• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.1286-1293
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• 2006

This paper presents force-feedback control performance of a haptic device in virtual environment of minimally invasive surgery(MIS). As a first step, based on an electrorheological (ER) fluid and spherical geometry, a new type of master device is developed and integrated with a virtual environment of MIS such as a surgical tool and human organ. The virtual object is then mathematically formulated by adopting the shape retaining chain linked(S-chain) model. After evaluating reflection force, computational time, and compatibility with real time control, the virtual environment of MIS is formulated by interactivity with the ER haptic device in real space. Tracking control performances for virtual force trajectory are presented in time domain.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.213-216
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• 2005

This paper presents force feedback control performance of a 3DOF haptic device that can be used for minimally invasive surgery (MIS). As a first step, a 3DOF electrorheological (ER) joint is designed using a spherical mechanism. And it is optimized based on the mathematical torque modeling. Subsequently, the master haptic device is manufactured by the spherical joint. In order to achieve desired force trajectories, model based compensation strategy is adopted for the ER master. Therefore, Preisach model fur the PMA-based ER fluid is identified using experimental first order descending (FOD) curves. A compensation strategy is then formulated through the model inversion to achieve desired force at the ER master. Tracking control performances for sinusoidal force trajectory are presented, and their tracking errors are evaluated.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권5호
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• pp.598-604
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• 2008

배경: 내시경 장비와 수술 로봇의 발달로 작은 절개를 이용한 최소 침습적 심장수술이 점점 증가하고 있으나 이에 대한 수술 결과를 고식적인 수술 방법과 비교, 분석한 국내 보고는 드문 편이다. 대상 및 방법: 2005년 12월부터 2007년 6월까지 수술용 내시경 로봇(AESOP2000)을 이용하여 심장수술을 받은 48명(A군)과 동 기간에 정중흉골절개로 수술을 받은 50명(B군)을 후향적으로 조사하여 수술 시간, 수술 결과, 술 후 통증, 회복 정도 등을 객관적으로 비교, 분석하였다. 결과: 수술 사망은 없었으며 술 후 합병증 발생률도 두 군간에 큰 차이는 없었다. 평균 수술시간($292.7{\pm}61.7$분, $264.0{\pm}47.9$분; p=0.01), 체외순환시간($(128.4{\pm}37.6$분, $101.7{\pm}32.5$분; p<0.01)은 A군에서 더 길었으나 대동맥차단시간 ($82.1{\pm}35.0$분, $87.8{\pm}113.5$분; p=0.74), 평균 인공호흡기 사용시간($18.0{\pm}18.4$시, $19.7{\pm}9.7$시; p=0.57)은 차이가 없었으며 중환자실 평균 입원시간($53.2{\pm}40.2$시, $72.8{\pm}42.1$시; p=0.02) 및 평균 재원기간($9.7{\pm}7.2$일, $14.8{\pm}11.9$일; p=0.01)은 A군에서 더 짧았다. 입원기간 중 수혈을 받은 환자는 B군에서 더 많았으며 평균 수혈양도 B군에서 더 많았으나 통계적 유의성은 없었다(p=0.06). 술 후 1주에서 4주까지 통증 점수는 A군에서 의미 있게 적었으며 일상생활의 수행 능력을 측정하는 듀크 활동상태지수 (Duke activity status Index)에 따른 기능 점수(functional status score)는 A군에서 현저하게 높았다. 술 후 심초음파 결과 승모판 성형술을 시행한 환자의 역류 정도($0.7{\pm}1.0,\;0.9{\pm}0.9$; p=0.60)와 삼첨판 성형술을 시행한 환자의 역류 정도($1.0{\pm}0.9,\;1.1{\pm}1.0$; p=0.89)는 두 군간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 판막주위유출은 각각 1명의 환자에게 있었으며 그 외 판막 관련 합병증은 없었다. 결론: 본 연구 결과 로봇을 이용한 치소 침습적 심장수술은 수술 후 통증 감소, 환자의 빠른 회복, 미용적인 효과, 짧은 입원기간 등의 장점뿐만 아니라 수술 성적도 고식적 수술 방법에 비해 떨어지지 않음이 확인되었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권12호
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• pp.931-933
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• 2006

