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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임도형
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수18
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무릎관절 전치환술(TKA)은 말기 관절염 환자에게 통증 완화와 무릎의 기능성 회복을 제공하며 높은 생존율이 보고된다. 그러나 기술의 발전과 수술 정확도 상승에도 불구하고 무릎관절 전치환술의 정석으로 여겨지는 역학적 정렬법으로 수행된 무릎관절 전치환술 이후 20%의 환자는 불만족을 느낀다고 보고되며, 이에 환자의 해부학적 축을 유지하는 운동학적 정렬법이 소개되었다. 그러나 무릎관절 전치환술 이후 예후에 대해 운동학적 정렬법이 기능성 회복이 우수하다는 보고와 정렬법에 따른 유의한 만족도 차이가 없다는 연구 등 다양한 결과가 보고되고 있으며, 이에 대한 논쟁이 지속되고 있다. 본 연구는 정렬법에 따른 슬개골 거동의 비교를 통하여 운동학적으로 정렬된 무릎관절 전치환술의 슬개골 거동 회복 가능성과 정렬법에 따른 임상적 결과의 다양성에 대한 생체역학적 근거를 마련함에 목적이 있다.
총 40개의 사체 무릎 시편(20쌍)에 대해 무릎 굽힘에 따른 슬개골 거동 분석을 수행하였다. 하나의 무릎 시편 쌍에 대하여 무작위로 역학적 정렬법과 운동학적 정렬법 집단으로 설정하였다. 슬개골 외측 이동, 외측 슬개골 경사 그리고 슬개골 회전을 포함한 슬개골 거동이 동작분석카메라에 대하여 측정 및 계산되었으며 각 집단에 대하여 통계적 유의성을 확인하였다. 슬개골의 거동 회복을 평가하기 위하여 K-평균 군집화와 밀도기반군집화 알고리즘을 활용하여 각 정렬법 적용에 따른 거동 형태와 동일 거동 형태를 갖는 수술 전후 시편에 대하여 분석하였다. 또한 거동 형태의 다양성을 보기 위하여 밀도기반 군집화 시 정렬법에 따른 군집 개수를 비교하였다.
정렬법에 대한 수술 후 슬개골의 거동은 유의한 차이를 보이지 않았다. 운동학적 정렬법 적용 집단에서 역학적 정렬법 적용 집단보다 슬개골 거동이 더 많은 군집 개수를 보였으며, 외측 이동에 대해 거동 회복률이 55-60%로 역학적 정렬법 적용 집단보다 더 높게 나타났다. 무릎관절 전치환술 이후 슬개골의 거동은 대퇴골 치환물의 골(groove)을 따라 변화하면서 운동학적 정렬법 집단에서 관찰된 슬개골 거동의 다양성은 환자의 해부학적 축을 유지하기 때문으로 생각된다. 역학적 정렬법의 경우, 하지의 정렬을 획일화함으로써 말기 관절염 환자의 정렬 변형을 교정할 수 있다는 이점이 있을 것으로 생각되며, 운동학적 정렬법의 경우 환자의 해부학적 축을 유지함에 따라 슬개골 거동 회복성에 이점이 있다고 판단된다. 본 연구에서는 성공적인 TKA를 위해 필수적인 슬개대퇴관절의 생체역학적 거동을 정량적으로 측정하여 정렬법에 따른 거동 특성 회복을 비교하였다. 운동학적 정렬법에 대하여 거동 회복 가능성이 더 높을 수 있음을 확인하였으며, 역학적 정렬법보다 다양한 거동 특성을 보임을 확인하였다. 본 연구 결과는 정렬법에 따른 임상적 논쟁에 대한 생체역학적 증거가 될 수 있을 것으로 사료된다.
총 40개의 사체 무릎 시편(20쌍)에 대해 무릎 굽힘에 따른 슬개골 거동 분석을 수행하였다. 하나의 무릎 시편 쌍에 대하여 무작위로 역학적 정렬법과 운동학적 정렬법 집단으로 설정하였다. 슬개골 외측 이동, 외측 슬개골 경사 그리고 슬개골 회전을 포함한 슬개골 거동이 동작분석카메라에 대하여 측정 및 계산되었으며 각 집단에 대하여 통계적 유의성을 확인하였다. 슬개골의 거동 회복을 평가하기 위하여 K-평균 군집화와 밀도기반군집화 알고리즘을 활용하여 각 정렬법 적용에 따른 거동 형태와 동일 거동 형태를 갖는 수술 전후 시편에 대하여 분석하였다. 또한 거동 형태의 다양성을 보기 위하여 밀도기반 군집화 시 정렬법에 따른 군집 개수를 비교하였다.
정렬법에 대한 수술 후 슬개골의 거동은 유의한 차이를 보이지 않았다. 운동학적 정렬법 적용 집단에서 역학적 정렬법 적용 집단보다 슬개골 거동이 더 많은 군집 개수를 보였으며, 외측 이동에 대해 거동 회복률이 55-60%로 역학적 정렬법 적용 집단보다 더 높게 나타났다. 무릎관절 전치환술 이후 슬개골의 거동은 대퇴골 치환물의 골(groove)을 따라 변화하면서 운동학적 정렬법 집단에서 관찰된 슬개골 거동의 다양성은 환자의 해부학적 축을 유지하기 때문으로 생각된다. 역학적 정렬법의 경우, 하지의 정렬을 획일화함으로써 말기 관절염 환자의 정렬 변형을 교정할 수 있다는 이점이 있을 것으로 생각되며, 운동학적 정렬법의 경우 환자의 해부학적 축을 유지함에 따라 슬개골 거동 회복성에 이점이 있다고 판단된다. 본 연구에서는 성공적인 TKA를 위해 필수적인 슬개대퇴관절의 생체역학적 거동을 정량적으로 측정하여 정렬법에 따른 거동 특성 회복을 비교하였다. 운동학적 정렬법에 대하여 거동 회복 가능성이 더 높을 수 있음을 확인하였으며, 역학적 정렬법보다 다양한 거동 특성을 보임을 확인하였다. 본 연구 결과는 정렬법에 따른 임상적 논쟁에 대한 생체역학적 증거가 될 수 있을 것으로 사료된다.
목차
Ⅰ. 서론 11. 연구배경 11.1. 슬관절 전치환술이란 12. 연구 동향 72.1. 불만족에 대한 원인 규명 72.2. 역학적 정렬법과 운동학적 정렬법 82.3. 무릎관절의 기능적 회복과 슬개골 거동 113. 연구목적 12Ⅱ. 연구 방법 131. 동작 분석 실험 131.1. 시편 준비 131.2. 무릎 거동 구현 및 결과 분석 162. 군집분류 분석 212.1. K-평균 군집화 222.2. DBSCAN 군집화 232.3. 군집화 결과 분석 25Ⅲ. 연구 결과 271. 정렬법에 따른 슬개골 거동 측정 결과 272. K-평균 군집화 결과 323. DBSCAN 군집화 결과 38Ⅳ. 토의 44Ⅴ. 결론 49Ⅵ. 참고문헌 50Abstract 54
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