• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.10
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• pp.1205-1210
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• 2011

Spinal instability known to be related to low back pain. However, the quantitative definition of spinal instability has not been established because there is a lack of consensus regarding clinical and radiological studies. In addition, the major factors affecting such instability have not been elucidated, although disc degeneration, disc injury, ligament injury, and isthmic defects are considered to result in such problems. In this study, individual and combined influences on spinal instability with a three-dimensional finite element model of a one-level lumbar spinal motion segment were investigated, under the assumption that the rotation and translation in the sagittal plane under flexion and extension represented the instability indices. The results could be helpful in understanding the causes and mechanisms of spinal instability in the lumbar spine.

• Physical Therapy Korea
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• v.7 no.4
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• pp.47-55
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• 2000

요통은 산업화된 현대사회에서 흔히 발생하는 질환이다. 요통의 다양한 원인 중에서도 척추의 정상 가동범위를 넘은 불안정성이 요통의 한 원인으로 보고되고 있다. 이 문헌고찰의 목적은 요추 부위의 안정성을 부여하는 운동 프로그램 후 근육 기능의 강화, 통증의 감소를 보고한 논문들을 비교, 분석하는 것이다. 그리하여 요통의 한 원인인 척추의 안정성을 증가시켜 요추 부위의 통증을 감소시키고 기능을 향상시키는 운동 프로그램의 효과를 입증하는 것이다.

• The Journal of Korean Academy of Orthopedic Manual Physical Therapy
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• v.11 no.1
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• pp.74-91
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• 2005

척추의 기본적인 생체 역학적 기능은 신체 부분간의 운동을 허용하고 척수와 신경근을 보호하는 것으로서 이러한 기능을 수행하기 위해서는 척추의 역학적 안정성이 필수적이다. 척추의 안정체계는 수동적 근 골격계, 능동적 근 골격계, 그리고 신경계의 세 가지 하부체계로 나누어지며 이들 하부체계는 각각 독립적으로 안정성에 관여하고 있다. 경추의 불안정성의 문제는 비정상적으로 증가된 추간관절의 운동에 의해 염증성의 신경을 압박 또는 신장하거나 또는 통증수용기가 많이 분포하는 인대, 관절낭, 섬유륜과 종판에 비정상적인 변형을 일으키는 것을 말한다. 안정성의 장애는 근육의 기능적 측면에서 국소적 안정체계와 포괄적 안정체계의 문제로 구분할 수 있다. 불안정한 경추 환자의 임상적 양상은 일반적으로 머리가 앞으로 나오고 전방 전위된 자세로 견갑대와 승모근 상부의 과활동성을 나타낸다. 또한 능동운동은 감소되지 않으나 수동운동에서 분절의 회전운동과 병진운동의 증가와 종말감의 변화가 있다. 경추의 불안정성을 관리하기 위한 실험적 연구로 전반적인 근육 훈련, 고유수용기 훈련, 그리고 도수치료의 세 가지 주된 접근법이 있고 실제적인 접근법으로는 고유수용성 재활프로그램, 칼텐본-에반스 접근법, 그리고, 슬링운동법 등이 있다. 각 방법들은 임상에서 나름대로의 이점이 있으며 환자의 상태에 따라 이들 방법을 단독으로 또는 병행해서 적용할 수 있을 것이다. 그러나 경추에서 이러한 방법들의 효과를 입증하는 증거는 부족하여 앞으로 이러한 방법에 대한 임상적 경험보다는 그 효과를 입증할 수 있는 연구가 필요하다고 본다.

• Journal of Veterinary Clinics
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• v.27 no.2
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• pp.179-182
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• 2010

Cervical spondylomyelopathy (CSM) is rarely identified in small-breed dogs. Two neutered female Pekingese dogs (less than 5 kg of body weight) with primary complaints of neck pain and paretic gait were presented. These cases were diagnosed as CSM secondary to vertebral instability through cervical survey radiography, myelography, computed tomography (CT) and CT-myelography. The combinatory treatments of ventral slot decompression, cancellous bone graft and external coaptation were performed. Clinical condition of both dogs remarkably improved and no complications or recurrence occurred following the surgical procedures. In small-breed dogs with CSM, the combination of decompression through ventral slot and stabilization through bone fusion is an effective treatment.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.575-581
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• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.265-266
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• 2011

본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 척추 퇴행성 질환을 가진 환자의 관절 불안정 모델을 개발 및 검증하였다. 관절 불안정 모델은 정상요추 유한요소 모델의 인대 및 협부를 결손시켜 개발하였으며, 요추 유한요소 모델의 제 5 요추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 400 N의 압축력을 가한 상태에서 10 Nm의 굴곡과 신전 모멘트를 가하였다. 굽힘 및 신전 시 관절 불안정 모델들의 회전량이 정상의 요추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 굽힘 시 관절 불안정 모델들의 전위거리가 정상에 비하여 크게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 불안정성의 원인 및 기전의 이해뿐만 아니라 다양한 인체정보 콘텐츠 분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.26 no.4
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• pp.143-147
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• 2021

