• 제목/요약/키워드: 3차원 CT

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구강보호장치의 재료적인 특성이 하악골 충격 시악골 및 두부에 미치는 영향에 관한 유한요소분석 (FEM Analysis of the Effects of Mouth guard material properties on the Head and Brain under Mandibular Impact)

  • 강남현;김형섭;우이형;최대균
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.325-334
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    • 2008
  • 연구목적: 본 연구의 목적은 하악골 충격 시 구강보호장치의 재료적 성질에 따른 악골과 두부에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 연구재료 및 방법: 경질과 연질의 서로 다른 성질을 가지는 구강보호장치를 두부외상이나 뇌질환 병력이 없고 정상교합과 자연치열을 가진 한국 성인 여성에게 제작하고, CT를 이용하여 악골과 두부의 3차원 유한요소모델을 제작하였다. 이 유한요소모델은 두개골, 뇌, 상악골, 하악골, 관절원판, 치아와 구강보호장치를 포함하며 407,825개의 elements와 82,138개의 node로 구성되어 있다. 0.1초동안 하악골 3부위에서 800 N으로 사선 방향의 힘을 가하였을 때 두 가지 재료에 따른 상악 치아, 상악골 및 두개골의 응력분포를 평가하였고 동일한 조건하에서 두 재료에 따른 뇌의 변위량을 비교하였다. 결과: 이 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 상악치아에서 유효응력 값을 비교하였을 때 연질의 구강보호장치가 경질의 구강보호 장치보다 응력값이 유의차 있게 작게 나타났다 (P < .05). 2. 상악골과 두개골에서 응력값을 비교하였을 때 연질의 구강보호장치가 경질의 구강보호장치보다 응력값이 유의차 있게 작게 나타났다 (P < .05). 3. 경질의 구강보호장치에서 연질의 구강보호장치보다 상악치아 및 상악골과 두개골에 더 많은 응력집중부위를 보였다. 4. 경질의 구강보호장치와 연질의 구강보호장치 간에 하악 충격 시 뇌의 변위량은 연질의 구강보호장치 쪽이 크게 나타났으나 유의차는 없었다. 본 연구를 통하여 악골 충격 시에 경질 및 연질 구강보호장치가 상악골과 두개골에서의 응력분포에 미치는 양상을 알 수 있었지만, 아직도 이의 상관관계를 모두 파악하기에는 불충분한 점이 많으리라 생각되며, 스포츠 외상에 따른 구강보호장치의 재료에 따른 상관관계에 대하여 보다 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

상악 전치부 후방 견인 시 이동 양상과 응력 분포에 관한 삼차원 유한요소법적 연구 (The pattern of movement and stress distribution during retraction of maxillary incisors using a 3-D finite element method)

  • 정애진;김운수;이수행;강성수;최희인;조진형;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.98-113
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    • 2007
  • 상악 전치부 후방 견인 시의 이동 양상 및 응력 분포를 건조 두개골을 전산화 단층 촬영에 의해 3차원 영상화한 유한 요소 모델 상에서 알아보고자 하였다. 피질골 절단술의 시행 여부와 고정원, 힘의 작용점을 각기 달리 설정하여 8개의 실험군을 구성하여 비교하였다. 통상적인 T-loop을 이용하여 공간폐쇄를 하는 경우 전치부는 후하방으로 경사이동 하였으며, 구치부에서도 약간 전방 이동하였다. 피질골 절단술을 동반하여 전치부를 견인한 경우, 전치부 골편에서의 응력 분포가 전반적으로 넓게 분포되었으며, 전치부 경사의 정도가 적은 반면에 변위량은 훨씬 더 많았다. 협측에서의 견인 시 상악 협측에 식립된 미니 임플랜트와 견치 Power arm간에 견인력을 가한 경우가 미니 임플랜트로 고정원이 강화된 제2소구치와 견치 브라켓 간에 견인력을 가한 경우보다 전치부의 후하방 경사 정도가 적었다. 구개측에서 Powerarm에 대한 견인 시 정중구개봉합 부위에 식립한 미니 임플랜트로부터 견인력을 가한 경우가 상악 제1, 2대구치 간 구개면에 식립된 미니 임플랜트로부터 견인력을 가한 경우보다 전치부의 후하방 경사 정도가 컸다. 이러한 결과로써 치아이동 시 피질골 절단술의 효과와 저항중심에 대한 교정력 벡터 조정의 의미를 확인할 수 있었다.

