• 제목/요약/키워드: bone stiffness

검색결과 103건 처리시간 0.02초

트러스 구조를 기반으로 한 로봇 발 메커니즘 모델링 및 특성 분석 (Modeling and Analysis of Robotic Foot Mechanism Based on Truss Structure)

  • 김병호
    • 한국지능시스템학회논문지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.347-352
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 보행 로봇을위한 트러스 구조의 로봇 발 메커니즘을 제시한 후, 제시된 로봇 발 메커니즘의 특성을 분석하였다. 제시된 로봇 발 메커니즘은인간의 발의 구조적인 특징을 관찰하여 모델링 되었다. 특히, 인간의 발에 사용되고 있는 뼈대는 트러스로 나타내었고, 뼈대에 연결되어 있는 다양한 인대는 간단한 강성 요소로서 나타내었다. 따라서 이러한 로봇 발은 보행 로봇이 발걸음을 옮기는 과정에서 발에 작용되는 충격을 완화시킬 수 있는 장점을 갖는다. 결과적으로, 제안된 로봇 발 메커니즘은 보행로봇의 보행피로를 줄이는데 기여할 수 있다.

척추융합이 진행된 강직성 척추염에 의료기공과 한방요법을 적용한 증례 보고 (A Case Report of Medical Gi-Gong and Korean Medical Therapy for advanced Ankylosing Spondylitis with spinal fusion)

  • 이은미;정재훈;나삼식;안훈모
    • 대한의료기공학회지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.99-115
    • /
    • 2019
  • Introduction : In patient with ankylosing spondylitis, when bone formation progresses, spinal fusion occurs and joint motion is severely limited. We performed Medical Gi-gong and Korean medical therapies in patient with advanced ankylosing spondylitis with spinal fusion. Case : 46-year-old male with extensive spinal fusion at the cervical and lumbar spine complains of back pain, hip pain, joint stiffness, eye pain, and digestive problems. HLA-B27 (+), mSASSS is 70. Medical Gi-gong was done 311 days for 340 days. Acupuncture, cupping, and manual treatment were performed once every 5.9 days for one year. BASDAI improved from 5.3 to 4.3, BASFI from 4.3 to 3.7, and BASMI from 6.8 to 5.8. mSASSS did not change. Conclusions : Patients with advanced ankylosing spondylitis were treated with Medical Gigong and Korean medical therapies to achieve a slight improvement.

3D finite element simulation of human proximal femoral fracture under quasi-static load

  • Hambli, Ridha
    • Advances in biomechanics and applications
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.1-14
    • /
    • 2014
  • In this paper, a simple and accurate finite element model coupled to quasi-brittle damage law able to describe the multiple cracks initiation and their progressive propagation is developed in order to predict the complete force-displacement curve and the fracture pattern of human proximal femur under quasi-static load. The motivation of this work was to propose a simple and practical FE model with a good compromise between complexity and accuracy of the simulation considering a limited number of model parameters that can predict proximal femur fracture more accurately and physically than the fracture criteria based models. Different damage laws for cortical and trabecular bone are proposed based on experimental results to describe the inelastic damage accumulation under the excessive load. When the damage parameter reaches its critical value inside an element of the mesh, its stiffness matrix is set to zero leading to the redistribution of the stress state in the vicinity of the fractured zone (crack initiation). Once a crack is initiated, the propagation direction is simulated by the propagation of the broken elements of the mesh. To illustrate the potential of the proposed approach, the left femur of a male (age 61) previously investigated by Keyak and Falkinstein, 2003 (Model B: male, age 61) was simulated till complete fracture under one-legged stance quasi-static load. The proposed finite element model leads to more realistic and precise results concerning the shape of the force-displacement curve (yielding and fracturing) and the profile of the fractured edge.

