• 제목/요약/키워드: body rotation

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요추부 협착증 치료를 위한 극돌기 삽입술의 생체역학적 효과 분석 (A Biomechanical Analysis of an Interspinous Distraction Device for Treatment of Lumbar Spinal Stenosis)

  • 이희성;첸웬밍;송동률;권순영;이권용;이성재
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.210-217
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    • 2006
  • Many types of interspinous distraction devices (IDDs) have been recently developed as an alternative surgical treatment to laminectomy and fusion with pedicle screws for the treatment of the lumbar spinal stenosis (LSS). They are intended to keep the lumbar spine in a slightly flexed posture to relieve pain caused by narrowing of the spinal canal and vertebral foramen. However, their biomechanical efficacies are not well known. In this study, we evaluated the kinematic behaviors and changes in intradiscal pressure (IDP) of the porcine lumbar spine implanted with IDD. For kinematics analysis, five porcine lumbar spines (L2-L6) were used and the IDD was inserted at L4-L5. Three markers (${\phi}{\le}0.8mm$) were attached on each vertebra to define a rigid body motion for stereophotogrammetric assessment of the spinal motion in 3-D. A moment of 7.5Nm in flexion-extension, lateral bending, and axial rotation were imparted with a compressive force of 700N. Then, IDD was implanted at L3-L4. IDPs were measured using pressure transducer under compression (700N) and additional extension moment (700N+7.5Nm). In kinematic behaviors, insertion of IDD resulted in statistically significant decrease 42.8% at the implanted level in extension. There were considerable changes in ROM at the adjacent levels, but statistically insignificant. In other motions, there were no significant changes in ROM as well regardless of levels. IDPs at the surgical level (L3-L4) under compression and extension moment decreased by 12.9% and 18.8% respectively after surgery (p<0.05). At the superiorly adjacent levels, IDPs increased by 19.4% and 12.9% under compression and extension, respectively (p<0.05). Corresponding changes at the inferiorly adjacent levels were 29.4% and 6.9%, but they were statistically insignificant (p>0.05). The magnitude of pressure changes due to IDD, both at the operated and adjacent levels, were far less than the previously reported values with conventional fusion techniques. Our experimental results demonstrated the IDDs can be very effective in limiting the extension motion that may cause narrowing of the spinal canal and vertebral foramens while maintaining kinematic behaviors and disc pressures at the adjacent levels.

회전 유리판과 3D 프린터를 이용한 교육용 마흐젠더 간섭계 제작 (Fabrication of a Mach-Zehnder interferometer for education using a rotating glass plate and a 3D printer)

  • 장성훈;주영구
    • 한국광학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.213-220
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    • 2017
  • 3D 프린터와 반도체 레이저를 사용하여 정렬하기 쉽고 저렴한 교육용 마흐젠더 간섭계를 제작하는 방법을 제안하였다. 간섭계는 $165mm{\times}120mm{\times}57mm$ 크기의 몸체, 거울 마운트, 레이저 홀더, 광분할기 등으로 구성된다. 레이저 경로는 고무 밴드, 작은 금속 막대 및 나사로 구성된 4개의 거울 마운트로 조정하였다. 간섭무늬는 최종 단계에서 렌즈에 의해 확대되었다. 슬라이드 글라스의 굴절률은 간섭계 팔 중 하나에 삽입된 슬라이드 글라스가 회전하는 동안 이동하는 간섭무늬의 수를 계수함으로써 측정되었다. 굴절률을 구하는 식을 광경로차와 회전 각도의 함수로 찾았으며, 간섭계 실험에서 유리의 굴절률을 계산하는데 사용하였다. 간섭계의 한 팔에서 유리를 회전시키면 교실에서 움직이는 간섭무늬를 관찰하기 위해 고가이지만 사용되었던 정밀 스테이지가 필요 없게 된다. 따라서 이 논문에서 제안 된 3차원 프린터로 제작한 마흐젠더 간섭계는 경제성과 성능 때문에 교육에 매우 유용할 것으로 기대된다. 학생들이 3차원 프린터로 제작한 간섭계를 사용하여 유리의 굴절률과 빛의 파장을 측정하는 등의 정성적 및 정량적 연구를 수행 할 수 있을 것이다.

