• 제목/요약/키워드: Rotation-angle

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오픈소스 기반 수술항법장치의 하지 골절수술 응용검토 (Open Source-Based Surgical Navigation for Fracture Reduction of Lower Limb)

  • 정상현;박재영;박철우;오창욱;박일형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.497-503
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    • 2014
  • 골절 치료에서 최소 침습 수술 방법은 그 효용성이 입증 되었지만, 의료진이 골편을 직접 볼 수 없기 때문에 방사선 투시영상장치(C-armed fluoroscopy)에 의존하여 수술을 진행하게 된다. 최소침습 수술은 환자에게는 감염이 적고 회복이 빠르다는 장점이 있지만 의료진에게는 과도한 방사선 피폭과 부정확한 골절정복 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수술 항법장치와 수술 지원로봇을 활용하는 방법을 제안한다. 골편의 3D CT 모델을 실제 골편과 특징점을 이용해서 정합하는 오픈 소스 기반으로 구성된 수술 항법 장치와 2D 투시 영상에서 골편간의 회전 변위를 정상측 투시 영상과 비교하여 확인 할 수 있는 방법을 제안하였고, 모델 뼈를 이용한 실험으로 제안한 방법의 임상적 타당성을 확인하였다. 그 결과 3D CT-기반 수술 항법 장치의 모델 뼈와 영상정합 정확도는 약 2mm 로 정형외과 수술에서 요구되는 사양을 만족했으며, 2D 투시 영상에서는 ${\pm}15^{\circ}$범위의 골편간의 회전에서 $2.5^{\circ}$이하의 변별력을 나타내었다.

3차원 심볼을 활용한 3차원 수치지도 제작에 관한 연구 (Construction of 3D Digital Maps Using 3D Symbols)

  • 박승용;이재빈;유기윤;김용일
    • 한국측량학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.417-424
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    • 2006
  • 최근 몇 년 동안 많은 연구에서 3차원 수치지도를 효율적으로 제작하기 위한 방법론들이 제시되어 왔으나 3차원 수치지도를 제작하는 과정은 아직도 많은 부분들이 수작업이나 반자동 기법에 의존하고 있다. 이는 3차원 수치지도의 제작 및 표현에 많은 시간과 비용을 소요시키게 되므로 3차원 수치지도의 활용성을 저하시키는 주요한 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 3차원 객체들을 심볼(symbol)의 형태로 표현하고 이를 자동으로 3차원 지형지도에 안착시킴으로써 3차원 수치지도제작을 효율적으로 수행하기 위한 방법론을 제시하였다. 이를 위해 3차원 심볼 라이브러리(library)를 구축하였으며, 2차원 수치지도와 항공레이저측량 자료를 활용하여 심볼의 분류 및 자동 안착을 위한 요소 값들을 결정하였다. 마지막으로 구축된 알고리즘의 평가를 위해 실제 측량자료들을 활용하여 3차원 수치지도를 작성하고, 작성된 지도에 대해 심볼 선택 및 자동안착 과정에 대한 오류 검사를 수행함으로써 구축된 3차원 수치지도의 활용 가능성을 평가하였다. 그 결과 본 연구로부터 구축된 방법론들은 3차원 지도를 작성하는데 있어 안정적이고 효과적인 방법론으로써 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

TSD 접합부의 강성을 고려한 5층 철골골조구조물의 비탄성 시간이력해석 (Inelastic Time History Analysis of a Five-Story Steel Framed Structure Considering Rigidity of TSD Connection)

  • 강석봉;이재환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.281-291
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    • 2010
  • 본 연구에서는 횡력을 받는 구조물 거동에 대한 보-기둥 접합부의 영향을 확인하기 위하여 5층 철골구조물을 KBC2005 건축구조 설계기준에 맞게 구조설계 하였으며 접합부를 완전 강접합부로 이상화한 경우와 반강접 접합부로 설계하였다. 철골 보 및 기둥의 모멘트-곡률관계는 화이버모델을 이용하여 확인하였으며 반강접 접합부의 모멘트-회전각 관계는 파워모델 그리고 철골 보, 기둥 및 접합부의 이력거동은 3-매개변수 모델을 이용하여 나타내었다. 5층 철골구조물은 개별골조와 연결골조의 2차원 구조물로 이상화하였다. 4개 지진파의 재현주기 수준별로 산정한 최대지반가속도와 푸쉬오버해석의 최대밑면전단력을 위한 지반가속도에 대하여 시간이력해석을 실시하여 지붕층 변위, 밑면전단력, 층간변위, 접합부 요구연성도, 기둥, 보 및 접합부의 최대모멘트 그리고 소성힌지 분포 등을 확인하였다. 반강접 접합부 골조는 완전 강접합 골조에 비해 적은 밑면전단력이 발생하였으며 기둥, 보 및 접합부에 발생하는 휨모멘트의 크기와 증가율도 적었다. TSD 접합부는 우리나라 설계수준의 지진하중에 대하여 예제 구조물에서 경제성과 안전성을 확보 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

