• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.99-100
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• 2017

많은 연구에서 측면 나사 고정(laminar screw fixation)보다 척추경 나사 고정(pedicle screw fixation)의 생체 역학 강도가 더 나은 것으로 알려져 있다. 그러나 비교적 작은 크기의 척추경(pedicle)과 척수(spinal code), 신경 뿌리 및 척추 동맥에 대한 상해의 위험으로 일반적으로 이 방법은 사용에 제한이 있었다. 최근 3차원 모델링 및 3D 프린팅 기술의 진보는 해부학적인 연구, 특히 척추를 포함한 뼈와 관련된 연구를 용이하게 하고 있으며, 로봇 수술을 위한 다양한 아이디어를 제공하고 있다. 본 연구는 로봇 암(robotic arm)으로 경추 척추경에 나사를 삽입할 때 사용될 수 있는 척추경 나사 삽입을 위한 이상적인 궤적을 계산하는 방법을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1775-1780
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• 2011

본 논문은 요추부의 손상이 심할 경우 척추경 나사시스템이라는 인공물을 이용하여 수술을 하게 되는데, 이때 적용되는 척추경 나사시스템의 역학특성을 분석하였다. 척추경 나사 시스템으로 고정된 디스크는 일반적으로 퇴행되지만, 제안된 플렉시블 로드를 적용할 경우 고정된 디스크에 유연성(6도 이하)을 부여할 수 있어 디스크가 퇴행되는 것을 막아주는 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 이용하여 플렉시블 로드를 적용한 척추경 나사 시스템의 역학특성을 분석한 결과, 10N 이하의 척추 거동에서 플렉서블 로드는 항복 응력 이내의 응력 분포가 나타남을 알 수 있었으며. 분석된 플렉시블 로드 시스템은 실제 제작 후 인장, 압축 비틀림 등의 척추경 나사 시스템 공인 규격 실험(ASTM F 1717)을 수행하여 항복 응력 이내의 안정적인 작동성을 검증하였다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권5호
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• pp.419-426
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• 2021

목적: 화농성 요추부 추체 감염의 수술적 치료 시 이환된 추체에 척추경 나사를 삽입하는 수술법은 균막의 형성 및 감염 치료 실패의 위험성으로 기피되었다. 저자들은 이환된 추체에 척추경 나사를 삽입하여 고정 분절수를 최소화하면서도 감염 치료에 성공하였는바, 이를 분석하여 해당 술식의 유용성에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2000년 1월부터 2018년 6월까지 본원 척추센터에서 제1저자에 의해 수술적으로 치료한 화농성 요추부 척추 감염 환자 중, 이환된 추체에 직접 척추경 나사를 삽입하여 유합술을 시행한 환자군을 그룹 A, 이환된 추체 척추경의 골파괴 소견으로 인접 정상 추체에 척추경 나사를 삽입하여 유합술을 시행한 환자군을 그룹B로 분류하여 임상적 결과를 후향적으로 연구하였다. 모든 환자들은 후방 접근법으로 수술하였으며, 이환된 추간판을 제거하고 부골화된 추체의 소파술 및 추체 간 자가 지주골 이식술 후 척추경 나사 고정술을 시행한 48예(그룹A 28예, 그룹B 20예)를 대상으로 두 그룹 간의 입원 기간, 수술 시간, 출혈량 및 수술 후 1개월째 EQ-5D 지수, 주사 항생제 투여 기간, 혈액학적 결과, 임상적 결과, 방사선학적 결과를 종합적으로 분석하였다. 결과: 그룹 A에서 고정 분절 수, 수술 시간, 출혈량 및 술 후 1개월째 EQ-5D 지수에서 그룹 B에 비하여 통계적으로 유의하게 향상된 결과를 보였으며, 항생제 사용 기간, 입원 기간, 방사선학적 골유합의 시기, 시상각의 교정률 및 재발률에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 후방 도달법을 통한 이환된 추체에 직접 척추경 나사를 삽입하는 최소 분절 고정술은 수술 시간 및 출혈량이 줄어들고, 고정분절을 최소화하여 요추부의 운동성을 보전하면서도, 감염의 확산이나 재발 없이 빠른 회복을 보였기에, 요추부 화농성 척추염 환자의 수술적 치료 시 권장할 만한 술식으로 생각된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권2호
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• pp.137-144
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• 2010

In general, spinal fusion surgery takes pressure off the pain induced nerves, by restoring the alignment of the spine. Therefore spinal fixation system is used to maintain the alignment of spine. In this study, a biomechanical study was performed comparing the SROM(Spinal Range Of Motion) of three types of system such as Rigid, Dynesys, and Fused system to analyze the behavior of spinal fixation system inserted in vertebra. Dynesys system, a flexible posterior stabilization system that provides an alternative to fusion, is designed to preserve inter-segmental kinematics and alleviate loading at the facet joints. In this study, SROM of inter-vertebra with spinal fixation system installed in the virtual vertebra from L4 to S1 is estimated. To compare with spinal fixation system, a simulation was performed by BRG. LifeMOD 2005.5.0 was used to create the human virtual model of spinal fixation system. Through this, each SROM of flexion, extension, lateral bending, and axial rotation of human virtual model was measured. The result demonstrates that the movement of Dynesys system was similar to normal condition through allowing the movement of lumbar.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권4호
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• pp.327-335
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• 2019

