• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권5호
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• pp.401-410
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• 2003

본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 대퇴골 전자간 골절 치료에 대한 다양한 수술기법을 골밀도 변화에 따라 생체역학적으로 분석하여 이를 평가하고자 한다. 이에 구현된 모델들은 압박 고관절 나사만을 이용하여 시술한 모델 (Type I), 삽입된 압박 고관절 나사 주위에 시멘트 영역을 확보한 뒤 골 시멘트로 보강하는 시술을 구현한 모델 (Type II),대학교추가의 골소실이 없이 시멘트를 가압하여 주입하는 시술을 구현한 모델 (TypeIII)의 3가지 형태로 구현하였다. 시술 상황에 따라 골절부위와 삽입물의 경계면 주위에 접촉요소를 사용하기 위해 적절한 마찰계수를 설정하였으며, 골다공증 정도 (Singh Indices, II∼V)에 따라 대퇴골의 물성치를 적절하게 적용시켰다. 각 모델에 있어 골밀도 변화에 따른 수술기법의 차이를 분석하기 위하여 다음과 같은 인자를 분석하였다 : (a) 대퇴골두 내에서의 von Mises 응력 부피비, (b) 대퇴골두 망상골과 인공 삽입물내에서의 최대 von Mises 응력 (PVMS), (c) 대퇴골두 내에서의 최대 von Mises 변형률 (MVMS), (d) 골절 부위와 인공 삽입물 주위에서의 미세운동량. 수술기법 중 Type III가 대퇴골두 내에서 골밀도 변화에 상관없이 가장 낮은 PVMS, MVMS 수치를 보여 가장 효율적인 결과를 나타내었다. 이는 기존 시술법 (Type I,II)에 비해 내고정 실패 가능성이 가장 적을 것으로 예측되었다. 특히, 골밀도가 낮을 때에는 Type III의 수술 효과가 더욱 커지는 것으로 나타났다. 또한, 삽입물 주위에서 미세운동량을 분석한 결과, Type III의 수치가 다른 시술법들의 15∼20%로 나타나 시멘트를 가 압하여 보강하는 시술법이 삽입물 주위의 미세운동을 억제하는데 있어 가장 효과적이다는 것을 증명하는 것이다. 이러한 결과로부터, 압박 고관절 나사를 이용한 대퇴골두 전자간 골절 치료에 있어 골 시멘트를 가압하여 보강하는 방법이 골밀도가 낮은 환자에 있어 인공삽입물의 내고정 및 골유합에 가장 큰 효과를 보일 것으로 사료된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1883-1886
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• 2005

In this paper, a decoupled dual servo (DDS) stage for ultra-precision scanning system with large working range is introduced. In general, dual servo systems consist of a fine stage for short range and a coarse stage for long range. The proposed DDS also consists of a $XY\theta$ fine stage for handling and carrying workpieces and one axis coarse stage. Its coarse stage consists of air bearing guide system and a coreless linear motor with force ripple. The fine has four voice coil motors(VCM) as its actuator. According to a VCM's nature, there are no mechanical connections between coils and magnetic circuits. Moreover, VCM doesn't have force ripples due to imperfections of commutation components of linear motor systems - currents and flux densities. However, due to the VCM's mechanical constraints the working range of the fine is about $25mm^2$. To break that hurdle, the coarse stage with linear motors is used to move the fine about 500mm. Because of the above reasons, the proposed DDS can achieve higher precision scanning than other stages with only one servo. With MATLAB's Sequential Quadratic Programming (SQP), the VCMs are optimally designed for the highest force under conditions and constraints such as thermal dissipations due to its coil, its size, and so on. And for their movements without any frictions, guide systems of the DDS are composed of air bearings. To get precisely their positions, a linear scale with 5nm resolution are used for the coarse stage's motion and three plane mirror laser interferometers with 5nm for the fine's $XY\theta$ motions. With them, on scanning the two stages have same trajectories. The control algorithm is named Parallel method. The embodied ultra-precision scanning system has sub 100nm following error and in-positioning stability.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권3호
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• pp.397-409
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• 2007

