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Guide line for Unexpected Flexion or Extension. Understanding orientation and rotation in deformity correction. 2012. 12. 15 Jiwon Jeong. Problem. Femoral Derotation Osteotomy 수술 시 뼈를 일정 각도 ( wedge ) 로 잘라서 제거하고 회전을 시킨 후 고정 이 때 , 예상치 않게 말단 부에 flexion 이나 extension 이 발생함 - PowerPoint PPT Presentation
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Guideline for Unexpected Flexion or Extension
Understanding orientation and rotation in deformity cor-rection
2012. 12. 15Jiwon Jeong
2/10
ProblemFemoral Derotation Osteotomy 수술 시
뼈를 일정 각도 (wedge) 로 잘라서 제거하고 회전을 시킨 후 고정
이 때 , 예상치 않게 말단 부에 flexion 이나 extension 이 발생함
이러한 상황은 deformity correction 전반에 걸쳐 나타나며
직관적으로 이해하기에 어려움이 있음
Movement Research Lab. SNU
3/10
Simplification (1/5)Cylinder model 을 이용하여 문제 상황 검토
Wedge 각도와 Rotation 각도에 따른 Flexion 이나 Extension 각도
계산
상단부는 고정되고 하단부가 회전하는 것을 기준으로 함
두 가지 자르는 방식에 대해서 검토 (Closing wedge 방식 기준 )
- Case 1 : 문제 미발생 / Case 2 : 문제 발생
Movement Research Lab. SNU
Wedge
Rotation
Wedge
Rotation
Wedge
Rotation10° 20° 30° 40°
10° ? ? ? ?
20° ? ? ? ?
30° ? ? ? ?
40° ? ? ? ?
[Case 1] [Case 2]
4/10
Simplification (2/5)Application 제작 ( 이경호 )
Input : wedge, rotation
각도
Output : flexion/exten-
sion
각도
사용 방법 Default 는 close wedge
이고
open wedge 는 “ Cut Up-
per Bone” check
Slider bar 이용하여
wedge, rotation 각도 조정
Movement Research Lab. SNU
5/10
Simplification (3/5)
Movement Research Lab. SNU
[Case 1] [Case 2]
6/10
Simplification (4/5)Close wedge case Table
3D Angle : 아래 뼈가 향하는 벡터와 y 축 벡터 간의 각도
XY Plane : 아래 뼈의 벡터를 XY plane 에 프로젝션 후 y 축 벡터와의
각도
YZ Plane : 아래 뼈의 벡터를 YZ plane 에 프로젝션 후 y 축 벡터와의
각도
Movement Research Lab. SNU
5 10 15 20 25 30 35 40 45
5 0.435641 0.87046 1.303634 1.734345 2.161778 2.585126 3.003587 3.416368 3.822688
10 0.867974 1.734345 2.597513 3.455882 4.307863 5.151876 5.986352 6.809735 7.620486
15 1.293712 2.585126 3.871945 5.151876 6.422632 7.681931 8.927505 10.15709 11.36845
20 1.709622 3.416368 5.117364 6.809735 8.490603 10.15709 11.80633 13.43543 15.04152
25 2.112541 4.221776 6.324396 8.417085 10.49651 12.55934 14.60221 16.62174 18.61454
30 2.499405 4.995238 7.483919 9.961851 12.42541 14.87094 17.29476 19.6931 22.06219
35 2.867271 5.730876 8.587132 11.43233 14.26273 17.07452 19.86383 22.62671 25.35912
40 3.213339 6.423084 9.625618 12.81729 15.9944 19.15316 22.28969 25.40001 28.48
45 3.534973 7.066574 10.59141 14.10604 17.60697 21.09058 24.55317 27.99089 31.39971
아래 뼈 회전
윗 뼈 기울기
3D Vector 기울기
7/10
Simplification (5/5)
Movement Research Lab. SNU
5 10 15 20 25 30 35 40 45