홍대용 통천의의 혼천의 연구 (A STUDY ON THE ARMILLARY SPHERE OF TONGCHEON-UI DESCRIBED BY HONG DAE-YONG)

  • 민병희;윤용현;김상혁;기호철
    • 천문학논총
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    • 제36권3호
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    • pp.79-95
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    • 2021
  • This study aims to develop a restoration model of an armillary sphere of Tongcheon-ui (Pan-celestial Armillary Sphere) by referring to the records of Damheonseo (Hong Dae-Yong Anthology) and the artifact of an armillary sphere in the Korean Christian Museum of Soongsil University. Between 1760 and 1762, Hong, Dae-Yong (1731-1783) built Tongcheon-ui, with Na, Kyung-Jeok (1690-1762) designing the basic structure and Ann, Cheo-In (1710-1787) completing the assembly. The model in this study is a spherical body with a diameter of 510 mm. Tongcheon-ui operates the armillary sphere by transmitting the rotational power from the lantern clock. The armillary sphere is constructed in the fashion of a two-layer sphere: the outer one is Yukhab-ui that is fixed; and the inner one, Samsin-ui, is rotated around the polar axis. In the equatorial ring possessed by Samsin-ui, an ecliptic ring and a lunar-path ring are successively fixed and are tilted by 23.5° and 28.5° over the equatorial ring, respectively. A solar miniature attached to a 365-toothed inner gear on the ecliptic ring reproduces the annual motion of the Sun. A lunar miniature installed on a 114-toothed inner gear of the lunar-path ring can also replay the moon's orbital motion and phase change. By the set of 'a ratchet gear, a shaft and a spur gear' installed in the solstice-colure double-ring, the inner gears in the ecliptic ring and lunar-path ring can be rotated in the opposite direction to the rotation of Samsin-ui and then the solar and lunar miniatures can simulate their revolution over the period of a year and a month, respectively. In order to indicate the change of the moon phases, 27 pins were arranged in a uniform circle around the lunar-path ring, and the 29-toothed wheel is fixed under the solar miniature. At the center of the armillary sphere, an earth plate representing a world map is fixed horizontally. Tongcheon-ui is the armillary sphere clock developed by Confucian scholars in the late Joseon Dynasty, and the technical level at which astronomical clocks could be produced at the time is of a high standard.

경기육괴 남서부 유구 지역 금계산에 분포하는 각섬암류 내 각섬석의 격자선호방향 (Lattice Preferred Orientation of Amphibole in Amphibole-rich Rocks from Mt. Geumgye, Yugu, Gyeonggi Massif, South Korea)

  • 김준하;정해명
    • 광물과 암석
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    • 제35권3호
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    • pp.259-271
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    • 2022
  • 광물의 격자구조가 특정한 방향성을 보이는 격자선호방향은 광물의 변형 조건에 따라 다르기 때문에, 해당 광물과 이를 포함한 암석의 변형 조건을 연구하는데 있어 유용하다. 이번 연구에서는 경기육괴의 남서부지역에 위치한 유구읍 추계리 금계산 일대의 각섬암류를 채취하여 암석내부 각섬석과 장석의 격자선호방향을 후방산란전자회절 기기를 사용하여 분석하였다. 분석결과 유구지역의 각섬석에서는 type IV와 type I 두가지 격자선호방향이 관찰되었다. 유구지역의 각섬암류 내 각섬석은 격자선호방향에 관계없이 강체회전에 의해 변형을 받은것으로 보이며, 암석의 변형정도가 결정입도와 격자선호방향에 영향을 준 것으로 생각된다. 각섬석의 결정입도가 커서 변형을 가장 작게 받은것으로 생각되는 시료에서는 각섬석이 강한 type I 격자선호방향을 보여주었다. 이에 반해, 각섬석의 결정입도가 작아 고변형을 받은 것으로 생각되는 시료들에서는 각섬석이 약한 type IV 격자선호방향을 보여 주었다. 유구지역에서 관찰되는 다양한 암석의 변형정도는 각섬암류와 인접해있는 페리도타이트에서도 관찰된 바 있어, 유구지역이 다양한 수준의 변형을 받았음을 지시한다.