SRC기둥-H형단면과 U형단면으로 구성된 합성보 접합부의 반복가력실험 (Cyclic Loading Test on Connection of SRC Column-Composite Beam Consisting of H-Section and U-Section Members)

  • 김영주;배재훈;안태상;김진원;유홍식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.263-275
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    • 2014
  • 본 연구에서는 SRC 기둥-H형단면과 U형단면으로 구성된 합성보 접합부에 관해서 반복가력실험을 실시하였다. 합성보에 관한 핵심요소는 H형단면과 U형단면 간 용접접합부의 구조적 성능이다. 이 두 부재 접합부의 성능을 향상시키기 위해서는 수직스티프너와 사다리꼴 스티프너가 필요하다. 접합부의 반복적인 성능을 평가하기 위해서 5개의 실대형 실험체를 계획하였으며, 실험변수는 H형단면의 크기($H-500{\times}200{\times}10{\times}16$, $H-600{\times}200{\times}11{\times}17$), 스티프너와 상부근의 유무 및 용접접근공(WAH)의 유무 등이다. 실험결과, H-500 시리즈 및 H-600 시리즈 보가 있는 실험체의 회전각은 각각 4%와 3%로 나타났으며, 이는 특수모멘트골조와 중간모멘트골조에 요구되는 값이다. 실험결과는 스티프너와 상부근이 있는 실험체의 변형능력이 그렇지 않은 실험체에 비해서 우수한 결과를 보였다. 끝으로, 실험체의 에너지소산능력과 변형도 분포를 요약하였다.

어깨관절의 접시오목을 나타내는 Grashey법에 대한 연구 (The Study of Grashey Method Viewing the Glenohumeral(shoulder) Joint)

  • 이재섭;김영재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.331-335
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    • 2015
  • Glenohumeral joint's를 나타내는 단순방사선 촬영법으로 전후사방향 자세에서 촬영하는 Grashey법이 있다. 이 촬영법 자세는 선 자세에서 검사 측을 들어 올리고 촬영한다. 하지만 촬영 시 환자를 몸통을 들어 올리고 회전하는 정도에 따라 관찰범위가 변화한다. Glenohumeral joint's를 가장 잘 나타내기 위한 몸통 회전 각도를 알아보기 위하여 총 20명(남:13명, 여:7명)을 대상으로 촬영을 실시하였으며, 정확한 영상의 판단을 위하여 정형외과 전문의 2명, 방사선사 2명(경력 15년 이상자)이 관찰 평가하였다. 평가의 척도는 Glenohumeral joint's 분리 정도의 점수를 0점은 '분리 안 됨', 1점은 '불량', 2점은 '보통', 3점은 '양호'로 점수를 부여하였다. 몸통 회전 각도를 $30^{\circ}$ 인 영상은 Humerus head와 Glenoid fossa가 겹쳐서 나타났고, $35^{\circ}$ 인 영상에서는 Humerus head와 Glenoid fossa가 약간 겹쳐서 나타났고, $40^{\circ}$ 인 영상에서는 Humerus head와 Glenoid fossa의 관절강이 가장 겹침이 적게 나타났고, $45^{\circ}$ 인 영상에서도 겹침 정도가 많았다. 각 영상의 평가 점수는 $30^{\circ}$$0.40{\pm}0.499$, $35^{\circ}$$1.34{\pm}0.657$, $40^{\circ}$$1.84{\pm}0.573$, $45^{\circ}$$0.76{\pm}0.649$로 나타났고 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다.(p < .05). 선 자세에서 Glenohumeral joint's를 나타내기 위한 자세에서 환자 몸통을 $40^{\circ}$ 검사 반대 측을 들어 올리고 촬영하였을 경우 우리는 가장 양호한 접시오목(Glenoid fossa)를 나타낼 수 있었다.