2005년 12월부터 본원에서는 내시경 수술 보조 로봇(AESOP2000)을 이용하여 승모판막질환, 삼첨판막질환, 심방중격결손, 심방세동이 있는 경우 선택적으로 최소침습적 수술을 시행하고 있다. 이에 대한 경험이 쌓이면서 보다 더 나은 수술 시야와 기구조작의 숙련성을 얻을 수 있었고, 최근 성인에서 막상주위 심실중격결손을 성공적으로 교정하였기에 이를 보고하는 바이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권3호
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• pp.229-232
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• 2005

요부 교감 신경 절제술은 족부 다한증, 하지 혈관 질환 및 신경계 질환의 치료를 목적으로 시행되는 수술로 흉부교감 신경 절제술에 비해 수술 빈도는 많이 떨어지나, 최근의 수술 경향인 최소 침습 수술의 발달과 복강경을 이용한 요부 교감 신경 절제술이 소개되면서 관심이 증가되었다 대상 및 방법: 2003년 7월부터 2004년 12월까지 18명의 환자에서 종격동경을 이용한 요부 교감 신경 절제술을 시행하였는데 환자의 남녀비는 12:6으로 남자가 많았고 평균 연령은 24.3세였으며, 수술 부위는 12명의 족부 다한증 환자에서는 양측을 수술하였고 나머지 6명의 환자에서는 좌측 4예, 우측 2예의 수술을 시행하여 총 30예의 요부 교감 신경 절제술을 시행하였다. 결과: 평균 수술 시간은 37.2$\pm$12.5 분이었으며 수술 후 평균 재원일은 3.1$\pm$2.2일이였다. 결론: 종격동경을 이용한 요부 교감 신경 절제술은 간단하고 효과적인 수술 방법으로, 미용적인 측면과 수술 후 동통의 감소 및 수술 후 재원 기간의 단축 등의 장점이 있는 수술이라고 생각되며, 향후 더 많은 수의 환자에서 결과를 분석하여 더 나은 결과를 가져올 수 있다고 예상된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권10호
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• pp.765-769
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• 2006

배경: 너스 시술은 누두흉 환자들의 전흉부 함몰을 교정하는 효과적인 수술방법으로 기존의 방법에 비하여 비침습적이다. 하지만 환자의 나이와 기형 형태에 따라 전흉부 함몰은 다양한 양상을 보이는 데, 이에 대하여 고전적인 너스 시술만을 고집할 때 기형 재발, 불충분 교정 등 다수의 합병증이 발생하였다. 따라서 저자들은 고전적인 너스 술식을 몇 가지 관점에서 보완하였다. 대상 및 방법: 1999년 11월부터 2004년 12월까지 135명의 환자와 216건의 수술경험을 후향적으로 분석하였다. 수술 전 컴퓨터 단층촬영, 수술 당시 환자의 연령, 수술방법, 재발을 포함한 합병증 여부를 분석하고, 이를 시술의 개선 전후로 나누어 비교하였다. 결과: 5년 2개월 동안 135명에서 너스 술식을 시행하였으며, 너스막대 제거술 64건, 재발 또는 합병증을 이유로 2번 이상의 너스 술식을 시행한 17건을 포함하여 너스 관련 216건의 수술을 시행하였다. 막대의 삽입위치를 절개부위에서 함몰부의 양족 경계부(늑연골의 최대 돌출부위)로 내측으로 이동시켜 흉곽 지지구조의 손상을 최소화하였고, 막대 성형 시 늑골과 접합하는 부분을 늑골모양에 맞게 성형하여 막대의 미끄러짐 현상을 줄였다. 그리고 막대와 늑골의 고정사를 바이크릴에서 강선으로 전환하고, 성인 환자의 경우, 수술 중 흉골을 견인하는 방법을 추가하였다. 1999년에서 2002년까지 17건에 달하던 재교정과 23건의 합병증이 개선 이후인 2003-2004년에는 재교정 0건, 합병증 3건으로 감소하였다. 결론: 이러한 결과로 미루어 보아, 본원에서 시행한 너스개선 술식은 효과적이었으며, 재발과 합병증을 획기적으로 줄일 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제33권11호
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• pp.898-903
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• 2000