Owing to needs of biomechanical comprehension and analysis to obtain various medical treatment designs which are related with the spine in order to cure and diagnose LBP patients, the FE modeling and nonlinear analysis of lumbosacrum including a partial ilium and iliolumbar ligaments, were carried out. First, we investigated whether the geometrical configuration of vertebrae displayed by DICOM slice files is regular and normal condition. After constructing spinal vertebrae including a partial ilium, a sacrum and five lumbars (from L1 to L5)with anatomical shape reconstructed using softwares such as image modeler and CAD modeler, we added iliolumbar ligaments, lumbar ligaments, discs and facet joints, etc.. And also, we assigned material property and discretized the model using proper finite element types, thus it was completely modeled through the above procedure. For the verification of each segment, average sagittal ROM, average coronal ROM and average transversal ROM under various loading conditions(${\pm}10Nm$), average vertical displacement under compression(400N), ALL(Anterior Longitudinal Ligament) and PLL(Posterior Longitudinal Ligament) force at L12 level, strains of seven ligaments on sagittal plane at L45 level and maximal strain of disc fibers according to various loading conditions at L45 level, etc., they were compared with experimental results. For the verification of multilevel-lumbosacrum spine including partial ilium and iliolumbar ligaments, the cases with and without iliolumbar ligaments were compared with ROM of experiment. The results were obtained from analysis of the verified FE model as follows: I) Iliolumbar ligaments played a stabilizing role as mainly posterior iliolumbar ligaments under flexion and as both posterior and anterior iliolumbar ligaments of one side under lateral bending. 2) The iliolumbar ligaments decreased total ROM of 1-8% in total model according to various motion conditions, which changed facet contact forces of L5S level by approximately 0.8-1.4 times and disc forces of L5S level by approximately 0.8-1.5 times more than casewithout ilioligaments, under various loading conditions. 3) The force of lower discs such as L45 and L5S was bigger than upper discs under flexion, left and right bending and left and right twisting, except extension. 4) It was predicted that strains of posterior ligaments among iliolumbar ligaments would produce the maximum 16% under flexion and the maximum 10% under twisting. 5) It's expected that this present model applies to the development and design of artificial disc, since it was comparatively in agreement with the experimental datum.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.167-174
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• 2010

본 논문에서는 사무용 의자의 틸트 동작시 요추지지 기능과 등의 미끄럼을 평가함으로써 등판 회전중심의 최적 위치를 연구하였다. 이를 위해 인체와 의자로 이루어진 수학적 모델을 이용하여 틸트 동작 시뮬레이션을 수행하였다. 착석된 인체 모델의 측면 상에서 고관절 중심을 포함한 42개의 위치에 등판 회전축 위치를 설정하고 각각 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 등판의 회전중심이 고관절에 위치한 의자 시작품과 좌판하부에 위치한 기존의 의자에 대해 동작분석 실험도 함께 수행하였다. 시뮬레이션 결과 등판의 회전중심이 고관절 중심에 가까이 위치할수록 틸트시 요추각도 변화량과 등의 미끄럼거리는 작아졌다. 한편 실험결과 착석자의 등과 등판사이의 이격변위와 미끄럼변위는 등판의 회전중심이 고관절 위치에 설계된 시작품에서 더 작게 측정되었다. 시뮬레이션과 실험결과로부터 등판의 회전중심이 인체의 고관절 위치에 가깝게 설계되면 틸트시 착석자의 요추를 효과적으로 지지해 줄 수 있음을 알 수 있었고 이때 착석자는 보다 편안하고 건강한 착석자세를 유지할 수 있다. 이 결과는 사무용 의자에서 등판 회전축 위치의 인간공학적 설계를 위한 가이드라인을 제공한다.

• 한국자기학회지
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• 제10권5호
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• pp.225-231
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• 2000

