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머신러닝을 활용한 수도권 약수터 수질 예측 모델 개발 (Development of a water quality prediction model for mineral springs in the metropolitan area using machine learning)

  • 임영우;엄지연;곽기영
    • 지능정보연구
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    • 제29권1호
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    • pp.307-325
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    • 2023
  • 코로나19 팬데믹의 장기화로 인해 실내 생활에 지쳐가는 사람들이 우울감, 무기력증 등을 해소하기 위해 근거리의 산과 국립공원을 찾는 빈도가 폭발적으로 증가하였다. 자연으로 나온 수많은 사람들이 오가는 걸음을 멈추고 숨을 돌리며 쉬어가는 장소가 있는데 바로 약수터이다. 산이나 국립공원이 아니더라도 근린공원 또는 산책로에서도 간간이 찾아볼 수 있는 약수터는 수도권에만 약 6백여개가 위치해 있다. 하지만 불규칙적이고 수작업으로 수행되는 수질검사로 인해 사람들은 실시간으로 검사 결과를 알 수 없는 상태에서 약수를 음용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 약수터 수질에 영향을 미치는 요인을 탐색하고 다양한 곳에 흩어져 있는 데이터를 수집하여 실시간으로 약수터 수질을 예측할 수 있는 모델을 개발하고자 한다. 데이터 수집의 한계로 인해 서울과 경기로 지역을 한정한 후 데이터 관리가 잘 이루어지고 있는 18개 시의 약 300여개 약수터를 대상으로 2015~2020년의 수질 검사 데이터를 확보하였다. 약수터 수질 적합 여부에 영향을 미칠 것으로 여겨지는 다양한 요인들 중 두 차례의 검토를 거쳐 총 10개의 요인을 최종 선별하였다. 최근 주목받고 있는 자동화 머신러닝 기술인 AutoML 기법을 활용하여 20여가지의 머신러닝 기법들 중 예측 성능 기준 상위 5개의 모델을 도출하였으며 그 중 catboost 모델이 75.26%의 예측 분류 정확도로 가장 높은 성능을 가지고 있음을 확인하였다. 추가로 SHAP 기법을 통해 분석에 사용한 변인들이 예측에 미치는 절대적인 영향력을 살펴본 결과 직전 수질 검사에서 부적합 판정을 받았는지 여부가 가장 중요한 요인이었으며 그 외 평균 기온, 과거 연속 2번 수질 부적합 판정 기록 유무, 수질 검사 당일 기온, 약수터 고도 등이 수질 부적합 여부에 영향을 미치고 있음을 확인하였다.

성장 및 발전을 위한 변화동기 척도 개발 및 타당화 (Development and Validation of Change Motivation Scale for Growth and Development)

  • 이은주;탁진국
    • 한국심리학회지 : 코칭
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    • 제7권1호
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    • pp.59-89
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    • 2023
  • 본 연구에서는 성장 및 발전을 위한 변화동기(Change Motivation for Growth and Development)를 '자신의 현재 행동에 대한 현실적인 인식을 바탕으로 자신이 중요하게 생각하는 목표 달성을 위해 기꺼이 행동하도록 하는 힘'으로 정의하고, 일반 성인들의 성장과 발전을 위한 변화동기를 측정하는 척도의 개발 및 타당도 검증을 목적으로 하였다. 예비문항 개발을 위해 코칭 전문가 7명과 코칭 유경험자 9명을 대상으로 인터뷰를 실시하였고, 일반 성인 55명을 대상으로 개방형 설문을 실시하였다. 이후 3차례의 문항 분류 작업과 내용타당도 검증을 거쳐 7개 요인, 83개 문항을 선정하여, 일반 성인 321명을 대상으로 예비조사를 실시하고, 탐색적 요인분석을 통해 4개요인 42 문항을 도출하였다. 최종적으로 성장 및 발전을 위한 변화동기 척도의 구성개념 타당도와 준거관련 타당도 검증을 위해 일반 성인 631명을 대상으로 본조사를 실시하였다. 두 그룹으로 나누어 그룹1의 315명은 탐색적 요인분석을, 그룹2의 316명은 확인적 요인분석을 실시하여 변화동기 척도의 구성개념을 검증하였다. 그룹1의 요인분석을 실시한 결과, 31개 문항으로 구성된 3개 요인 구조가 적합한 것으로 나타났으며, 그룹2의 확인적 요인분석 결과, 3개 요인구조의 수정모형 적합도가 양호하게 확인됨에 따라 성장 및 변화를 위한 변화동기 척도의 구성개념타당도가 입증되었다. 성장 및 발전을 위한 변화동기 척도의 수렴타당도와 준거관련타당도 분석을 위해 다양한 변인과의 상관을 분석한 결과, 3개 각 요인은 대부분의 변인과 유의하게 관련된 것으로 확인되었다. 마지막으로 본 연구의 의의 및 시사점과 제한점, 미래 연구 등에 관해 논의하였다.

