• 제목/요약/키워드: surface loosening

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Synergetics based damage detection of frame structures using piezoceramic patches

  • Hong, Xiaobin;Ruan, Jiaobiao;Liu, Guixiong;Wang, Tao;Li, Youyong;Song, Gangbing
    • Smart Structures and Systems
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    • 제17권2호
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    • pp.167-194
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    • 2016
  • This paper investigates the Synergetics based Damage Detection Method (SDDM) for frame structures by using surface-bonded PZT (Lead Zirconate Titanate) patches. After analyzing the mechanism of pattern recognition from Synergetics, the operating framework with cooperation-competition-update process of SDDM was proposed. First, the dynamic identification equation of structural conditions was established and the adjoint vector (AV) set of original vector (OV) set was obtained by Generalized Inverse Matrix (GIM).Then, the order parameter equation and its evolution process were deduced through the strict mathematics ratiocination. Moreover, in order to complete online structural condition update feature, the iterative update algorithm was presented. Subsequently, the pathway in which SDDM was realized through the modified Synergetic Neural Network (SNN) was introduced and its assessment indices were confirmed. Finally, the experimental platform with a two-story frame structure was set up. The performances of the proposed methodology were tested for damage identifications by loosening various screw nuts group scenarios. The experiments were conducted in different damage degrees, the disturbance environment and the noisy environment, respectively. The results show the feasibility of SDDM using piezoceramic sensors and actuators, and demonstrate a strong ability of anti-disturbance and anti-noise in frame structure applications. This proposed approach can be extended to the similar structures for damage identification.

Prosthetic resurfacing of engaging posterior capitellar defects in recurrent posterolateral rotatory instability of the elbow

  • Dani Rotman;Jorge Rojas Lievano;Shawn W. O'Driscoll
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제26권3호
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    • pp.287-295
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    • 2023
  • Background: Posterolateral rotatory instability (PLRI) is a common mechanism of recurrent elbow instability. While the essential lesion is a deficiency in the lateral ulnar collateral ligament (LUCL), there are often associated concomitant bony lesions, such as an Osborne-Cotterill lesions (posterior capitellar fractures) and marginal radial head fractures, that compromise stability. Currently, there is no standard treatment for posterior capitellar deficiency associated with recurrent PLRI. Methods: We conducted a retrospective review of five patients with recurrent PLRI of the elbow associated with a posterior capitellar impaction fracture engaging with the radial head during normal range of motion. The patients were treated surgically with LUCL reconstruction or repair and off-label reconstruction of the capitellar joint surface using a small metal prosthesis designed for metatarsal head resurfacing (HemiCAP toe classic). Results: Five patients (three adolescent males, two adult females) were treated between 2007 and 2018. At a median follow-up of 5 years, all patients had complete relief of their symptomatic instability. No patients had pain at rest, but two patients had mild pain (visual analog scale 1-3) during physical activity. Three patients rated their elbow as normal, one as almost normal, and one as greatly improved. On short-term radiographic follow-up there were no signs of implant loosening. None of the patients needed reoperation. Conclusions: Recurrent PLRI of the elbow associated with an engaging posterior capitellar lesion can be treated successfully by LUCL reconstruction and repair and filling of the capitellar defect with a metal prosthesis. This treatment option has excellent clinical results in the short-medium term. Level of evidence: IV.

미끄럼 표면 도막두께변수에 따른 고력볼트 장기축력 예측 (Estimation of Long Term Clamping Force of High Strength Bolts By Coating Thickness Parameters of Slip Faying Surfaces)

  • 나환선;이현주;류재용;최성모
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.8-15
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    • 2012
  • 고력볼트의 초기 체결력은 미끄럼표면조건에 따라, 일정시간이 경과될 때까지, 축력저하가 발생한다. 이 연구는 미끄럼접합부 표면에 도장이 되어있는 경우, 도장의 크리프현상에 따른 축력저하에 관한 예측 모델을 찾는 것이다. 이 실험연구 범위는 무기질 아연 프라이머로 도포된 볼트접합부의 장기축력저하에 한정한다. 실험에 적용된 볼트종류는 다크로 도포된 토크쉬어 볼트이다. 대상 표면의 도막 두께는 각각 96, 168, $226{\mu}m$ 이었다. 도막두께가 증가될수록, 초기 체결이후 축력이완율은 도막의 크리프 때문에 10%에서 18%로 증가되었다. 장기축력예측을 위한 정량적인 모델은 도막두께에 따른 크리프 스트레인과 경과된 시간사이에 회귀분석 결과로 얻어진다. 이 실험연구를 통해 미끄럼표면 도막의 크리프 거동특성을 알 수 있다면, 일정시간 경과후 고력볼트 체결력은 초기 체결력으로부터 구할 수 있다. 본 실험결과를 근거로 각 도막두께에 대한 장기축력이완이후의 고력볼트 체결력에 관한 정량적인 수식을 제안하였다.