격자형 강합성 바닥판 이음부의 하중전달 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Load Transfer Behavior of Steel Grid Composite Deck Joint)

  • 신현섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.10-21
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    • 2014
  • 프리캐스트 방식에 의해 제작이 가능한 격자형 강합성 바닥판의 이음부는 콘크리트 전단키와 고장력볼트 체결로 구성될 수 있으며, 이와같은 이음부 자체에 대한 휨 및 전단성능은 부재요소에 대한 실험을 통해 분석된 바 있다. 본 연구에서는 실제 바닥판 구조시스템에서 이음부에 의한 횡방향 하중전달 거동을 분석하고자, 길이 2.5m 및 폭 1m의 단위 바닥판 모듈 한쌍에 이음부를 설치한 실험체를 제작하고 중심 및 편심가력 휨실험을 하였다. 이음부에 하중이 직접 가해지는 중심재하 조건에서 고장력볼트의 설치개수가 30cm 간격 9개에서 60cm 간격 4개로 줄어 들 경우, 재하단계에 따라 이음부의 회전이 비교적 더 크게 증가하고, 이에 따라 바닥판 횡방향으로의 하중전달 정도가 감소함을 알 수 있었다. 그러나, 한쪽 바닥판의 중심에 집중하중이 가해지는 편심재하 조건의 경우에는 횡방향 하중전달 거동에 큰 차이가 없었다. 하중 재하방법별로 이음부의 거동을 비교한 결과, 집중하중에 대한 바닥판 횡방향으로의 하중분배 및 전달량은 이음부 자체의 성능뿐만 아니라 바닥판 슬래브의 펀칭전단에 의해서도 제한되는 것으로 분석되었다. 또한, 펀칭 전단파괴가 발생할 때까지 이음부의 고장력볼트가 항복하지 않은 점을 고려할 때, 이음부 고장력볼트의 설치개수를 4개에서 9개로 증가시키는 것은 실질적으로 강도 보다는 이음부 및 바닥판의 휨강성 성능 증가에 더 큰 영향을 미치는 것으로 사료된다.

ON THE GALACTIC SPIRAL PATTERNS: STELLAR AND GASEOUS

  • MARTOS MARCO;YANEZ MIGUEL;HERNANDEZ XAVIER;MORENO EDMUNDO;PICHARDO BARBARA
    • 천문학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.199-203
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    • 2004
  • The gas response to a proposed spiral stellar pattern for our Galaxy is presented here as calculated via 2D hydrodynamic calculations utilizing the ZEUS code in the disk plane. The locus is that found by Drimmel (2000) from emission profiles in the K band and at 240 ${\mu}m$. The self-consistency of the stellar spiral pattern was studied in previous work (see Martos et al. 2004). It is a sensitive function of the pattern rotation speed, $\Omega$p, among other parameters which include the mass in the spiral and its pitch angle. Here we further discuss the complex gaseous response found there for plausible values of $\Omega$p in our Galaxy, and argue that its value must be close to $20 km s^{-l}\;kpc^{-1}$ from the strong self-consistency criterion and other recent, independent studies which depend on such parameter. However, other values of $\Omega$p that have been used in the literature are explored to study the gas response to the stellar (K band) 2-armed pattern. For our best fit values, the gaseous response to the 2-armed pattern displayed in the K band is a four-armed pattern with complex features in the interarm regions. This response resembles the optical arms observed in the Milky Way and other galaxies with the smooth underlying two-armed pattern of the old stellar disk populations in our interpretation. The complex gaseous response appears to be related to resonances in stellar orbits. Among them, the 4:1 resonance is paramount for the axisymmetric Galactic model employed, and the set of parameters explored. In the regime seemingly proper to our Galaxy, the spiral forcing appears to be marginally strong in the sense that the 4:1 resonance terminates the stellar pattern, despite its relatively low amplitude. In current work underway, the response for low values of $\Omega$p tends to remove most of the rich structure found for the optimal self-consistent model and the gaseous pattern is ring-like. For higher values than the optimal, more features and a multi-arm structure appears.

액체 차폐물을 이용한 강도변조방사선치료의 구현 (The Realization of Intensity-modulated Radiation Therapy Using the Liquid Shielding Material)

  • 오영기;김진기;신교철;김기환;윤상모;김재철;박인규
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제12권2호
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    • pp.155-160
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    • 2001
  • 3차원적인 타겟 모양을 축소 제작하여 액체 차폐물 속에 넣고 이를 방사선의 경로상에 장착하여 갠트리가 회전하더라도 제작된 타겟의 원래의 방향이 변하지 않도록 중력방향에 따라 회전하게 함으로써 액체 차페물(수은)의 두께차에 의해 방사선의 강도를 변화시킴은 물론 다엽콜리메터를 쓰지 않고도 갠트리 방향의 변화에 따른 방사선조사야의 모양이 자동적으로 이루어지도록 하는 방법을 개발하였다. 갠트리 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$ 에서 5cm의 깊이에 필름을 두고 강도변화를 측정한 결과 갠트리가 회전함에 따라 실제 타겟의 3차원적 모양에 따른 강도 변화가 이루어지고 있음을 볼 수 있었다. 이는 외부에서 어떤 영향을 가하지 않고 갠트리 방향만 회전함에 따른 결과로 아크릴 삽입체의 방향이나 위치가 항상 일정하게 유지되고 있고, 그에 따라 방사선의 강도변화가 자동적으로 수행되고 있음을 보여주었다. 직경 25cm 아크릴 팬텀 내에 필름을 넣고 0$^{\circ}$ 에서부터 45$^{\circ}$ 간격으로 등선량으로 8문 조사를 한 결과 타겟의 isocenter에 선량을 100%로 할 경우 80% 영역이 타겟을 적절히 감싸고 있음을 볼 수 있었다. 차후 최적화된 선량게획 시스템을 이용할 경우 지금의 선량분포 보다 타겟모양에 더욱 정확한 분포를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

