• 제목/요약/키워드: 인공관절

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인공수근관절과 의수를 개발하기 위한 최적설계법과 유한요소법에 의한 수근관절의 역학적해석 (Force Analysis of Wrist Joint to Develop Wrist Implant and Mechanical Hand Using Optimization Technique and Finite Element Method)

  • Jung-Soo Han
    • 한국안전학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.178-184
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    • 1997
  • 외력의 작용에 의해 발생되는 인체 내부의 내응력에 대한 이해가 중요하게 됨에 따라, 인간의 생체모델에서 근력이나 관절내에서의 응력분포를 밝히기 위한 다수의 수학적 모델이 소개되어져 왔다. 그러나 고체모델이나 인공손목관절의 개발에 무엇보다도 중요한 실제에 가까운 3차원적인 수학적 모델의 개발은 지금까지 성공적이지 못하였다. 본 연구에서는 인체의 손목관절에서 원위 요골과 척골로 구성되어진 3차원 수학적 모델과, 정교하게 재구성되어진 2차원의 유한요소법을 이용한 수학적 모델을 완성함에 있다. 본 연구에서는 동적운동시의 손목관절에서 근력과 원위 요골과 척골로 전달되어지는 힘과 관절내의 응력분포를 수학적 모델을 통하여, 정확하게 예측할 수 있는 가능성을 보여 주었다. 본 연구에서 추출되어진 결과는 동적운동 시 (반복운동), 손목관절을 이루고 있는 원위 요골과 척골에 상당히 많은 양의 힘이 전달되어 짐을 밝히었으며, 이것은 반복운동에 의하여 손목관절에 종종 발생하는 누적성질환과 깊은 연계성을 갖고 있음을 보여 주고 있다.

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하지강성 가변 인공건 액추에이터(LeSATA®)의 개발 Part I - Metatarsophalangeal Joint Tilt Angle의 보행분석 - (Development of Leg Stiffness Controllable Artificial Tendon Actuator (LeSATA®) Part I - Gait Analysis of the Metatarsophalangeal Joint Tilt Angles Soonhyuck -)

  • 한기봉;어은경;오승현;이순혁;김철웅
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제1권2호
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    • pp.153-165
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    • 2013
  • 기존의 보행분석 연구들은 하지를 하나의 스프링으로 간주하였다. 만약 슬관절 신전을 보조할 수 있는 슬관절 액추에이팅 메커니즘을 개발할 수 있다면 보행에 필요한 탄성-변형률에너지를 혁신적으로 저장-방출할 수 있고, 그 결과 보행 중 하지강성은 더욱 증가할 것이다. 게다가 족관절 액추에이팅 메커니즘까지 추가되어 있다면 슬관절 액추에이터에 의한 과도한 인공하지강성을 능동적이고 적절한 수준으로 보상해주는 기전으로 작동할 것이다. 만약 가속도에 의한 보행속도 증가를 방지하기 위해 인위적 감속통제를 작동시킨다면 불필요한 운동에너지의 방출이 발생되고 하지강성 액추에이터의 실효성은 의심을 받게 된다. 따라서 본 저자는 보행속도를 2개의 세그먼트에 의한 상대 각속도 조절기법을 이용하여 하지강성을 증가시킨다는 기본개념으로 슬-족관절 액추에이터 시스템을 개발하였다. 또한 족관절에 슬관절 액추에이팅에 대한 보상기전이 존재하는 경우, 족관절의 보상기전이 중족지절관절 경사각 및 보행속도 변화에 미치는 상호영향을 연구하였다.

인공 슬관절 전치환술 후 발생한 May-Thurner 증후군 (May-Thurner Syndrome after Total Knee Arthroplasty)

  • 심창헌;박진우;왕립
    • 대한정형외과학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.277-281
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    • 2021
  • 장골정맥 눌림 증후군으로 알려져 있는 May-Thurner 증후군은 May와 Thurner에 의해 1957년 처음으로 기술되었다. 좌측 하지에서 침습적인 처치 없이 심부 정맥 혈전증의 증상이 나타날 때 May-Thurner 증후군을 의심할 수 있다. 저자들은 우측 인공 슬관절 전치환술 후 좌측 하지의 급작스러운 통증, 부종 및 피부색 변화를 보여 컴퓨터 단층촬영 정맥 조영술 시행 후 May-Thurner 증후군을 진단 받은 중년 여성 환자의 흥미로운 증례를 경험하였다. 본 증례를 통해서 우측 인공 슬관절 전치환술 후 간과할 수 있는 좌측 하지 May-Thurner 증후군을 조기에 진단하여 합병증을 예방하는 데 임상적 의의가 있다고 본다. 이에 문헌 고찰과 함께 증례를 보고하고자 한다.

