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위팔뼈 의료용 디지털 영상 및 통신 표준 영상을 이용한 5축 가공기술의 융합적 연구

원문정보

A Convergence Study on the 5-axis Machining Technology using the DICOM Image of the Humerus Bone

윤재호, 지태정, 윤준, 김형균

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초록

영어

The present study aimed to obtain basic knowledge of a customized artificial joint based on the convergence research of Digital Imaging and Communications in Medicine(DICOM) and 5-axis machining technology. In the case of the research method, three-dimensional modeling was generated based on the medical image of the humerus bone, and the shape was machined using a chemical wood material. Then, the anatomical characteristics and the modeling machining computation times were compared. The results showed that the Stereolithography (STL) modeling required twice more time for semi-finishing and 10 times more time for finishing compared to the Initial Graphics Exchange Specification(IGES) modeling. For the 5-axis machining humerus bone, the anatomical structures of the anatomic neck, greater tubercle, lesser tubercle, and intertubercular groove were similar to those in the three-dimensional medical image. In the future, the convergence machining technology, where 5-axis machining of various structures(e.g., the surgical neck undercut of the humerus bone) is performed as described above, can be efficiently applied to the manufacture of a customized joint that pursues the precise model of a human body.

한국어

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, 작은 돌기, 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.

목차

요약
 Abstract
 1. 서론
 2. 실험 방법
  2.1 실험방법 및 재료
  2.2 실험 장치
 3. 결과
  3.1 모델링 변환
  3.2 위팔뼈의 5축 가공 모의실험(simulation)
  3.3 위팔뼈의 형상 특징 비교
 4. 고찰
 5. 결론
 REFERENCES

저자정보

  • 윤재호 Jae-Ho Yoon. 주광정밀(주)
  • 지태정 Tae-Jeong Ji. 가야대학교 방사선학과
  • 윤준 Joon-Yoon. 동남보건대학교 방사선과
  • 김형균 Hyeong-Gyun Kim. 극동대학교 방사선학과

참고문헌

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