테크놀로지를 활용한 모델의 설계와 개발 과정에서 나타난 예비화학교사의 모델의 본성에 대한 인식 분석: 보일 법칙을 중심으로 (Analysis of the Pre-service Chemistry Teachers' Cognition of the Nature of Model in the Design and Development Process of Models Using Technology: Focusing on Boyle's Law)

  • 정나진;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제67권5호
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    • pp.378-392
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 테크놀로지를 활용한 모델의 설계와 개발 과정에서 나타난 모델의 본성에 대한 예비화학교사의 인식을 분석하는 것이다. 이를 위하여 중부 지역에 있는 사범대학 3학년에 재학 중인 예비화학교사 19명을 대상으로 중학교 1학년 과학 교과서에 제시된 보일 법칙에 관련된 실험 현상을 관찰하고, 테크놀로지를 활용하여 관찰된 실험 결과와 관련된 모델을 설계하고 개발하도록 요구하였다. 선행연구를 바탕으로 모델의 본성을 표상적 측면과 설명적 측면으로 분류하고, 표상적 측면은 표상화, 함축화, 간단화로, 설명적 측면은 분석, 해석, 추론, 설명, 정량화로 분류하였다. 그리고 이 분류를 기준으로 하여 예비화학교사들의 인식을 분석하였다. 연구 결과, 표상적 측면의 표상화에서는 부피가 변하는 공간을 표현한 형태로 획일화되어 있었으며, 함축화에서는 압력을 실린더 내부의 밝기나 입자의 색 변화 빈도로 표현하였다. 간단화의 경우에는 입자 충돌을 완전탄성충돌로 표상화하였으나, 입자의 종류를 간단히 표상화하지 못하는 그룹들이 있었다. 설명적 측면에서는 분석의 경우 부피를 조작 변인으로 구분하였으며, 해석의 경우 대부분 그룹이 기체 입자의 충돌로 압력의 변화를 해석하였다. 그러나 추론에 관련된 인식은 많이 관찰되지 않았다. 설명의 경우 입자가 충돌하는 면적을 설정하지 않거나 잘못 설정하여 설명에 성공하지 못한 그룹들이 있었으며, 정량화에서는 단위시간 당 충돌 횟수를 수식화한 그룹들과 이와는 반대로 충돌 횟수를 수치화하지 못하여 정량화하지 못한 그룹들이 있었다.

골 성숙도 단계의 골령 평가를 위한 Greulich-Pyle 방법을 이용한 인공지능 프로그램의 활용 (Utilization of an Artificial Intelligence Program Using the Greulich-Pyle Method to Evaluate Bone Age in the Skeletal Maturation Stage)

  • 김지훈;서혜준;박소영;이은경;정태성;남옥형;최성철;신종현
    • 대한소아치과학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.89-103
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    • 2023
  • 이 연구의 목적은 Greulich-Pyle (GP)방법을 기반으로 한 인공지능 프로그램을 이용해 골령을 측정하고 경추골 성숙도(Cervical vertebral maturation, CVM)와 중지 중절골 성숙도(Middle phalanx of the third finger, MP3) 각 단계에 해당하는 골령을 파악하는 것이다. 연구는 2013년부터 2021년까지 경희대학교와 부산대학교 치과병원 소아치과에 내원한 총 3,118명을 대상으로 하였다. CVM은 Baccetti 분류에 따라 5단계로 나누었고, MP3는 Hägg와 Taranger 의 방법에 따라 5단계로 나누었다. 골령은 GP 방법 기반의 인공지능 프로그램을 통해 평가하였다. 최대 성장기의 CVM 단계는 II, III로 CVM II의 평균 골령은 남자 11.00 ± 1.81세, 여자 10.00 ± 1.49세였고, III는 남자 13.00 ± 1.46세, 여자 12.00 ± 1.44세였다(p < 0.0001). MP3 최대 성장기는 G 단계로 평균 골령은 남자 13.14 ± 1.07세, 여자 11.40 ± 1.09세였다(p < 0.0001). 인공지능을 통한 골령 평가는 임상적 활용 가치가 있으며 신속하고 정확한 진단이 가능할 것으로 예상된다.

