• 한국방사선학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.107-114
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• 2018

고관절 시행에서 식립각도는 추후 환자의 운동범위나 힘의 분배조건에 따라 폴리에틸렌 라이너의 마모에도 영향을 미친다. 인공관절요소로부터 마모입자는 골괴사나 다른 생화학적으로 많은 합병증을 일으킨다. 이런 점에서 인공고관절에서 마모와 정렬각도를 수술 후 추시를 통해 측정하는 것은 중요하다. 특히 관절면의 마모를 측정하는 것은 그 량이 크지 않아 상당한 정밀도를 요구한다. 현재 널리 쓰이는 상용 소프트웨어는 재현성과 측정방법의 표준화가 되어 있지 않아 사용에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 일반 병원의 방사선촬영 환경에서 CAD만 추가로 구비하면 행할 수 있는 인공관절면 마모와 식립각 측정법을 제시한다. 인공관절만의 X-ray영상을 이용한 본 방법의 정확도와 정밀도 평가를 수행하였다. 또한 실제 인공고관절환자의 X-ray영상을 가지고 2년추시에 따른 마모와 식립각을 측정하였다. 본 연구에서 제시한 CAD를 이용한 방법은 마모측정에서 정확도 0.06 mm, 정밀도 0.05 mm, 식립각은 $0.27^{\circ}$의 정밀도를 갖는다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권3호
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• pp.200-207
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• 2021

대퇴 삽입물 주위 골절은 고관절 치환술 후 발생하는 가장 치료하기 어려운 합병증 중 하나이며, 만족스러운 치료 결과를 얻으려면 면밀한 임상 및 방사선 사진 평가, 정확한 분류 및 치료 원칙에 대한 이해가 필수적이다. Vancouver 분류 시스템은 이러한 삽입물 주위 골절의 치료를 계획하기 위한 간단하고 효과적인 방법이다. 대퇴 스템이 안정된 골절은 견고한 내고정으로 효과적으로 치료할 수 있지만 대퇴 스템 해리가 동반된 경우 삽입물 주위 대퇴 골절은 재치환술이 필요하다. 고관절 치환술 후 발생할 수 있는 삽입물 주위 대퇴 골절 환자의 치료 원리와 대퇴 스템의 안정성을 평가하는 방법에 대해 설명하고자 한다.

• 대한정형외과학회지
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• 제53권6호
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• pp.490-497
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• 2018

목적: 65세 이상 노인 환자들을 대상으로 세라믹 대퇴 골두 및 교차결합 폴리에틸렌 라이너를 인공 관절면으로 사용한 무시멘트형 인공 고관절 전치환술의 최소 5년 이상 임상 및 방사선 추시 결과들을 분석하여 세라믹-폴리에틸렌 관절면의 유용성 여부를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2010년 3월부터 2012년 9월까지 65세 이상 노인 환자 51명(56 고관절)을 대상으로 후향적 연구를 진행하였다. 평균 연령은 $70.9{\pm}5.1$세였다. 임상 평가는 Harris hip score를 이용하였고, 방사선 평가는 비구 컵 경사각 및 전염각, 대퇴 스템 정렬 상태, 마모를 측정하였다. 수술 후 합병증 발생 유무도 조사하였다. 결과: 임상 평가상 Harris hip score는 수술 전 평균 48점에서 최종 추시 시 평균 87점으로 향상되었다(p<0.05). 방사선 평가상 평균 비구 컵 경사각은 $40.9^{\circ}{\pm}6.4^{\circ}$, 평균 비구 컵 전염각은 $20.3^{\circ}{\pm}8.1^{\circ}$였다. 거상 라이너를 사용한 16예에서 평균 비구 컵 전염각은 $14.3^{\circ}{\pm}7.9^{\circ}$, 중립 라이너를 사용한 40예에서 평균 비구 컵 전염각은 $22.4^{\circ}{\pm}9.1^{\circ}$였다(p<0.05). 평균 대퇴 스템 정렬각은 $0^{\circ}$도(범위, 내반 $4^{\circ}$-외반 $4^{\circ}$)였다. 평균 선상 마모량은 $0.458{\pm}0.041mm$였으며 평균 연간 선상 마모율은 $0.079{\pm}0.032mm/yr$였다. 수술 후 합병증으로 대퇴 스템 주위 골절 6예(10.7%)가 발생하였다. 결론: 본 연구 결과 분석상 탈구나 세라믹-폴리에틸렌 관절면에서 기인한 합병증이 없으므로 65세 이상 노인 환자에서 무시멘트형 인공 고관절 전치환술 시행 시 세라믹-폴리에틸렌 관절면을 유용하게 사용할 수 있으나 수술 중 대퇴 스템 주위 골절 발생을 방지하기 위한 좀 더 세심한 노력이 필요하다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제14권1호
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• pp.99-104
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• 2011