등속성 검사를 통한 견관절 전방 불안정 환자와 정상인의 회전력 비교 (Comparison of Rotational Strength in Shoulders with Anterior Instability and Normal Shoulders Using Isokinetic Testing)

  • 이동기;김태권;이진혁;이대희;정웅교
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제15권2호
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    • pp.79-85
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    • 2012
  • 목적: 견관절 전방불안정 환자는 탈구에 대한 불안감 및 탈구시의 통증 등 다양한 원인으로 정상적인 운동 및 활동을 하지 못할 것으로 예상할 수 있으나 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 견관절 전방불안정 환자와 정상인 사이의 내회전 및 외회전력에 대해 등속성 근력 검사를 시행하여 전방불안정 환자에서 나타나는 회전력의 변화를 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법: 2009년 3월부터 2010년 2월까지 우측 우세수의 견관절 전방 불안정 진단 하에 수술적 치료를 시행한 환자 중 수술 전 등속성 근력 검사를 시행한 환자 13명을 대상으로 하였고, 견관절의 전방불안정 증상이 없는 정상 성인 15명을 대조군으로 설정하였다. 대상군 및 대조군 모두 남성이었으며 두 군간의 평균 연령, 신장, 체중, 체질량 등의 차이는 없었다. 등속성 근력 검사는 Biodex system (Biodex Medical Systems, Shirley, NY, USA)을 사용하여 60 deg/sec, 180 deg/sec 의 각속도로 견관절의 외회전력 및 내회전력의 체중보정 최대우력 (peak torque)과 총 일량을 측정하였고, 외회전, 내회전 최대우력비율 및 운동피로도를 계산하였다. 두 군간에 각 측정치를 비교하여 전방 불안정 환자의 회전력의 특징을 분석하였다. 결과: 불안정증이 없는 좌측 견관절의 등속성 회전근력은 양군 사이에 모든 측정치에서 차이가 없었다. 우측 견관절의 등속성 근력 검사결과 내회전력은 전방 불안정환자와 정상 대조군 간 모든 각속도에서 최대우력 및 총 일량 사이에 유의한 차이가 없었다. 외회전력의 체중보정 최대우력과 총 일량은 전방불안정 환자에서 60 deg/sec 및 180 deg/sec 두 각속도에서 모두 정상 대조군에 비하여 감소되었고, 외회전력/내회전력의 최대우력비율 역시 통계적 차이가 있었다. 운동피로도는 외회전력, 내회전력 모두 양 군간에 의미 있는 차이는 없었다. 결론: 견관절 전방불안정 환자는 견관절의 외회전력이 감소되어 있고 내회전-외회전력의 균형이 소실되어 있으나 근피로도는 정상으로 판단되며 이는 견관절 탈구 환자의 보존적 치료나 재활에 있어 고려해야 할 것으로 생각된다.

구조적 대응체 분석법에 의한 한국인 골격성 III급 부정교합의 특징 (Study on Korean skeletal Class III craniofacial pattern by counterpart analysis)

  • 손병화;이기준;모성서
    • 대한치과교정학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.209-225
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    • 2002
  • Enlow의 구조적 대응체 분석법은 통계적 평균치에 의한 분석방법과 달리 각 개개인의 특성을 반영하여 분석하는 방법으로 부정교합의 발생원인을 찾아내고 이를 임상적으로 적용하는 데 도움을 주는 분석법이다. 본 연구에서는 한국인 정상교합자 100명 (남자 50명, 여자 50명 )과 악교정 수술을 전제로 교정 치료를 받고 있는 골격성 III급 교합자 100명(남자 50명, 여자 50명)을 구조적 대응체 분석법을 이용하여 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 골격성 III급 부정교합의 원인으로는 두개저의 후상방 회전, 하악지의 전방 경사, 하악 골체부의 길이 증가, 상악골의 후방위치 등이 복합적이고 유기적으로 작용하였다. 2. R2(남-1.68mm,여-2.33mm)로 볼 때 골격성 III급 부정교합의 경우 상악골의 위치가 정상교합자군보다 후퇴되어 위치한다. 3. 골격성 III급 부정교합의 원인으로 상악골(A1)의 후퇴는 남 $22\%$,여 $26\%$이고, 하악골(B1)의 전돌은 남자 $44\%$, 여자$34\%$, 상악골의 후퇴와 하악골의 전돌이 복합된 경우는 남자$28\%$, 여자 $38\%$로 나타났다. 4. 골격성 III급 부정교합에서 상악골(A4)의 전후방 크기는 남자의 경우 정상교합군과 큰 차이가 없었으나, 여자의 경우는 정상군보다 상악골의 크기(A4)가 작은 것으로 나타났다. 5. 골격성 III급 부정교합에서 하악지의 전후방(B3) 크기보다 하악지의 배열(R3, R4)과 하악 골체(B4, B6)의 전후방 길이 증가에 의해 하악이 전돌되는 경우가 많은 것으로 나타났다.