종교 공공성의 담론과 의제 - 신앙, 성물과 성지 - (Discourse and an Agenda for Religious Publicness: Faith, Sacred Objects, and Holy Sites)

  • 윤용복;고병철
    • 대순사상논총
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    • 제43집
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    • pp.31-66
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    • 2022
  • 한국에서 공공성 개념은 종교와 다른 사회 영역 간 매개물이 되고 있다. 이런 상황은 종교와 연관된 공공성 개념과 의제에 대한 논의를 요청한다. 이 글에서는 공공성과 신앙을 연결시킨 논의들과 살펴보면서 의제들을 추출하고, 시사점을 모색하는 차원에서 공공성 개념과 관련된 성물 사례들과 천주교 성지화 사례를 분석하였다. 구체적으로, 제II장(공공성과 신앙)에 따르면, 종교의 공공성에 관심을 가진 기독교 신학자들과 사회학자들은 대체로 신앙을 통한 사회 참여와 변화를 전제하거나 지향한다. 이 맥락에서는 기독교 이외 종교의 공공성에 대한 근거, 공적 영역에서 종교간 평등, 공론장에서 종교단체의 위상과 종교 연구자들의 참여 등이 종교 공공성 담론의 의제가 될 수 있다. 제III장(성물과 공공성)에서는 종교 공공성을 '종교 안 공공성'과 '종교 밖 공공성'으로 구분하였다. 그 구분에 따르면, 천주교와 불교의 성물 사례들은 의례가 종교 안 공공성을 확보하는 핵심 요인임을 보여준다. 그리고 불교의 진신사리 논쟁 사례는 종교 밖 공공성이 본래적인 것이 아니라 여러 외부적 논쟁 속에서 구성되는 것이라는 점을 보여준다. 제IV장(성지화와 공공성)에서는 종교 밖 공공성과 연관하여 천주교 성지화 사례들과 그에 대한 다른 종교들의 반대 논리를 분석하였다. 성지화 사례들은 천주교 내부에서 종교 안 공공성을 창출하지만, 여러 종교가 얽힌 공론장에서 종교 밖 공공성에 대한 평가와 논쟁을 유발한다. 실제로 성지화에 반대하는 측은 '천주교가 다른 종교의 유산과 가치 등을 없앤다는 논리'를 공공성의 약화나 종교편향을 유발한다는 논리로 확장해서 대응하고 있다. 이 글은 종교 공공성 개념이 종교에 관한 논의를 다양화하는 매개물이라는 점을 보여준다. 그리고 이 글에서 제시한 종교 공공성과 관련된 의제들, 구성론, 종교 안 공공성과 종교 밖 공공성의 구분 등은 공공성 이면의 배려, 평등, 자유 등의 가치에 주목하게 만든다.

대순진리회의 후천개벽 세계관 (The World View on the Recreation of the Later World in Daesoonjinrihoe)

