• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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• pp.245-248
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• 1997

Excessive stress on the bone-stem interface may cause local micromotion that could produce midthigh pain, interface bone resorption and prevent bony ingrowth. It is important for clinician and prosthetic designer to develop an understanding of the load transfer mechanism, its associated stress pattern and its relationships with the particular mechanical characteristics of the femoral stem designs. Finite element method (FEM) is preeminently suited to provide information in this respect. The authors developed 3-dimensional numerical finite element models implanted with the straight stem which is composed of total 1170 elements of 8 nodes and with the curved stem which is composed of total 885 elements of 8 node, and analysed the relative micromotions between the straight stem and the curved stem in immediate postoperative stage of an uncemented total hip replacement in load simulating the single leg stance. The results showed that the rotational displacement was occupied over 90% of total micromotion in both types of stem and was peak at the proximal medial portion of the stem, but markedly less distally. The curved stem was more stable especially in terms of rotational stability. It is recommended that surgeons do not allow the patient weight bearing until bony ingrowth was achieved. In the future more attention should be drawn to increase initial rotational stability of the two types of femoral stem to prevent loosening from excessive micromotion.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제17권1호
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• pp.61-70
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• 1996

In cementless total hip arthroplasty(THA), an initial stability of the femoral component is mandatory to achieve bony inyowth and secondary long term fixation. Primary stability of the femoral component can be obtained by minimizing the magnitude of relative micromotions at bone stem interface. An accurate evaluation of interf'ace micromotion and stress/strain fields in the bone-implant system may be relevant for better understanding of clinical situations and improving THA design. Recently finite element method(FEM) was introduced in'orthopaedic research field due to its unique capacity to evaluate stress in structure of complex shape, loading and material behavior. The authors developed the 3-dimensional finite element model of proximal femur with $Multilock^{TM}$ stem of 1179 blick elements to analyse the micromotions and mechanical behaviors at the bone-stem inteface in early post-operative period for the load simulating single leg stance. The results indicates that the values of relative motion for this well fit stem were $150{\mu}m$ in maximum $82{\mu}m$ in minimum and the largest relative motion was developed in medial region of Proximal femur and in anterior-posterior direction. The motion in the proximal bone was much greater than in the distal bone and the stress pattern showed high stress concentration on the cortex near the tip of the stem. These findings indicate that the loading on the hip joint in the early postoperative situation before achieving bony ingrowth could produce large micromotion of $150{\mu}m$ and clinicaly non-cemented THA patient should not be allowed weight bearing strictly early in the postoperative period.

• Hip & pelvis
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• 제35권2호
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• pp.99-107
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• 2023

Purpose: Bipolar hemiarthroplasty has recently been acknowledged as an effective option for treatment of unstable intertrochanteric fracture. Trochanteric fragment nonunion can cause postoperative weakness of the abductor muscle and dislocation; therefore, reduction and fixation of the fragment is essential. The purpose of this study was to perform an evaluation and analysis of the outcomes of bipolar hemiarthroplasty using a useful wiring technique for management of unstable intertrochanteric fractures. Materials and Methods: A total of 217 patients who underwent bipolar hemiarthroplasty using a cementless stem and a wiring technique for management of unstable intertrochanteric femoral fractures (AO/OTA classification 31-A2) at our hospital from January 2017 to December 2020 were included in this study. Evaluation of clinical outcomes was performed using the Harris hip score (HHS) and the ambulatory capacity reported by patients was classified according to Koval stage at six months postoperatively. Evaluation of radiologic outcomes for subsidence, breakage of wiring, and loosening was also performed using plain radiographs at six months postoperatively. Results: Among 217 patients, five patients died during the follow-up period as a result of problems unrelated to the operation. The mean HHS was 75±12 and the mean Koval category before the injury was 2.5±1.8. A broken wire was detected around the greater trochanter and lesser trochanter in 25 patients (11.5%). The mean distance of stem subsidence was 2.2±1.7 mm. Conclusion: Our wiring fixation technique can be regarded as an effective additional surgical option for fixation of trochanteric fracture fragments during performance of bipolar hemiarthroplasty.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권2호
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• pp.119-130
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• 2002

