• 한국융합학회논문지
• /
• 제9권11호
• /
• pp.137-143
• /
• 2018

넙다리무릎뼈 의료용 디지털 영상 및 통신 표준 영상으로 스테레오리소그래피 파일을 변환하고, 유니그래픽스 캐드프로그램으로 점, 선, 면의 정보들이 존재하는 캐드 모델링을 만들었다. 관절면의 모델링 추출은 유니그래픽스 라피드 스페싱 기능으로 스테레오리소그래피의 가까운 두 점을 선으로 이어주고 그 선들을 이어 면을 만들어 모델링을 완성하였다. 이러한 모델링 추출과정은 관절면 방향에 대한 해부학적 지식을 바탕으로 하였다. 그 결과 넙다리무릎뼈의 관절면에 대해 맞춤형 스페이스 모델링과 솔리드 모델링을 제작할 수 있었다. 이후 흑연소재에 대해 솔리드 모델링을 캠 제어하는 연산 작업을 거쳐 넙다리무릎뼈의 5축 형상 가공을 하였다. 이로써 넙다리무릎뼈의 의료용 디지털 영상 및 통신 표준영상을 이용한 개인 맞춤형 인플란트 모델링 방법이 기술되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.323-324
• /
• 2013

본 논문에서는 2차원 X-ray 영상을 이용하여 3차원 영상을 얻기 위한 전처리 과정으로 2차원 X-ray 영상에서 원하는 뼈 영상을 분할하기 위한 능동적 대퇴골 분할 기법에 대해 제안하고 구현하였다. X-ray 영상의 주된 화질 저하 요인인 잡음을 제거하고 에지 및 밝기 검출을 통하여 정확하고 빠른 뼈 영상 분할 기법을 구현하였고 대퇴골 영상을 통해 검증하였다. 이를 통해 최소한의 2차원 X-ray 영상을 이용하여 3차원 뼈 모델링을 구현하는데 필요한 뼈 영상을 획득하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
• /
• pp.271-274
• /
• 2001

미국의 National Library of Medicine에서 제공하는 Visible human 컬러영상을 이용하여, 신체 장기의 3차원 모델링 및 가시화 하기 위한 영역 분할 방법 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 다른 신체 장기 분할에 비해 뼈분할은 주위의 영역들과 모호한 경계를 지니고 있어 컬러영상만을 가지고 구분해 내기가 쉽지 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 Visible human CT영상을 가지고 뼈 영역을 분할하고 분할 된 뼈 영역의 경계를 추출하여 그 경계를 컬러영상의 최적화된 위치로 변환해 최종적인 뼈 영역 분할을 시도한다. 제안된 방법은 Visible human 단면영상의 머리부분에 적용하여 좋은 결과를 얻음을 실험을 통해 효율성을 검증하였다.

• 정보과학회지
• /
• 제32권8호
• /
• pp.26-31
• /
• 2014

• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.198-204
• /
• 2003

The bone fracture healing is simulated by using one of the complex system rules, named cellular automata method. It is assumed that each cell has property of Bone, Cartilage or Fibrous connective tissue. Nine local rules are adopted to change the property of each cell against the mechanical stimulus, which consists of the strain energy density, and the existence of bone in the surroundings. Two dimensional sheep metatarsal model is considered and the bone fracture healing is simulated. The simulation results agree well with those obtained by using fuzzy logic model and experimental data. The cellular automata method found to be one of the simulation methods to express the bone fracture healing. The cellular automata method is expected to be effective in representing biological phenomenon.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제8권11호
• /
• pp.115-121
• /
• 2017

의료용 디지털 영상 및 통신 표준과 5축 가공기술의 융합적 연구를 통하여 맞춤형 인공관절의 기초적 지식을 얻고자 하였다. 연구방법으로 의료영상의 위팔뼈에 대해 3차원 모델링을 생성하고 케미컬우드 소재로 형상을 가공하여 해부학적 특징과 모델링 가공 연산시간을 비교하였다. 그 결과 스테레오리소그래피 모델링이 아이제스 모델링에 비해 중삭 2배, 정삭 10배 정도로 시간이 많이 소요되었다. 5축 가공된 위팔뼈는 해부목, 큰돌기, 작은돌기, 결절사이 고랑의 해부학적 구조가 3차원 의료영상과 동일한 특징으로 나타났다. 이와 같이 위팔뼈의 외과목 언더컷 등 다양한 형태의 구조가 5축으로 가공되는 융합적 가공 기술들은 인체의 정밀한 모형을 추구하는 맞춤형 관절 제작 시 향후 적용 가능성이 높음을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.558-565
• /
• 2016