Studies on seismic performance of the new section steel beam-wall connection joint

  • Weicheng Su;Jian Liu;Changjiang Liu;Chiyu Luo;Weihua Ye;Yaojun Deng
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제88권5호
    • /
    • pp.501-519
    • /
    • 2023
  • This paper introduces a new hybrid structural connection joint that combines shear walls with section steel beams, fundamentally resolving the construction complexity issue of requiring pre-embedded connectors in the connection between shear walls and steel beams. Initially, a quasi-static loading scheme with load-deformation dual control was employed to conduct low-cycle repeated loading experiments on five new connection joints. Data was acquired using displacement and strain gauges to compare the energy dissipation coefficients of each specimen. The destruction process of the new connection joints was meticulously observed and recorded, delineating it into three stages. Hysteresis curves and skeleton curves of the joint specimens were plotted based on experimental results, summarizing the energy dissipation performance of the joints. It's noteworthy that the addition of shear walls led to an approximate 17% increase in the energy dissipation coefficient. The energy dissipation coefficients of dog-bone-shaped connection joints with shear walls and cover plates reached 2.043 and 2.059, respectively, exhibiting the most comprehensive hysteresis curves. Additionally, the impact of laminated steel plates covering composite concrete floors on the stiffness of semi-rigid joint ends under excessive stretching should not be disregarded. A comparison with finite element analysis results yielded an error of merely 2.2%, offering substantial evidence for the wide-ranging application prospects of this innovative joint in seismic performance.

Therapeutic potential of BMSC-conditioned medium in an in vitro model of renal fibrosis using the RPTEC/TERT1 cell line

  • Yunji Kim;Dayeon Kang;Ga-eun Choi;Sang Dae Kim;Sun-ja Yang;Hyosang Kim;Dalsan You;Choung Soo Kim;Nayoung Suh
    • BMB Reports
    • /
    • 제57권2호
    • /
    • pp.116-121
    • /
    • 2024
  • We investigated the therapeutic potential of bone marrow-derived mesenchymal stem cell-conditioned medium (BMSC-CM) on immortalized renal proximal tubule epithelial cells (RPTEC/TERT1) in a fibrotic environment. To replicate the increased stiffness characteristic of kidneys in chronic kidney disease, we utilized polyacrylamide gel platforms. A stiff matrix was shown to increase α-smooth muscle actin (α-SMA) levels, indicating fibrogenic activation in RPTEC/TERT1 cells. Interestingly, treatment with BMSC-CM resulted in significant reductions in the levels of fibrotic markers (α-SMA and vimentin) and increases in the levels of the epithelial marker E-cadherin and aquaporin 7, particularly under stiff conditions. Furthermore, BMSC-CM modified microRNA (miRNA) expression and reduced oxidative stress levels in these cells. Our findings suggest that BMSC-CM can modulate cellular morphology, miRNA expression, and oxidative stress in RPTEC/TERT1 cells, highlighting its therapeutic potential in fibrotic kidney disease.

관절와 골 결손을 동반한 견관절 전방 불안정증에 대한 Latarjet 술식 (Latarjet Operation for Anterior Shoulder Instability with Glenoid Bone Defect)