F $e_{0.8}$ $Co_{0.18}$(BN)$_{0.02}$의 구조와 자기적성질은 최대출력 3.5 kW인 고주파에 의한 아르곤 플라즈마 분위기에서 제작되었고, 제작된 시료는 상온에서의 X선 회절과 진동시료자력계를 이용한 자기이력곡선 측정 방법에 의해서 조사하였다. 시료는 수압기로 9,000 N/$cm^3$기 압력을 가하여 알약형태 제작하여 열처리와 가공처리를 네단계로 수행하였다. 첫 번째 단계에 의해서 준비된 시료의 X선 회절결과는 결정구조는 균질이며 각 시료는 동일한 결정구조를 갖는 단일결정상(single crystal phase)이며. 최종 900 $^{\circ}C$ 열처리를 통해서 시료내부에 존재하는 잔류응력이 제거된다. 롤링율과 열처리온도를 증가함으로써, 포화자화와 잔류자화는 증가하고, 보자력은 감소하는 한다. 잔류자화는 열처리에 의한 효과보다는 롤링율 과 방향에 의해서 변화의 폭이 크다. 또한 보자력은 롤링율과 방향 뿐만 아니라 열처리온도에 의해서도 영향을 받는다. 이 결과로서 롤링과 열처리효과에 의해서 시료내부에 존재하는 개재물과 잔류음력이 제거되어 자벽이동이 용이해졌음을 의미하며, 또한 롤링에 의해서 동족원자쌍 생성되어 롤링방향에 평행한 국부 유도자화용이축이 생성되었음을 의미한다.다.다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권2호
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• pp.79-88
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• 2004

시선 위치 추적이란 현재 사용자가 응시하고 있는 위치를 컴퓨터 시각 인식 방법에 의해 파악하는 연구이다. 이러한 시선 위치 추적 기술은 많은 응용 분야를 가지고 있는데, 그 대표적인 예로는 양 손을 사용하지 못하는 심신 장애자를 위한 컴퓨터 인터페이스 및 3차원 시뮬레이터 프로그램에서 사용자의 시선 위치에 따른 화면 제어 등이 있다. 이 논문에서는 적외선 조명이 부착된 단일 카메라를 이용한 컴퓨터 비전 시스템으로 시선 위치 추적 연구를 수행하였다. 사용자의 시선 위치를 파악하기 위해서는 얼굴 특징점의 위치를 추적해야하는데, 이를 위하여 이 논문에서는 적외선 기반 카메라와 SVM(Support Vector Machine) 알고리즘을 사용하였다. 사용자가 모니터상의 임의의 지점을 쳐다볼 때 얼굴 특징점의 3차원 위치는 3차원 움식임량 추정(3D motion estimation) 및 아핀 변환(affine transformation)에 의해 계산되어 질 수 있다. 얼굴 특징점의 변화된 3차원 위치가 계산되면, 이로부터 3개 이상의 얼굴 특징점으로부터 생성되는 얼굴 평면 및 얼굴 평면의 법선 벡터가 구해지게 되며, 이러한 법선 벡터가 모니터 스크린과 만나는 위치가 사용자의 시선위치가 된다. 또한, 이 논문에서는 보다 정확한 시선 위치를 파악하기 위하여 사용자의 눈동자 움직임을 추적하였으면 이를 위하여 신경망(다층 퍼셉트론)을 사용하였다. 실험 결과, 얼굴 및 눈동자 움직임에 의한 모니터상의 시선 위치 정확도는 약 4.8㎝의 최소 자승 에러성능을 나타냈다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.426-432
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• 2008

회화는 2차원 평면 위에 색과 선을 사용하여 여러 가지 형상을 표현하는 조형예술이다. 본 논문에서는 이러한 회화의 평면적 특성에 입각하여 3차원 물체들로 구성된 장면을 화가가 캔버스 위에 붓을 놀려 채색한 것과 같은 회화 스타일로 렌더링하는 방법을 소개하고, 카메라의 시점과 시선이 변화하는 동적인 장면에서 여전히 평면적 특성을 유지하면서 붓질의 방향이 처음에 지정된 방향을 유지하도록 변화하는 방법을 제안한다. 회화의 정의에 띠라 캔버스와 같은 2차원 평면 위에 붓으로 칠한듯한 효과를 연출하기 위해서 본 논문에서는 화면 공간 위에서 크기가 동일한 빌보드를 사용하여 붓질-붓을 한번 놀려 색을 칠하는 것-을 한다. 화면 전체에 붓질을 하여 장면을 렌더링 하여도 장면을 바라보는 카메라가 움직이면 처음의 붓질 방향을 유지하기 위하여 붓질의 방향 역시 변하여야 한다. 만일 붓질이 변하지 않고 동일한 방향을 유지한다면 마치 일정한 붓질 모양의 패턴이 있는 유리 뒤로 물체들이 움직이는 것 같은 시각적 오류가 있는 결과를 얻게 된다. 이것을 막기 위하여 본 논문에서는 장면 안에서 시점이나 시선의 방향이 바뀌는 애니메이션이 일어날 때 그에 맞춰 물체 위의 붓질이 함께 회전하는 방법을 제안한다. 붓질이 회전할 각도는 첫 프레임의 장면과 현재 프레임의 장면의 샘플 포인트들에 대하여 위치 차이를 비교하는, least-square solution을 사용하는 Horn의 2차원 유사성 검사를 수행하여 얻는다. 본 논문에서는 실험을 통해, 처음에 회화 스타일로 렌더링된 장면에서 실시간으로 카메라를 움직이며 붓질의 방향이 변화하는 모습을 관찰하였고, 처음에 지정된 방향을 유지하도록 회전하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.91-99
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• 1985

