소아 고관절 이형성증은 비구 또는 근위 대퇴골, 혹은 양쪽 모두를 포함하는 고관절의 부적절한 발달을 지칭하는 광범위한 개념이다. 초음파적 검사로 영아기의 고관절 탈구 진단이 간과되거나 수술적인 치료가 필요한 경우는 감소하고 있으나 모든 고관절 이형성증을 찾아내지는 못하고 있다. 아탈구가 없는 고관절 이형성증은 우연히 진단되며, 40대 이후 여자에서 퇴행성 관절염과 강한 연관성을 가진다. 아탈구를 동반한 고관절 이형성증은 아탈구의 정도에 따라 증상이 다양한 시기에 걸쳐 나타나며, 특히 여성에서 임신 중 발현되는 경우가 많다. 신생아에 대한 정확한 이학적 검사와 조기 치료는 이 질환의 양호한 결과를 위해 매우 중요하다. 진단의 간과를 막고 조기 치료의 기회를 제공하기 위해 저자는 고관절 이형성증이 의심스러운 2세 이하 영아 모두에게 고관절 검사를 추천한다. 본 연구에서는 고관절 이형성증의 진단 및 초기 치료에 대해 고찰해 보고자 한다.
8개월령의 체중이 40.4kg인 로트와일러 수컷 어린개와 9개월령의 체중 34.6kg인 골 든 레트리버 수컷 어린개가 각각 2주령과 1개월령부터 파행 및 통증을 주중으로 머독대학 동물 병원에 내원 하였다. 내원 했을 때 호흡과 심박수 및 체온은 정상이었다. 일반 보행 및 신경검사 와 방사선 사진을 촬영하여 확인한 결과 양측 고관절 이형성(Hip displasia)과 퇴행성 관절질환 (Degenerative joint disease)을 확인 할 수 있었으며, 그 증상의 정도는 우측에 비하여 좌측이 더 심하게 나타냈다. 외과적 치료는 Slocum과 Devine에 의한 3중 고관절 절단술(Triple pelvic osteotomy)를 실시하였으며 특별한 외부 고정은 하지 않았다. 수술 후 5개월 동안 지켜본 결과 증 상은 매우 좋아졌으며 골반골의 완벽한 고정 유지에 따른 교정된 고관절을 확인 할 수 있었다.
초음파을 통하여 신생아 고관절의 형태와 안정성 여부를 관찰 할 수 있음이 알려진 이후 2개의 상반된 견해가 형성되었다. 신생아기에 관찰되는 관절 불안정이 치료를 필요로 하는 중요 병리라는 의견은 신생아기 비구이형성이 중요한 역할을 한다는 의견과 상충되어 왔다. Graf방법같이 신생아 비구이형성을 포함하여 치료의 필요성 여부를 판단하면 고관절 불안정성만을 기준으로 한 경우보다 치료와 추시를 하는 빈도가 훨씬 더 높았었다. 현재는 기술적 검사 방법의 발달과 질환의 적절한 이해로 그 차이는 크지 않은 것으로 여겨지고 있어 여러 방법은 유사한 결과를 보이고 있다. 중요한 것은 방법의 선택이 아니라 표준화한 검사를 할 수 있는 충분한 경험과 이해를 가지고 있어야 한다는 것이다. 이를 위하여 고관절 이형성증(DDH)의 진단에서의 여러 초음파 검사 방법과 의의, 치료시의 유용성에 대하여 논의 하였다.
The aim of this study was biomechanical analysis of shelf operation in patients with dysplastic hip joint by finite element contact analysis. Two dimensional CT images were used to construct the finite element models to analyze the contact pressure, and the 3D expansion of the Ninomiya's method was used in the calculation of the resultant force in the hip joint. The surgery recovered the center-edge angles to the normal anatomical range and increased the contact areas in two patients. The maximum contact pressures and von-mises stresses were decreased. The present study provides the biomechanical guideline of optimal surgical parameters to maximize the surgical efficiency and the clinical outcomes in dysplastic hip joint using the shelf operation.