성견 하악골 절단 후 기계적 골 견인에 의해 형성된 골 신장부에 대한 시기별 조직학적 변화 (HISTOLOGICAL CHANGES IN THE ELONGATED BONE AFFECTED BY OSTEODISTRACTION OF THE MANDIBLE IN THE DOG)

  • 백선호;안병근;박영주;박희건;박준우;이건주;이용찬;조병욱
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제27권5호
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    • pp.404-416
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    • 2001
  • Purpose : Traditionally, the treatement of choice has been a bone grafting procedure to increase the length of bone in case of actual length discrepancy. But, bone grafting procedure has many disadvantages, for example, graft resorption, donor site morbidity, and so on. So, many trials have been performed to avert the use of autogenous bone graft via introducing new materials or methods. And, one of those trials has been realized by the development of a technique inducing bone lengthening by osteotomy (or corticotomy) and slow gradual distraction of the osteotomized segments. This new technique of bone lengthening dates back to the early 20th century. But, the majority of information concerning the biology of new bone formation during bone lengthening and technical details of the procedure were produced by extensive clinical and experimental studies performed by Ilizarov, a Russian surgeon. According to Ilizarov, with adequate blood supply, preservation of periosteum, rigid fixation of the osteotomized segments, and proper rate and rhythm of distraction, intramembranous bone rapidly develops within the distraction gap in the limb lengthening procedure. In the limb lengthening, many orthopedic surgeons try to observe the biologic and clinical principles recommended by Ilizarov. In the oral and maxillofacial region, however, not a few studies must be performed to apply this surgical technique in the clinical cases. Besides, the mechanism of bone formation in the distraction gap is not clear, yet. The purpose of this experiment was to scrutinize serially the histological changes in the elongated bone affected by osteodistraction of the mandibular body in an adult canine model. In addition, it was performed to confirm the presence of specific region(s) which was important in the bone formation in the gap through the observation of the expression pattern of osteocalcin and osteonectin with the immunohistochemical examination. Materials and Methods : The experimental and control specimens were obtained from seven adult male mongrel dogs weighing over 20kg. The distractors were custom-made linear extraoral devices and bicortical fixation screws were 2.3mm in diameter, 50mm in total length, 15mm in screw length. The distractors were devised to produce a linear gap of 0.75mm between two bony segments every $360^{\circ}$ turn of the rotation rod of the device. The mandibular body of the right side of each animal was corticotomized perpendicular to the occlusal plane and then two bony segments were separated completely by careful manipulation of the segments with bone forceps. The left side of each animal was left intact. This side was served as control. At sixth day after osteotomy and fixation of the segments were performed, distraction of the segments was commenced with a rate of 1.1mm/day and a rhythm of two/day for ensuing 7 days. The animals were euthanized at the 16th. 29th, and 44th day after the osteotomy. The bony specimens were decalcified, embedded in paraffin, sectioned $5{\mu}m$ thick and stained with H&E. The prepared specimens were examined under the light microscope. And, immunohistochemical examinations using anti-osteocalcin antibody (OC1, Biodesign, USA) and anti-osteonectin antibody (Haematologic Technologies Inc., Essex, VT) to locate the expressions of osteocalcin and osteonectin, respectively, were performed. Results : 1. New bone was observed already at the 16th. day after osteotomy. This suggests that new bone formation in osteodistraction was commenced at an early stage of the regenerative process. But, radiologically and microscopically, bony union was not completed in the distraction gap at the 44th. day after osteotomy. Therefore, rigid fixation must be maintained between the bony fragments till the complete bony union is confirmed clinically rather than one month or so after the completion of distraction.

