• Title/Summary/Keyword: 인공관절

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Design of Autonomous Bio-mimetic Robotic Fish with Swimming Artificial Intelligence (생체모방 자율유영의 인공지능 물고기 로봇 설계)

  • Shin, Kyoo Jae;Lee, Jeong Bae;Seo, Young Ju
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2014.11a
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    • pp.913-916
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    • 2014
  • 본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와 꼬리부분과 2개의 구동 관절로 구성되어 있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가을 통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.

Simulation of Three Dimensional Motion of the Knee Joint in Total Knee Arthroplasty (인공 무릎 관절의 3차원 운동 시뮬레이션)

  • Moon, Byung-Young;Son, Kwon;Kim, Ki-Bum;Seo, Jung-Tak
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.21 no.9
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    • pp.188-195
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    • 2004
  • Severe osteoarthrosis of the knee joint often requires total knee arthroplasty(TKA) to yield adequate knee function. The knee joint with TKA is expected ideally to restore the characteristics, however, this is not necessarily 1.ue in the clinical cases. In this study the motion of the intact joint and the joint after. TKA were investigated numerically using computer simulation. For active knee extension from 90 degrees of flexion to full extension, the intact knee joint exhibited anterior tibial translation near the full extension and it showed only rotation at other flexion angles. Physiologic external rotation of the tibia near full extension known as screw home movement was also noted in the analytical model. The analysis of the tibial insert of three different shapes (flat, semicurved, and curved types) demonstrated characteristic rotational and sliding motion as well as different contact forces.

Tumor Prosthetic Arthroplasty and Arthroplasty with Bone Cement for the Metastatic Malignant Bone Tumor in the lower Extremity (하지 관절 부위에 발생한 전이성 종양 환자의 종양 대치물 및 골시멘트와 인공관절 삽입술)

  • Yang, Jun-Young;Lee, June-Kyu;Hwang, Deuk-Soo;Shin, Hyun-Dae;Kwak, Sang-Koo;Kim, Kyung-Cheon;Nam, Dae-Cheul
    • The Journal of the Korean bone and joint tumor society
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    • v.9 no.1
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    • pp.12-17
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    • 2003
  • Purpose: In this report we are going to discuss about the functional evaluation and the outcome of treatment of metastatic tumor in the lower extremities treated with tumor prosthetic arthroplasty. Materials and Methods: This report is based on nine patients diagnosed as a metastatic tumor and treated by tumor prosthetic arthroplasty, from June 1998 to December 2001. Age of the patients ranged from 49 to 63 with the average of 56.3. The average follow up period was 23.4 months. Two patients had lung cancer, three had breast cancer, two had renal cancer, one colon cancer, and one had multiple myeloma. All these were primary cancers. The site of metastasis were six in proximal femur, two in distal femur, and one in proximal tibia. Tumor excision was performed after biopsy in following the principle of primary tumor management. Excision with wide surgical margin was tried as possible could. Six cases were treated with tumor prosthesis, and the other three cases were reconstructed with bone cement and arthroplasty. Results: The functional evaluation in the extremities at the last follow up was performed on Enneking evaluation score with 6 categories. The highest scored 26, and the lowest scored 10, with an average of 19.5. A case in which the patient died 15 days after the operation was excluded from the evaluation. Among the categories, emotional acceptance to postoperative function and pain relief were highly scored. At the final follow up, seven patients survived, and one colon cancer patient died 68 days after operation. Conclusion: Metastatic tumor occurring in joints of lower extremities could be treated in accordance to the treatment principle of primary tumor. By insertion of tumor prosthesis, we can get satisfactory results of function in the lower extremity and pain relief especially. So, this aspect of medical favor must be considered in treating patients.

