• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1419-1420
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• 2011

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.455-464
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• 2004

현재 인공고관절 전치환 수술 과정의 높은 난이도 때문에 숙련된 의사의 경험에 상당히 의존하고 있는 실정이다. 비구컵과 대퇴 임플란트의 위치 선정은 수술의 성공 여부와 밀접한 관계가 있지만 아직까지는 의사의 눈대중에 의해 이루어지는 경우가 많다. 이러한 이유로 인하여 인공삽입물(비구컵, 대퇴시스템) 삽입의 정확성이 낮아서 재치환술을 해야 하는 경우가 자주 발생한다. 본 연구에서는 환자 골반골(pelvis)과 대퇴골(femur)의 3차원적인 고유 기하학적 정보를 이용하는 모사 시술을 통하여 비구컵과 대퇴 임플란트의 정확한 위치를 선정하는 방법을 결정하였다. 이를 위하여 우선 비구컵의 위치 변화에 따른 대퇴 전염각 및 대퇴 경간각의 변화 양상을 살펴보았고 또한 대퇴 임플란트의 삽입 위치에 따른 대퇴스템 경부 길이 및 대퇴스템각의 변화 양상을 조사하였다. 본 연구에서 다양한 모사 시술을 통한 기하학적 정보의 분석 결과 비구컵과 대퇴 임플란트의 정확한 위치 선정이 가능함을 확인하였다. 본 연구의 모사 시술 방법을 이용하여 의사가 인공고관절 수술을 선행한다면 수술의 정확도와 숙련도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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• pp.34-38
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• 1995

Using a 3-D finite element method (FEM), the biomechanical characteristics of a threaded truncated acetabular component and a porous coated hemispherical acetabular component were studied. The Von-Mises stress/strain patterns in the acetabulum reconstructed with these two different types of cementless acetabular cups were investigated. The geometry and dimensions of human hemi-pelvis used in the present shape modeling for finite element analysis were scanned with a 3-D laser scanner(TDS-9000, Cyberware, USA). The scanned data was numerically handled with a shape modelling software 'Pro-Engineer'. Using 19836, 16853 tetrahedral elements, respectively, the stress and displacement field of the acetabulum reconstructed with the two different types of the acetabular components were computed. While the hemi-sphere component was found to show a relatively similar stress/strain patterns to those in the normal hip, the results with the threaded cup showed a considerably different patterns from those in the normal condition. Several regions in cancellous bone near the threads and the edge of the truncated cup was found to be overstressed, especially in the superior-lateral part of the acetabulum. It was postulated that the excessive reaming-out of subchondral bone layer when the truncated cup was used can cause the presence of these overstressed regions of cancellous bone. This theoretical prediction for the implanted acetabulum appeared to consistent with the pathological observation of proximal/medial migration of the threaded truncated acetabular prostheses in the previous publications.

• 한국임상수의학회지
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• 제31권2호
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• pp.121-124
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• 2014

7년령의 암컷 진도견이 뒷다리 파행을 주증으로 내원하였다. 신체검사상에서 대퇴관절의 신전시 염발음과 통증을 보였고 방사선 검사상에서 양측 대퇴 관절 이형성증에 의한 퇴행성 관절염과 오른쪽 부위의 전측 대퇴 탈구를 보여 주었다. 오른쪽 관절의 탈구의 치료를 위해 인공 대퇴 관절 전치환 술을 실시하였다. 수술 중 오른쪽 등쪽 관절절구의 결손으로 인한 인공 관절절구 컵의 탈구의 위험성을 확인하고 등쪽 관절절구의 결손을 잠김 금속판과 골시멘트를 이용하여 보강하였다. 수술 후 환자는 성공적인 결과를 보여주었다. 또한 오른쪽 대퇴관절의 관절 운동 범위과 근육량이 개선 되었다. 등쪽 관골절구 결손을 가진 대퇴 관절 탈구에서 잠김 금속판과 골시멘트 이용하여 인공 대퇴관절 전치환술을 성공적으로 실시하였다. 본 증례와 같은 수술 기법이 등쪽 관골절구 결손이 있을 시 사용될 수 있다고 생각된다.

• 전산구조공학
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• 제8권4호
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• pp.17-23
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• 1995

Based on the present FEM study for negative Poisson's-ratio UHMWPE, the following conclusions seem expected. 1) Negative Poisson's-ratio UHMWPE transfers less stresses to the subchondral or peripheral iliac bone, compared to the conventional UHMWPE with Poission's-ratio. 2) Negative Poisson's-ratio cup reduces stresses in UHMWPE cup itself as well as metal backing, and subchondral bone. 3) The reduction in periacetabular mechanical stresses would significantly reduce the rate of fatigue failure and consequently reduce the incidence of aseptic loosening of the cup due to wear or bone resorption.