벨기에 왕립예술역사박물관 소장 고려시대 금동침통의 과학적 보존처리를 통한 제작기법 연구 (Study of the Production Techniques Used in the Goryeo-period Gilt-Bronze Case for Acupuncture in the Collection of the Royal Museums of Art and History, Belgium)

  • 이재성;박영환
    • 박물관보존과학
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    • 제27권
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    • pp.147-164
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    • 2022
  • 전 세계 22개국에 흩어져 있는 우리 문화재는 20만 여점에 이른다. 저마다 다른 사연을 가지고 외국에 나가게 된 우리 문화재 중 일부는 해외 기관에 소장되어 세계인들에게 우리 문화를 알리고 있지만 훼손되어 전시되지 못하는 경우도 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 2013년부터 '국외 소재 한국문화재 보존·복원 및 활용 지원 사업'을 추진하고 있다. 2021년은 한국과 벨기에 수교 120주년을 기념하여 벨기에 왕립예술역사박물관 소장 고려시대 금동침통을 국내에 들여와 보존처리했다. 보존처리의 기본 방향은 원형을 보존하고 부식이 지속되는 것을 최대한 늦추는 것이기 때문에 표면 부식물제거, 안정화처리, 강화처리를 거치는 기본적인 보존처리 순서로 진행하였다. 하지만 국외 소재 한국문화재 보존처리 지원 사업 중 금속문화재로서는 처음으로 보존처리된 사례이기 때문에 국외 기관과의 차별화가 필요했다. 이를 위해 X선 투과조사, 컴퓨터단층촬영, 3차원 현미경 조사 등 과학적인 조사·분석법으로 고려시대의 다양한 금속 공예기술을 파악하였다. 표면에 정교하게 새겨진 연꽃, 넝쿨 등의 다양한 문양은 끝이 둥근 정을 이용해 점선으로 시문했다. 또한 문양이 새겨진 구리판을 원통형으로 말기 위해서 양끝을 약 2~3mm 정도 겹쳐지게 은땜으로 접합하였으며, 겹친 부위의 단차가 거의 없을 정도로 평평하게 단접하였다. 제작공정의 마지막 과정에서는 금분을 이용한 아말감 도금법으로 표면을 화려하게 도금하였다. 국외 소재 한국문화재인 벨기에 왕립예술역사박물관 소장 금동침통에 대한 보존처리로 원형을 보존하고, 더 이상의 추가적인 부식을 예방하였다. 특히 국외 소재 한국문화재에 대한 과학적 조사를 통해 역사적 가치와 학술적 가치를 되살릴 수 있었다.

여닫이형 방사선 치료의 검증: 잔여 움직임의 선량적 영향 (Verification of Gated Radiation Therapy: Dosimetric Impact of Residual Motion)

  • Yeo, Inhwan;Jung, Jae Won
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권3호
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    • pp.128-138
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    • 2014
  • 여닫이형 방사선 치료에서, 잔여 움직임으로 인하여 방사선은 실직적인 질병의 부위 뿐만이 아니라 주변 정상조직까지 투여 되도록 되어 있다. 비록 표적이 방사선 투여 중 움직이지만, 방사선이 최소한도로 실질적인 부위 (임상적 표적 체적)에 조사되기를 원한다. 본 연구의 목적은 여닫이형 치료에 있어서 방사선이 실질적인 표적에 투여되는지를 검증하고, 여닫이 범위, 움직임의 정도 및 임상적 표적체적의 크기의 변화에 따라, 표적및 주변 조직에 투여되는 방사선의 경향을 연구하는 데 있다. 이 목적을 달성하기 위하여, 실험 및 이론적인 연구를 고안하여 수행하였다. 직육각형 및 피라미드형의 표적 체적을 내포하는 팬텀을 만들어 움직이며 4차원 영상을 얻었다. 여러 여닫이 범위를 얻어진 영상에 적용하여 치료계획용 내부표적(표적체적 및 내부 움직임범위포함)을 만들었다. 직육각형 표적에는 전통적인 치료계획을 그리고 피라미드형 표적에는 세기 변조형 치료계획을 세웠다. 평판형 다이오드에 치료계획에서 얻어진 여닫이형 방사선을 수직으로 조사하여 실험적으로 선량평가를 수행하였고 또한 움직이는 상황에서 선량투여를 전산적으로 모사하였다. 본 연구는 두 표적에 대한 반음영 영역의 확장 및 움직임으로 인하여 방해 받았으나 확실하게 수행된 표적 선량투여 그리고 주변 조직에 투여된 상당량의 선량등을 수반하는 잔여움직임의 영향을 정량적으로 그리고 해석적으로 분석하였다. 선량-체적 히스토그램 분석에 따르면, 내부표적에는 여닫이 범위 또는 움직임 정도가 감소함에 따라 또한 표적체적이 증가함에 따라 선량이 증가함을 보였고, 내부 움직임 범위에 해당하는 체적에 대하여는 여닫이 범위 또는 움직임 정도가 감소함에 따라 선량이 증가하였고, 마지막으로 주변 정상조직에 대하여는, 내부 움직임 범위와는 반대의 경향을 보였다. 본 연구는 잔여움직임의 영향에 대하여 확실한 이해를 주었고 호흡행태가 재생되는한 불연속적인 투여과 표적의 움직임에도 불구하고 여당이형 방사선 치료는 안전함을 입증하였다. 본연구에서 수반된 절차와 전산적 모델은 여닫이형 치료의 시작점 검증, 주기적인 품질관리 및 환자별 검증에 사용될 수 있다. 환자별 영상에 선량을 재구성하는 방향으로 추후 연구가 필요하다.