  • 윤용복
    • 대순사상논총
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    • 제27집
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    • pp.1-34
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    • 2016
  • 이 연구는 대순진리회가 후천세계를 어떻게 바라보는가에 목적이 있다. 현세가 아닌 내세의 행복을 추구하는 다른 종교들과는 달리 대순진리회는 현실세계의 개벽을 통한 지상천국건설을 목적으로 한다. 다른 세계로의 도피가 아닌 인간계 안에서의 해결을 모색하는 것이다. 한국 신종교들의 특색은 한국중심, 그리고 세계의 지도자 역할 등 한반도의 중심적 역할을 강조하는 선민사상을 펼치고 있다. 그러나 대순진리회는 이런 의식이 다른 한국의 신종교들에 비해 두드러지지 않는다. 대순진리회의 궁극적 목적은 전 인류를 구원하는 것이다. 종교적 다양성을 수용하는 모습은 오늘날 한국의 다종교사회에 대해 시사점을 줄 수 있는 모습이다. 대순진리회에서는 선천의 시대는 갔지만 아직 후천세계는 오지 않았고, 그곳을 가고 있는 중으로 본다. 인존의 시대라는 의미는 우리 고유의 인간 중심 개념과 통한다. 많은 신화전설을 보면 동물이나 신적 존재가 인간이 되려고 애쓰는 모습이 등장한다. 현실세계의 개벽과 인존이라는 대순진리회의 개념이 바로 여기에 부합하는 것이 아닐까 한다. 천에 대한 해석이 명확하지 않았던 유교와 달리 대순진리회에서는 우주 구조로서의 천과 상제를 명확하게 구분해서 보고 있다. 불교에서는 우주적 구조로서의 천이 따로 존재하고 초월존재로서의 붓다를 언급하지만 그 초월존재가 무엇을 좌지우지하는 것은 아니다. 대순진리회는 구원의 길을 제시할 뿐만 아니라 새로운 현세에서의 후천선경을 말하고 또한 상제는 후천선경으로 들어갈 수 있는 문을 연 것이라고 할 수 있다. 세계관이라고는 하지만 아직도 언급되어야 할 문제들이 많다. 신의 관념과 관련해서 신과 신명 등에 대한 연구가 있었지만, 계통별 분류나 유형, 기능 등에 치중할 뿐 사실 신명, 신, 귀신, 혼백 등의 개념이 명확하게 구분된 것으로는 보이지 않는다. 또한 인간과는 어떤 관계인가에 대해서도 마찬가지다. 예를 든다면 인간이 신이 되고 신명도 된다면 인간을 호위한다는 신명은 어떤 존재인가와 같은 것이다. 세계의 구조는 도교와 구체적으로 비교할 문제이다. 분명하게 드러나지 않은 부분들을 도교와의 비교로 추가적인 연구가 되어야 할 것이다. 주문이나 법술, 그리고 여러 도교의 종파들과 비교해서 새로운 해석도 가능할 것이다.

5~7세기 신라시대 성곽과 우물에 대한 석축입면조형원리 (Principles of Stone Elevation Formation for Walls and Wells in the Silla Dynasty from 5th to 7th Centuries)

  • 강성빈;서성혁;정태열
    • 한국전통조경학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.47-55
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    • 2023
  • 본 연구에서는 5~7세기 신라시대 석축의 입면조형원리를 규명하고자 돌의 크기, 비례, 형상, 각도, 분포 등에 대하여 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 신라시대 석축의 돌의 크기 균등도는 -0.8~4.1로 낮게 나타났다. 이는 작은 돌부터 큰 돌까지 다양한 규격의 돌을 사용했음을 의미한다. 또한 신라시대 석축의 큰 돌의 분포는 높이에 관계없이 균등하게 나타났다. 이는 신라시대의 석축에서 우물, 산성 등 구조적 분류와 관계없이 공통적으로 나타났다. 신라인들은 석축공사에서 실용성, 효율성만을 추구한 것이 아니며, 의장적 요소를 고려했다고 생각된다. 둘째, 신라시대 석축의 돌의 비례편차는 0.861~1.515로 높게 나타났다. 이는 신라시대 석축은 긴 판석형의 돌만 사용한 것이 아니라, 길고 짧은 돌을 혼재하여 사용한 것을 의미한다. 셋째, 신라시대 석축의 돌의 형상평균은 0.45로 낮게 나타났으며, 형상편차는 최대 0.15로 높게 나타났다. 이는 전체적으로 돌은 불규칙적인 형상을 하고 있으며, 각 돌은 형상의 차이가 높은 것을 의미한다. 넷째, 신라시대 석축의 돌의 각도편차는 4.3~16.2로 나타났으며, 각도의 평균은 2로 나타났다. 이는 신라시대 석축의 각 돌의 각도는 좌, 우로 기울어져 있음을 의미한다. 다섯째, 신라시대 석축은 돌의 크기, 세장비, 형상, 각도간의 상관성이 나타나지 않았으며, 조선시대 석축은 돌의 크기와 세장비에서 양의 상관관계, 돌의 크기와 형상에서 음의 상관관계가 나타났다. 이는 조선시대 석축은 돌이 비교적 정형화된 반면, 신라시대 석축은 재료의 본성을 지켜 입면이 재료와 하나가 됨으로써 절제의 미를 나타낸다고 할 수 있다.

