• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.335-344
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• 2012

우리나라는 급격한 경제성장과 의료기술의 발달로 고령화 사회가 되면서 골다공증 발병이 증가하고 있다. 또한 서구화된 식생활로 암질환이 증가하였고 항암치료과 방사선 치료 등으로 인해 골다공증이 발생하게 된다. 골다공증은 골밀도의 감소로 인한 것으로 대퇴근위부의 형태학적 구조 변화와도 밀접한 관계를 가지고 있으며, 대퇴 근위부의 형태학적 구조 변화는 고관절 골절의 위험을 나타내는 요인이다. 본 연구는 T-score변화에 따라 정상, 골감소증, 골다공증으로 분류하여 각 군별로 대퇴 근위부의 형태학적 변화를 관찰하고 상관관계를 분석하였다. 조사대상은 부산지역의 D종합병원의 남녀 350명을 대상으로 연령, 성별, T-score변화로 질환을 구분하여 분석하였다. 결과는 연령, 성별에 따라 골다공증의 발병빈도는 유의한 차이를 보였고, T-score변화에 따른 질환 분류와 대퇴근위부 형태학적 특성의 7가지 파라미터로서 Cortical ratio calcar, Cortical ratio shaft, Hip/shaft Angle, Strength index, Section modulus, CSMI, CSA는 유의한 차이를 보였으며 골다공증과 높은 상관관계가 있었다. 그러므로 연구 결과는 T-score변화에 따른 대퇴근위부의 형태학적 변화를 상관관계 분석함으로써 골다공증을 진단하는데 대퇴 근위부의 형태학적 변화가 지표로서 활용가능하리라 사료되며, 향후에 대퇴근위부의 형태학적 파라미터가 골다공증 진단의 정확성을 높이고 예측인자로서 임상활용이 가능하리라 판단된다.

• Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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• 제5권1호
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• pp.25-35
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• 2020

We carry the knowledge that the skeleton bones of the human body are not always without defects and some various defects could occur in them. In the present paper, as the first endeavor, free vibration and buckling analysis of femur bones with femoral defects are investigated. A major strength of this study is the modeling of defects in femur bones. Materialise Mimics software is adopted to model the bone geometry and the SOLIDWORKS software is used to generate the defects in bones. Next, the ABAQUS software is employed to study the behaviors of bones with defects.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권11호
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• pp.182-189
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• 2005

The human knee joint is the intermediate joint of the lower limb that is the largest and most complex joint in the body. Understanding of joint-articulating surface motion is essential for the joint wear, stability, mobility, degeneration, determination of proper diagnosis and so on. However, many studies analyzed the passive motion of the lower limb because of the skin marker artefact and some studies described medial and lateral condyle of a femur as a simple sphere due to the complexity of geometry. Thus, in this paper, we constructed a three-dimensional geometric model of the human knee from the geometry of its anatomical structures using non-uniform B-spline surface fitting as a study for the kinematic analysis of more realistic human knee model. In addition, we developed and verified 6-DOF contact model of the human knee joint using $C^2$ continuous surface of the inferior region of a femur, considering the relative motion of shank to thigh during locomotion.

• 한국CDE학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.200-208
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• 2008

Total Hip Replacement(THR) is a surgical procedure that replaces a diseased hip joint with a prosthesis. A plastic or metal cup forms the socket, and the head of the femur is replaced by a metal ball on a stem placed inside the femur. Due to the various types and shapes of human hip joint of every individual, a selected commercial implant sometimes may not be the best-fit to a patient, or it cannot be applied because of its discrepancy. Hence extracting geometry parameters of hip joint is one of the most crucial processes in designing custom-made implants. This paper describes the framework of a methodology to extract the geometric parameters of the hip joint. The parameters include anatomical axis, femoral head, head offset length, femoral neck, neck shaft angle, anteversion, acetabulum, and canal flare index. The proposed system automatically recommends the size and shape of a custom-made hip implant with respect to the patient's individual anatomy from 3D models of hip structures. The proposed procedure creating these custom-made implants with some typical examples is precisely presented and discussed in this paper.