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치료조사면 및 블록 유형분석을 통한 적정 다엽 콜리메이터 규모에 관한 연구 (Analysis of Radiation Field and Block Pattern for Optimal Size in Multileaf Collimator)

  • 안승도;양광모;이병용;최은경;장혜숙
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제12권2호
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    • pp.253-262
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    • 1994
  • The patterns of the conventional radiation treatment fields and their shielding blocks are analysed to determine the optimal dimension of the MultiLeaf Collimator (MLC) which is considered as an essential tool for conformal therapy. Total 1109 radiation fields from 303 patients (203 from Asan Medical center, 50 from Baek Hosp and 50 from Hanyang Univ. Hosp.) were analysed for this study. Weighted case selection treatment site (from The Korean Society of Therapeutic Radiology 1993). Ninety one percent of total fields have shielding blocks. Y axis is defined as leaf movement direction and it is assumed that MLC is installed on the cranial-caudal direction. The length of X axis were distributed from 4cm to 40cm (less than 21cm for $95\%$ of cases), and Y axis from 5cm to 38cm (less than 22cm for $95\%$ of cases). The shielding blocks extended to less than 6cm from center of the field for $95\%$ of the cases. Start length for ninety five percent of block is less than 10cm for X axis and 11cm for Y axis. Seventy six percent of shielding blocks could be placed by either X or Y axis direction, $7.9\%$ only by Y axis, $5.1\%$ only by X axis and It is reasonable to install MLC for Y direction. Ninety five percent of patients can be treated with coplanar rotation therapy without changing the collimator angle. Eleven percent of cases of cases were impossible to replace with MLC. Futher study of shielding technique is needed for $11\%$ impossible cases. The treatment field dimension of MLC should be larger than $21cm{\times}22cm$. The MLC should be designed as a pair of 21 leaves with 1cm wide for an acceptable resolution and 17cm long to enable the leaf to overtravel at least 6cm from the treatment field center.

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신경병증성 통증에 대한 자동염전침의 진통효과 및 opioid 기전 (The Effects of Automatically Controlled Rotating Acupuncture on Thermal Allodynia in a Rat Model of Neuropathic Pain: Mediation by Endogenous Opioid System)

  • 박정혁;김선광;나효석;문학진;민병일;김기홍;임성수;이순걸;이상훈
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제23권5호
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    • pp.23-29
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    • 2006
  • Objectives : The present study was conducted to evaluate the effects of automatically controlled rotating acupuncture (ACRA) on thermal allodynia in neuropathic pain rats, and to examine whether the endogenous opioid system mediates the effects of ACRA. Methods : For the neuropathic surgery, the right superior caudal trunk was resected at the level between S1 and S2 spinal nerves innervating the tail. Two weeks after the nerve injury, ACRA stimulation with 4 different stimulation conditions (i.e., angle and frequency of rotation: 90o+1Hz, 90o+1/4Hz, 360o+/1Hz, and 360o+1/4Hz) was delivered to the Zusanli (ST36) acupoint for 15 min. The behavioral signs of thermal allodynia were evaluated by the tail immersion test (i.e., immersing the tail in cold $(4^{\circ}C)$ or warm $(4^{\circ}C)$ water and measuring the latency to an abrupt tail movement) before and after the stimulation. In an additional set of experiments, we examined the effects of naloxone (opioid Results : ACRA stimulations under all of the conditions above significantly relieved thermal antagonist, 2mg/kg, i.p.) on the action of ACRA stimulation. allodynia. There is no difference in the anti-allodynic effects among the 4 stimulation conditions. In addition, the effect of ACRA on thermal allodynia was reversed by naloxone pretreatment. Conclusion : These results indicate that ACRA stimulations have relieving effects on thermal allodynia in neuropathic pain rats, irrespective of stimulation parameters, and that this is mediated by the endogenous opioid system.

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