• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.1051-1057
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• 2013

본 연구에서는 광학적 방법으로 곡면변형률을 측정하고자 할 때, 소재 표면이 임의의 곡면이거나 요철이 많은 경우, 부식이나 오염으로 표면이 불량한 경우, 그리고 고무나 폼, 생체 조직 등과 같이 규칙적인 격자망을 인쇄하기 어려운 경우에도 적용할 수 있는 자동 곡면변형률 측정시스템 'ASIAS-bio'를 개발하였다. 이 시스템은 시편의 재질과 표면상태, 격자 패턴과 크기, 격자 마킹 방법, 변형 정도 등 측정 조건에 관계없이 사용이 가능한 것이 특징이다. 우선 그 신뢰성을 평가하기 위하여 금속판재 성형제품의 변형률 분포를 상용 장비로 측정한 결과와 비교하였다. 또한, 돼지 어깨 관절막, 인체 무릎 피부 등 연질 생체 조직의 변형 측정에 적용함으로써 본 시스템의 유용성을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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• pp.27-33
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• 1995

A time-dependent large deformation fracture theory is developed for application to soft biological tissues. The theory uses the quasilinear viscoelastic theory of Fung, and particularizes it to constitutive assumptions on polyvinyl-chloride (PVC) (Part I) and cartilage (Part II). This constitutive theory is used in a general viscoelastic theory by Christensen and Naghdi and an energy balance to develop an expression for the fracture toughness of the materials. Experimental methods are developed for measuring the required constitutive parameters and fracture data for the materials. Elastic stress and reduced relaxation functions were determined using tensile and shear tests at high loading rates with rise times of 25-30 msec, and test times of 150 sec. The developed method was validated, using an engineering material, PVC to separate the error in the testing method from the inherent variation of the biological tissues. It was found that the the proposed constitutive modeling can predict the nonlinear stress-strain and the time-dependent behavior of the material. As an approximation method, a pseudo-elastic theory using the J-integral concept, assuming that the material is a time-independent large deformation elastic material, was also developed and compared with the time-dependent fracture theory. For PVC. the predicted fracture toughness is $1.2{\pm}0.41$ and $1.5{\pm}0.23\;kN/m$ for the time-dependent theory and the pseudo-elastic theory, respectively. The methods should be of value in quantifying fracture properties of soft biological tissues. In Part II, an application of the developed method to a biological soft tissue was made by using bovine humeral articular cartilage.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3794-3801
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• 2010

이 연구는 임상적으로 많이 쓰이는 3종의 조직양화제(Coe-comfort, GC Soft-Liner, Visco-Gel)의 시간에 따른 체적 안정성을 비교하였다. 시편은 10mm의 반경으로 두께를 1.5mm, 3.0mm로 각각 제작하여 두께에 따른 차이를 비교하였다. 체적의 변화는 시편 제작 후 1시간 (baseline), 12시간, 24시간, 36시간, 3일, 7일에 측정하였다. SAS 6.04 통계 package program을 이용하여 ANOVA분석하였다. 실험한 조직양화제에서는 점탄성을 상실하여 조직양화제를 교체하거나 기공 과정을 하기에 적합한 시간은 변형이 적은 혼합 후 36시간~3일이었다. Tissue conditioner의 종류에 따라 시간의 경과에 따른 탄성 변화량에는 유의할 만한 차이가 있었다(p<0.05). 조직양화제 1.5mm, 3.0mm 두께에 의해 체적안정성에 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 자체의 이상적인 탄성 변형과 복원력만을 비교 하였을 때를 보면, Visco-Gel 3.0mm군에서 가장 안정적인 체적안정성을 보였다. 또한, 조직 양화제는 재료 간의 체적 안정성에 다양한 범위가 있어 기능인상에 적합한 것을 선택을 하는 것이 중요하다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권1호
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• pp.13-25
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• 2009

Existing footwear biomechanics studies rely on simplified kinetics and kinematics, plantar pressure and muscle electromyography measurements. Because of the complexity of foot-shoe interface and individualized subject response with different footwear, consistent results regarding the biomechanical performance of footwear or footwear components can yet be achieved. The computational approach can be an efficient and economic alternative to study the biomechanical interactions of foot and footwear. Continuous advancement in numerical techniques as well as computer technology has made the finite element method a versatile and successful tool for biomechanics researchdue to its capability of modelling irregular geometrical structures, complex material properties, and complicated loading and boundary conditions. Finite element analysis offers asystematic and economic alternative in search of more in-depth biomechanical information such as the internal stress and strain distributions of foot and footwear structures. In this paper, the current establishments and applications of the computational approach for footwear design and evaluation are reviewed.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제39권6호
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• pp.659-662
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• 2012

Progressive facial hemiatrophy, also known as Parry-Romberg syndrome, is a progressive and self-limited deformation of the subcutaneous tissue volume on one side of the face that creates craniofacial asymmetry. We present the case of a patient with a five-year history of progressive right facial hemiatrophy, who underwent facial volumetric restoration using cell-assisted lipotransfer (CAL), which consists of an autologous fat graft enriched with adipose-derived stem cells (ASCs) extracted from the same patient. ASCs have the capacity to differentiate into adipocytes. They also promote angiogenesis, release angiogenic growth factors, and some can survive as stem cells. The use of autologous fat as a filler in soft tissue atrophy has been satisfactory in patients with mild and moderate Parry-Romberg syndrome. Currently, CAL has showed promising results in the long term by decreasing the rate of fat reabsorption. The permanence and stability of the graft in all the injected areas has showed that autologous fat grafts enriched with stem cells could be a promising technique for the correction of defects caused by this syndrome.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권3호
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• pp.280-289
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• 2013