배경 및 목적: 최근 비디오 흉강경술은 최소 침습적인 수술 방법으로서 자연 기흉의 일반적 치료법으로 인정되고 있으나 비교적 높은 재발율과 비용-효용 관계에 대해서는 논란이 있다. 비디오 흉강경을 이용한 기포 절제술 후의 재발율은 평균 5-10%정도로 보고되고 있으며 이는 개흉술에 비해 상당히 높은 것이다. 또한 국내 의료 실정에서의 개흉술과 비디오 흉강경술의 비용효용에 대한 비교 통계는 없는 상황이다. 대상 및 방법: 1997년 1월부터 1999년 7월까지 일차성 자연기흉으로 성균관 의대 강북삼성병원 흉부외과에서 수술을 시행한 173예를 대상으로 후향적 조사하였다. 비디오 흉강경술로 시행한 104예와 개흉술로 시행한 69예를 양군으로 나누어 성별 및 연령, 발병부위, 수술의 적응증, 수술시간, 술 후 흉관 삽입기간 및 재원 일수, 술후 합병증, 재발율, 수술 경비 및 총치료경비 등을 비교하였다. 결과: 양군의 성별, 연령, 발병부위 등에는 차이가 없었다. 수술 시간은 흉강경군이 73.1$\pm$29.5분, 개흉군이 141$\pm$52분이었다.(p<0.05). 술 후 평균 흉관의 거치기간 및 재원일수는 흉강경군이 각각 3.93일 및 7.5일, 개흉군이 7.0일 및 13.4일이었다.(P<0.05, P<0.05). 술 후 재발한 경우가 비디오 흉강경군에서 6예(5.6%), 개흉군에서 1예(1.4%) 있었다(P<0.05). 본원에서 시행한 비디오 흉강경술과 개흉술의 비교에서 수술로 발생하는 비용은 비디오 흉강경군이 유의하게 높았으나 (1,202,192$\pm$178,992원, 1,005,669$\pm$311,531원; P<0.05) 총 치료비의 비교에서는 유의한 차이가 없었다.(1,946,110$\pm$487,440원, 1,793,912$\pm$308,079원; P=0.18). 결론: 비용 효용관계 및 재발율은 병원마다의 수술 수기 및 퇴원 정책등에 따라서 다소간의 차이가 있을 수 있으나 본원의 조사 결과에서는 비디오 흉강경술이 개흉술에 비해 비용-효과가 있다고 볼 수 없으며 재발율도 높았다.

• 대한정형외과스포츠의학회지
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• 제2권2호
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• pp.176-180
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• 2003

저 자들은 관절와의 전위 된 횡골절에 대해 관절경 을 이 용하여 골절된 관절면을 확인하면서 골절의 정복을 유지 하고, 견관절경술식에 일 반적으로 사용되는 견봉 바로 외측에 위 치 한 외 측 삽입 구나 또는 견갑상와의 상부 삽입구 (Nevlaser porial)에서 피부를 통해 직경4 mm 타이타늄 유관 해면골 나사를 이 용하여 고정하였다. 관절경을 이 용한 골절 내고정술은 좋은 시 야를 확보할 수 있었고, 최소 침습 수술이므로 작은 연부조직 절개 , 적은 출혈량, 수술후 재활 기간의 단축 및 조기 관절 운동 힌용 등의 여러 장점 을 가지므로 이에 수술 방법과 증례를 보고하는 바이다

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권3호
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• pp.164-174
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• 2003