관절면을 침범한 경골 외측 고평부 골절에 대한 관절경을 이용한 정복 및 내고정술 (Arthroscopically-Assisted Reduction and Internal Fixation of Intra-Articular Fractures of the Lateral Tibial Plateau)

  • 김주한;김동휘;임재환;장현웅;김영욱
    • 대한정형외과학회지
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    • 제54권3호
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    • pp.227-236
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    • 2019
  • 목적: 경골 외측 고평부 골절에서 추가적인 피질골 창을 내지 않고 관절경을 이용한 정복술 및 골이식술 없이 내고정한 후 이에 따른 결과를 평가해 보았다. 대상 및 방법: 2009년 3월부터 2017년 3월까지 3차원 컴퓨터 단층촬영(computed tomography, CT)에서 관절면의 함몰 및 전위가 5 mm 이상이면서 Schatzker 분류상 II형에 해당하는 경골 외측 고평부 골절에 대해 관절경을 이용하여 수술적 치료를 하고 최소 18개월 이상 추시가 가능한 27예를 대상으로 하였다. 경골 피질골에 추가적인 창을 내지 않고 전외측 연골판하방 삽입구(inframeniscal portal)를 통해 골막거상기(freer elevator)를 이용하여 감입되어 있는 골편을 정복하여 관절면의 정복을 얻은 후 골이식 없이 5.0 mm 혹은 6.5 mm 유관나사를 이용하여 내고정술을 시행하였다. 결과 판정은 임상적 결과와 방사선적 결과로 나누어 Rasmussen의 방법을 이용하여 분석하였고 유관나사 제거술을 받은 13예의 환자에 한해서 관절경을 이용하여 2차 추시를 시행하였다. 결과: 최종 추시에서 모든 예에서 골유합을 얻었고, 평균 골유합 기간은 8.7주(8-12주)였다. Rasmussen 기준에 따라 방사선적 결과는 25예(92.6%)에서 우수 또는 양호의 만족스러운 결과를 얻었고 임상적 결과는 24예(88.9%)에서 우수 또는 양호의 결과를 얻었다. 2차 추시를 시행한 환자 13예에서 섬유연골로 잘 치유됨을 확인하였고 술 후 외래 추시 중 CT 촬영한 8예에서 골결손 부위 골이식 없이 유합된 소견을 확인하였다. 결론: 경골 외측 고평부 골절에서 추가적인 피질골 창을 내지 않고 관절경을 이용한 정복 및 골이식 없이 시행한 내고정술은 관절면을 정확히 정복할 수 있는 유용한 방법이며 임상적으로 양호한 결과를 얻을 수 있는 방법으로 생각된다.

상완골 근위부 골절의 치료 실패 후 견관절 치환술 (Shoulder Replacement Arthroplasty after Failed Proximal Humerus Fracture)

