메뉴 건너뛰기
.. 내서재 .. 알림
소속 기관/학교 인증
인증하면 논문, 학술자료 등을  무료로 열람할 수 있어요.
한국대학교, 누리자동차, 시립도서관 등 나의 기관을 확인해보세요
(국내 대학 90% 이상 구독 중)
로그인 회원가입 고객센터 ENG
주제분류

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김성진 (건양대학교, 건양대학교 일반대학원)

지도교수
홍영기
발행연도
2020
저작권
건양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

오류제보하기
Intervertebral discs, located between the vertebral bodies, are subjected to a constant and complex load by weight. This causes the intervertebral disc to break or dislodge. Since a damaged intervertebral disc can not be restored or aligned, surgical methods are needed to relieve pain. Surgery for this purpose is spondylodesis to fix the segment using interbody fusion cage. Interbody fusion cage are made of titanium-based metallic biomaterials or polymeric biomaterials such as PEEK. Titanium material has strength in synostosis and mechanical properties, but clinical phenomena such as subsidence have occurred due to high elastic modulus. On the other hand, PEEK material has a similar elastic modulus as cortical bone, but clinical problem has been raised that synostosis is limited and creep may occur.
In this study, the interbody fusion cage made of CP grade 4 titanium combined with porous and frame structure was designed to alleviate the clinical phenomena occurred by using each material. For this purpose, nine porous structures according to the unit cell type with porosity and four frame based on the load supporting method were devised. The stiffness and allowable load of each designed model were calculated, then the clinical safety and mechanical stability were evaluated.
Conclusions from this study are as follow.
1. We materialized interbody fusion cage with cortical bone-like stiffness and higher allowable load than PEEK material, which was performed by controlling the morphological parameters of the porous structure and the frame.
2. The stiffness similar to that of cortical bone can improve clinical safety by mitigating the stress shielding resulted in metal materials. Also, mechanical stability is expected to be maintained through higher allowable loads than PEEK material mainly used in the clinic.
3. Based on the results of this study, we determined that the material limitations, if titanium and PEEK used in interbody fusion cage, could be alleviated by combining the porous structure and the frame.
4. Depending on the shape of the frame, different efficiencies for allowable load versus stiffness were calculated. Through this, we confirmed the feasibility of the cage that can maintain the stability and improve the safety by accomplishing the shape optimization design for the load supporting method.

목차

제1장 서론 01
제2장 이론 03
2.1 척추 03
2.1.1. 척추의 구조 03
2.1.2. 추간판의 구조 05
2.1.3. 척추의 퇴행성 질환 07
2.2 추간체유합보형재 12
2.2.1. 추간체유합보형재의 정의 12
2.2.2. 추간체유합보형재의 역사 12
2.2.3. 추간체유합보형재의 분류 14
2.2.4. 추간체유합보형재의 재료적 특성 16
2.3 다공성 구조 18
2.3.1. 다공성 구조의 정의 18
2.3.2. 다공성 구조의 기계적 특성 변화 18
2.5 유한요소해석 20
2.5.1. 유한요소해석의 정의 20
2.5.2. 유한요소해석의 결과 분석 21
2.5.3. 유한요소해석의 신뢰도 검증 21
제3장 연구 방법 22
3.1 형상 설계 요인 22
3.1.1. 단위셀 형상 설계 요인 22
3.1.2. 추간체유합보형재 기초 형상 설계 요인 24
3.1.3. 추간체유합보형재 보강대 형상 설계 요인 24
3.2 유한요소모델 구축 25
3.2.1. 유한요소모델의 정의 25
3.2.2. 단위셀 유한요소모델 조건 설정 25
3.2.3. 다공성 추간체유합보형재 유한 요소모델 조건 설정 27
3.2.4. 단일소재 유한요소모델 조건 설정 27
3.3 유한요소모델 검증 항목 선정 28
3.4 결과 분석 29
3.4.1. 단위셀 탄성계수 산출 29
3.4.2. 추간체유합보형재 강성도 산출 29
3.4.3. 추간체유합보형재 허용하중 산출 30
제4장 결과 및 고찰 32
4.1 형상 설계 32
4.1.1. 단위셀 형상 32
4.1.2. 추간체유합보형재 기초 형상 35
4.1.3. 추간체유합보형재 보강대 형상 39
4.2 유한요소모델 41
4.2.1. 단위셀의 유한요소모델 41
4.2.2. 다공성 추간체유합보형재의 유한요소모델 43
4.2.3. 단일소재 유한요소모델 47
4.3. 유한요소모델 검증 50
4.3.1. 수렴성 검증 50
4.3.2. 다공성 구조 해석 방식에 대한 검증 50
4.3.3. 임의의 하중에 대한 검증 51
4.4 단위셀의 탄성계수 52
4.5 추간체유합보형재의 강성도 54
4.6 추간체유합보형재의 허용하중 58
제5장 결론 63
참고문헌 65
ABSTRACT 73
감사의 말씀 75

최근 본 자료

전체보기

댓글(0)

0