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구조적 대응체 분석법에 의한 골격성 II급 부정교합 환자의 악교정 수술전후의 비교 (A Comparison of pre and post-surgical characteristics in skeletal Class III malocclusion patients using counterpart analysis)

  • 손병화;경승현;김범수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.93-107
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    • 2004
  • Enlow의 구조적 대응체 분석법은 다수의 평균에 의한 정상치와 비교하는 분석법과는 달리 개개인에서 두 개안면의 구성양상이 발달되어온 해부학적, 발육학적 특징의 복합체를 설명하는 방법이다. 본 연구에서는 악교정 수술을 시행한 골격성 III급 부정교합 환자 80명(남자 40명, 여자 40명)을 대상으로 구조적 대응체 분석법을 이용하여 수술 전후를 비교하고, 정상교합자와 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 수술에 의해서 주로 하악지 전후방 길이(B3)가 감소되어 상하악의 전후방적 부조화가 해소되었다. 2. 수술에 의해서 하악지의 배열(R3, R4)이 후방으로 재배열되었으며 교합평면(R5)은 후하방으로 회전되었다. 3. 수술후와 정상교합자의 비교결과 수술후에 골격성 III급 양상은 해소되었으나 두개저수준(R1, R2)에서는 차이를 보이고 있다. 4. 수술방법에 따른 비교결과 양악수술은 상악골의 길이(A4), 하악지의 배열(R3, R4), 교합평면의 각도(R5)에서 하악수술과 차이를 보였으나 두 그룹간의 차이는 크지 않았다. 한국인 골격성 III급 부정교합자의 특징을 살펴본 지난 연구에서 골격적 원인은 두개저의 후상방회전, 상악골의 후방위치, 하악지의 전방경사, 하악골체부의 길이증가였는데 본 연구 결과 실제 수술에서 개선되는 요소는 주로 하악지의 전후방 길이 감소, 상악골의 전진이기 때문에 상대적인 개선으로 골격성 III급 양상이 해소되었다고 볼 수 있다. 이러한 결과는 실제적인 수술부위가 상악골과 하악골의 일부에 국한되기 때문이다.

국내 유기와 관행 재배 인삼의 토양화학성과 생육 특성 조사 (Research of Chemical Properties of Soil and Growth Characteristics of Panax ginseng under Organic and Conventional Cultivation Systems in Korea)

  • 임진수
    • 한국유기농업학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.435-451
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    • 2016
  • 본 연구는 유기재배와 관행재배지의 토양화학성 및 인삼의 생육특성을 비교 분석하기 위하여 수행하였다. 유기재배 인삼과 관행재배 인삼 시료 채취는 전국 14개 지역 52개 포장에서 4, 5, 6년근을 대상으로 2013년부터 2015년까지 3년에 걸쳐 10월부터 11월까지 2개월 동안 이루어졌다. 인삼 유기재배에서는 수량을 높이기 위해 관행재배지와 비슷하게 양분의 함량이 높아지고 있어 토양화학성기준에 맞는 적합한 관리가 요구된다. 유기재배 인삼은 관행재배 인삼보다 생육기간이 60일 이상 짧은 특징을 보였으며 1 ha당 평균 수량도 관행 수량의 60% 수준이었다. 근중은 유기재배 인삼이 관행재배 인삼의 54% 정도였다. 동직경 및 체형계수도 유기재배 인삼이 관행재배보다 더 작아 유기재배 인삼이 가늘고 긴 특징을 보였다. 근장은 답전윤환지의 비율이 낮은 관행재배 인삼 5년근에서 길었다. 지근의 수는 직파재배의 비율이 높은 유기재배 인삼 5, 6년근에서 적었다. 건물중은 관행재배보다 조기낙엽이 발생된 유기재배 인삼의 5, 6년근에서 뚜렷하게 낮았다. 동할과 뿌리썩음병은 관행재배에서 많은 경향이었는데 동할은 4, 6년근에서 뚜렷하게 많았으며 뿌리썩음병은 5, 6년근에서 많이 발생되었다. 토양수분의 영향을 많이 받는 적변과 선충의 피해는 유기재배 4년근에서 많았다. 즉 유기재배 인삼은 관행재배보다 조기낙엽 현상이 뚜렷하여 수량 및 근중이 낮은 반면 생리장해는 적었다. 유기재배 인삼의 수량을 높이기 위해서는 조기낙엽의 문제를 극복할 수 있는 재배 기술적인 연구가 필요하며 생리장해를 줄일 수 있는 토양 수분관리가 필요하다.