부분 무치악 환자의 구강기능 회복을 위한 가철성 국소의치는 경조직인 잔존치아와 연조직인 구강 점막 모두를 고려해야 하는 복합치료이다. 가철성 국소의치의 제작 시 각 구성요소의 정확한 설계와 의치의 회전에 대한 고려가 이루어 지지 않은 경우 국소의치의 파절, 변형, 지대치의 소실 등의 실패가 발생될 수 있다. 임상에서 국소의치의 실패가 발생되었을 때 단지 재제작을 결정하기 보다는, 다양한 실패의 원인을 분석하고 그 결과를 향후 국소의치 제작에 적용해야 할 것이다. 실패증례 분석을 통한 문제의 해결은 환자가 오랫동안 편안하게 사용할 수 있고 잔존치아와 조직의 건강을 유지할 수 있는 국소의치를 제작하는데 도움이 될 것이다.

• 대한족부족관절학회지
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• 제18권2호
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• pp.43-47
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• 2014

Hallux valgus is a lateral deviation of the first phalanx and medial deviation of the first metatarsal at the first metatarsophalangeal (MP) joint. Its incidence has increased due to developing footwear. The etiologies include fashion footwear, genetic causes, anatomical abnormality around the foot, rheumatoid arthritis, and neuromuscular disorders. Physiologic alignment of the first MP joint is maintained by congruent and symmetric alignment of the articular surface of the first proximal phalanx and first metatarsal head, physiologic relationship of the distal first metatarsal articular surface and the first metatarsal shaft axis, and stable balance of soft tissue around the first MP joint and stable tarsometatarsal joint. Several factors have been associated with hallux valgus, including pes planus, hypermobility of the first tarsometatarsal joint, flattened shape of the first metatarsal head, increased distal metatarsal articular angle, and deformation of the medial capsular integrity. History and physical examination are very important to diagnosis of hallux valgus. Simple radiography provides information on deformity, particularly in weight-bearing anteroposterior and lateral radiographs. Understanding the etiologies and pathophysiology is very important for success in treatment of patients with hallux valgus.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권5호
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• pp.311-317
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• 2015

The aim of this study is to develop a 3D registration algorithm for positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) and magnetic resonance (MR) images acquired from independent PET/CT and MR imaging systems. Combined PET/CT images provide anatomic and functional information, and MR images have high resolution for soft tissue. With the registration technique, the strengths of each modality image can be combined to achieve higher performance in diagnosis and radiotherapy planning. The proposed method consists of two stages: normalized mutual information (NMI)-based global matching and independent component analysis (ICA)-based refinement. In global matching, the field of view of the CT and MR images are adjusted to the same size in the preprocessing step. Then, the target image is geometrically transformed, and the similarities between the two images are measured with NMI. The optimization step updates the transformation parameters to efficiently find the best matched parameter set. In the refinement stage, ICA planes from the windowed image slices are extracted and the similarity between the images is measured to determine the transformation parameters of the control points. B-spline. based freeform deformation is performed for the geometric transformation. The results show good agreement between PET/CT and MR images.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권2호
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• pp.169-176
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• 2015

생체 조직에 대한 물리적 특성은 생체공학의 주된 관심사다. 특히 뇌 조직과 같은 매우 무른 생체 조직의 특성은 아직까지 정확히 밝혀지지 않고 있는 실정이다. 이는 윤리적, 사회적인 문제로 실험이 매우 제한적이고 어렵기 때문이다. 하지만 의료 응용분야에서의 로봇 수술이 발달함에 따라 이런 매우 무른 조직에 대한 정확한 특성이 요구되어지고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 뇌 조직과 유사한 거동을 보이는 젤라틴으로 시편을 제작하여 기존연구와 비교하고 유사한 거동을 보이는 시편 제작조건을 찾아내고 이 조건으로 만들어진 시편을 이용하여 반복적인 실험을 실시하였다. 이렇게 얻어진 실험 데이터를 이용하여 초탄성 모델에 적용시켜 재료 상수들을 찾고 이를 FE 해석에 적용시켜 실험데이터와 비교하여 일치함을 보였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.189-198
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• 2024

딥러닝 기반 모델과 물리 시뮬레이션을 결합한 연구는 의료 분야에서 중요한 발전을 이루고 있다. 이는 의료영상 데이터에서 필요한 정보를 추출하고, 물리적 법칙을 기반으로 골격 및 연조직의 변형에 대한 빠르고 정확한 예측을 가능하게 한다. 본 연구는 신경 방사 필드(NeRF), 위치 기반 동역학(PBD), 병렬 리샘플링을 융합하여 3D 볼륨데이터를 쉽게 생성하고 실시간으로 변형 및 시각화하는 시스템을 제안한다. NeRF는 2D 이미지와 카메라 좌표 정보를 사용해 고해상도 3D 볼륨 데이터를 생성하며, PBD는 물리 기반 시뮬레이션으로 획득한 데이터에 대한 실시간 변형과 상호작용을 가능하게 한다. 병렬 리샘플링은 사면체 메쉬와 GPU 병렬 처리를 통해 렌더링 효율성을 높인다. 이 시스템은 광선투사방식으로 렌더링 되어 빠른 실시간 시각화를 제공하며, 비싼 장비 없이 간단하게 3D 데이터를 생성하고 변형할 수 있어 공학, 교육, 의료 등 다양한 분야에서의 활용 가능성을 보여준다.