5 0.018931 0.075585 0.169551 0.300143 0.466408 0.667126 0.900819 1.165759 1.459975
10 0.037289 0.148924 0.334204 0.591957 0.920533 1.317796 1.781118 2.307371 2.892924
15 0.054521 0.217834 0.489181 0.867277 1.350268 1.935687 2.620395 3.400524 4.271417
20 0.070104 0.280254 0.629945 1.118279 1.743876 2.504759 3.39821 4.420606 5.567245
25 0.083566 0.334306 0.752312 1.337647 2.090193 3.009455 4.0943 5.342643 6.751098
30 0.094499 0.378348 0.852574 1.518762 2.37887 3.434949 4.68877 6.141345 7.792346
35 0.102568 0.411026 0.927602 1.655889 2.600643 3.767481 5.162434 6.791332 8.658999
40 0.107527 0.431313 0.974956 1.744372 2.747645 3.994785 5.497306 7.267593 9.317944
45 0.109222 0.438549 0.992973 1.780821 2.813739 4.106605 5.67731 7.54628 9.73561
윗 뼈 기울기
아래 뼈 회전XY 평면에서의 기울기
5 10 15 20 25 30 35 40 45
5 0.43523 0.867173 1.292569 1.708207 2.110958 2.497788 2.865791 3.212205 3.534432
10 0.867173 1.727947 2.575982 3.405049 4.209084 4.982236 5.718911 6.413803 7.061931
15 1.292564 2.575957 3.841105 5.079125 6.281402 7.43967 8.546062 9.593156 10.574
20 1.708185 3.404908 5.078851 6.718981 8.314669 9.855784 11.33277 12.73667 14.05915
25 2.11089 4.208614 6.280209 8.313106 10.29529 12.21542 14.06293 15.82804 17.50173
30 2.497622 4.981033 7.436286 9.849944 12.20929 14.50247 16.71861 18.84783 20.88121
35 2.865442 5.716312 8.53836 11.31796 14.04235 16.69985 19.27995 21.77333 24.1719
40 3.211547 6.408826 9.577939 12.7057 15.77994 18.7897 21.72539 24.57885 27.34333
45 3.533294 7.053227 10.54684 14.00194 17.40744 20.75357 24.03208 27.23631 30.36119
아래 뼈 회전
윗 뼈 기울기
YZ 평면에서의 기울기
8/10
ButCylinder model 로는 실제 상황을 설명하기에 한계가 있음
Femur 단면이 원형이 아님 Open wedge 에서도 문제 발생
Femur 자체의 flexion 이 고려되어야 함 또 다른 요인
실제 뼈와 수술 방식을 기반으로 정확하게 검토하는 것이 필요함
Movement Research Lab. SNU
Wedge
Rotation
9/10
Research Plan3D femur model 을 기반으로
FDO/FVDO 수술법을 적용하여 확인 3D femur reconstruction ( 박노열 연구 결과 )
3D femur geometry transformation
: wedge 제거 및 rotation 적용 후의
새로운 3D femur model 생성
Transformation 전 / 후 3D femur model 비교
통한
distal fragment 의 flexion 또는 extension
확인
우선 Basis femur 1 개를 선정하여 practical
guideline 생성에 집중하고 추후 연구 확장Movement Research Lab. SNU
10/10
Consideration (1/2)
Movement Research Lab. SNU
Reference coordination 설정 어려움
: Clinical measurements 관련 지표 활용
검토 Bicondylar femoral axis
Femoral neck axis
Center of Head
Center of Neck
Center of Shaft
11/10
Consideration (2/2)
Movement Research Lab. SNU
FDO/FVDO 상세 가이드 필요 자르는 방식 및 위치에 따라 distal fragment 의
flexion/extension 달라질 수 있음
3D femur geometry transformation 및
Reference coordination 설정을 위해
상세한 수술 방법 알아야 함
대표적인 몇 가지 Case 들을 가지고 guideline
설정하는 방안도 검토 가능
Thank you