무시멘트 인공 고관절 전치환술 후, 복합재료 스템을 갖는 대퇴골의 장기 거동과 인공 대퇴 보철물의 설계 성능을 분석하기 위하여 비선형 유한요소 프로그램이 개발되었다. 한 발로 서 있을 때의 관절 접촉 하중과 근육하중이 적용되었고, 816개의 brick요소를 갖는 타원형 단면의 복합재료 스템으로 치환된 대퇴골이 3차원 유한요소로 모델링 되었다. 프로그램을 사용하여 대퇴골의 밀도 변화, 응력분포, 상대미소운동이 plate cut과 bend mold와 같은 제작 방법에 대한 스템의 적층 각도 변경에 따라서 평가되었다. 결과는 코발트 크롭 합금, 티타늄 합금, 스테인레스 강과 같은 금속 재료보다 AS4/PEEK, T300/976과 같은 복합재료가 적은 골 흡수를 보였다. 대퇴골 보철물의 장기 안정성 증대는 적당한 복합재료의 적층과 적층 각도의 선택에 의하여 얻어질 수 있었다.

• 대한정형외과학회지
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• 제55권6호
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• pp.503-510
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• 2020

목적: 고령의 환자에게 발생한 대퇴골 전자간 불안정성 골절에 대하여 관혈적 정복 및 내고정 이외의 다른 대안으로 고관절 반치환술이 선택적으로 사용되고 있다. 최근 의료 시스템과 기술의 발달로 대퇴골 전자간 골절 후 생존율이 높아지면서 중장기 이상의 기간을 고려한 대퇴 스템의 선택이 필요하다. 이에 저자들은 이중으로 가늘어 지는 직각 단면의 대퇴 스템(C2 stem)을 이용하여 불안정성 전자간 골절에 고관절 반치환술을 시행하고 5년 이상 추시한 환자에 대하여 그 임상적 방사선적 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2004년 1월부터 2013년 12월까지 대퇴골 전자간 불안정성 골절에 대하여 C2 스템으로 고관절 반치환술을 시행한 43명의 환자(43 고관절)를 대상으로 하였다. 평균 연령은 78.6세(70-84세), 평균 추시 기간은 85.4개월(60-96개월)이었다. 추시 기간 동안 임상적으로는 통증, 보행 능력, 고관절 기능의 변화를 알아보았고, 방사선적으로는 피질골의 골다공증과 골 흡수 등 근위 대퇴골의 변화를 알아보았으며, 탈구와 인공 관절 주변 골절 등 추시 기간 중 발생한 합병증에 대하여 알아보았다. 결과: 통증은 수술 후 유의하게 감소하였는데, 수술 후 4년부터 증가하였고 수술 후 60개월에 보행 능력 평가에서 9예의 환자가 두 단계 보행 능력이 감소하였으며 Harris 고관절 점수는 수술 후 2년부터 3년 사이에 유의하게 감소하였다. 방사선적으로 피질골 골다공증은 14예 발생하였는데, 이 중 5예의 환자가 피질골 흡수 현상으로 진행하였다. 피질골 흡수 현상을 보인 5예 중 4예는 전자부 골절편이 불유합 된 경우였고, 3예는 역사상 골절인 경우였다. 결론: 골다공증을 동반한 고령의 환자에게 발생한 불안정성 전자간 골절에 3C 형태의 무시멘트 스템을 이용하여 고관절 반치환술을 일차로 시행하는 경우 환자의 건강 상태와 잔여 수명을 고려하여 주의 깊은 선택이 필요할 것으로 생각된다.

• 대한정형외과학회지
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• 제53권6호
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• pp.490-497
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• 2018