목적: 골다공증성 척추 압박 골절 환자에서 척추경 나사못을 이용한 고정술을 시행 시 골시멘트(polymethylmethacrylate) 보강의 방사선적 효용성에 대해 조사하고자 하였다. 대상 및 방법: 골다공증성 압박 골절에서 골시멘트 보강술을 이용한 척추경 나사 고정을 시행한 20예의 환자가 연구에 포함되었다. 평균 추시 기간은 15.6개월이었으며, 인구학적인 자료, 골밀도(bone mineral density, BMD), 유합 분절, 척추경 나사의 사용 개수 및 골시멘트 주입량은 의무기록을 통하여 검토되었다. 방사선적인 결과를 산출하기 위하여 시간 순차적(수술 전, 수술 직후, 술 후 6주, 술 후 3, 6개월 및 술 후 1년) 추시를 통해 방사선적 지표를 측정하였다. 결과: 본 연구에 총 20명의 환자(여자 16예[80.0%]; 평균 나이, 69.1±8.9세)가 포함되었다. 평균 BMD는 -2.5±0.9 g/cm², 각각의 추체당 평균 골시멘트 주입량은 6.3 ml였다. 술 전 측정한 후만각(Cobb angle)은 32.7°±7.0°였으며, 술 후 측정값은 8.7°±6.9° (p<0.001)로 큰 호전을 나타내었고, 교정은 술 후 시간 순차적인 추시에서도 유지됨을 보였다. 기구 고정 후 후만각, 설상각, 시상지표 또한 유사한 호전 양상을 나타내었다. 또한 골절된 추체의 전방 높이 또한 수술 전 11.0±5.0 mm에서 수술 후 18.5±5.7 mm (p=0.006)로 호전되었고 3, 6개월 및 1년간의 추시 간에도 유지됨이 확인되었다. 결론: 골다공증성 압박 골절에서 골시멘트 보강술을 이용한 척추경 나사 고정은 효과적인 치료법이라 생각되며, 이 술식을 통해 국소 흉요추부 후만의 충분한 교정을 얻을 수 있고 술 후에도 잘 유지할 수 있는 방법으로 골다공증 척추 압박 골절 환자에서 유용한 술식으로 생각된다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 1999년도 춘계공동학술대회:정보화시대의 지식경영
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• pp.105-107
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• 1999

본 연구의 목적은 CT장비로부터 얻어지는 단면 영상을 이용하여 재구성한 3차원 Voxel 정보를 기반으로 의료 시술 중 위험도가 높으며 장기간의 수술 훈련이 필요한 수술인 척추경나사 삽입술에 대한 모의 시술기를 개발하는 것이다. 모의 시술기의 입력은 환자의 환부에 대한 CT와 모의 시술을 해보고자 하는 의사 (사용자)의 입력 (경나사의 진입 위치와 각도)이 되며 출력은 의사들이 시술장에서 받을 수 있는 유일한 방법인 Voxel데이터로부터 재생성된 X-Ray이미지, 혹은 C-Arm의 동영상이며, 최종 결과 출력은 나사못이 삽입된 재구성 CT 이미지들과 3차원 정보를 볼 수 있는 Image Based Rendering의 Image data set이 된다. 본 연구에서는 각 시각화 부분의 특성을 고려하여 direct volume projection, surface modeling, 그리고 최근 많은 관심을 받고 있는 Image Based Rendering 기법을 intergrate하여 사용하였으며 각 시각화 모듈의 초고속 정보 통신망에서의 정보 교환에 대한 방법론에 대해 다루고 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.619-620
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• 2009

• 한국기계가공학회지
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• 제3권1호
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• pp.72-78
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• 2004

In this paper, mechanical behaviors of developed pedicle screw system, made of bio-mechanical materials(Ti-6Al-4V, Grade 5), ale predicted using FEM analysis. As a first step, morphologic construction of normal Korean spines and surgical operation convenience are considered to design optimum pedicle screw system. In this step, various design variables are considered as design parameters to develop optimized models. As a next step, tension and bending tests are performed to improve the structural performance of the developed system using finite element method. In this step, required Static compression and bending test specifications by ASTM F-04 25 04 01 are applied to understand the bio-mechanical behaviors of the designed spinal implant system under various load types. As the results of this research, it is possible to develop efficient pedicle screw system, having enough rigidity and fixation to stand any spinal damage under allowable stress conditions.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.634-638
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• 1997

The objectives of this research are to develop lumber and lower-thoracic pedicle fixation system for Korean patients. To achieve the aimed goals, first, optimized shape design process is performed, and finite element methods are applied to evaluate the mechanical strength of the developed fixation system. Second, appropriate machining experiments are carried out to develop optimum machining conditions for titan~um alloys those are known as one of the most difficult-to-cut material. As the results of this research, new pedicle screw system, considering the morphological characteristics of Korean patients, is developed by applying the finite element analysis, optimum shape processing method and optimize design algorithm.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.553-559
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• 2010

본 연구는 척추경 나사못 고정술을 시행한 환자를 대상으로 고정술 전, 후 전산화 단층촬영 영상의 원 자료(raw data)를 이용하여 다양한 재구성 기법을 적용하여 나사못의 정확한 위치파악과 수술의 정확도 등 다양한 정보를 알아보고자 하였다. 임상에서 주로 이용 하는 재구성기법인 다평면재구성(MPR), 최대강도투영(MIP), 체적묘사기법(VRT)과 변형 제적묘사기법(modifying VRT)을 적용하여 영상데이터를 각 각 정량적 방법과 정성적 방법으로 비교 분석하였다. 재구성 영상의 분석 및 평가결과 전산화 단층촬영 영상재구성 기법 중 척추경 나사못 고정술 후 나사의 정확한 위치파악과 금속에 의한 인공음영을 최소화 시키는데 가장 유용한 재구성 기법으로는 변형 체적묘사기법으로 사료된다.