Careful planning of the operation is critical to the success of the closed reduction and internal fixation (CRIF) surgery to treat the proximal femur fracture. This thesis presents a planning simulator which uses a virtual reality (VR). The developed simulator uses 3D femur model which is constructed from actual patient’s CT data. The simulator also employs 2D mouse as an input device to interact with the model simply and intuitively. Models of implants are generated using a commercial solid-modeling software, Pro-Engineer, to show the post-operative appearance of the femur which implants are inserted in. Centerline of the femur neck is extracted to assist the user to determine accurately an entry point and insertion angle of the screws. The user can confirm position of the implants at any cross section she/he selects. The developed simulator allows the user to plan both the multiple pinning (MP) and dynamic hip screw (DHS) procedures. The developed simulator allows the surgeon to determine the insertion point and angle of the screw precisely on the 3D femur model that was impossible in traditional planning method. Also, the simulator shows the post-operative appearance of the femur. It allows the surgeon to determine the size of the screw precisely and confirm the planned result.
대퇴골 상부 골절의 수술은 수술환경이 매우 제한되어 있고 높은 정확도를 요구하고 있어 수술 전에 정확한 수술 계획을 필요로 한다. 현재 수술 계획 방법에는 여러 가지 문제가 있어 정확한 수술 계획을 세울 수 없는데 본 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 정확한 수술 계획을 세우는 방법에 대해 제안해 보고자 한다. 시뮬레이션에서는 환자의 CT사진으로부터 추출한 환자의 3차원 대퇴골 모델을 사용하고 일반적인 2D 마우스를 이용하여 그 위에 나사의 삽입 점과 삽입 방향을 정할 수 있도록 한다. 이때 최적을 나사 삽입경로인 대퇴골 경부의 중심선을 보여주고 선택된 삽입 점과 중심선 사이의 거리, 선택된 삽입 방향과 중심선 사이의 각도를 표시해 주고 사용자가 쉽고 정확히 나사의 삽입 위치를 정할 수 있도록 한다. 여기서 대퇴골 경부의 중심선은 사용자가 선택한 2개의 단면의 중점을 연결하여 생성한다. 선택된 삽입 방향을 따라 대퇴골의 크기를 표시해 주고 원하는 나사의 크기를 선택해 삽입해 볼 수 있도록 하여 정확한 나사의 크기를 정할 수 있도록 한다. 나사를 모두 삽입한 후에는 그 삽입된 모습을 3차원으로 보여주고 대퇴골 모델을 회전시킬 수 있도록 하여 다양한 각도에서 수술 후의 모습을 확인 할 수 있도록 한다. 그리고 원하는 단면에서 나사의 삽입된 모습을 보여주고 그 단면에서 나사의 삽입위치를 수정할 수 있도록 하여 정확한 나사의 삽입 위치를 정할 수 있도록 한다. 본 논문에서 제안된 시뮬레이션은 현재 수술 계획 방법의 여러 가지 문제점들을 개선하여 정확한 수술계획을 세울 수 있도록 하고 기존의 시뮬레이션들과 비교해 보았을 때도 여러 측면에서 장점을 가진다.