최근 3D 프린팅 기술은 의료에 여러 방향으로 접목되고 있다. 이에 본 연구에서는 의료영상의 표준인 DICOM 영상을 이용하여 만든 3차원 영상을, 3D 프린팅으로 출력하여 그 형상표면의 정밀성을 검토하고자 하였다. 실험은 동물 뼈를 피사체로 의료영상을 획득하였으며, 3D 프린팅 출력을 위해 STL 파일로 변환하는 과정을 거친 후 피사체 형상을 출력하였다. 최종적으로 원본 동물 뼈 와 3D 프린팅에서 얻은 3차원 형상을 3D Scanner로 획득한 후 3차원 모델링을 서로 병합(Merge)하고 그 차이를 비교하였다. 결과분석은 시각적 형상비교, 모델링의 Scale 값에 대한 색상(Color)비교, 수치적 형상비교를 하였다. 형상표면은 시각적으로는 구분이 어려웠으며, 수치적 형상비교는 X, Y, Z 좌표가 있는 임의의 4곳에서 측정된 값으로 비교하였다. 병합된 모델링의 형상표면은 원본 피사체(동물 뼈)에 비해 평균 -0.49 mm 만큼 3D프린팅으로 출력된 형상에서 작게 나타났다. 하지만 모든 형상 표면이 균일하게 작아지진 않았으며, 실험에서는 그 차이가 -0.83 mm 내에 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제1권3호
• /
• pp.27-32
• /
• 2008

뼈가 왜 고주파 미세자극(low amplitude and high frequency)에 반응하는가를 진동의 공명현상(resonance)을 이용하여 접근해 보았다. 예를 들면 30Hz, $5{\mu}{\epsilon}$ 정도의 진동이 뼈 내 골수 간질액 (bone fluid)의 흐름을 주관하는 미세관(canaliculus) 내벽에 작용할 경우 빔 형태의 구조물들로 연결되어 있는 골세포돌기 세포막 (osteocytic process membrane)은 공명현상에 의해서 $1,000{\mu}{\epsilon}$ 이상으로 증폭된다. 이 결과는 사전조사 형태에 속하며, 향후 (1) 세포실험을 통하여 세포내 신호전달체계변화를 분자생물학적인 방법으로, 그리고 (2) 세포내 골격계에 해당하는 액틴필라멘트의 변화를 공초점 주사 레이져 현미경 (Confocal Laser Scanning Microscope)등의 영상기기의 사용으로 관찰하려고 한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
• /
• pp.19-20
• /
• 2014

컴퓨터 기술의 발달로 인하여 현재 각광받는 산업인 3D 콘텐츠의 제작에 사용되는 다양한 툴이 많은 발전을 거듭하고 있다. 최근에는 영화나 애니메이션에 3D 콘텐츠가 많이 사용되면서 실제 사람이나 동물의 움직임과 똑같은 움직임을 구현하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 동물이나 인간의 움직임은 3D로 구현하기 위해 참고할 수 있는 자료들이 많이 존재하지만 그에 비해 물고기는 참고자료가 많이 부족하고 이를 토대로 그 유연한 움직임을 구현하는 것이 쉽지 않다. 본 논문에서는 물고기를 Polygon방식을 이용하여 모델링하고 뼈를 심는 과정인 리깅과정을 통해 최종적으로는 물고기의 움직임을 단순화시켜 자연스러운 애니메이션을 쉽게 구현할 수 있는 방법을 제시하고 이것을 활용할 수 있는 방안을 제안한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.915-918
• /
• 2005

Advances in Information Technology and in Biomedicine have created new uses for CAD technology with many novel and important biomedical applications. Such applications can be found, for example, in the design and modeling of orthopedics, medical implants, and tissue modeling in which CAD can be used to describe the morphology, heterogeneity, and organizational structure of tissue and anatomy. CAD has also played an important role in computer-aided tissue engineering for biomimetic design, analysis, simulation and freeform fabrication of tissue scaffolds and substitutes. And all the applications require precision geometry of the organs or bones of each patient. But the geometry information currently used is polygon model with none solid geometry and is so rough that it cannot be utilized for accurate analysis, simulation and fabrication. Therefore a case study is performed to deduce a transformation method to build free form surface from a rough polygon data or medical images currently used in the application. This paper describes the transformation procedure in detail and the considerations for accurate organ modeling are discussed.