목적: 주관절에 대한 인공 관절 성형술은 아직도 슬관절이나 고관절에서의 그것에 비해 정설이 정립되지 않은 분야이다. 치환물의 디자인이나 수술 술기면에서 많은 발전이 이루어지고 있지만, 여전히 문헌상 보고되는 장기 추시 결과는 많지 않은 실정이다. 여기에서는 현재 사용되고 있는 다양한 주관절 치환물에 대해 전반적으로 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법: 주관절에 대한 인공 관절 성형술에 사용되는 치환물은 크게 3개로 분류되고 있다. 비구속형과 구속형, 그리고 전환 가능한 치환물이 그것이다. 이들 각각 치환물의 특징 및 현재의 경과 등에 대해 살펴보았다. 결과 및 결론: 주관절에 대한 인공 관절 성형술에 있어서 치환물의 형태 자체보다는 이를 적절히 적용하기 위한 적절한 환자의 선택, 지속적인 치환물 디자인의 개선, 수술 술기의 발달, 적절한 수술 후 재활 치료 등과 같은 요인 역시 중요하다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.932-938
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• 2001

This study is concerned with the shape optimization of stem for the artificial hip prosthesis with unbonded cement mantle. The artificial hip prosthesis with unbonded cement mantle allows a stem to slip on cement mantle because of polished stem surface. Unbonded cement mantle type has several advantages compared with bonded cement mantle type, for example, small micro motion, preventing stress shielding and so on. In this study, 2-dimensional axisymmetric model was developed with considering characteristics of unbonded cement mantle. Moreover, optimal shape of stem was obtained by using feasible direction method. The objective of this optimization is maximizing supported vertical loading. The slip motion and stresses of stem, cement mantle and bone is used for constraints. The optimal shape which obtained by this study has slope of 0.15 in proximal part and maintains the width about 5mm in distal part In addition, simplified 3-dimensional analysis which applying optimal shape is carried out. The result of 3-dimensional analysis showed that optimal shape has some advantages for cement mantle stress. However, more realistic 3-dimensional analysis which including bending effect, complex geometries etc. is needed in further research.

• 대한정형외과학회지
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• 제55권6호
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• pp.503-510
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• 2020

목적: 고령의 환자에게 발생한 대퇴골 전자간 불안정성 골절에 대하여 관혈적 정복 및 내고정 이외의 다른 대안으로 고관절 반치환술이 선택적으로 사용되고 있다. 최근 의료 시스템과 기술의 발달로 대퇴골 전자간 골절 후 생존율이 높아지면서 중장기 이상의 기간을 고려한 대퇴 스템의 선택이 필요하다. 이에 저자들은 이중으로 가늘어 지는 직각 단면의 대퇴 스템(C2 stem)을 이용하여 불안정성 전자간 골절에 고관절 반치환술을 시행하고 5년 이상 추시한 환자에 대하여 그 임상적 방사선적 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2004년 1월부터 2013년 12월까지 대퇴골 전자간 불안정성 골절에 대하여 C2 스템으로 고관절 반치환술을 시행한 43명의 환자(43 고관절)를 대상으로 하였다. 평균 연령은 78.6세(70-84세), 평균 추시 기간은 85.4개월(60-96개월)이었다. 추시 기간 동안 임상적으로는 통증, 보행 능력, 고관절 기능의 변화를 알아보았고, 방사선적으로는 피질골의 골다공증과 골 흡수 등 근위 대퇴골의 변화를 알아보았으며, 탈구와 인공 관절 주변 골절 등 추시 기간 중 발생한 합병증에 대하여 알아보았다. 결과: 통증은 수술 후 유의하게 감소하였는데, 수술 후 4년부터 증가하였고 수술 후 60개월에 보행 능력 평가에서 9예의 환자가 두 단계 보행 능력이 감소하였으며 Harris 고관절 점수는 수술 후 2년부터 3년 사이에 유의하게 감소하였다. 방사선적으로 피질골 골다공증은 14예 발생하였는데, 이 중 5예의 환자가 피질골 흡수 현상으로 진행하였다. 피질골 흡수 현상을 보인 5예 중 4예는 전자부 골절편이 불유합 된 경우였고, 3예는 역사상 골절인 경우였다. 결론: 골다공증을 동반한 고령의 환자에게 발생한 불안정성 전자간 골절에 3C 형태의 무시멘트 스템을 이용하여 고관절 반치환술을 일차로 시행하는 경우 환자의 건강 상태와 잔여 수명을 고려하여 주의 깊은 선택이 필요할 것으로 생각된다.