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Ultrasonographic Diagnosis of the Patellar Clunk Syndrome after Posterior Stabilized Total Knee Arthroplasty - A Case Report - (후방 안정형 인공 관절 전치환술 후 슬개골 덜컹 증후군의 초음파적 진단 - 증례 보고 -)

  • Yoo, Jae Doo;Kim, Nam Ki;Chung, Jae Yoon
    • The Journal of Korean Orthopaedic Ultrasound Society
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    • v.7 no.1
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    • pp.39-44
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    • 2014
  • The patellar clunk syndrome is one of the patellofemoral complication, caused by formation of the fibrous nodule at the suprapatellar region after total knee arthroplasty. The symptom involves painful catching, crepitus and clunk during knee extension. It has been mainly but not exclusively associated with the posterior stabilized total knee system. The fibrous nodule is entrapped in the femoral intercondylar notch of the femoral component during flexion and as the knee is extended, it displaces back to the trochlear groove abruptly and the typical symptoms occur. The risk of developing this complication is primarily related to the design of the femoral component and higher incidence was noted with earlier designs of posterior stabilized knee prosthesis. Modifications have been made to the femoral component to optimize the kinematics of the patellofemoral joint and thereby reduced the incidence of patellar clunk syndrome but did not eliminate the problem completely. Clinical examination is the gold standard of diagnosis and imaging study has been used as a possible adjunct to diagnosis. Especially ultrasonography is an imaging modality, which can be easily performed to detect the fibrous nodule on the quadriceps tendon. We report a case of patellar clunk syndrome which was diagnosed with ultrasonography.

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Effect of Crystalline Lameliar Orientation on the Creep and Wear of Ultra-high Molecular Weight Polyethylene (초고분자량 폴리에틸렌 미세구조가 변형과 마모에 미치는 영향)

  • 이권용
    • Tribology and Lubricants
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    • v.14 no.3
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    • pp.46-50
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    • 1998
  • 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 인공관절 라이너에 쓰이는 대표적 생체재료이다. 초고분자량 폴리에틸렌의 변형과 마모에 영향을 주는 인자에 대한 기본적 연구를 위하여 본 연구에서는 미세구조 결정상의 정도와 결정구조 방향성에 따른 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형 및 마모 특성의 연구를 행하였다. 압출 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)단면의 중앙(center)부분과 원주(periphery)부분으로부터 각각 직사각형 및 원통형의 시편을 제작하여 크리프 실험과 마모 실험을 실시하였다. 원주 시편의 크리프 변형율은 중앙 시편의 크리프 변형율보다 11%크며(p<0.05), 마모량도 원주 시편이 중앙 시편보다 두 배나 큰 것으로 (p<0.05)관측되었다. 이 결고달로부터 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형과 마모가 미세 결정구조 방향성에 영향을 받는 것으로 나타났다.

Battery Type Surgical Handpiece Using Brushless DC Motor Drive (배터리형 외과수술용 핸드피스 브러시리스 직류 전동기 구동 드라이브)

  • Yu, Jae-Sung;Park, Jong-Chan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.11c
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    • pp.128-130
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    • 2007
  • 외과수술용 핸드피스는 현재 국내 외 병원에서 사용되고 있는 수술 장비 중 필수 보유 장비이다. 선진 수술 기법인 인공관절 대체 수술 시 뼈(Bone)절단, 다듬질 구멍 등, 초 섬세 가공을 목적으로 하는 기기이다. 기존의 공압식(Air Type)은 수술 시 많은 양의 질소(N2 Gas)가 소모됨으로써 질소탱크 보관에 많은 공간이 필요하고 잦은 교체를 필요로 한다. 또한 기계소음과 공압식 호스의 이동으로 시술자와 환자사이에 불편함이 발생하고 감염의 위험성이 있으므로 최근에는 충전식을 선호하고 있다. 이러한 이유로 기존의 공압식을 대체할 배터리형 외과수술용 핸드피스를 연구하게 되었다.

