지만, 경험이 없는 환경의 경우 시각적인 정보가 가상환경에서 물체와의 상호작용에 크게 영향을 주는 요소라는 것을 확인하였다. 따라서 가상환경에서 정밀한 조작(로봇 수술 등)이 필요한 의 경우 실제 물체의 물성치와 시각 데이터를 기반으로 유사한 환경을 조성해야 하며, 만약 그러한 환경 조성이 어려울 시에는 충분한 사전시험을 통하여 가상환경이 가진 특성을 경험할 수 있게 준비해야 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권1호
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• pp.71-76
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• 2004

척추 측만증 교정 시 유합 범위에 따른 수술 후 의 효과를 분석하기 위하여 King-Moe type II 형태의 척추 측만증 환자를 대상으로 이에 대한 수학적 유한 요소 모델을 개발하였다. 유한 요소 모델을 이용하여 척추경 나사못을 이용한 고정 및 강봉 감염술 형태의 수술모사를 수행하였으며, 유합 범위를 각기 달리하여 수술 시뮬레이션 후의 척추계의 변화 즉 Cobb 각도, 첨추체 축회전, 흉추 후만각 그리고 늑골고의 변화를 정량적으로 계산하였다. 해석 결과 강봉 감염술의 경우에서 보다 강봉을 척추경 나사못에 연결시키는 과정에서 훨씬 더 많은 Cobb각도의 변화를 얻을 수 있었다. 강봉 감염술 과정에서는 약간의 Cobb각도 감소를 유발시킬 수 있었으나 오히려 척추체 축회전과 늑골 돌출고의 증가를 나타내었다 아울러 강봉과 척추경 나사못의 체결 과정이 척추 후만각 유지에도 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 유합 범위를 변곡 발생 추체의 위치 보다 한 단계씩 길게(T4-12) 하여 60o의 강봉 감염술을 시행하였을 경우 Cobb 각도를 두 배 감소시킬 수 있었으나 급격한 늑골고와 첨추체 축회전량의 증가가 유발되었다. 해석 결과 유합 범위는 만곡 흠추체에서 변곡이 발생되는 위치 보다 한 레벨씩 작게 선정하는 것이 최적의 유합 범위임을 알 수 있었다.