• 대한정형외과학회지
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• 제55권2호
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• pp.143-153
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• 2020

목적: 58예의 직접전방 접근법을 통한 인공 고관절 치환술의 임상결과와 학습곡선을 분석하여 학습능력이 향상되는 시점에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2016년 11월부터 2018년 11월까지 58명의 환자를 대상으로 직접전방 접근법을 사용한 인공 고관절 치환술을 시행하였다. 초기 시행한 29명과 후기 시행한 29명을 후향적으로 비교분석하였다. 수술시간과 합병증(대전자 견열 골절, 외측 대퇴피신경 손상, 이소성 골화증, 감염, 탈구 등)을 바탕으로 분석하였다. 통계적 방법은 양 군 간에 대응표본 T 검정, 카이제곱 검정과 누적합법(cumulative sum, CUSUM) 분석을 사용하였다. 결과: 수술 시간은 전치환술은 평균 132.1분, 반치환술은 평균 79.7분으로 양 군에서 유의한 차이를 보였다. 수술 기간에 따른 CUSUM 분석을 시행하였고, 전치환술에서는 16번째 증례, 반치환술에서는 14번째 증례부터 수술시간이 각각 평균 수술시간보다 감소하였다. 합병증으로 전반기에 5예, 후반기에 0예로 총 5예의 대전자 견열골절이 있었으며, 외측대퇴피하신경 손상은 전반기 8예, 후반기 2예로 총 10예, 이소성 골화증은 전반기 3예, 후반기 2예로 총 5예, 탈구와 감염은 각각 전반기 1예씩, 기타 합병증 3예가 있었다. 전반기 1년간 수술 중 발생한 대전자 견열골절은 5예(17.2%), 후반기에는 0예(0%)가 있었으며 이를 CUSUM 분석을 통해 모니터링하였으나 증례가 많지 않아 유의한 차이를 보이지는 않았다. 결론: 직접전방 접근법을 이용한 인공 고관절 치환술은 해부학적 이해가 선행되어야 하고, 수술 시야의 확보가 어렵기 때문에 습득하는 데 최소 30예 이상의 학습곡선이 필요하다.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권3호
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• pp.244-253
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• 2019