군용 궤도차량 디젤엔진의 커넥팅 로드 볼트 파손 검토를 통한 고장원인분석 (Failure Analysis by Fracture Study of Connecting Rod Bolts in Diesel Engine for Military Tracked Vehicles)

  • 오대산;김지훈;서석호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.191-200
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    • 2020
  • 군용 궤도차량은 일반 차량보다 더 가혹한 주행조건과 기후환경에서 운용되며, 이러한 환경에서 사용되기 위하여 적용되는 부품들은 고도의 신뢰성과 내구성이 요구된다. 특히 디젤엔진은 군용 궤도차량의 주 동력발생장치로써, 차량 주행 간 고장이 발생할 시에 대형사고로 이어질 가능성이 높다. 따라서 엔진의 고장 및 파손원인을 분석하는 것은 추후 발생할 수 있는 유사한 사례를 사전에 예방할 수 있는 중요한 과정이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 군용 궤도차량 주행 간 발생된 고장 엔진에 대하여 분해검사와 경도 측정, 파단면 분석 등의 파손원인검토를 통하여 엔진 파손 메커니즘을 규명하였다. 파손 엔진에 대한 분해검사를 통하여 4번 커넥팅 로드에서 볼트가 분리되어 이탈된 것이 확인되었다. 또한 4번 커넥팅 로드 볼트의 경도 측정 결과는 규격에 적합하였으며, 파손된 볼트의 파단면 분석을 통하여 볼트는 연성파괴 되었다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 분석 결과를 바탕으로 이번에 발생된 군용 궤도차량 디젤엔진의 파손은 최초 4번 커넥팅 로드 볼트의 풀림으로 인한 이탈과 파손이 연쇄적인 손상으로 이어져 발생되었던 것으로 판단되었다. 본 연구에서 수행한 엔진 고장원인분석 결과는 향후 타 장비의 유사한 엔진 고장 및 파손원인분석 연구에 참고사례 및 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

임플란트 지대주나사 코팅이 결합안정성에 미치는 영향 (Influence of the Dental Implant Abutment Screw Coating Materials on Joint Stability)

  • 임현필;박영선;방몽숙;양홍서;박상원;윤숙자
    • 구강회복응용과학지
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    • 제25권2호
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    • pp.157-169
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    • 2009
  • 본 논문의 목적은 코팅처리의 기계적 성질과 임플란트 지대주나사의 코팅처리가 고정체와의 결합안정성에 미치는 영향을 연구하고자 함이다. 이를 위해 Megagen 임플란트 시스템과 직경 15 mm, 높이 1 mm의 티타늄원판을 사용하였다. 지대주 나사와 원판에 TiN, TiCN, 및 TiC를 코팅하여 실험군으로, 코팅처리하지 않은 것을 대조군으로 하였다. 실험군은 지대주나사를 32 Ncm로 체결한 후 풀림회전력과 조임회전각을 측정하고, 10만 번씩 저작 모방 시험을 실시하여 풀림회전력의 변화를 관찰하였다. 조임회전각은 TiCN, TiC코팅나사에서 코팅하지 않은 나사보다 크게 나타났다(p<0.05). 그러나 풀림회전력은 TiCN, TiC코팅나사에서 코팅하지 않은 나사보다 낮게 나타났다(p<0.05). 저작 모방 시험후 코팅한 나사에서 코팅하지 않은 나사보다 풀림 회전력이 더 높게 나타났으며 풀림회전력은 건조상태와 습윤상태 사이에 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 TiC 코팅군은 저작 모방 시험 전에는 풀림회전력이 낮았지만 저작 모방 시험 후에는 낮은 마찰계수로 인한 높은 풀림회전력과 조임회전각을 가져 임플란트 지대주나사의 결합안정성에 영향을 미치는 효율적인 방법임을 시사한다.