• 한국임상수의학회지
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• 제36권4호
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• pp.229-232
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• 2019

Total Hip Replacement in a patient with chronic coxofemoral joint dislocation is a challenging problem because chronic coxofemoral joint dislocation causes severe morphological changes. These challenging factors make surgery more difficult and increase the possibility of postoperative complications including cup implant dislocation and prosthetic joint luxation. All patients were diagnosed having at least 2 months of coxofemoral joint dislocation. On physical examination, crepitus was noted in the coxofemoral joint. Radiographs revealed hip joint dislocation with mild to severe degenerative changes. Total hip replacement was planned for all patients. Dorsal acetabular rim deficiency in 3 cases was augmented using a locking plate and polymethylmethacrylate bone cement. All cases have shown difficulty in prosthetic joint reduction. Pectineus and rectus femoris muscle origin were released in all cases. At 12 months follow up, all patients showed satisfactory ambulation. The issues on perioperative prosthetic joint reduction and luxation due to chronic coxofemoral joint luxation with muscle contracture and dorsal acetabular rim deficiency can be resolved by muscle releasing and dorsal acetabular rim augmentation.

• Advances in biomechanics and applications
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• 제1권2호
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• pp.95-109
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• 2014

Peri-acetabular bone ingrowth plays a crucial role in long-term stability of press-fit acetabular cups. A poor bone ingrowth often results in increased cup migration, leading to aseptic loosening of the implant. The rate of peri-prosthetic bone formation is also affected by the polar gap that may be introduced during implantation. Applying a mechano-regulatory tissue differentiation algorithm on a two-dimensional plane strain microscale model, representing implant-bone interface, the objectives of the study are to gain an insight into the process of peri-prosthetic tissue differentiation and to investigate its relationship with implant-bone relative displacement and size of the polar gap. Implant-bone relative displacement was found to have a considerable influence on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth. An increase in implant-bone relative displacement from $20{\mu}m$ to $100{\mu}m$ resulted in an increase in fibrous tissue formation from 22% to 60% and reduction in bone formation from 70% to 38% within the polar gap. The increase in fibrous tissue formation and subsequent decrease in bone formation leads to weakening of the implant-bone interface strength. In comparison, the effect of polar gap on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth was less pronounced. Polar gap up to 5 mm was found to be progressively filled with bone under favourable implant-bone relative displacements of $20{\mu}m$ along tangential and $20{\mu}m$ along normal directions. However, the average Young's modulus of the newly formed tissue layer reduced from 2200 MPa to 1200 MPa with an increase in polar gap from 0.5 mm to 5 mm, suggesting the formation of a low strength tissue for increased polar gap. Based on this study, it may be concluded that a polar gap less than 0.5 mm seems favourable for an increase in strength of the implant-bone interface.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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• pp.355-361
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• 2004

Ceramic femoral heads in the total hip replacement have been developed to reduce the polyethylene liner wear, Alumina and zirconia (3Y-TZP) having the excellent tribological properties are coupled against acetabular cups of polyethylene and are used in clinical application worldwide. However, alumina has a risk of catastrophic failure, and zirconia has the low temperature degradation in spite of enhanced fracture toughness. Recently, novel zirconia/alumina composite is very attractive due to the low temperature degradation (LTD)-free character and high fracture toughness. In the present study, we focus on the wear of ceramic on ceramic, which are able to be used as femoral heads and acetabular cups. Therefore, LTD-free zirconia/alumina composites with three compositions are made in a form of disk and cylinder, and the wear of the composites is performed on pin-on-disk type wear tester. The wear is conducted with or without lubricant. All the composites fabricated with the different composition show the good wear resistance.

• Hip & pelvis
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• 제30권4호
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• pp.276-281
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• 2018

Pseudotumors are not uncommon complications after total hip arthroplasty (THA) and may occur due to differences in bearing surfaces of the head and the liner ranging from soft to hard articulation. The most common causes of pseudotumors are foreign-body reaction, hypersensitivity and wear debris. The spectrum of pseudotumor presentation following THA varies greatly-from completely asymptomatic to clear implant failure. We report a case of pseudo-tumor formation with acetabular cup aseptic loosening after revision ceramic-on-metal hip arthroplasty. The patient described herein underwent pseudotumor excision and re-revision complex arthroplasty using a trabecular metal shell and buttress with ceramic-on-polyethylene THA. Surgeons should be aware of the possibility of a pseudotumor when dealing with revisions to help prevent rapid progression of cup loosening and implant failure, and should intervene early to avoid complex arthroplasty procedures.

• 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.