  • 조승현;조남수;이진웅;최일헌;곽윤호;이용걸
    • Clinics in Shoulder and Elbow
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.189-198
    • /
    • 2009
  • 목적: 관절와 골 결손을 동반한 견관절 전방 불안정증에 대해 시행한 Latarjet 술식의 임상적 결과를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 2006년 10월부터 2007년 5월까지 관절와의 현저한 골 결손을 동반한 재발성 전방 불안정증으로 Latarjet 술식을 시행 받은 14예를 대상으로 하였다. 추시 기간은 평균 15개월 (12~19개월), 평균 연령은 29.9세 (19~44세)였고, 남자가 13예였다. 우측이 8예, 좌측이 6예였으며, 우세수가 8예, 비우세수가 6예였다. 6예는 이전에 관절경적 뱅카르트 봉합술을 받은 후 재발하여 Latarjet 술식을 시행한 경우였다. 2예는 간질로 치료받는 환자였다. 결과: Rowe 점수는 수술 전 평균 51.8점에서 수술 후 평균 80.2점으로 향상되었고, 최우수 9예, 우수 4예, 양호 1예였다. Korean shoulder score for instability도 수술 전 평균 61.6점에서 수술 후 평균 82.1점으로 향상되었다. 능동적 전방 거상과 중립위 외회전 운동 범위는 수술후 건측과 비교하여 각각 8도와 16도 감소되었다. 전방 거상력과 중립위 외회전력은 수술 후 건측의 근력에 대해 각각 78.7%와 82.5%였다. 1예에서 간질 발작으로 재탈구가 발생하였고, 1예에서 일시적으로 한차례 아탈구가 있었다. 섬유성 골 유합이 2예, 전이된 오구 돌기의 흡수가 1예, 수술 중 나사에 의한 골 파괴가 1예, 수술 후 일시적 근피 신경 손상이 1예, 수술 후 견관절 강직이 1예 있었다. 결론: Latarjet 술식은 현저한 전방 관절와 골 결손을 동반한 견관절 전방 불안정증에서 수술 후 외회전 운동 범위의 감소를 유발할 수 있으나 관절 호의 길이를 연장시켜 견관절의 기능과 안정을 회복하는데 효과적인 방법이다. 오구 돌기 전이와 관련된 합병증이 많이 발생할 수 있어 이에 대한 주의가 요한다.

요추유합술에서 응력방패 현상 감소를 위한 케이지의 유한요소해석 : CFRP 케이지와 티타늄 케이지 비교 연구 (Finite Element Analysis of Instrumented Posterior Lumbar Interbody Fusion Cages for Reducing Stress Shielding Effects: Comparison of the CFRP cage and Titanium cage)

  • 강경탁;전흥재;김호중;염진섭;박경미;황인한;이광일
    • Composites Research
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.98-104
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 척추체 간 유합용 케이지의 응력방패현상을 감소시키기 위하여 강성 차이에 대한 연구를 수행하였다. 최근 의료 임플란트 분야에서는 탄소섬유강화 폴리머를 이용하여 좋은 결과를 보여 왔다. 그러나 생체 역학적으로 이 재료에 대하여 요추체의 안정성과 골 이식재가 받는 응력에 관련한 연구는 없었다. 따라서 이전에 유효화한 요추체 (L2-L5) 비선형 유한 요소 모델을 이용하여 L4-L5 분절의 케이지의 강성 차이에 따른 효과를 알아보기 위하여 탄소섬유강화 폴리머와 티타늄 케이지를 이용한 후방 요추체 유합 모델을 만들었다. 자가골 보다 강성이 작은 탄소 섬유강화폴리머 케이지는 인접 분절의 하종판에 응력이 적게 걸리며, 골 이식재에 응력은 증가시켰다. 위의 결과로 탄소섬유강화 폴리머 케이지는 응력 방패 현상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 골 유합률을 증가시킬 수 있다.

슬관절 주변의 광범위한 연부조직 결손 시에 시행한 광배근-부견갑 피판을 동시에 사용한 유리 피판술의 효과 (Reconstruction of the Large Soft Tissue Defects around Knee Joint with Para-Scapular and Latissimus Dorsi Myocutaneous Free Flap based on Subscapular Vessels)

