의료영상 진단을 위한 팔꿉관절 X-선 검사 보조기구 개발

• 영문명: Development of Elbow Joint X-ray Examination Aid for Medical Imaging Diagnosis
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 김형균(Hyeong-Gyun Kim)
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』제18권 제2호, 127~133쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.04.30

국문 초록

팔꿉관절은 3개의 뼈대가 조합하여 관절을 이루고 있으며 신체적 활동 및 외력에 의한 이상 시 X-선 등, 방사선 검사로 영상진단을 한다. 팔꿉 관절 선행연구에 의하면 전완부(forearm)의 Z축 거상에 의한 기울기 자세에서 영상평가 기준에 부합하는 새로운 검사법이 발표되어 이에 최적화된 기구를 설계하고 다른 상지 검사에서도 활용 가능한 보조기구를 개발하고자 하였다. 2D 도면 및 3D 모델링 설계로 디자인 후 4부분의 파트로 구분 된 디자인을 ABS 소재의 3D 프린팅 방법으로 출력 후 조립 단계를 거쳐 제품을 완성하였다. 개발된 보조기구는 Z축 거상 기울기 4단계 각도(0, 5, 10, 15도) 기능과 1도 단위로 360도 회전되어 고정하는 기능으로 구성하였다. 개발된 보조기구는 사용 빈도의 누적 및 신체적 활용에 의한 하중 문제에 대해 구조해석을 통하여 최대 등가응력(equivalent stress) 56.107 Pa, 변위(displacement) 1.6548e-5 mm 의 안전한 물성치 범위로 개발되었다. 또한 개발된 보조기구는 팔꿉관절의 X-선 검사뿐만 아니라 위팔뼈 회전에 의한 어깨 기능검사에서도 활용할 수 있으며 비금속 소재로 MRI, CT 검사에서도 적용이 가능하도록 개발되었다. 개발된 보조기구는 향후 다양한 장치 및 의료영상 검사의 임상 적용을 통하여 검사의 정확성 및 효율화에 기여하리라 판단한다.

영문 초록

The elbow joint is made up of three different bones. X-rays or other radiological exams are commonly used to diagnose elbow injuries or disorders caused by physical activity and external forces. Previous research on the elbow joint reported a new examination method that meets the imaging evaluation criteria in the tilt position by Z-axis elevation of the forearm. Therefore, this study aims to design an optimized instrument and develop an aid applicable to other upper extremity exams. After completing the 2D drawing and 3D modeling design, the final design divided into four parts was fabricated with a 3D printer using ABS plastic and assembled. The developed examination aid consists of a four-stage Z-axis elevation tilt angle function (0°, 5°, 10°, and 15°) and can rotate and fixate 360° in 1-degree increments. It was designed to withstand a maximum equivalent stress of 56.107 Pa and a displacement of 1.6548e-5 mm through structural analysis to address loading issues caused by cumulative frequency of use and physical utilization. In addition to X-ray exams of the elbow joint, the developed aid can be used for shoulder function tests by rotating the humerus and also be applied to MRI and CT exams as it is made of non-metallic materials. It will contribute to the accuracy and efficiency of medical imaging diagnosis through clinical applications of various devices and medical imaging exams in the future.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. RESULT

Ⅳ. DISCUSSION

Ⅴ. CONCLUSION

Acknowledgemen

Reference

키워드

팔꿉관절 X-선 검사 보조기구 Z축 거상 구조해석 Elbow Joint X-ray Exam Examination Aid Z-Axis Elevation Structural Analysis