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바이오 역학, 정형외과 공학
 
 
교 수 신충수
학 과 기계공학과
연구분야 바이오 역학, 정형외과 공학
홈페이지 http://biome.sogang.ac.kr  
 
바이오/의료 > 치료기기 및 진단기기

기계공학의 지식과 역학적 이해를 기반으로 의공학과 바이오 공학의 연구분야인 생체역학(Biomechanics), 재활공학 (Rehabilitation Engineering),
  정형외과 공학 (Orthopaedic Bioengineering), 스포츠 의과학 (Sports Science & Exercise) 분야의 연구를 수행.

현재 무릎 관절의 안정성에 가장 큰 영향을 미치는 인대인 전방십자인대(Anterior Cruciate Ligament) 부상 메카니즘과 재건 수술 개선 및 재활에
  미치는 영향을 연구하기 위해 컴퓨터 시물레이션을 이용한 생체역학 해석과, 이와 연계하여 퇴행성 관절염의 메카니즘을 연구하기 위한 인체 동작
  분석에 관한 연구를 수행

특정 인체 정보 기반 근골격계 모델링(Musculoskeletal Modeling) 과 생체 운동 분석 기술을 활용하여 질병의 메카니즘과 효과적인 치료및 수술
  계획법 계획에 관한 연구, 부상 메카니즘 이해를 기반으로 부상방지 프로그램 및 재활 훈련 및 재활 도구 개발  

 

 

 

 제품명

 응용분야

 수술로봇 시스템, 수술 보조 기구,
재활기구, 인공 장기, 보행기기, 신발

    - 퇴행성 관절염 치료, 보행기기
    - 수술 로봇 시스템
    - 인공 관절 개발
    - 재활 장비
    - 스포츠 부상 방지 장비
    - 영상 진단 의료 기기

 

대한민국의 65세 이상 노인 인구는 2005년 전체인구의 약 9.1%(약 438만 명)로 2026년까지 초고령화 사회로 접어들어 전체 인구의 20% 이상이 65
  세 이상이 될 것으로 보여 대략 일천만 명의 인구가 퇴행성 관절염의 영향을 받게 될 것이며 그 사회적 비용이 막대함

부가적으로 전방십자인대 부상 기전 관련 연구를 통해 부상방지 훈련 프로그램 개발하고, 모델링 기법을 활용하여 새로운 전방 십자인대 재건술을
  위한 수술계획법에의 적용 및 골관절염의 발생기전과 가속화 방지, 치료 등 전반적인 골관절염 이해에도 기여 하고자 함

특정 인체 정보 기반 모델링 방법 개발은 기타 의공학의 특정 인체 조직 모델링 등에 사용될 수 있음. 본 연구과제에서 개발되는 모델링 기법은
  종양을 치료하는 방사선치료(radiotherapy), 열치료(hyperthermia) 등에도 적용이 가능하며 향후 로봇기반 수술 기법(robotic surgical assistance
  technique)에 활용되어질 수 있음

기계공학의 전통 분야인 동역학, 재료역학과 관련된 기계공학적 지식에 임상운동학, 정형외과학, 영상의학 등 의공학적 지식이 두루 요구되는
  다학제적 융합연구(interdisciplinary research)의 수행을 통한 연구 인력 양성

1. Three-dimensional in vivo patellofemoral kinematics and contact area of anterior cruciate ligament deficient and reconstructed subjects using magnetic resonance imaging - Arthroscopy: the journal of arthroscopic and related Surgery, 25(11), 2009
2. Valgus plus internal rotation moments increase anterior cruciate ligament strain more than either alone - Medicine & Science in Sports & Exercise, 43(8), 2011
1. 바이오 역학, 정형외과 공학 바이오/의료 > 치료기기 및 진단기기