도시 미세먼지 저감 식재를 위한 수종 선정 기준의 우선순위 도출 (Prioritization of Species Selection Criteria for Urban Fine Dust Reduction Planting)

  • 조동길
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.472-480
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    • 2019
  • 도심지 내 미세먼지 저감 식재를 위한 식물 소재 선정 시에는 식물의 흡착 기능에 영향을 미치는 식물의 잎 모양, 질감, 수피의 형태 등 형태적 특성을 종합적으로 고려하여 선정하여야 한다. 그러나 지금까지 식물을 통한 미세먼지 저감에 대한 연구는 식물의 흡착 기능보다 흡수 기능에 대한 연구가, 실외식물보다 실내식물인 관엽식물을 대상으로 한 연구가 주로 진행되어 왔다. 특히, 미세먼지 저감 수종 선정 기준이 구체적이지 않아 미세먼지 저감 식재를 위한 식물 소재 선정 기준에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 퍼지다기준 의사결정법(Fuzzy MCDM)을 활용하여 미세먼지 저감에 영향을 미치는 8가지 지표 항목에 대한 우선순위를 도출하고 도심 내 미세먼지 저감 식재를 위한 수종 선정 기준을 마련하였다. 이를 위하여 미세먼지 관련 분야 전공자와 미세먼지 관련 연구 경험자들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 설문 조사 분석 결과, 미세먼지 저감에 영향을 미치는 지표 항목 중 잎 면적과 수종의 종류가 가장 높은 순위를 나타냈다. 그리고 잎 표면의 거칠기, 수고, 성장 속도, 잎의 복잡성, 잎 가장자리 형태, 수피 특징 순서로 우선순위가 높게 나타났다. 잎 표면이 거친 수종을 선정할 경우에는 잎에 털이 있고, 광택이 나며, 왁스층이 있는 수종을 우선적으로 선정하는 것이 좋다. 잎의 형태를 고려할 경우, 단일 잎보다 3종 혹은 2종 잎과 손바닥 형태의 잎을 선정하고, 잎의 가장자리는 밋밋한 모양보다는 톱니 모양의 잎을 선별하여 공기 중의 미세먼지가 잎의 표면에 흡착되는 표면적 비율을 높아지게 할 필요가 있다. 수피의 특성을 고려할 경우에는 피목이나 무늬종보다는 코르크층이 있고 껍질이탈이나 갈라짐이 관찰되거나, 앞으로 관찰될 가능성이 높은 수종을 선정하는 것이 바람직하다. 본 연구는 도심 내 미세먼지 저감을 위한 식재계획 시 식물의 미세먼지 흡착 기능에 영향을 미치는 식물의 형태적 특성을 중심으로 식물 소재 선정 기준에 대한 우선순위를 제시하였다는 것에 의의가 있다. 본 연구에서 도출한 결과는 도심지 내 수목 식재 계획을 위한 수종 선정 시 기초 자료로서 활용될 수 있을 것이다.

비연결형 및 전환형 주관절 전치환술 (Unlinked and Convertible Total Elbow Arthroplasty)

  • 문준규;천성광
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제16권2호
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    • pp.163-169
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    • 2013
  • 주관절 전치환술은 과거 임상적 결과를 토대로 새로운 디자인이 개발 중이며 불안정성이나 해리 등의 단점을 개선하고 수명을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 본 종설은 비연결형 주관절 치환술과 전환형 주관절 치환술의 일반적 개념을 기술하고자 한다. 과거의 비연결형 치환물 중 현재는 일부만 사용되고 있다. 기존의 단점을 보완한 최근의 비연결형 디자인은 더 안정적인 관절면 모양, 스템형 치환물 및 요골-소두 치환술을 첨가하는 형태 등으로 개선되고 있다. 전환형 디자인은 전세계적으로 두 개의 모델이 개발되어 사용 중이며 최근 국내에서도 사용 가능하게 되었다. 비연결형 디자인에서 추가적인 연결고리를 이용하면 쉽게 연결형으로 전환이 가능하다. 비연결형 주관절 치환술은 인체 주관절과 유사한 운동 구조를 가지게 되어 폴리에틸렌 마모나 치환물의 해리를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 주변골과 연부 조직이 보존된 경우 또는 활동도가 높은 젊은 환자에서 적응증이 될 수 있다. 전환형 주관절 치환술은 치환물의 선택을 넓히고 재수술을 용이하게 하는 장점을 가지고 있다. 두 개의 치환물의 사용은 연결형 치환술이 가지고 있는 단점을 보완하고 장기적인 결과를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

반복 하중이 Full veneer crown의 유지력에 미치는 영향에 관한 연구 (THE EFFECT OF CYCLIC LOADING ON THE RETENTIVE STRENGTH OF FULL VENEER CROWNS)

