| 조재혁(1), 유애리(1), 김명준 (1), 조진형(2), 박익종(2), 윤여름(2), 손시형(2), 김기현(2), 정완균(2) |
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목적 : 조직에 바늘을 삽입할 때 조직에 가해지는 힘과 변형을 분석하는 것은 수술 시뮬레이션, 수술 보조 로봇 개발에 활용 될 수 있다. 본 연구 에서는 각막 봉합을 시행할 때 각막 조직과 바늘 사이의 힘을 측정 및 분석 하고, 빛 간섭 단층 촬영을 이용하여 바늘이 삽입될 때의 각막 변형을 관찰 하였다.
방법 : 돼지 눈에 직선바늘 (STC-6 (10-0),Ethicon) 을 정해진 속도로 삽입할 수 있도록 기구를 고안하였고, 이 때 가해지는 힘은 ATI NANO17 센서를 사용하여 측정하였다. 각막 조직의 변형을 관찰하기 위하여, 실시간 빛 간섭 단층 촬영을 이용하였고, 직선바늘이 삽입되는 5mm x 5mm 범위의 평면을 100fps로 스캔 하였다.
결과 : 바늘에 가해지는 힘은 바늘이 각막에 닿으면서 급격하게 증가하였다. 각막이 천자된 바늘에 가해지는 힘은 조직의 저항에 따라 빠른 증가와 감소를 반복하여 작은 peak들이 나타났고, 전반적으로는 증가 양상을 나타냈다. Peak의 평균 값은 0.21± 0.04 N 이었다.
실시간 빛 간섭 단층 촬영을 이용해서 바늘 삽입 평면을 관찰한 결과, 각막 조직의 실시간 변형을 관찰할 수 있었고, 각막 조직 내에서 바늘의 위치를 확인할 수 있었다. 곡선 바늘을 각막에 삽입하여 기울임에 변화를 주는 경우에도 촬영 결과를 얻을 수 있었다. 다만, 빛의 반사로 인해 바늘의 아래 부분은 관찰이 제한되었다.
결론 : 봉합 시 바늘에 가해지는 힘과 조직의 변형을 분석함으로써 바늘과 조직 사이의 상호작용에 대한 이해가 가능할 것으로 기대되며 이를 통해 얻은 데이터는 수술보조장비 개발에 도움이 될 것이다.
사람 각막을 이용하여 바늘 삽입 력 측정과 조직변형 관찰 실험을 수행할 예정이며, 이를 통해 얻은 데이터를 이용하여 안과용 수술로봇 개발, 수술 계획,및 각막조직 유사 팬텀 개발에 사용할 예정이다.
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