• Composites Research
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• 제24권3호
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• pp.6-11
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• 2011

본 논문은 복잡한 형상으로 드레이핑 성행된 직물 복합재료 구조의 국부적 물성 변화 및 재료거동 예측을 위한 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 적용하기 위해 대퇴골 골 간단 부 골절치료용 고정판을 대상으로 선정하였다. 드레이핑 공정 종 발생하는 재료의 거시적/미시적 변형에 의한 국부적 재료물성 변화를 다양한 실험을 통해 검증하고, 그 결과를 복잡한 형상을 가지는 고정판의 정적/피로 거동 예측에 활용하였다. 본 논문은 복잡한 형상을 가지는 복합재료 구조물의 설계 및 성능평가에 유용한 정보와 해석방법을 제시할 것으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권3호
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• pp.171-179
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• 2002

운동 중에 있는 인체 무릎관절의 기능을 이해하기 위한 기구학적(Kinematic) 분석 과 동역학적(Kinetic) 분석을 행하는데 있어서 관절 표면의 기하학이 주요한 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있다. 슬관절은 미끄러짐 (sliding)과 구름 (rolling) 운동을 고려하지 않고는 정확하게 모델 될 수 없다 본 연구에서는 미끄러짐 과 회전 운동 그리고 주요 인대 (ligament)를 고려한 3타원 인체 슬관절 모델을 제시한다 본 연구는. 슬관절의 전형적인측 평면 CT 영상의 확장으로부터 얻어진 두개의 캠 측면도를 이용하여 보다 실제에 가까운 관절의 기하학을 이용한 모델을 제시한다 개발된 모델은 보행 중 인체 슬관절을 통한 힘의 전달경로를 예측하는데 있어서 실험을 기초로 한 이전의 결과보고와 비교하여 볼 때 매우 잘 일치한다 대퇴골와 경골 사이의 접촉 점은 무릎의 굽힘이 진행되는 동안 전방에서 후방으로 이동하는데 이것은 무릎의 굽힘과 폄의 운동에 대한 전방/후방 운동의 커플링을 반영한 것이다. 본 연구에서 개발된 모델에 의하면 일회의 보행 사이클동안 경골 표면에 접촉 점의 전방/후방 이동변위는 바깥쪽 관절구 쪽이 약 16 mm 이고. 안쪽 관절구 쪽이 약 25 mm 이다 또한, 일회의 보행 사이클 동안 대퇴골 의 이동변위는 바깥쪽이 약 7 mm 그리고 안쪽이 약 10 mm 이다. 개발된 모델은, 관절의 퇴화를 진단 하는데 이용할 수 있는 가능성이 기대된다

• PNF and Movement
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• 제6권1호
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• pp.53-60
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• 2008

Purpose : To describes the important aspects of knee joint movement and function used when applying PNF technique to the lower limb. Method : The knee was a very important roles in the lower limb movement and ambulation. This study summarizes the physiologic movement of knee to the PNF lower extremity patterns. Result : The tibiofemoral joint is usually described as a modified hinge joint with flexion-extension and axial rotation by two degrees of freedom movement. These arthrokinematics are a result of the geometry of the joints and the tension produced in the ligamentous structures. The patellofemoral joint is a sellar joint between the patella and the femur. Stability of the patellofemoral joint is dependent on the passive and dynamic restraints around the knee. In a normal knee the ligaments are inelastic and maintain a constant length as the knee flexes and extends, helping to control rolling, gliding and translation of the joint motions. Conclusions : It is important to remember that small alterations in joint alignment can result in significant alterations in patellofemoral joint stresses and that changes in the mechanics of the patellofemoral joint can also result in changes in the tibiofemoral compartments. Successful treatment requires the physical therapist to understand and apply these arthrokinematic concepts. When applied to PNF low extremity patterns, understanding of these mechanical concepts can maximize patient function while minimizing the risk for further symptoms or injury.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.459-465
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• 2011

대퇴골 근위부의 기하학적 형상은 대퇴골 경부 골절과 중요한 상관관계를 가지고 있는 것으로 보고되고 있다. 기존의 연구에서는 인장실험법과 유한요소해석법을 이용하여 상관관계를 분석해왔다. 그러나 이 방법들은 인체의 미리 정의된 대퇴골 형상을 변경할 수 없고, 다수의 시험편들을 확보하기 어렵기 때문에 다양한 시험편과 모델을 적용할 수 없다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 대퇴골 골절 해석에 폭넓게 사용할 수 있도록 매개변수로 기하학적 형상 변형이 가능한 대퇴골 모델을 이용하여 대퇴골 골절과 형상 매개변수의 관계를 분석하였다. 이 관계를 분석하기 위하여 4가지 주요 매개변수(대퇴골두 직경, 대퇴경부 직경, 대퇴경두간 길이, 대퇴경간각)를 이용하여 다양한 해석 모델을 생성하여 유한요소해석을 수행하였다. 이 후 대퇴골두에서의 반력(reaction force)과 경부에서의 응력 분포(stress distribution)를 분석함으로써 유한요 소해석을 수행하였고, 대퇴경부 직경이 대퇴골 경부 골절에 가장 큰 영향을 미치고 대퇴골두 직경이 가장 작은 영향을 미치는 결과가 나타났다.