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- 저자 : 유동만(Dongman Ryu) (검색결과 4 건)
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일축 인장시험에서 대동맥 부위에 따른 기계적 물성 및 재료 정수 규명
유동만(Dongman Ryu),백승익(Seungik Baek),김정실(Jungsil Kim) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.1
일반적으로 생체 조직은 이방성 거동 특성을 지니고 있기 때문에 인장 거동을 조사할 때 하중 방향을 고려하는 것은 아주 중요하다. 재료 거동을 모사하는 구성방정식에서도 재료 정수를 도출하는 과정에서 같은 위치나 영역에서 얻어진 조직 샘플에 대해 길이방향과 원주방향의 하중 조건에서의 실험결과들이 요구된다. 하지만, 일반적인 일축 인장시험으로 이와 같은 조건의 실험을 수행하는 데는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 일축 인장시험 결과를 토대로 한 재료 정수 도출의 어려움을 해결하기 위하여, 두 하중 방향의 실험 결과 짝짓기를 통해서 발생 가능한 모든 경우를 고려하여 재료 정수를 도출하는 방법론을 제안하고, 나아가 대동맥의 부위에 따라 변화하는 기계적 거동 및 재료 정수들을 분석하고자 한다. Because living tissue generally exhibits anisotropic behavior, the loading directions should be considered in tensile tests. Estimating material parameters of the constitutive model that describes the mechanical behavior of living tissues requires experimental results in both longitudinal and circumferential loading directions for a sample obtained from the same region. However, obtaining such results in uniaxial tensile tests can be challenging. To address this, we propose a new methodology to estimate material parameters under uniaxial loading conditions by considering all possible matched pairs of data from the circumferential loading and the longitudinal loading. In addition, we examine the mechanical behavior of the aorta and material parameters according to the aortic region.
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일축인장 하에서의 심장 수술용 봉합사의 변형률 속도 의존 재료거동 평가
유동만(Dongman Ryu),송승환(Seunghwan Song),이치승(Chi-Seung Lee) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集B Vol.45 No.2
봉합사의 인장 특성, 매듭 방법 및 강도 특성, 수명예측, 생체 적합성 등에 관련된 연구들은 지난 30년 동안 다양하게 진행되어 왔다. 하지만 최근에 개발된 봉합사에 대한 연구들은 미비한 실정이며, 현장에서 사용되는 용도에 초점을 맞춘 연구들 역시 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 심장 조직과 판막에 주로 사용되고 있는 봉합사의 변형률 속도별 인장 거동을 파악하고 분석하고자 한다. 이를 위해 현장에서 사용되고 있는 서로 다른 지름의 봉합사들을 기반으로 변형률 속도별 일축인장 실험들을 수행하였다. 일축인장 실험은 신뢰성을 확보한 선행 연구들을 참조한 시험법으로 진행되었으며, 이로 인해 봉합사들의 기계적 거동과 물성을 측정하고 비교 분석하였다. Various studies have been reported in literature over the past three decades on the tensile properties of sutures, knot methods, strength characteristics of knots, lifetime assessments, and biocompatibility evaluations. However, studies on the material properties of cardiac surgical suture or suture materials are insufficient. Therefore, in this study, the tensile behaviors of suture materials for cardiac surgical purposes were examined according to strain rates. Uniaxial tensile tests were performed according to the strain rate and diameter of the suture, and results based on previous studies using this test method were considered for verification. The mechanical behaviors and properties of the suture were also measured, and a comparative study was conducted based on experiment conditions.
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전산생체역학 기반 하직근 비대 갑상선안병증 환자의 하직근 거동 모사
정병철(Byeong-Cheol Jeong),박정열(Jungyul Park),이치승(Chi-Seung Lee),유동만(Dongman Ryu) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集B Vol.45 No.8
본 연구에서는 갑상선안병증 환자의 안구 돌출에 대한 주요 원인 중 하나인 하직근 비대 현상을 모사할 수 있는 전산해석기법을 제공하고, 전산해석 결과로부터 최대응력지점들을 도출함과 동시에 임상적 수술 위치들과의 비교 분석을 수행하였다. 특히, 하직근의 비대 현상을 모사하기 위하여 하직근에 가해지는 하중 값을 두 종류로 구분하고, 단일하중 및 복합하중 조건에 대한 시리즈 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 하중 조건에 따른 하직근의 조직 거동 및 안구의 구조 거동을 파악하고, 하직근 비대모사에서 필요한 하중 조건들을 제시하였다. 또한, 도출된 최대응력지점과 임상적 수술 위치들과 비교분석을 통하여 수술 위치 및 범위 선정 단계에서 고려되어야 할 부분을 제공하였다. In this study, a technique for the computational simulation of hypertrophy of the inferior rectus muscle, which is one of the main causes of proptosis in patients with thyroid eye disease, was proposed, and the locations with the estimated maximum stress from the computational simulation results were examined and compared with the clinical and surgical locations. A series of simulations of hypertrophy of the inferior rectus muscle was performed using single and combined loads. The behavior of the inferior rectus muscle, the eye rotation, and proptosis according to the loading condition were examined, and optimal loading conditions have been suggested for the simulation of hypertrophy of the inferior rectus muscle. In addition, the supplementary data to be considered during the selection of the surgical location and range have been provided.
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시상면 X-ray 기반 척추 유한요소 단순화 모델 생성 및 이의 신뢰성 검증
김철정(Cheol-Jeong Kim),최성훈(Sung Hoon Choi),손승민(Seung Min Son),유동만(Dongman Ryu),이치승(Chi-Seung Lee) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.4
본 연구는 척추 전체 모델을 구현하기 위한 기초 연구로써 의료영상을 기반으로 전반적인 척추 형상을 단순화한 유한요소 모델을 생성하고 생성된 단순화 요추 모델의 신뢰성을 검증했다. 또한 골반 형상에 따른 대표 모델을 생성함으로써 다양한 척추 형상에 적용 가능함을 확인하였으며 이 중 기존의 유한요소해석 모델과 가장 유사한 척추 형상은 중립 골반 타입이다. 본 연구의 유한요소 모델은 기존의 3차원상에서 곡면까지 구현하는 방식이 아닌 2차원 X-ray 영상 기반으로 시상면 라인을 기반으로 단순화된 척추 모델을 생성했다. 단순화 척추 모델의 신뢰성을 검증하기 위해 인간 척추의 사체 실험에 수행된 동일한 조건의 외력을 본 연구의 유한요소 모델에 수행했다. 운동 범위 결과는 사체 실험 결과와 동일한 조건에서 3차원 의료영상 기반 유한요소 해석을 수행한 선행 연구 결과들을 비교를 통해 모델 신뢰성 검증을 수행했다. This study, as a basic study to implement the whole spine model, created a finite element model that simplified the overall spine shape based on medical images and verified the reliability of the generated simplified lumbar spine model. And by generating representative models according to the shape of the pelvis, it was confirmed that it can be applied to various spine shapes. Among them, the neutral pelvis (NP) type is the most similar to the existing finite element analysis model. The finite element model of this study created a simplified spine model based on the sagittal line based on the 2D X-ray images, rather than the conventional method of implementing a curved surface in 3D. In order to verify the reliability of the simplified spinal model, the external force under the same conditions performed on the human spine cadaver experiment was performed on the finite element model of this study. The range of motion results was compared with the results of previous studies that performed 3D medical image-based finite element analysis under the same conditions as the results of the cadaver experiment.
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