  • 김기연;이선형;정헌영;양재호;허성주
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.583-594
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    • 2000
  • Dislodgement of a crown or extension bridge and the loosening of a retainer of a bridge is a serious clinical problem in fixed restoration. Generally these problems are considered to be associated with deformation of the restoration. During biting, the restoration is subjected to complex forces and deforms considerably within the limit of its elasticity. Deformation of the restoration under the occlusal force induces excessive stress in the cement film, which then leads to the cement fracture. Such a fracture may eventually cause loss of the restoration. Because most of the past retention tests for full veneer crown were done without fatigue loading, they were not exactly simulating intraoral environment. And the purpose of this study was to evaluate the effect of cyclic cantilever loading on the retentive strength of full veneer crowns depending on different type of cements and taper of prepared abutment. Steel dies with $8^{\circ}\;or\;16^{\circ}$ convergence angle were fabricated through milling and crowns with the same method. These dies and crowns were divided into 8 groups. Group 1 : $16^{\circ}$ taper die, cementation with zinc phosphate cement, without loading Group 2 : $16^{\circ}$ taper die, cementation with zinc phosphate cement, with loading Group 3 : $8^{\circ}$ taper die, cementation with zinc phosphate cement, without loading Group 4 : $8^{\circ}$ taper die, cementation with zinc phosphate cement, with loading Group 5 : $16^{\circ}$ taper die, cementation with Panavia 21, without loading Group 6 : $16^{\circ}$ taper die, cementation with Panavia 21, with loading Group 7 : $8^{\circ}$ taper die, cementation with Panavia 21 without loading Group 8 : $8^{\circ}$ taper die, cementation with Panavia 21, with loading After checking the fit of die and crown, the luting surface of dies and inner surface of crowns were air-abraded for 10 seconds. The crowns were cemented to the dies, with cements mixed according to the manufacturer's recommendations. A static load of 5kg was then applied for 10 minutes with static loading device. Twenty-four hours later, group 1, 3, 5, 7 were only thermocycled, group 2, 4, 6, 8 were subjected to cyclic loading after thermocycling. Retentive tests were performed on the Instron machine. From the finding of this study, the following conclusions were obtained 1. Panavia 21 showed significantly higher retentive strength than zinc phosphate cement for all groups (p<0.05). 2. There was a significant difference in the retentive strength between $8^{\circ}\;and\;16^{\circ}$ taper for zinc phosphate cement(p<0.05), but no significant difference for Panavia 21 (p>0.05). 3. Cyclic loading significantly decreased the retentive strength for all groups(p<0.05). 4. For zinc phosphate cement, there was 35% reduction of the retentive strength after loading in the $16^{\circ}$ taper die, 25% in the $8^{\circ}$ taper die, and for Panavia 21, 21% in the $16^{\circ}$ taper die, 18% in the $8^{\circ}$ taper die.

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Br${\aa}$nemark 임플란트의 15년 임상적 후향 연구 (A 15-year clinical retrospective study of Br${\aa}$nemark implants)