  • 정덕환;이재훈
    • Archives of Reconstructive Microsurgery
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.11-18
    • /
    • 2002
  • Large soft tissue defects around the knee joint are known to significantly diminish joint function. Severe soft tissue defects on the anterior aspect of the knee joint especially bring on significant joint motion limitation. Although simple split skin grafts can cover the skin defect, the progressing scar contracture of the grafted skin causes joint stiffness. One of the best solutions of large soft tissue defects around the knee joint is covering the defect with a good quality skin flap. Separated flaps with one vascular pedicle are good candidates for covering anterior and posterior aspects of the joint for example. Authors performed 12 cases of combined scapular and latissimus dorsi free flaps from 1984 to 2000. Among them, we experienced 5 cases of knee joint defect covering using the double free flap for coverage of the soft tissue defect with preservation of the knee joint function and satisfactory results. The system of flaps based on the subscapular artery and vein provides a variety of composite free flaps. The possible flaps that can be harvested based on this single vascular pedicle include the scapular and parascapular skin flap, the serratus anterior and latissimus dorsi muscular flap, the lateral scapular bone flap, the latissimus dorsi-rib flap, and the serratus anterior-rib flap. This combined flap is available for multiple tissue defects or complex defects because it can be incorporated with skin, muscle and bone flaps. A main advantage is the independent vascular pedicles of each component, which allow freedom in orientation of each components. Consequently it can be freely applied to any form of three dimensional defects on the upper and lower extremities. The combination of scapular cutaneous flap and latissimus dorsi musculocutaneous flap can be resurfaced for massive cutaneous defects on the extremities. We report the use of the combined scapular and latissimus dorsi free flap in five patients to reconstruct massive defects on the extremities with resultant improved joint function. There was no flap failure and minimal complications and disadvantages. The anatomy of this flap is reviewed and the indication and advantages are discussed. All of the five flaps survived and there was no scar contracture affecting the joint motion.

  • PDF

잠김 압박 금속판을 이용한 상완골 근위부 골절의 치료 (Operative Treatment with Locking Compression Plate (LCP) in Proximal Humerus Fracture)

  • 하성식;김재영;홍기도;심재천;강정호;박광희
    • Clinics in Shoulder and Elbow
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.137-142
    • /
    • 2008
  • 목적: 잠김 압박 금속판(LCP)을 이용한 상완골 근위부 골절의 수술적 치료에 대한 임상적, 방사선적 치료 결과를 평가해보고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년 1월부터 2007년 4월까지 상완골 근위부 골절에 대해 LCP를 이용해 치료받고 12개월 이상 추시가 가능했던 24예를 대상으로 하였으며, 남자는 8예, 여자는 16예이었다. 평균 연령은 68.9세(33~90)이었다. 임상적 결과는 Neer의 기능적 평가 방법을, 방사선적 결과는 골 유합 시기 및 경간각을 이용한 Paavolainen의 방법으로 평가하였다. 결과: 평균 골 유합 기간은 11.9주(8~15)이었다. Neer의 기능적 평가상, 만족 이상의 결과를 보인 경우는 21예(87%)이었고, Paavolainen의 방법에 의한 방사선적 결과가 양호 이상인 경우는 22예(91%)이었다. 3예(13%)에서 금속 실패, 무혈성 골 두 괴사, 관절 강직의 합병증이 각각 발생하였다. 결론: 상완골 근위부 골절에 대해 LCP를 이용한 내고정술은 비교적 양호한 임상적, 방사선적 결과 및 적은 합병증을 보여, 상완골 근위부 골절의 수술적 치료에 유용한 방법 중 하나로 판단된다.

주상골 골절의 수술적 치험례 (Treatment of Carpal Scaphoid Fracture)

  • 백원진;서재성;안종철;인주철
    • Journal of Yeungnam Medical Science
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.361-366
    • /
    • 1986
  • 1985년 3월부터 1986년 6월까지 영남대학교 의과대학 정형외과학교실에서 10예의 주상골 골절환자에 나사를 사용하여 치료하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 10예중 신선골절이 2예였고 불유합 골절이 8예이었다. 불유합 골절의 경우 수상후 수술시까지 기간이 최단 5개월에서 5년이었다. 수술후 고정기간은 평균 4주였으며 4주후 능동적 운동을 시행하여 고정기간의 단축으로 관절운동 회복은 매우 양호하였다. 골유합을 보인 사기는 8예에서 3개월에서 9개월 사이였으며 2예에서는 9개월 후에도 방사선상 골절선은 볼 수 있었다. 골절선이 남아있는 경우도 임상적으로는 증세의 호전(동통, 관절 운동)을 나타내었다.

  • PDF