원자력(原子力) 구조물(構造物)의 내진해석(耐震解析)에 사용(使用)되어온 입력운동(入力運動)의 가속도 크기와 지속시간(持續時間)을 조사(調査)하였다. 그 중 수치화(數値化)된 자료를 얻을 수 있었던 지속시간(持續時間) 24초(秒)인 두 개의 인공가속도(人工加速度)-시간이력곡선(時間履歷曲線)에 대하여 가속도응답(加速度應答)스펙트럼과 스펙트럼강도(强度)를 계산하여 특성(特性)을 파악하고, 지속시간(持續時間) 이외의 다른 특성(特性)이 크게 다르지 않도록 가속도(加速度) 곡선(曲線) 하나를 개선(改善)시켜 지속시간 15초(秒)의 다른 인공가속도(人工加速度)-시간이력곡선(時間履歷曲線)을 만들었다. 24초(秒)의 두 곡선(曲線)과 개선(改善)시킨 곡선(曲線)을 각각 원자력(原子力) 5, 6호계(號繼) 부품냉각건물(部品冷却建物)의 모델에 입력(入力)시켜 지진해석(地震解析)을 수행(遂行)하였다. 24초(秒)의 원(原) 곡선(曲線)과 이로부터 개선(改善)시킨 곡선(曲線)을 사용(使用)한 결과(結果)는 거의 동일(同一)하였으나, 24초(秒) 두 곡선(曲線) 사용(使用)한 결과(結果)는 그 경향(傾向)은 같으나 큰 차이(差異) 보였다. 또한 본(本) 연구(硏究)에서 사용(使用)한 모델에 개선(改善)시킨 곡선(曲線)의 사용(使用)이 컴퓨터 이용시간(利用時間)을 약 절반으로 줄일 수 있음을 알았다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.13-19
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• 2014