  • 박효진;조영애;김종은;최용근;이정열;신상완
    • 대한치과보철학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.61-66
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    • 2012
  • 연구 목적: 이 연구는 Br${\aa}$nemark 임플란트의 후향적인 연구를 통해 machined 임플란트 의 15년, TiUnite$^{TM}$ 임플란트의 5년 누적 생존율을 구하여 비교하고, 위험 요소와의 상관관계를 밝히고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구는 1993년부터 2008년까지 고려대 구로병원 임플란트클리닉에서 임플란트 치료를 받은 환자를 대상으로 하여, 환자의 임상기록을 토대로 조사하였고, 임플란트 일차수술 후 즉시 부하를 가한 경우와 임플란트 보철물이 다른 임플란트 시스템과 결합한 경우는 제외하였다. 15년 간 총 155명의 환자에게 541개의 Br${\aa}$nemark 임플란트 중, 264개의 machined 임플란트와 277개의 TiUnite$^{TM}$ 임플란트를 식립하였고, 임플란트 수술 및 보철수복 술식은 Adell 등이 제안한 방법에 따랐다. 6개월에서 1년 간격으로 Follow-up을 위한 재내원 기간 동안 임플란트에 대한 임상검사를 실시하였다. 본 연구의 관찰 기간은 1차 수술일로부터 2008년 12월 이내의 최종 내원일까지였고, 임상검사시 동요도, 타진, screw loosening, 그리고 환자의 불편감 등을 관찰하고, Zarb와 Albreksson에 의한 임플란트 생존 범주를 근거로 누적생존률을 평가하였다. 임플란트 누적생존율(CSR)이 Kaplan Meier estimate를 이용하여 얻었으며, 각각의 위험요소가 누적생존율에 미치는 영향을 Cox proportional hazards regression을 이용하여 분석하였다(${\alpha}$=.05). 결과: 전체 Br${\aa}$nemark 임플란트의 15년 누적생존율은 86.07%이었고, machined 임플란트의 경우 15년 누적생존율은 82.89%, 5년 누적생존율은 89.21%였으나 Tiunite$^{TM}$ 임플란트의 5년 누적생존율은 98.74%로 machined surface가 Tiunite$^{TM}$ 임플란트에 비해 실패율이 4.6배 정도 더 높았다. 전신질환을 가진 환자의 경우 실패율이 32% 더 증가하였고, 상악동 거상술 또는 골이식을 동반한 수술 등 부가적인 수술을 받은 경우 임플란트 실패율이 40% 더 증가하여 위험 요소와 임플란트의 생존율은 상관 관계가 있었다. Kennedy 분류에 따른 부분 무치악부의 위치에 따라 임플란트 실패율이 통계적으로 유의하게 달랐으며, 소구치와 구치부가구치부가 전치부에 비해 임플란트 실패율이 높게 나타났다. 결론: Br${\aa}$nemark machined 임플란트와 TiUnite$^{TM}$ 임플란트는 모두 우수한 임상적 결과를 보였으나, TiUnite$^{TM}$ 임플란트가 더 성공적이었으며, 임플란트의 누적 생존율은 위험요소와 연관성이 있었다.

슬관절 박리성 골연골염에 대한 자가 골연골 이식술 (Autogenous Osteochondral Grafts for the Osteochondritis dissecans of the Knee)

  • 한성호;양보규;이승림;정선욱;서지현
    • 대한정형외과스포츠의학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.142-148
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    • 2003
  • 목적: 슬관절에 발생한 박리성 골연골염을 자가 골연골 이식술을 이용하여 치료한 후 치료 결과를 평가하였다. 대상 및 방법: 1990년 5월부터 2000년 5월까지 본원에서 자가 골연골 이식술을 사용하여 치료한 박리성 골연골염 환자 15명 19예 중 1 년 이상 추시가 가능하였던 13명 17예를 대상으로 하였다. 평균 연령은 23.4세 (20세$\~$32세)로, 전 예가 남자였으며, 평균 추시 기간은 24.2개월(12개월$\~$110개월)이었다 치료는 관절경적 방법 또는 관절 절개술을 이용하여 골연골 자가 이식 기구(OATS, Arthrex, USA)를 이용하였다 결과: 외상의 과거력이 전 예에서 존재하였으며, 명확한 주 외상력이 7예, 반복적인 경미한외상력이 10예였다. 병변의 위치는 대퇴 내과 11예 중, 확장된 전형적 위치가 9예, 하중앙부가 2예였으며, 대퇴 외과 6예는 모두 하중앙부에 위치하였다. 자기 공명 영상 분류상 II 등급은 1예, III 등급이 11예, IV등급이 5예였으며, 관절경적 분류상 III 등급이 12예, IV등급이 5예였다. 병변의 크기는 평균 3.19$cm^{2}$(1$cm^{2}$ $\~$ 8$cm^{2}$)이었다. 임상적으로 Aichroth의 기준에 의한 판정 결과는 우수 3예(18$\%$), 양호 11예 (65$\%$), 보통 2예 (12), 불량 1예 (5$\%$)로 83$\%$에서 양호 이상의 결과를 얻었다. 추시 자기 공명 영상 촬영 또는 관절경 검사상 이식된 관절면이 일치하고 만족할만한 연골 두께를 유지하며, 이식편의 침 강이나 이완 소견이 없음을 확인하였다. 결론: 자가 골연골 이식술의 치료 결과는 슬관절의 박리성 골연골염 중 병변의 크기가 크고($\geq$1$cm^{2}$),체중 부하 부위를 침범하는 병변, 및 불안정성 병변 (자기 공명 영상 또는 관절경 단계 $\geq$3)에 대하여 자가골연골 이식술의 치료를 고려해 볼 수 있음을 제시한다 그러나 자가 골연골 이식술의 임상적 인 유효성을 판정하기 위해서는 보다 장기적인 추시 관찰이 필요한 것으로 사료된다

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