• 대한정형외과학회지
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• 제54권2호
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• pp.100-109
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• 2019

견관절 인공관절 성형술의 빈도가 빠른 속도로 증가함에 따라 일차적 인공관절 성형술과 관련된 다양한 형태의 합병증이 발생하고, 이로 인해 재치환술 역시 증가하고 있는 추세이다. 견관절 인공관절 재치환술은 여러 원인에 의해 발생되는 것으로 알려져 있는데 일차적 인공관절 성형술 후 나타난 회전근 개 파열, 관절와 상완 관절의 불안정성, 관절와 또는 상완골 치완물의 해리, 인공 치환물의 실패, 치환물 주위 골절, 감염 등이 있다. 재치환술은 술기적으로 어려운 과제이다. 실패한 견관절 인공관절 성형술은 해결할 수 있는 외과적 선택이 많지 않다. 특히 관절와 골 결손 또는 봉합 불가능한 회전근 개 파열이 있는 경우에는 더욱 어렵다. 또한 재치환술의 결과는 일차적 성형술의 결과에 비해 항상 좋지 않다. 결국 외과의는 수술을 결정하기 전에 일차적 인공관절 성형술이 실패한 원인을 잘 파악하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 실패한 일차적 인공관절 성형술 후 재치환술의 적응증에 대해 살펴보고 실패의 원인에 따른 재치환술의 술기에 대해 논의하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1033-1039
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• 2012

인공관절은 관절부의 뼈가 파괴되거나 관절 손상을 입어 관절로서의 기능을 할 수 없게 된 경우에 사용된다. 고관절용 인공관절 시스템의 일차안정성을 평가하기 위해서는 인공관절이 삽입된 직후 인공관절에 반복하중을 가하여 대퇴골과 인공관절 사이의 상대변위를 측정하게 된다. 이때, 정확한 안정성을 평가하기 위해서는 인공관절이 대퇴골을 파고드는 변위와 대퇴골에서 인공관절이 회전한 각의 변화량을 정확히 측정하여야 한다. 본 연구에서는 고관절용 인공관절 시스템의 일차안정성을 평가하기 위해 새로운 상대 변위측정 방식을 제안하고 이를 이용하여 수술 방법의 차이 및 대퇴골 자체 강성의 차이에 따른 일차 안정성을 사체에서 얻은 대퇴골 실험을 통해 비교 평가하였다.

• 건강소식
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• 제34권9호
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• pp.14-15
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• 2010

65세 이상의 노인들 중 80%가 관절염을 앓고 있다고 한다. 이 관절염이 심해지면 앉거나 서는 것조차 힘들 정도로 통증이 심해지고, 약물치료로는 더 이상 통증을 없앨 수 없는 상태가 된다. 이런 상황에 다다르면 관절염이 지긋지긋해질 수밖에 없다. 이 지긋지긋한 관절염에서 탈출할 수 있게 만들어주는 인공관절수술, 최근에는 시술방법과 재질의 발달로 그 수명이 연장되었다지만 관리하기 나름. 인공관절수술과 오랫동안 인공관절을 사용하는 방법에 대해서 알아본다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP (metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 따라서 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속 헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대제인 UHMWPE (ultra high molecular polyethylene)의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량을 감소시키기 위하여, 박막 증착전에 질소를 이온주입하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, 또한 Co-Cr 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tester를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에 대한 마모 특성이 향상 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권11호
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• pp.17-24
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• 2000

• 대한정형외과학회지
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• 제56권5호
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• pp.377-390
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• 2021

역행성 인공관절 전치환술은 가성마비가 동반된 복원 불가능한 회전근개 파열, 회전근개 파열 관절증, 어깨 관절의 골관절염 등에서 최근 널리 사용되고 있는 수술 방법이다. 역행성 인공관절 전치환술에 대해 서술할 수 있는 주제는 매우 다양하나, 본 종설에서는 역행성 인공관절 전치환술 시행 시 임플란트의 선택 기준에 대한 의견을 제시하고자 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.75-81
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• 2006

슬관절 전치환술은 관절염이나 사고로 인해 일상적인 활동의 제약을 받는 환자의 슬관절을 인공 관절로 대체함으로써 본래의 기능을 복원하고자 하는 수술이다. 이 수술은 인공 관절의 위치 및 정렬에 매우 민감하게 영향을 받기 때문에 수술이 잘못되는 경우 정렬 이상으로 인한 해리, 삽입물의 파손, 인공 슬관절 주위 골절, 슬개골 탈구, 굴곡 각도의 제한 등의 증상이 발생할 수 있다. 현재의 인공 관절은 임상에 적용되는 다양한 인공 관절 중에서 적당한 형상의 관절을 선택하여 시술되고 있지만 환자의 골 형상에 정확히 일치하는 인공 관절 선택의 어려움 때문에 종종 시술 후 부작용이 발생한다든지 심지어는 재수술을 해야 될 경우도 발생하게 된다. 본 논문은 Mechanical CAD 소프트웨어인 CATIA에서 제공하는 절단, Assembly, Analysis, Kinematic Simulation 기능 등을 이용하여 가상 수술을 수행하는 과정을 보여준다. 슬관절 전치환술 과정을 그대로 재현하여 절단량과 절단각을 결정하고 환자의 골격 형상에 적합한 최적의 인공 관절을 실제 수술 전에 미리 선정할 수 있다. CAD 시스템을 이용함으로써 외과의들이 실제 수술 시에 시행착오법을 통해 인공 관절을 선택하는 과정을 줄이고 수술의 정확도를 높일 수 있다. 향후 ADAMS나 ANSYS와 연계하여 수술 후 동작이나 하중을 분석할 수 있으며, 수술 과정에 대한 교육용으로 활용될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.137-137
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• 2012

