이치승 연구실은 의료 분야에서의 전산생체역학(Computational Biomechanics) 및 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)을 핵심 연구 주제로 삼고 있습니다. 척추, 관절, 혈관 등 인체 주요 조직과 장기의 역학적 특성을 정량적으로 분석하기 위해 다양한 해부학적 모델을 구축하고, 실제 환자 데이터를 기반으로 한 맞춤형 시뮬레이션을 수행합니다. 이를 통해 임상적 수술 계획의 최적화, 수술 후 합병증 예측, 임플란트 및 의료기기 설계 개선 등 다양한 의료 현장 문제 해결에 기여하고 있습니다. 특히, 척추 유합술, 고관절 골절, 복부대동맥류, 흉벽 기형(오목가슴) 등 다양한 임상 질환에 대한 유한요소해석 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 예를 들어, 척추의 퇴행성 변화, 골밀도 저하에 따른 나사못 고정력 변화, 다양한 수술 방법에 따른 생체역학적 안정성 평가 등 실제 임상에서 요구되는 문제를 수치적으로 접근하여, 환자 맞춤형 치료 전략을 제시합니다. 또한, 혈관 질환(복부대동맥류, 혈관 스텐트 등)과 관련된 혈류역학적 시뮬레이션, 심장 및 폐의 생체역학적 특성 분석 등도 주요 연구 분야입니다. 이러한 연구는 임상 의료진과의 협업을 통해 실제 환자 데이터와 수술 결과를 바탕으로 검증되며, 연구 결과는 임상적 의사결정 지원, 의료기기 개발, 환자 맞춤형 치료법 제안 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 궁극적으로, 이 연구실은 첨단 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 활용하여 의료 현장의 난제를 해결하고, 환자의 삶의 질 향상에 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.

본 연구실은 생체재료 및 인공조직의 역학적 특성 평가와 최적 설계에도 중점을 두고 있습니다. 인공 뼈 지지체, 척추 임플란트, 금속 나사못, 인공 혈관 등 다양한 생체재료의 기계적 거동을 실험 및 수치해석적으로 분석하여, 실제 인체 내에서의 장기적 안정성과 기능성을 확보하는 연구를 수행합니다. 예를 들어, 다공성 하이드록시아파타이트(HA) 기반 인공 뼈 지지체의 압축 강도, 기공률, 미세구조 변화 등을 평가하고, 환자 맞춤형 임플란트 설계 및 제조 기술을 개발합니다. 또한, 봉합사, 스텐트, 필터 등 다양한 의료기기의 재료 특성(인장, 압축, 피로 등)과 생체 내 환경(온도, 습도, 하중 등)에 따른 성능 변화를 정량적으로 분석합니다. 이를 위해 실험적 방법과 함께, 재료의 비선형 거동을 반영한 구성방정식 개발, 사용자 정의 재료 서브루틴(UMAT) 구현 등 고급 수치해석 기법을 적극적으로 활용합니다. 이러한 연구는 실제 임상 적용을 위한 의료기기 및 임플란트의 신뢰성 향상, 환자 안전성 확보, 장기적 내구성 평가 등에 중요한 역할을 합니다. 특히, 3D 프린팅 등 적층 제조 기반의 환자 맞춤형 임플란트 설계 및 제작, 생체적합성 평가, 임상 적용 가능성 검증 등 미래 의료기술 발전을 위한 융합 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이와 같은 연구는 의료기기 산업 발전과 환자 맞춤형 치료의 실현에 크게 기여하고 있습니다.