한국인 II급 1류 및 2류 부정교합자 두개안면형태의 차에 대한 측모두부방사선계측학적 연구 (A cephalometric investigation on the craniofacial configurations of Class ll division 1 and 2 in Korean)

  • 강종원;이영준;박영국
    • 대한치과교정학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.195-207
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    • 2002
  • 이 연구의 목적은 한국인의 II급 부정교합을 구성하는 1류와 2류 간의 형태적 특성의 차를 구명함으로써 II급 부정교합의 형태적 속성의 일단을 밝히는데 있다. 정상교합군으로는 만족할 만한 안모를 지니고 심미적 , 기능적으로 양호한 상교합자로 판단되며 교정치료 또는 보철치료 경험이 없는 성인 79명(남 28명, 여 51명, 평균연령 $18.1\pm0.9$세)의 측모두부방사선규격사진을 이용하였다 이들 자료는 경희대학교 치과대학 부속 치과병원 교정과에 소장되어 있는 것 중에 무작위로 추출하였다. 부정교합군으로는 경희대학교 치과대학 부속 치과병원 교정과에 내원하여 II급 1류로 진단된 성인 34명(남 10명, 여 24명, 평균연령 $17.9\pm1.9$세), II급 2류로 진단된 성인 29명(남 12명, 여 17명, 평균연령 $18.2\pm1.3$세)의 측모두부방사선규격 사진과 술전 치아 모형 을 이용하였다. 모든 II급 1류, 2류 부정 교합자는 다음과 같은 요구조건을 만족한 자들로 선택하였다. 1) 1/2교두 이상의 양측성 원심구치 및 견치 관계(II급 1류와 II급 2류에 모두 적용됨) 2) 5mn이상의 overjet을 가진 상악 전치의 전돌을 보일 때(II급 1류에 적용됨) 3) 상악 전치의 설측경사(적어도 두개의 중절치는 설측경사되어야 함)과 과개교합(II급 2류에 적용됨) 이들의 측모두부방사선규격사진을 계측분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 상악골의 전후방적 위치는 ,3군간에 유의한 차이가 없었다 정상교합군은 전방으로 위치된 하악골을 보이는 반면, II급 1류군은 보다 후퇴된 위치의 하악골을 보였다. II급 1류군은 하악골이 시계방향성장을 보임으로, 턱끝이 좀더 후방에 위치하게 된다. 2. II급 1류군은 두개저 및 구개평면에 대한 하악하연각이 다른 두 군에 비하여 컸다. 3. II급 2류군은 다른 두 군에 비하여 더 같은 하악각과 더 큰 하악체의 길이를 보였다. 4. II급 1류군은 다른 두 군에 비하여 큰 전하안면고경을 보이는 반면, 2류군은 정상군에 비하여 큰 후안면고경을 나타내었다. 5. II급 2류군은 다른 두 군에 비해 가장 설측경사된 하악전치를 나타낸 반면, 1류군은 가장 순측경사된 하악전치를 나타내었다. 절치간각은 II급 2류군에서 가장 큰 수치를 나타내었다. 상악 대구치의 위치는 전후방적으로 유의한 차이를 3군간에 나타내지 않았다. II급 1류군과 2류군은 상악골의 위치적 차이를 보이지 않으나, 1류군이 2류군에 비하여 후퇴된 위치의 하악골을 나타내며, 하악하연각이 더 컸다. II급 1류군에서 2류군에 비하여 상악전치와 하악전치는 모두 순측 경사되어 있다.