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위하여 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 직접적인 마모 운동을 수행하게 되므로, 이 부분의 소재 특성에 따라 인공관절의 수명이 결정 되게 된다. 현재 헤드 소재로서는 Co-Cr-Mo 합금이, 라이너 소재로서는 고분자 소재인 UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)가 주로 사용되고 있다. 이러한 MOP (Metal-On-Polymer) 구조의 인공관절의 경우, 충격흡수의 장점이 있는 반면, 관절 운동시 발생하는 UHMWPE 의wear debris에 의해 골용해가 발생하게 되어 인공관절의 수명이 저하되는 문제점이 있으며, 금속 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 저하시키는 또 다른 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition) 공정을 이용하여 금속 (Co-Cr-Mo 합금)소재 위에 세라믹 (niobium nitride) 박막을 증착하여 상대재인 UHMWPE의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 금속 소재 위에 증착된 세라믹 박막은 상대재인 UHMWPE의 마모량을 줄여줄 뿐만 아니라 금속이온의 용출을 막아준다는 장점이 있으나, 장시간의 마모 운동에 의하여 발생하는 박막의 박리 현상은 인공관절의 수명을 급격히 저하시키는 또 다른 원인이 된다. 이러한 단점을 해결하기 위하여, 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. Dynamic ion mixing 공정을 수행함에 따라 박막과 금속 사이의 접착력이 증가하게 되어, UHMWPE의 마모량이 2배 가까이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 장시간의 마모시험에서도 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 UHMWPE의 마모량을 감소시키기 위하여 박막을 증착하기 전에 금속 소재에 질소 이온주입을 수행하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였다. 질소 이온주입 결과 Co-Cr-Mo 합금 표면에 부분적으로 CrN, Cr2N의 세라믹 상이 형성 되는 것을 확인할 수 있었으며, 그에 따라 UHMWPE의 마모량이 2배 이상 감소 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.349-349
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP(metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 현재 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D(Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온을 주입 한 후 NbN 박막을 증착하여 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 마모량을 줄이고자 하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tribometer를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, NbN 박막을 단순 증착한 경우, 현재 인공관절용 헤드(Head) 소재로 가장 널리 사용되고 있는 Co-Cr-Mo 합금에 비하여, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 약 20% 감소시키는 것을 알 수 있었다. 또한, Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온주입을 하여 표면을 개질한 후, NbN 박막을 증착한 경우, 마모량이 최대 50%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제14권1호
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• pp.105-110
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• 2011

목적: 견관절 역행성 인공관절 치환술의 합병증을 이해하고 이에 대한 최신의 예방 및 치료 방법을 고찰하는 것이 본 논문의 목적이다. 대상 및 방법: 기존의 구속형 인공관절 기구 (구-소켓 관절 혹은 역행성 구형 관절 디자인)는 견갑골의 외측에 회전 중심이 유지되어 제한된 관절 운동과 관절와 기구에 발생한 과도한 회전력으로 인해 조기 해리를 유발하여 실패해왔다. Grammont 역행성 인공관절 기구는 삼각근이 작용하는 새로운 생역학적 환경을 도입하여 회전근개 결손을 보상할 수 있도록 해준다. 결과: 임상적 경험이 생역학 개념에 부응하면 역행성 인공관절은 회전근 개 결손 견관절 환자에서 $90^{\circ}$이상의 능동적 거상을 회복하게 한다. 그러나 외회전은 특히 소원근 지방침윤 내지 결손이 있는 환자들에서는 종종 제한이 남는다. 내회전 역시 역행성 인공관절 후에는 거의 회복되지 않는다. 삼각근에 충분한 긴장을 회복하지 못하면 인공관절 불안성이 초래된다. 결론: 인공관절 치환술 후 재수술에서 그 결과는 예측가능성이 떨어지고, 합병증 및 재치환술 비율이 더 높음을 인지해야만 한다. 합병증을 인지하고 예방하기 위해서는 명확한 정의와 평가 지침을 포함한 표준화된 감시 장치가 필요할 것으로 사료된다.