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Deformity Correction Simulation

Deformity Correction Simulation. Seoul National University Movement Research Lab. Seoul National University Bundang Hospital. 2013. 2. 16 Jiwon Jeong. Introduction (1/2). [FDO]. [FVDO]. [SCO]. Problem

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Presentation Transcript

  1. Deformity Correction Simulation Seoul National University Movement Research Lab. Seoul National University Bundang Hospital 2013. 2. 16 JiwonJeong

  2. Introduction (1/2) [FDO] [FVDO] [SCO] • Problem • Femur를 대상으로 하는deformity correction 수술 시 하지 말단부에서 예상치 않은 flexion/extension/varus/valgus 등이 발생 • FDO (Femoral Derotation Osteotomy) • FVDO (Femoral VarizationDeroation Osteotomy) • SCO (Supracondylar Extension Osteotomy) Movement Research Lab. SNU

  3. Introduction (2/2) [Femur view] [Lower limb axis] • 예상 원인 • Mechanical axis vs.Anatomical axis • Femur 절골 시 대부분 anatomical axis 기준으로 시행 • Mechanical axis에 비해 평균 6도 정도 차이가 남 • FemurLateral Bowing Movement Research Lab. SNU

  4. FDO Simulation (1/2) [Simulation program] • FDO에 따른 하지 말단부에서의 변화 정도 파악 • Input : cut position, rotation angle • Output : flexion/extension angle (varus/valgus angle) • Simulation 설정 • Femur anatomical axis 기준으로하단부 회전 • Mechanical axis 기준으로 회전전/후 축의 변화 비교 • 3D space, Sagittal plane,Coronal plane 기준 각도 계산 Movement Research Lab. SNU

  5. FDO Simulation (2/2) [Pre] [Post] Movement Research Lab. SNU

  6. Variations [Pre SCO] [Post SCO] • FVDO 및 SCO에대한 Simulation 가능 • 수술 전/후 mechanical axis 비교를 통한 flexion/extension/varus/valgus 예측 • Mechanical axis 변화 예측을 통한 수술 방법 비교  기존에 알고 있는 문제점을 보여주는 수준에 그침  실제 수술에 도움을 줄 수 있는 솔루션에 대한 고민이 필요함 Movement Research Lab. SNU

  7. Solution Overview Automatic 3D Reconstruction ManualSimulation Automatic Simulation • Lower limb bone(Femur, Tibia) • 3D mesh model • By person • Using simulator • By simulator • Need policy Personal Data (X-Ray, CT, etc.) Find Best Solution • Parameters (position, angle, wedge, etc.) Perform Surgery Full Process Movement Research Lab. SNU

  8. Approach • Automatic 3D Reconstruction - ① • 현수준 : X-ray image 2장을 이용하여 femur reconstruction • 개발사항 : X-ray image를 이용하여 tibia reconstruction • Manual/Automatic Simulation - ②/③ • 현수준 : Manual FDO를기준으로 한 preliminary version (Automatic 없음) • 개발사항 : 수술 관련 simulationparameters 정의 (FDO, FVDO, SCO 별) Virtual surgery GUI 및 parameter 조합에 따른 simulation 개발 • Find Best Solution- ④ • 현수준 : 없음 • 개발사항 : 환자 상황에 맞는 최적의 parameter 조합 제시 Best solution 결정을 위한 policy 정의 (FDO, FVDO, SCO 별) Movement Research Lab. SNU

  9. Consideration • 실제 수술에 Solution을적용하는 방안 - ⑤ • 지금까지의 이야기 : Solution = Surgery plan with parameters • 현재의 고민 사항 : 제시된 parameter 그대로 실제 수술에 적용 가능한가 ?? Simulation 해본 그대로 실제 수술이 가능한가 ?? (몇 mm 단위, 몇 ° 단위 미세 조정이 가지는 의미)  Solution과 실제 수술과의 간격을 좁히는 방안 고민 필요  이 방안을 Simulation에 포함시켜 Solution이 쉽게 수술에 적용될 수 있어야 함 Movement Research Lab. SNU

  10. Action Plan • 실제 수술에 도움이 되는 Solution 방안 수립 • 논의 및 자료 조사 (이승열) • Deformity correction 수술 관련 전체적인 변수 정리 (환경, 도구, 수치 등) • 수술에 도움이 되는 방안에 대한 논의 및 중요 변수 및 simulation 대상 변수 선정 • Simulator 기능 구체화 (GUI, Calculation, Analysis 등) • Lower Limb 3D Reconstruction 개발 • Tibia 3D reconstruction 개발 및 femur 3D reconstruction 통합(X-ray 이용) • FVDO, SCO simulation 개발 (optional) • 현재 FDO simulator 수준의 FVDO, SCO simulator 개발 Movement Research Lab. SNU

  11. Thank you

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