목적: 일반 수술용 침대와 길이가 짧은 대퇴 주대(short stem)를 이용하여 인공 고관절 전 치환술을 직접 전방 도달법(direct anterior approach, DAA)을 이용하여 시행하고, 임상적 영상의학적 결과를 변형된 전 측방 도달법(modified Hardinge; anterolateral approach, ALA)을 시행한 경우와 비교하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2013년 1월부터 2015년 11월까지 단일 술자가 DAA로 인공 고관절 전 치환술을 시행한(DAA group) 102명(102예)과 동 수의 ALA를 사용한 환자(ALA group)를 후향적으로 비교 분석하였다. 수술시간과 출혈량을 비교하였고, 수술 후 통증의 개선 정도와 보행 능력 및 고관절의 기능 회복을 알아보았다. 영상의학적으로 비구 컵과 대퇴 주대의 삽입 위치를 평가하였고, 두 군 간에 발생한 합병증을 알아보았다. 결과: 출혈량은 DAA group에서 유의하게 적었다(p=0.018). 수술 후 3주까지는 하지 근력의 회복이 DAA group에서 유의하게 높았다(굴곡/신전력 p=0.023, 외전력 p=0.031). Harris hip score를 이용한 기능 평가는 3개월까지(p≤0.001), Koval score를 이용한 보행 능력 평가는 6주까지(p≤0.001) DAA group에서 유의하게 나은 결과를 보였고, visual analogue scale score를 이용한 통증의 개선은 7일까지는 DAA group에서 유의하게 높았다(p=0.035). 비구 컵의 경사각(p≤0.001)과 전염각(p≤0.001)은 DAA group에서 ALA group보다 더 안정 범위에 위치하였고, 대퇴 주대의 위치와 하지 길이는 통계적 유의한 차이를 보이지 않았다. DAA group에서 수술 중 2예의 대전자 골절이 발생하였다(p=0.155). 결론: 길이가 짧은 대퇴 주대를 이용하여 일반 수술 침대에서 시행하는 DAA는 수술 후 조기 기능 회복을 보이며, 술자에게 친숙한 해부학적 자세로 수술 중 영상 증폭기 사용이 간편하여 원하는 위치에 인공 관절물을 삽입하는 것과 하지 부동 방지에 유용한 도달법으로 생각된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.201-212
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• 2000

본 논문에서는 인공고관절과 환자의 고관절 부위를 각각 3차원 영상화한 후에 이들의 정합도 (fitness)를 측정하여 수치적인 정보로 제공함으로써 환자의 체형에 적합한 인공고관절을 선택하고, 더 나아가 정확한 시술방향과 시술깊이를 제공할 수 있는 모의시술시스템을 제시하였다. 이를 위해 region growing 기법등을 이용하여 환자의 CT 영상을 3차원화하고, 또한 인공고관절을 projection 기법 등을 통해 3차원 영상화하였으며, 지금까지 인공고관절 정합도 측정에 사용했던 단순한 단면적 비교방식과는 달리 삽입의 균일성도 가늠할 수 있는 새로운 정합도 측정 방식을 고안하여 적용하였다. 다양한 실험과 분석을 통하여 새로 제안한 정합도 측정 방법의 정확성과 우수함을 확인할 수 있었으며, 본 논문에서 제시하는 모의 시술시스템은 향후 정형외과 분야에서 인공무릎과 같은 다른 영역에서의 시술 보조 시스템으로도 응용될 수 있을 뿐만 아니라, 인공관절의 국산화 및 주문제작 등에성도 많은 활용을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.183-194
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• 2020

최근 영유아 성장기에 발생하는 고관절 이형성증(Developmental Dysplasia of Hip, DDH)의 숫자가 늘어나고 있다. DDH는 영유아 성장을 방해하고 다른 부작용도 많이 발생시키기 때문에 최대한 조기에 발견하여 치료해야 한다. 최근 들어 Convolutional Neural Networks (CNN) 및 개선된 Resnet50을 활용한 머신러닝 기법이 초음파 영상 분석에 많이 활용되고 있다. 연구 결과를 보면 컴퓨터 보조 이미지 분석이 의료현장에서 객관성과 생산성을 크게 향상시키고 있다. 본 연구의 결과는 정형외과에서의 난제인 초음파 영상을 통한 DDH 컴퓨터 보조 진단 알고리즘에도 충분히 활용될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 본 논문에서는 CNN을 활용하여 DDH를 자동으로 측정하고 진단할 수 있는 컴퓨터 보조 진단 알고리즘을 제안하였다. DDH 측정을 위해 유아 고관절의 정상/비정상 판독을 위해 Acetabulum-Femoral head의 angle을 자동으로 계산하였으며 기존 영상을 딥 러닝하여 진단을 자동으로 하는 알고리즘을 설계하였다. 실험 결과 의사와 비교하여 진단의 속도와 정확도가 향상된다는 것을 확인하였다.