목적: 65세 이상 노인 환자들을 대상으로 세라믹 대퇴 골두 및 교차결합 폴리에틸렌 라이너를 인공 관절면으로 사용한 무시멘트형 인공 고관절 전치환술의 최소 5년 이상 임상 및 방사선 추시 결과들을 분석하여 세라믹-폴리에틸렌 관절면의 유용성 여부를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2010년 3월부터 2012년 9월까지 65세 이상 노인 환자 51명(56 고관절)을 대상으로 후향적 연구를 진행하였다. 평균 연령은 $70.9{\pm}5.1$세였다. 임상 평가는 Harris hip score를 이용하였고, 방사선 평가는 비구 컵 경사각 및 전염각, 대퇴 스템 정렬 상태, 마모를 측정하였다. 수술 후 합병증 발생 유무도 조사하였다. 결과: 임상 평가상 Harris hip score는 수술 전 평균 48점에서 최종 추시 시 평균 87점으로 향상되었다(p<0.05). 방사선 평가상 평균 비구 컵 경사각은 $40.9^{\circ}{\pm}6.4^{\circ}$, 평균 비구 컵 전염각은 $20.3^{\circ}{\pm}8.1^{\circ}$였다. 거상 라이너를 사용한 16예에서 평균 비구 컵 전염각은 $14.3^{\circ}{\pm}7.9^{\circ}$, 중립 라이너를 사용한 40예에서 평균 비구 컵 전염각은 $22.4^{\circ}{\pm}9.1^{\circ}$였다(p<0.05). 평균 대퇴 스템 정렬각은 $0^{\circ}$도(범위, 내반 $4^{\circ}$-외반 $4^{\circ}$)였다. 평균 선상 마모량은 $0.458{\pm}0.041mm$였으며 평균 연간 선상 마모율은 $0.079{\pm}0.032mm/yr$였다. 수술 후 합병증으로 대퇴 스템 주위 골절 6예(10.7%)가 발생하였다. 결론: 본 연구 결과 분석상 탈구나 세라믹-폴리에틸렌 관절면에서 기인한 합병증이 없으므로 65세 이상 노인 환자에서 무시멘트형 인공 고관절 전치환술 시행 시 세라믹-폴리에틸렌 관절면을 유용하게 사용할 수 있으나 수술 중 대퇴 스템 주위 골절 발생을 방지하기 위한 좀 더 세심한 노력이 필요하다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1994년도 추계학술대회
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• pp.75-78
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• 1994

Clinically, proximal bone resorption in the femur is frequently seen postoperatively on the follow up X-rays after total hip replacement(THR). We developed the finite element model of cementless THR. The model is two dimensional side plate model, whereby the three dimensional structural integrity of the bone can be accounted for by a separate two dimensional mesh, a side plate. The subject of this article is the development and application of this two dimensional side plate FEM to study the reverse effect of the various degree of bone resorption of femur after THR. The results of this study indicates that two dimensional side plate model is good and simple alternative to complex three dimensional model and the severity of the proximal bone resorption has the effect of more increasing stress on the cortex at the level of femoral stem tip.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권1호
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• pp.25-32
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• 1995

Clinically, proximal bone resorption in the femur is frequently seen postoperatively on the follow up XI-rays after total hip replacement (THR). We developed the finite element model of cementless THR. The model is two dimensional side plate model, whereby the three dimensional structural integrity of the bone can be accounted for by a separate two dimensional mesh, a side plate. The subject of this article is the development and application of this two dimensional side plate FEM to study the reverse effect of the various degree of bone resorption of femur after THR. The results of this study indicates that 1) two dimensional side plate model is good and simple alternative to complex three dimensional model and 2) the severity of the proximal bone resorption has the effect of more increasing stress on the cortex at the level of femoral stem tip.

• Hip & pelvis
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• 제36권2호
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• pp.120-128
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• 2024

Purpose: The purpose of this study was to compare the clinical and radiographic outcomes with use of short-curved stems versus standard-length single wedged stems over a minimum follow-up period of five years. Materials and Methods: A retrospective study of primary total hip arthroplasties performed using the Fitmore^® stem (127 hips, 122 patients) and the M/L taper^® stem (195 hips, 187 patients) between October 2012 and June 2014 was conducted. The clinical and radiographic outcomes were obtained for evaluation over a minimum follow-up period of five years. Results: In both the Fitmore^® and M/L taper^® groups, the mean Harris hip score improved from 52.4 and 48.9 preoperatively to 93.3 and 94.5 at the final follow-up, respectively (P=0.980). The mean Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index scores also improved from 73.3 and 76.8 preoperatively to 22.9 and 25.6 at the final follow-up, respectively (P=0.465). Fifteen hips (Fitmore^®: 14 hips; M/L taper^®: one hip, P<0.001) developed intraoperative cracks and were treated simultaneously with cerclage wiring. Radiography showed a radiolucent line in 24 hips in the Fitmore^® group and 12 hips in the M/L taper^® group (P=0.125). Cortical hypertrophy was detected in 29 hips (Fitmore^® group: 28 hips; M/L taper^® group: one hip, P<0.001). Conclusion: Similarly favorable clinical and radiographic outcomes were achieved with use of both short-curved stems and standard-length single wedged stems. However, higher cortical hypertrophy and a higher rate of femoral crack were observed with use of Fitmore^® stems.