3차원 의료영상에 기반한 인공고관절 모의시술 시스템 개발 및 새로운 정합도 측정 방법에 관한 연구

A New Fitness Index for Simulated Implantation System of Artificial Hip Joint based on 3D Medical Images

  • 김용호 (성균관대학교 전기전자 및 컴퓨터공학부) ;
  • 김중규 (성균관대학교 전기전자 및 컴퓨터공학부) ;
  • 최귀원 (한국과학기술원 의과학연구센터)
  • 발행 : 2000.04.01

초록

본 논문에서는 인공고관절과 환자의 고관절 부위를 각각 3차원 영상화한 후에 이들의 정합도 (fitness)를 측정하여 수치적인 정보로 제공함으로써 환자의 체형에 적합한 인공고관절을 선택하고, 더 나아가 정확한 시술방향과 시술깊이를 제공할 수 있는 모의시술시스템을 제시하였다. 이를 위해 region growing 기법등을 이용하여 환자의 CT 영상을 3차원화하고, 또한 인공고관절을 projection 기법 등을 통해 3차원 영상화하였으며, 지금까지 인공고관절 정합도 측정에 사용했던 단순한 단면적 비교방식과는 달리 삽입의 균일성도 가늠할 수 있는 새로운 정합도 측정 방식을 고안하여 적용하였다. 다양한 실험과 분석을 통하여 새로 제안한 정합도 측정 방법의 정확성과 우수함을 확인할 수 있었으며, 본 논문에서 제시하는 모의 시술시스템은 향후 정형외과 분야에서 인공무릎과 같은 다른 영역에서의 시술 보조 시스템으로도 응용될 수 있을 뿐만 아니라, 인공관절의 국산화 및 주문제작 등에성도 많은 활용을 할 수 있을 것으로 기대된다.

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참고문헌

  1. The Computer Image Alan Watt;Fabio policarpo
  2. Introduction to Computer Graphics James D. Foley;Andries van Dam;Steven k. Feiner;John F. Hughes;Richard l. Phillips
  3. Hip Biomechanics S. Imura, N;Akamatsu;H. Azuma;K, Sawai;S. Tanaka
  4. OpenGL Superbible Richard S. Wright Jr;Michael Sweet
  5. 신호처리합동학술대회 v.12 no.1 PC 기반의 인공고관절 모의시술 시스템개발에 관한 연구 김용호;김중규
  6. Digital image Processing Rafael C. Gonzalez;Richard E. Woods
  7. Computer Graphics Donald hearn;M. Pauline Baker
  8. 의공학회지 v.20 no.2 연속된 CT-Image를 이용한 고관절 3d 형상의 재구성 및 Simulated Implantation System 구축에 관한 연구 민경준;김중규;최재봉;최귀원
  9. Machine Vision Ramesh Jain;Rangachar kasturi;Brian G. Schunck