Purpose: FLAIR image is beneficial for the diagnosis of various bran diseases including ischemic CVS, brain tumors and infections. However the border between the legion of brain metastasis and surrounding edema may not be clear. Therefore, this study aims to investigate the practical benefits of delayed imaging by comparing the image from a patient with brain metastasis before a contrast enhancement and the image 10 minutes after a contrast enhancement. Materials and methods: Of the 92 people who underwent MRI brain metastases in suspected patients 13 people in three patients there is no video to target the 37 people confirmed cases, and motion artifacts brain metastases in our hospital June-December 2013, 18 people measurement position except for the three incorrect patient (male: 11 people, female: 7 people, average age: 60 years) in the target, test equipment, 3.0T MR System (ACHIEVA Release, Philips, I was 8ChannelSENSE Head Coil use Best, and the Netherlands). TR 11000 ms, TE 125 ms, TI2800 ms, Slice Thickness 5 mm, gap 5 mm, is a Slice number 21, the parameters of the 3D FFE, T2 FLAIR variable that was used to test, TR 8.1 ms, TE 3.7 ms, Slice number 240 I set to. The experiment was conducted by acquiring the FLAIR prior to contrast enhancement (heretofore referred to as Pre FLAIR), and acquiring the 3D FFE CE five minutes after the contrast enhancement, and recomposing the images in an axial plane of S/T 3mm, G 0mm (heretofore referred to as MPR TRA CE). Using the FLAIR 10 minutes after the contrast enhancement (heretofore referred to as Post FLAIR) and Pi-View, a retrospective study was conducted. Using MRIcro on the image of a patient confirmed for his diagnosis, the images before and after the contrast media, as well as the CNR and SNR of the MPR TRA CE images of the lesion and the site absent of lesion were compared and analyzed using a one-way analysis of variance. Results: CNR for Pre FLAIR and Post FLAIR were 34.35 and 60.13, respectively, with MPR TRA CE at 23.77 showing no significant difference (p<0.050). Post-experiment analysis shows a difference between Pre FLAIR and Post FLAIR in terms of CNR (p<0.050), but no difference in CNR between Post FLAIR and MPR TRA CE (p>0.050), indicating that the contrast media had an effect only on Pre FLAIR and Post FLAIR. The SNR for the normal site Pre FLAIR was 106.43, and for the lesion site 140.79. Post FLAIR for the normal site was 107.79, and for the lesion site 167.91. MPR TRA CE for the normal site was 140.23 and for the lesion site 183.19, showing significant difference (p<0.050), and post-experiment analysis shows that there was a difference in SNR only on the lesion sites for Pre FLAIR and Post FLAIR (p<0.050). There was no difference in SNR between the normal site and lesion site for Post FLAIR and MPR TRA CE, indicating no effect from the contrast media (p>0.050). Conclusions: This experiment shows that Post FLAIR has a higher contrast than Pre FLAIR, and a higher SNR for lesions, It was not not statistically significant and MPR TRA CE but CNR came out high. Inspection of post-contrast which is used in a high magnetic field is frequently used images of 3D T1 but, since the signal of the contrast medium and the blood flow is included, this method can be diagnostic accuracy is reduced, it is believed that when used in combination with Post FLAIR, and that can provide video information added to the diagnosis of brain metastases.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권1호
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• pp.51-60
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• 2021

목적: 요수근 관절 탈구는 고에너지 손상에 의해 발생하며 요골 경상돌기 골절 및 단요월상인대 손상을 동반한다. 단요월상인대는 요골 부착부에서 파열되기도 하지만 요골 월상골와의 전방연에서 견열 골편을 동반하여 발생하기도 한다. 이 연구의 목적은 요골 경상돌기 골절이 동반된 요수근 관절 탈구에서 단요월상인대의 손상 형태 및 치료 방법에 따라 결과의 차이가 있는지 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 요수근 관절 탈구로 수술을 시행한 18명을 대상으로 하였다. 요수근 관절 탈구는 Dumontier 등의 방법을 이용하여 Group 1 (순순한 탈구 또는 요골의 작은 견열 골절)과 Group 2 (주상골와의 1/3 이상을 침범한 요골 경상돌기 골절)로 분류하였다. Group 2는 단요월상인대의 부착부가 파열되거나 작은 견열 골절을 동반한 경우를 2A, 비교적 큰 견열 골절을 동반하여 내고정이 가능한 경우를 2B로 분류하였다. 전자는 단요월상인대의 직접 봉합으로, 후자는 작은 나사를 이용한 견열 골편의 내고정으로 치료하였다. 최종 추시에서 통증, 관절 운동 범위와 파악력, 영상 검사를 확인하였다. 치료 결과는 patient-rated wrist evaluation(PRWE), modified Mayo wrist score (MMWS)를 이용하여 평가하였다. 결과: 모든 증례는 Group 2 (2A 6명, 2B 12명)로 분류되었다. 굴신 운동 범위는 건측의 79%, 파악력은 72.9%를 보였다. Group 2A가 2B보다 신전/굴곡/회전에서 더 큰 운동 범위를 보였다. 요사위/척사위/회외전과 통증, 파악력 회복은 차이는 없었다. PRWE, MMWS에서는 두 군의 차이가 없었다. 합병증으로 외상성 관절염 7예, 관절 불안정 5예가 있었다. 결론: 단요월상인대가 손상될 때 요골 월상골와의 전방연에서 발생한 견열 골절은 치료 결과에 영향이 없었다. 그러나 견열 골편이 전위되거나 회전되어 탈구의 정복을 방해하기 때문에 주의해야 하며, 골편에 부착하는 단요월상인대의 기능을 복원하기 위해 해부학적 정복과 견고한 내고정이 필요하다.