두경부암 환자에 대한 선량체적 히스토그램에 따른 토모치료외 선형가속기기반 세기변조방사선치료의 정량적 비교 (Comparison of Helical TomoTherapy with Linear Accelerator Base Intensity-modulated Radiotherapy for Head & Neck Cases)

  • 김동욱;윤명근;박성용;이세병;신동호;이두현;곽정원;박소아;임영경;김진성;신정욱;조관호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권2호
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    • pp.89-94
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    • 2008
  • 토모치료기는 선형가속기에서 사용되는 세기 변조방사선치료와 Mega-voltage Computed Tomography (MVCT) 3차원 영상정보에 의한 영상유도방사선치료(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)가 가능하고 나선식 빔 조사를 통해 표적과 정상조직에 효율적으로 선량(dose)을 집중하고 분산할 수 있다는 장점을 가진다. 이에 본 논문에서는 2006년 9월부터 운용을 시작한 국립암센터의 토모치료기를 이용하여 10명의 두경부암 환자를 대상으로 토모치료계획과 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획의 선량분포를 비교하였으며 또한, 영상유도 방사선치료장치가 구비되지 못하여 환자의 위치보정이 부정확한 구형 세기변조방사선치료기에 대해 표적의 움직임에 따라 균일성(Homogeneity)과 정상조직부작용율(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)이 상대적으로 어떻게 변화하는지 연구하였다. 이 연구를 위하여 토모치료기의 치료계획용 시스템인 Hi-Art (Hi-Art2_2_4 2.2.4.15, TomoTherapy Incorporated, 1240 Doming Way, Madison, WI S3717-1954, USA)와 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획용 시스템인 CadPlan (CadPlan R.6.4.7, Varian Medical System Inc. 3100 Hansen Way, Palo Alto, CA 94304-1129, USA)을 이용한 역치료계획(inverse Planning)이 수행되었으며 치료계획은 각각의 환자에 대해 같은 표적과 최적화조건을 가지도록 고려되었다. 총 10명의 환자를 대상으로 한 연구결과, 환자의 신체내 외부가 완전히 고정되어 있는 이상적인 경우에 대해서 토모치료기를 이용한 치료계획이 선형가속기에 의한 세기 변조 방식보다 표적에 대해 보다 높고 일정한 선량분포를 주면서도 주변 장기의 선량이 선량체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)에서 오히려 감소함을 보여 주었다 또한 토모치료기의 MVCT를 이용하여 한 달간 토모 환자의 표적위치변화를 측정하였고, 이를 토대로 평균 표적위치변화를 고려하였을 경우 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획인 CadPlan에서 표적의 등가균질선량(Equivalant Uniform Dose, EUD)이 감소하고 정상조직의 부작용율의 발생가능성이 상대적으로 증가함을 발견하였다.

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근침윤성 방광암 환자의 방광 보존적 치료 결과 (Bladder Preserving Treatment in Patients with Muscle Invasive Bladder Cancer)