  • 박진영;서범호;이승준
    • 대한정형외과학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.110-119
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    • 2019
  • 상완골 근위부 골절은 상완골의 외과적 경부 또는 근위부에 발생하는 골절로 정의할 수 있으며, 적절한 치료에도 불구하고 다양한 합병증 및 후유증이 발생할 수 있어 그 치료가 매우 까다롭고 견관절 치환술 등의 수술적 치료를 요하는 경우가 많다. 상완골 근위부 골절 후 후유증은 Boileau가 제시한 분류법이 가장 많이 사용되며, 2개의 카테고리 및 4가지의 타입으로 분류할 수가 있다. 카테고리 I은 관절 내 감입 골절로 결절들과 상완골 두 사이에 저명한 해부학적 변형이 동반되지 않아 결절 절골술을 시행하지 않고도 해부학적 치환물을 사용할 수 있는 경우로서 결절의 불유합이 거의 없이 두경부의 붕괴(cephalic collapse)나 괴사가 있는 타입 1과 잠김 탈구(locked dislocation) 또는 골절-탈구와 관련이 있는 타입 2로 나눌 수 있다. 카테고리 II는 관절 외 골절이며 결절들과 상완골 두 사이에 육안적인 변형이 있는 경우로서 해부학적 치환물을 사용하기 위해서는 결절 절골술을 시행해야 하며, 외과적 경부의 불유합이 동반된 타입 3와 심각한 결절의 부정유합이 동반된 타입 4로 분류할 수 있다. 각 타입별 치료를 위해서 타입 1의 경우에는 결절 절골술을 시행하지 않고 비구속형 치환술을 우선적으로 고려해야 하지만, 타입 1C, 1D와 같이 외반이나 내반 변형이 동반되거나 회전근 개의 지방 변성이 심할 경우에는 역행성 견관절 전치환술 또한 고려해야 한다. 타입 2는 일반적으로 비구속형 치환술로 좋은 결과를 기대할 수 있으나 관절와 골 결손이 없으며 회전근 개의 결손이 동반된 경우 역행성 견관절 전치환술 또한 하나의 치료 방법으로 고려할 수 있다. 타입 3는 견관절 치환술보다는 골쐐기 이식 등을 함께 시행하여 내고정을 시행하는 것이 효과적일 것으로 보이며, 최근 역행성 견관절 전치환술의 결과에 대한 보고 또한 점차 증가하고 있는 추세이다. 마지막으로 타입 4는 역행성 견관절 전치환술이 우선적으로 고려되어야 할 것으로 보인다.

고령환자에서 발생한 불안정성 대퇴골 전자간부 골절(AO/OTA 31-A2)의 치료 시 골수강내 금속정의 길이에 따른 추시 결과 (The Difference between Short and Long Intramedullary Nailing as the Treatment for Unstable Intertrochanteric Femoral Fracture (AO/OTA 31-A2) in Elderly Patients)

  • 신원철;이은성;서근택
    • 대한정형외과학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.25-32
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    • 2017
  • 목적: 고령 환자에서 발생한 불안정성 대퇴골 전자간부 골절의 치료 시 골수강내 금속정의 길이에 따른 방사선적, 임상적 치료 결과를 비교 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 2009년 8월부터 2014년 12월까지 방사선 영상상 AO/OTA 분류 31-A2 대퇴골 전자간부 골절로 진단되어 골수강 내 금속정을 이용한 내고정을 시행한 뒤 최소 1년 이상 추시가 가능하였던 65세 이상의 환자 139예를 대상으로 후향적 대조군 연구를 시행하였다. 대상군을 짧은 골수정(I군)과 긴 골수정(II군)을 사용한 군으로 분류하였으며 각각 106예, 33예로 조사되었다. 방사선적인 평가로 골절의 정복 정도, 골유합까지의 기간, 합병증 발생을 조사하였으며 수술 전 혈색소, 수술 시간, 수술 중 출혈량, 수혈 유무, 입원 기간 및 최종 추시 시 Charnley 고관절 점수를 통한 임상적 평가를 시행하였다. 결과: 수술 후 단순 방사선 검사상 전 예에서 good 또는 acceptable한 정복 상태를 얻었다. 골유합까지 평균 4.8개월이 걸렸으며 두 군 간의 차이는 없었다. II군(57.87분)이 I군(45.65분)보다 수술 시간이 길었던 것으로 확인되었다(p=0.003). 수술 중 출혈량의 경우 II군(288.78 ml)이 I군(209.90 ml)보다 많은 것으로 확인되었다(p=0.046). 최종 추시 시 임상적 결과는 두 군 모두 만족스러웠다. 결론: 고령의 환자에서 발생한 후내측 골편을 동반한 불안정성 대퇴골 전자간부 골절의 치료 시 골절 부위의 정복을 잘 시행한 경우 긴 골수정과 짧은 골수정 모두 만족스러운 방사선적, 임상적 결과를 보였다.