본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

척추경 나사못 고정과 강봉 감염술을 이용한 척추 측만증 교정 해석시 유합 범위에 따른 교정 효과 분석
Effects of Fusion Level for Scioliotic Spine Correction Simulation with Pedicle Screw and Rod Derotation Method

김영은   (단국대학교 기계공학과UU0000336  ); 손창규   (단국대학교 기계공학UU0000336  ); 최형연   (홍익대학교 기계시스템디자인공학UU0001569  ); 하정현   (경찰병원 정형외HH0000008  ); 이춘기   (서울대학교 정형외과UU0000691  );
  • 초록

    척추 측만증 교정 시 유합 범위에 따른 수술 후 의 효과를 분석하기 위하여 King-Moe type II 형태의 척추 측만증 환자를 대상으로 이에 대한 수학적 유한 요소 모델을 개발하였다. 유한 요소 모델을 이용하여 척추경 나사못을 이용한 고정 및 강봉 감염술 형태의 수술모사를 수행하였으며, 유합 범위를 각기 달리하여 수술 시뮬레이션 후의 척추계의 변화 즉 Cobb 각도, 첨추체 축회전, 흉추 후만각 그리고 늑골고의 변화를 정량적으로 계산하였다. 해석 결과 강봉 감염술의 경우에서 보다 강봉을 척추경 나사못에 연결시키는 과정에서 훨씬 더 많은 Cobb각도의 변화를 얻을 수 있었다. 강봉 감염술 과정에서는 약간의 Cobb각도 감소를 유발시킬 수 있었으나 오히려 척추체 축회전과 늑골 돌출고의 증가를 나타내었다 아울러 강봉과 척추경 나사못의 체결 과정이 척추 후만각 유지에도 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 유합 범위를 변곡 발생 추체의 위치 보다 한 단계씩 길게(T4-12) 하여 60o의 강봉 감염술을 시행하였을 경우 Cobb 각도를 두 배 감소시킬 수 있었으나 급격한 늑골고와 첨추체 축회전량의 증가가 유발되었다. 해석 결과 유합 범위는 만곡 흠추체에서 변곡이 발생되는 위치 보다 한 레벨씩 작게 선정하는 것이 최적의 유합 범위임을 알 수 있었다.


    In order to investigate the Post-operative changes in scoliotic spine according to selection of fusion level a mathematical finite element model of King-Moe type II scoliotics spine system was developed. By utilizing this finite element scoliosis model surgical correction simulation procedures of pedicle fixation and derotation were simulated. In consequence of the calculation by changing the fusion Levels, postoperative changes like Cobb angle, apical vertebrae axial rotation (AVAR), thoracic kyphosis, and rib hump were Qualitatively analyzed. In the analysis of operative kinematics, the decrease or Cobb angle was most prominent in distraction than in deroation. Applying the rod derotation only was not effective in decrease of Cobb angle but just caused increase of At AR and rib hump. From the operative simulation, co-action or distraction and translation during rod insertion has major impact on Cobb angle decrease and maintenance of kyphosis. With rod rotation, Cobb angle decrease was obtained, but combined increase of AVAR and rib hump was simulation observed as well. The case of most extended instrumentation range with 60o rod rotation produced double decrease of Cobb angle, but the increase of rib hump and AYAR occurred corresponding1y. The optimum selection of fusion level was proved as one level less than inflection position of the thoracic spine curvature.