배경: 너스 수술은 최근에 개발된 금속막대를 이용한 누두흉의 최소 침습 수술법이다. 수술 수기가 간단하고 작은 흉터로 교정 모양이 양호하여 호평을 받고 있다. 그러나 지금까지 복합형태의 누두흉은 교정이 어려워 표준형 소아 환자들에게만 적용되어 왔다. 저자들은 새로 개발된 비대칭형이나 성인의 누두흉의 교정을 위한 변형 기법들을 이용하여 얻은 수술 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 1999년 8월부터 2002년 6월까지 본원에서 너스 수술법 및 변형 기법으로 수술한 322명을 대상으로 하였다. 그 중 71명(22%)은 성인이었다. 정밀한 교정을 위하여 누두흉의 형태를 분류하였다. 대칭형과 비대칭형으로 나누고 비대칭형은 편심형과 불균형형으로 세분하였다. 수술 시에 대칭형으로 교정하기 위하여 막대를 여러 가지 모양으로 구부려 사용하였다. 결과: 형태분류 상 대칭형은 57.5%(185/322)였고 비대칭형은 42.5% (137/322)였다. 비대칭형의 아형으로서 편심형, 불균형형 및 복합형은 각각 71, 47, 19명이었나. 수술의 주변형 기법은 막대의 형태와 고정법에 관한 것이었다. 비대칭형 누두흉 125명(38.8%)에게 여러 모양의 비대칭형 막대가 적용되었다. 성인 환자 51명(15.8%)에게 이중 막대 기법이나 복합형 막대 기법이 적용되었다. 막대의 편위를 방지하기 위한 고정법으로서 철사를 이용한 늑골의 다지점 고정법을 사용하였다. 수술 후 주요 합병증은 기흉이 24명(7.5%), 막대 편위가 11명(3.4%)이었다. 너스 수술 후 2년이 경과한 42명이 막대 제거 수술을 받았다. 걸론: 너스 수술법은 안전하고 효과적이었다. 누두흉의 형태를 정밀하게 분류하고 이에 따른 적확한 변형 기법을 적용함으로써 비대칭형과 성인 누두흉 등, 모든 형태의 누두흉을 교정할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권5호
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• pp.503-508
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• 2003

척추에 대한 외과수술은 신경조직을 손상하지 않아야 하기 때문에 수술 절차가 신중하게 계획되고 고도의 정밀을 요구한다. 척추성형술(verte-broplasty)은 골다공증으로 인한 척추의 골절을 치료하기 위해 제안된 비교적 새로운 외과적인 수술방법으로 최소침습적인 수술 기법으로 피부를 통하여 골절된 척추부위에 구멍을 내고 그곳에 PMMA(polymethylmethacrylate)라 불리는 골시멘트(bone cement)를 주입하여 치료하는 방법이다. 최근의 연구결과, 수술 후 즉각적인 고통의 경감을 가져오며, 골다공증으로 인한 골절부위에 강도가 강한 골시멘트를 주입하게 됨으로써 골다공증 척추체에 구조적인 안정성을 제공해 주는 것으로 알려져 있다. 수술 후 발생하는 합병증의 대부분은 과도한 골시멘트의 주입으로 인한 것으로 알려져 있으며, 따라서 척추성형술의 치료에 가장 중요한 요인은 주입한 골시멘트의 양을 조절하는 것이다. 이에 본 연구에서는 환자의 컴퓨터단층촬영(computer tomography)을 통하여 획득한 영상을 토대로 척추성형술 시술시 필요한 의료 영상 시스템을 설계 및 개발하고, 텍스처 분석을 통하여 개개인의 환자에게 필요한 골시멘트의 양을 계산하는 알고리즘을 개발하여 이를 실제 환자의 시술시에 적용해 보았다. 결과적으로 본 시스템은 척추성형술시에 최적의 골시멘트의 양을 예측할 수 있었으며, 정형외과의 다른 부위의 수술시에도 적용가능성을 확인할 수 있었다.