개의 양측성 고관절 이형성을 치료하기 위해 실시하는 슬로컴의 편측 3중 골반 절골술을 개선하기 위해 고안된 변형 3중 골반 절골술의 효과에 대해 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 변형 3중 골반 절골술은 양측 장골 절골술과 치골결합 절골술을 동시에 실시하는 방법이다. 변형 3중 골반 절골술을 실시한 36마리와 편측 3중 골반 절골술을 실시한 7마리의 개에 대한 품고, 체중, 수술 시간, 골 유합기간, 복합증 등의 자료를 조사, 기록하였다 임상 증상과 고관절 이형성의 등급, Norberg angle, percentage of femoral head coverage, 골반 직경에 대해 수술 전, 직후, 수술 후 2, 4, 8, 12, 24주에 각각 측정, 기록하였다. 편측 3중 골반 절골술을 실시한 개체의 평균 연령과 체중은 각각 $9.0\pm4.9$개월, $24.8\pm7.5kg$ (n=7)이었다. 수술 후 평균 $3.0\pm1.0$일에 스스로 일어서고 $8.3\pm0.6$일부터는 걸을 수 있었다(n=3). 수술 전과 24주 후의 평균 임상 증상 등급은 각각 $2.2\pm0.42$ (n=6), $3.5\pm0.7$ (n=2)이었다. 평균 수술 시간은 $107.3\pm38.9$분 (n=4)이었다. 변형 3중 골반 절골술을 실시한 개체의 평균 연령과 체중은 각각 $8.7\pm3.0$개월, $26.9\pm7.6kg$ (n=36)이었다. 이중 25마리는 수술 후 평균 $4.9\pm3.7$일부터 스스로 일어날 수 있었고 평균 $7.3\pm4.8$일 후부터 보행이 가능하였다 변형 3중 골반 절골술을 실시한 개체의 수술 전과 24주 후의 평균 임상 증상 등급은 각각 $2.3\pm1.5$ (n=27), $3.2\pm0.7$ (n=9)로 수술 전보다 유의적으로 개선되었다.(P<0.01). 평균 수술 시간은 $143\pm42.8$분(n=24)으로 두 번의 편측 3중 골반 절골술보다 단축되었다 변형 3중 골반 절골술을 실시한 개체의 수술 전 방사선학적 평균 고관절 등급은 양측 모두 $3.2\pm0.9$이었고 수술 직후의 좌 우측 평균 고관절 등급은 각각 $2.7\pml.1,\;2.7\pm0.9$ (n=36) 이었다. 수술 직후와 2, 4, 8, 12, 24주 후의 고관절 등급이 수술 전에 비하여 유의적으로 개선된 것을 확인하였다.(P<0.01). 수술 후 정기적인 검사 시에 측정한 Norberg angle, percentage of femoral head coverage도 수술 전과 비교해 유의성 있게 증가하였다(P<0.01). 변형 3중 골반 절골술 직후의 평균 골반직경은 수술 전의 골반직경보다 유의적으로 증가하였으며(P<0.01)(n=36) 수술 후 평균 9.3L2.7주에 절골선 유합이 종료되었다(n=21). 반면 편측 3중 골반 절골술을 실시한 경우에는 수술 후 골반경이 수술 전과 비교해 증가하지 않았다. 변형 3중 골반 절골술후에 장액종 형성(1마리), 스크류 변위(4마리), 스크류 부러짐(1마리), 편측성 신경마비(1마리) 등의 부작용이 발생하였다. 이상의 결과를 토대로, 변형 3중 골반 절골술은 개의 고관절 이형성의 효과적인 치료 방법이라 사료된다.
고관절 이형성증(Developmental Dysplasia of Hip, DDH)은 영유아 성장기에 흔히 발생하는 병리학적 상태로, 영유아의 성장을 방해하고 잠재적인 합병증을 유발하는 원인 중 하나이며 이를 조기에 발견하고 치료하는 것은 매우 중요하다. 기존의 DDH 진단 방법으로는 촉진법과 X-ray 또는 초음파 영상 기반 고관절에서의 특징점 검출을 이용한 진단 방법이 있지만 특징점 검출 시 객관성과 생산성에 제한점이 존재한다. 본 연구에서는 X-ray 및 초음파 영상을 이용한 딥러닝 모델 기반 특징점 검출 방법을 제시하고, 다양한 딥러닝 모델을 이용하여 특징점 검출의 성능을 비교 분석하였다. 또한, 부족한 의료 데이터를 보완하는 방법인 다양한 데이터 증강 기법을 제시하고 비교 평가하였다. 본 연구에서는 Residual Network 152(ResNet152) 및 Simple & Complex augmentation 기법을 적용하였을 때 가장 높은 특징점 검출 성능을 보여주었으며, X-ray 영상에서 평균 Object Keypoint Similarity(OKS)가 약 95.33 %, 초음파 영상에서는 약 81.21 %로 각각 측정되었다. 이러한 결과는 고관절 초음파 및 X-ray 영상에서 딥러닝 모델을 적용함으로써 DDH 진단 시 특징점 검출에 관한 객관성과 생산성을 향상시킬 수 있음을 보여준다.
발달성 고관절 이형성증은 영아기 비구 형성이상으로 인해 고관절 불안정성이 발생하는 질환으로 정확한 초음파 검사가 이루어져야 한다. 특발성 대퇴골두 무혈성 괴사는 아동기 대퇴골두의 일시적인 혈류 장애로 인해 발생하며 무혈성, 분절화, 재골화, 잔여기 단계를 거치게 된다. 대퇴골두 골단분리증은 청소년기에 체중 부하와 같은 스트레스로 인해 대퇴골두가 골단선을 따라 내측으로 전위되는 질환이다. 일과성 고관절 활액막염과 화농성 관절염은 감별을 위해 관절액 흡인술이 필요할 수 있다. 골수염은 연부 조직 부종과 골 용해를 동반할 수 있다. 하지만, 다발성 병변의 경우 랑게르한스 세포 조직구증, 전이성 신경모세포종 등을 감별해야 한다. 본 종설에서는 이런 질환에 대한 영상 검사 방법 및 대표적인 소견을 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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