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Availability Assessment about Implementing Lower Extremity Venography after Cementless of Total Knee Replacement (인공관절 수술 후의 하지정맥조영술 시행에 관한 유용성 평가)

  • Hong Jung Pyo;Han Sang Sub;Lee Pyeong Jae;Oh Jae seon;Kwon Young Ho
    • Journal of The Korean Radiological Technologist Association
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    • v.30 no.1
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    • pp.124-130
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    • 2004
  • To evaluate about usefulness of lower extremity venography to diagnose and prevent in assessment about human work cementless of total knee replacement after surgical operation patient's deep vein thrombosis something wrong of other vein with swelling, ana

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Effect of crystalline lamellar orientation on the creep and wear of ultra-high molecular weight polyethylene (초고분자량 폴리에닐렌 미세구조가 변형과 마모에 미치는 영향)

  • 이권용
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.100-105
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    • 1998
  • 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 인공관절 라이너에 쓰이는 대표적 생체재료이다. 초고분자량 폴리에틸렌의 변형과 마모에 영향을 주는 인자에 대한 기본적 연구를 위하여 본 연구에서는 미세구조 결정상의 정도와 결정구조 방향성에 따른 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형 및 마모 특성의 연구를 행하였다. 압출 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)단면의 중앙(center) 부분과 원주(periphery)부분으로부터 각각 직사각형 및 원통형의 시편을 제작하여 크리프 실험과 마모 실험을 실시하였다. 원주 시편의 크리프 변형율은 중앙 시편의 크리프 변형율보다 11% 크며 (p<0.05), 마모양도 원주 시편이 중앙 시편보다 두 배나 큰 것으로(p<0.05)관측되었다. 이 결과들로부터 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형과 마모가 미세 결정구조 방향성에 영향을 받는 것으로 나타났다.

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Effect of ${\gamma}-ray$ Irradiation on Mechanical Properties of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene (감마선 조사에 의한 초고분자량 폴리에틸렌의 기계적 특성 변화)

  • Lee, Jong-Dae;Cheong, Seon-Hwan;Choi, Seong-Dae;Kim, Hyun-Mook
    • Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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    • v.17 no.3
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    • pp.108-114
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    • 2008
  • Uniaxial tension and compression test were conducted on conventional and crosslinked ultra-high molecular polyethylene (UHMWPE) all prepared from the same lot of medical grade GUR 1050. The conventional materials were unirradiated and gamma irradiated with $25kGy{\sim}200kGy$. Gamma irradiated processing was found to significantly impact the crystallinity, and hence the mechanical behavior, of the highly crosslinked UHMWPE. The crystallinity and radiation dose were key predictors of the uniaxial yielding, hardness, plastic flow, and failure properties of conventional and highly crosslinked UHMWPE. The correlation model from experiments would be the basic information to design the liner of artificial joint.

생체재료로의 다이아몬드상 카본 박막의 특성

  • 김동환;김현이;이광렬;김형우;이인섭
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.130-130
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    • 2000
  • 타이타늄(CP Ti)과 타?늄합금은 인체의 골격을 구성하고 있는 물질과 가장 흡사한 물리적 성질과 우수한 생체적합성으로 인해 임플란트용 재료로 많이 사용되고 있으며, 최근에 인공관절이나 치근으로의 사용이 증가하고 있다. 그러나 교합면에서의 취약한 마모특성으로 인해 wear debris에 의한 골 흡수 및 이완 등을 야기하는 문제점으로, 이의 개선에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 다이아몬드상 카본 (Diamond-Like-Carbon) 박막은, 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성 그리고 화학적 안정성 등의 매우 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있는 박막재료로 고체 윤활박막으로서 hard disk나 VCR head drum의 보호막, 우주항공기의 bearing 재료코팅 등으로의 적용이 최근에 급격히 증가하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 특성을 지닌 다이아몬드상 카본 박막의 생체재료로의 적용을 위해, CP Ti과 Ti-6Al-4V에 13.56MHz를 사용하는 r.f PACVD법으로 DLC를 증착하여 생체적합적 특성을 조사하였다. C6H6 가스를 사용하여 1$\mu\textrm{m}$의 두께로 DLC 박막을 증착하였으며, 기판과의 밀찰력 향상을 위해 Si을 증간층으로 합성하였다. 마모특성은 pin-on-disk type wear tester을 사용하였으며 직경 5mm의 ruby ball로 실험을 수행하였다.

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