  • 유정일;오동렬;허승재;최한용;이현무;전성수;임호영;김원석;임도훈;안용찬;박원
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제25권2호
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    • pp.70-78
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    • 2007
  • 목 적: 근침윤성 방광암으로 진단받고 방광 보존적 치료를 시행받은 환자를 대상으로 종양 반응 정도 및 생존율을 분석하고 이에 영향을 주는 예후 인자를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1995년 9월부터 2004년 6월까지 삼성서울병원에서 방광암으로 진단 받고 방광 보존적 치료를 받은 환자 39명 중 편평상피암 환자 1명과 선암 환자 1명을 제외한 37명의 환자를 후향적으로 분석하였다. 성별로는 남녀가 각각 33명, 4명이었으며 연령은 $38{\sim}86$세(중앙값 67세)였다. 조직학적으로 모두 이행상피암이었다. 임상적으로 원발 병소 병기는 T2, T3, T4가 각각 19명, 13명, 5명이었다. 경요도방광절제술(TURB) 시 완전 절제와 부분절제가 각각 17명과 19명에서 시행되었고, 조직 검사만 시행된 경우가 1명 있었다. 항암화학방사선병용요법을 받은 환자가 24명, 유도 항암화학요법 후 방사선 치료를 받은 환자가 8명, 방사선 치료만 받은 환자가 6명이었고 보조항암화학요법을 시행받은 환자가 18명이었다. 방사선 치료는 $10{\sim}15\;MV$ 광자선을 사용하였으며 하루에 $1.8{\sim}2.0\;Gy$로 전골반을 대상으로 $45{\sim}46\;Gy$를 4문 조사한 후 방광에만 국한하여 3차원 입체조형치료로 $10.8{\sim}22.0\;Gy$ (중앙값 19.8 Gy) 추가하여 총 $55.8{\sim}67\;Gy$ (중앙값 64.8 Gy)를 조사하였다. 항암화학치료는 Cisplatin을 기본으로 하여 $2{\sim}6$회(중앙값 3회) 시행하였다. 각 변수 간의 상관 관계 분석은 Chi-Square test를 이용하였다. 생존율은 Kaplan-Meier 법으로 산출하였고 두 군 간의 비교는 Log-rank test 이용하였다. 생존율에 영향을 미치는 요인들의 다변량 분석은 Cox 비례위험 모델을 이용하였다. 유의수준 0.05 미만을 의미있는 것으로 판단하였다. 결 과: 치료 반응 평가는 치료 종료 후 3개월 전후에 시행한 요세포 검사, 방광 내시경 소견 및 복부골반 전산화단층촬영을 종합하여 판단하였는데, 완전 관해, 비완전 관해가 각각 16명(43%), 20명(54%)이었다. 대상 환자의 3년 전체 생존율은 54.7%였고 중앙 생존 기간은 54개월($3{\sim}91$개월)이었다. 3년 무진행 생존율은 37.2%였다. 추적 관찰 중 24명(64.9%)이 재발하였는데 국소 재발이 17명(46%), 원격 전이가 6명(16%), 국소 재발과 원격 전이가 동시에 나타난 경우가 1명(3%) 있었다. 국소 재발의 구제 요법으로 근치적 방광절제술이 시행된 경우는 없었고 TURB만 시행하거나 항암화학치료가 병행되기도 하였다. 치료 후의 반응 정도가 전체 생존율(p=0.006)과 무진행 생존율(p=0.001)에 통계적으로 의미있는 인자였고, TURB의 정도가 전체 생존율(p=0.091)과 무진행 생존율(p=0.081), 방사선 조사선량이 무진행 생존율(p=0.07)에서 통계적 의의에 접근하였다. 결 론: 방광 보존적 치료 시 치료 후 반응 정도가 전체 생존율과 무진행 생존율에 있어 중요한 예후 인자임을 알 수 있었다. 또한, TURB를 가능한 충분히 시행하고 병소 부위에 방사선 조사선량을 높이는 것이 방광보존 치료에서 중요하리라 생각된다. 그리고, 방광보존 치료 후 치료 반응 판정에서 완전 관해가 오지 않은 경우는 수술 등의 적극적인 구제 치료가 필요하겠다. 향후 방광 보존을 위한 항암화학 방사선 병용치료 프로토콜에 따른 임상 경험을 더 쌓아야 할 것으로 생각된다.

사차원전산화단층촬영과 호흡연동 직각 Kilovolt 준비 영상을 이용한 간 종양의 움직임 분석 (Evaluation of the Positional Uncertainty of a Liver Tumor using 4-Dimensional Computed Tomography and Gated Orthogonal Kilovolt Setup Images)