류마티스 환자의 발목 인공관절 치환술 이후 발생한 정복되지 않는 충전물의 아탈구: 증례 보고 (Irreducible Spacer Subluxation after Total Ankle Replacement Arthroplasty in a Patient with Rheumatoid Arthritis: A Case Report)

  • 서동교;김상영
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.181-184
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    • 2021
  • End-stage ankle arthritis is a debilitating condition that causes functional limitations and consequently a poor quality of life. Total ankle replacement arthroplasty is a good alternative to arthrodesis for preserving the ankle's range of motion. However, many complications can occur in patients with rheumatoid arthritis and with poor soft tissue and bone conditions. A 61-year-old female experienced spacer subluxation after surgery, which was not reduced by medial soft tissue release and spacer change. Buttress plating was found to be a good treatment option to prevent spacer subluxation and can be considered in patients with rheumatoid arthritis with bone erosion and soft tissue damage.

인공관절용 초고분자량폴리에틸렌의 가교결합 공정변수와 기계적 특성과의 상관관계 (Relationship between Crosslinking Processes and Mechanical Properties of UHMWPE for Artificial Joint)

  • 김현묵;김성곤;이종대;윤인식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1570-1574
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    • 2008
  • Various mechanical test were conducted on conventional and crosslinked ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE) all prepared from the same lot of medical grade GUR 1050 for artificial joint. The conventional materials were not irradiated and treated by heating. The cosslinked materials were irradiated with $25kGy{\sim}200kGy$ by gamma-ray andthen annealed or remelted. Gamma-ray irradiation and heat treatment process were found to significantly impact the crystallinity, and hence the mechanical behavior, of the highly crosslinked UHMWPE. The radiation dose and heating conditions were key predictors of the uniaxial yielding, plastic flow, and failure properties of conventional and highly crosslinked UHMWPE. The correlation model from experiments would be the basic information to enhance the were resistance of artificial joint liner.

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NeRF 기반 3차원 모델링을 통한 자세 추정 (Pose Estimation through 3D modeling based on NeRF)

  • 박찬;김형주;문남미
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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    • pp.600-602
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    • 2022
  • 2차원 이미지 또는 영상을 통한 자세 추정의 경우, 영상 내에서 발생할 수 있는 탐지 오류, 피사체 잘림, 폐색(Occlusion) 등으로 인해 자세 추정 정확도가 감소할 수 있다. 본 논문에서는 4장 이상의 다양한 각도로 촬영한 이미지를 NeRF(Neural Radiance Fields)를 통해 이미지 합성(Image synthesis)을 진행하여 3차원 모델을 생성한다. 이후 DeepLabCut을 사용하여 관절 좌표와 골격(Skeleton)을 구축한다. 구축한 골격을 인공지능에 학습시킨 뒤 2차원 영상에서의 관절 좌표 인식, 골격 구축, 자세 추정을 진행한다. 2차원 영상 테스트 데이터를 통해, 3차원 모델을 사전 학습한 인공지능 모델과 기존 2차원 이미지를 사용하여 학습한 인공지능 모델의 자세 추정 정확도를 비교한다.

골절에서의 견관절 인공관절술 (Shoulder Arthropalsty for Fractures)

  • 전재명
    • 대한견주관절학회:학술대회논문집
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    • 대한견주관절학회 2003년도 연수강좌
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    • pp.175-180
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    • 2003
  • 상완골 근위부 골절의 치료를 위해서 실시하는 상완골 두 치환술은 고난도의 수술이다. 그러나 수술 수기에 만전을 기하고 골절을 위해서 특별하게 고안된 치환물을 사용하면 통증을 해소되는 것은 물론이며 대부분의 견관절 기능도 회복이 가능하다고 생각한다. 또한 보다 좋은 결과를 얻기 위해서는 치환물과 수술 수기 등에 대해서 지속적인 개선이 매우 중요하다고 생각한다.

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거골의 골연골 병변 (Osteochondral Lesion of the Talus)

  • 이근배
    • 대한정형외과스포츠의학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.19-26
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    • 2007
  • 최근에 스포츠 손상이 증가하고 관절경을 이용한 치료가 발전하면서 조기에 더 적극적인 치료를 하는 추세이다. 또한 방사선 소견에 비하여 관절경하에서는 연골이 불안정하거나 분리되어 있는 경우도 있으므로 기존의 수술 적응증보다는 좀 더 광범위하게 관절경 검사 및 수술적 치료가 요구된다고 생각한다. 치료 방법을 하면 $1.5cm^2$ 이하의 병변을 가진 50세 이하의 환자는 관절경을 이용하여 변연 절제술, 연골하 천공, 연마, 미세 골절술, 소파술 등의 방법으로 치료할 수 있다. 같은 방법으로 50세 이상의 $3cm^2$ 이하의 병변을 가진 환자 중 mosaicplasty와 자가 연골 세포 이식술을 적용할 수 없는 환자에서 시도해볼 수 있다. $1.5\sim3cm^2$의 병변을 가진 50세 이하의 환자, 그전의 관절경적 치료로 실패한 경우에는 자가골 연골 이식 또는 자가 연골 세포 이식술을 이용하여 치료해야 한다. $3cm^2$ 이상의 병변을 가진 50세 이하의 환자는 자가 연골 세포 이식술이나 동종 골 연골 이식을 이용하여 치료하며, 50세 이상의 환자는 관절 고정술이나 족근 관절 인공치환술을 고려하는 것이 바람직하다.

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