The purpose of this study is to investigate how the application of a Thorax belt affects the stability of the spine in subjects with a wide infra-sternal angle. A total of 15 subject with wide infra-sternal angle participated in the experiment. Active Double leg lowering and active one-leg raising were performed with or without a thorax belt. Two spinal stability tests (active double lowering and active one-leg raising) performed with or without thorax belt application showed significant differences between each condition. Based on the results of present study, the application of a thorax belt is considered to be an effective therapeutic tool that can stabilize the spine to subjects with abnormally increased chest cage and spinal or trunk instability.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• v.15 no.1
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• pp.164-172
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• 1998

The Graf stabilization has been introduced in treating lumbar spinal disorder associated with posterior instability. This study reviewed some problems of the Graf instrumentation as a soft stabilizer. The purpose of this study is to analyse the problems of the soft stabilization in spinal instability. We reviewed 145 cases which were operative treatment using the Graf instrument for lumbar spinal disorder associated with posterior instability at our department from May, 1991 to Dec, 1995. The mean follow up periods was 29 months ranging from 24 months to 6 years 8 months. Of the 145 cases, 22 cases were showed the problem. The diagnostic method were simple x-ray, flexion-extension lateral stress view and CT scan. Results were as follows: Adjacent segmental instability was 10 cases(6.9%), disc space narrowing was 8 cases(5.5%), screw loosening was 3 cases(2.1%) and breakage of the Graf band was 1 case(0.6%). The problems of the soft stabilization were adjacent segmental instability, disc space narrowing, screw loosening, and breakage of the Graf band. But the rate of adjacent segmental instability and disc space narrowing was lower than other lumbar spinal instrumentation.

• Journal of the Korean Orthopaedic Association
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• v.55 no.1
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• pp.71-77
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• 2020

Purpose: To determine if sparing the interspinous and supraspinous ligaments during posterior decompression for lumbar spinal stenosis is significant in preventing postoperative spinal instability. Materials and Methods: A total of 83 patients who underwent posterior decompression for lumbar spinal stenosis between March 2014 and March 2017 with a minimum one-year follow-up period, were studied retrospectively. The subjects were divided into two groups according to the type of surgery. Fifty-six patients who underwent posterior decompression by the port-hole technique were grouped as A, while 27 patients who underwent posterior decompression by a subtotal laminectomy grouped as B. To evaluate the clinical results, the Oswestry disability index (ODI), visual analogue scale (VAS) for both back pain (VAS-B) and radiating pain (VAS-R), and the walking distance of neurogenic intermittent claudication (NIC) were checked pre- and postoperatively, while simple radiographs of the lateral and flexion-extension view in the standing position were taken preoperatively and then every six months after to measure anteroposterior slippage (slip percentage), the difference in anteroposterior slippage between flexion and extension (dynamic slip percentage), angular displacement, and the difference in angular displacement between flexion and extension (dynamic angular displacement) to evaluate the radiological results. Results: The ODI (from 28.1 to 12.8 in group A, from 27.3 to 12.3 in group B), VAS-B (from 7.0 to 2.6 in group A, from 7.7 to 3.2 in group B), VAS-R (from 8.5 to 2.8 in group A, from 8.7 to 2.9 in group B), and walking distance of NIC (from 118.4 m to 1,496.2 m in group A, from 127.6 m to 1,481.6 m in group B) were improved in both groups. On the other hand, while the other radiologic results showed no differences, the dynamic angular displacement between both groups showed a significant difference postoperatively (group A from 6.2° to 6.7°, group B from 6.5° to 8.4°, p-value=0.019). Conclusion: Removal of the posterior ligaments, including the interspinous and supraspinous ligaments, during posterior decompression of lumbar spinal stenosis can cause a postoperative increase in dynamic angular displacement, which can be prevented by the port-hole technique, which spares these posterior ligaments.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• v.20 no.2
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• pp.160-168
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• 2003

Background: Confirm the stability of intervertebral disc sustaining each fused lumbar spine cases, comparing vertical compression, A-P shear force and rotational moment on intervertebral disc of instrumented lumbar spine with simple vertical compression load and follower load using finite element analysis. Materials and Methods: We analyze the stability of intervertebral disc L4-5 supporting fused lumbar spine segments. After performing finite element modelling about L1-L5 lumbar vertebral column and L1-L4 each fusion level pedicle screw system for fused lumbar spine fine element model. Intervertebral discs with complex structure and mechanical properties was modeled using spring element that compensate stiffness and tube-to-tube contact element was employed to give follower load. Performing geometrical non-linear analysis. Results: The differences of intervertebral disc L4-5 behavior under the follower compression load in comparision with vertical compression load are as follows. Conclusion: As a result of finite element interpretation of instrumented lumbar spine, the stability of L4-5 sustaining fused lumbar segment, the long level fused lumbar spine observed hing stability under follower load. This research method can be the basis tool of effects prediction for instrumentation, a invention of a more precious finite element interpretation model which consider the role of muscle around the spine is loaded.