  • 주제어

    Scoliosis .   FE model .   Fusion level .   Post-operative changes .   King-Moe type II.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Biomechanical factors in the progression of idiopathic scoliosis , Schultz AB , Ann. Biomechanical Engineering / v.12,pp.621-630,
    2. The use of mathematical models for studies of scoliosis biomechanics , Schltz AB , Spine / v.16,pp.621-630;1211-1216,
    3. Optimization method for 3D bracing correction of scoliosis using a finite element model , Gignac D;Aubin CE;Dansereau J;Labelle H , Eur. Spine J. / v.9,pp.185-190,
    4. Three-dimensional simulations of Harrington distaraction instrimentation scoliosis for surgical correction of scoliosis , Stokes IAF;Gardner-Morse M , Spine / v.18,pp.2457-2464,
    5. A study of biomechanical coupling between spine and rib cage in the trreatment by orthosis of scoliosis , Aubin CE;Dansereau J;Gruse JAD;Labelle H , Ann. Chir / v.50,pp.641-650,
    6. Biomechanical modeling of the scoliotic reducibility , Petit Y;Aubin CE;Labelle H , IVth WCB / v.,pp.,
    7. Biomechanical tools to understand and predict the effect of interventions in scoliosis , Aubin CE;Perie D;Petit Y;Dansereau J;Labelle H , IVth WCB / v.,pp.,
    8. White III A;Panjabi M , Clinical Biomechanics of the Spine(2nd edition) / v.,pp.92-122,
    9. Characterization of the mechanical behaviour parameters of the costo-verebral joint , Lemosse D;Rue OL;Diop A;Skalli W;Marec P;Lavaste F , Eur Spine J / v.7,pp.16-23,
    10. A Mathematical Expression of Three-Dimensional Configuration of the Scoliotic Spine , Kanayama M;Tadano S;Kaneda K;Ukai T;Abumi K , J. Biomechanical Engineering / v.118,pp.247-252,
    11. Three-dimensional simulations of scoliosis by Cotrel-Dubousset instrumentation , Stokes IAF;Laible J , J.Biomech. / v.27,pp.117-181,
    12. Biomechanical modeling of scoliotic spine instrumentation using flexible mechanisms , Poulin F;Aubin CE;Stokes IAF(et al.) , Feasibilty study. Ann Chir. / v.52,pp.761-767,
    13. Idiopathic scoliosis: Correction of lateral and rotational deformities using the Cotrel-Dubousset spinal instrumentation system , Pollock FE;Pollock FE Jr , South Med J / v.83,pp.161-174,
    14. Cotrel-Dubousset instrumentation for adolescent idiopathic scoliosis , Lenke LG;Bridwell KH;Baldus C(et al.) , J. Bone Joint Surg / v.74-A,pp.1056-1067,
    15. Tree-Dimensional simulations of scoliosis derotatuin by Cotrel-Dubousset insterumentation , Gardner-Morse M;Stokes IAF , J.Biomech. / v.27,pp.177-181,
    16. 척추측만증에서 척추경 나사 고장 및 감염술을 이용하여 회전 변형 교정을 위한 수술 기법-감염술-나사회전술 , 이상민;석세일;김진혁(등) , 대한척추외과학회지 / v.4,pp.527-534,

 저자의 다른 논문

  • 김영은 (43)

    1. 1993 "인공고관절의 설계인자들이 해리현상에 미치는 영향에 대한 해석" 의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 14 (2): 155~162    
    2. 1994 "무릎관절의 3차원 회전량 측정을 위한 개선된 외골격 링크장치 형태의 측정기구 개발" 의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 15 (3): 289~294    
    3. 1995 "충격력에 대한 인체의 머리와 목의 동력학적 응답특성" 의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 16 (4): 491~498    
    4. 1995 "수직 진동과 pitching에 의한 탑승자의 승차감 변화에 대한 해석" 한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers 3 (5): 100~110    
    5. 1996 "인간 뇌의 충격 부상에 대한 유한요소모델 개발에 관한 연구" 한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers 4 (4): 97~106    
    6. 1997 "실험적 해석을 위한 머리-목 형태의 더미 개발" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 21 (7): 1058~1072    
    7. 1997 "척추운동 분석기의 개발" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 14 (3): 137~146    
    8. 1998 "유한요소 모델을 이용한 인간 뇌의 미만성 부상에 대한 해석" 의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 19 (6): 603~609    
    9. 1998 "성인 뇌와 유아 뇌 모델의 진동 특성 해석" 의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 19 (6): 611~616    
    10. 1999 "알루미늄 합금박판 비등온 성형공정의 유한요소해석 및 실험적 연구 (제1부. 실험)" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 8 (2): 152~159    
  • 손창규 (1)

  • 최형연 (18)

  • 이춘기 (13)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
유료다운로드
  • 원문이 없습니다.

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠
이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기