  • 주상규;홍채선;박희철;안종호;신은혁;신정석;김진성;한영이;임도훈;최두호
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.155-165
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    • 2010
  • 목 적: 4-dimensional computed tomography (4DCT) 영상과 on board imaging (OBI) 및 real time position management (RPM) 장치로 매 회 치료 시마다 얻은 호흡연동 직각 kilovolt (KV) 준비 영상(gated orthogonal kilovolt setup image)을 이용해 간암 환자를 치료하는 동안 발생하는 종양 위치의 불확실성을 평가하고자 했다. 대상 및 방법: 3차원입체조형치료가 예정된 20명의 간암 환자를 대상으로 RPM과 전산화단층촬영모의치료기를 이용해 치료계획용 4DCT를 시행했다. 표적 근처에 위치한 간동맥화학색전술 후 집적된 리피오돌(lipiodol) 혹은 횡격막을 종양의 위치 변이를 측정하는 표지자로 선택했다. 표지자의 위치 차이를 이용해 온라인 분할간 및 분할중 내부 장기 변이와 움직임 진폭을 측정했다. 측정된 자료의 정량적 평가를 위해 통계 분석을 실시했다. 결 과: 20명 환자로부터 측정된 표지자의 분할간변이의 중앙값은 X (transaxial), Y (superior-inferior), Z (anterior-posterior) 축에서 각각 0.00 cm (범위, -0.50~0.90 cm), 0.00 cm (범위, -2.4~1.60 cm), 0.00 cm (범위, -1.10~0.50 cm) 였다. 4명의 환자에서 X, Y, Z축 중 하나 이상에서 0.5 cm를 초과하는 변이가 관찰되었다. 4DCT와 호흡연동 직각 준비 영상으로부터 얻은 표적의 움직임 진폭의 차이는 X, Y, Z 축에서 각각 중앙값이 -0.05 cm (범위, -0.83~0.60 cm), -0.15 cm (범위, -2.58~1.18 cm), -0.02 cm (범위, -1.37~0.59 cm) 였다. 두 영상간 표적의 움직임 진폭 차이가 1 cm를 초과하는 환자가 Y축 방향으로 3명 관찰되었으며, 0.5 cm 초과 1 cm 미만의 차이를 보이는 환자도 Y축과 Z축 방향을 합쳐 5명 관찰되었다. 분할중 표지자 위치 변이의 중앙값은 X, Y, Z축에서 각각 0.00 cm (범위, -0.30~0.40 cm), -0.03 cm (범위, -1.14~0.50 cm), 0.05 cm (범위, -0.30~0.50 cm)였으며 2명의 환자에서 1 cm를 초과하는 변이가 Y축 방향으로 관찰되었다. 결 론: 4DCT와 호흡연동 직각 KV 준비 영상으로 얻은 표지자의 분할간, 분할중 및 움직임 진폭에서 큰 변이가 관찰되었다.

관절와 골 결손을 동반한 견관절 전방 불안정증에 대한 Latarjet 술식 (Latarjet Operation for Anterior Shoulder Instability with Glenoid Bone Defect)

  • 조승현;조남수;이진웅;최일헌;곽윤호;이용걸
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제12권2호
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    • pp.189-198
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    • 2009
  • 목적: 관절와 골 결손을 동반한 견관절 전방 불안정증에 대해 시행한 Latarjet 술식의 임상적 결과를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 2006년 10월부터 2007년 5월까지 관절와의 현저한 골 결손을 동반한 재발성 전방 불안정증으로 Latarjet 술식을 시행 받은 14예를 대상으로 하였다. 추시 기간은 평균 15개월 (12~19개월), 평균 연령은 29.9세 (19~44세)였고, 남자가 13예였다. 우측이 8예, 좌측이 6예였으며, 우세수가 8예, 비우세수가 6예였다. 6예는 이전에 관절경적 뱅카르트 봉합술을 받은 후 재발하여 Latarjet 술식을 시행한 경우였다. 2예는 간질로 치료받는 환자였다. 결과: Rowe 점수는 수술 전 평균 51.8점에서 수술 후 평균 80.2점으로 향상되었고, 최우수 9예, 우수 4예, 양호 1예였다. Korean shoulder score for instability도 수술 전 평균 61.6점에서 수술 후 평균 82.1점으로 향상되었다. 능동적 전방 거상과 중립위 외회전 운동 범위는 수술후 건측과 비교하여 각각 8도와 16도 감소되었다. 전방 거상력과 중립위 외회전력은 수술 후 건측의 근력에 대해 각각 78.7%와 82.5%였다. 1예에서 간질 발작으로 재탈구가 발생하였고, 1예에서 일시적으로 한차례 아탈구가 있었다. 섬유성 골 유합이 2예, 전이된 오구 돌기의 흡수가 1예, 수술 중 나사에 의한 골 파괴가 1예, 수술 후 일시적 근피 신경 손상이 1예, 수술 후 견관절 강직이 1예 있었다. 결론: Latarjet 술식은 현저한 전방 관절와 골 결손을 동반한 견관절 전방 불안정증에서 수술 후 외회전 운동 범위의 감소를 유발할 수 있으나 관절 호의 길이를 연장시켜 견관절의 기능과 안정을 회복하는데 효과적인 방법이다. 오구 돌기 전이와 관련된 합병증이 많이 발생할 수 있어 이에 대한 주의가 요한다.