유한요소법 기반 개방형 고위경골 절골술 시 골절 유형에 따른 경골의 생체역학적 거동 분석 = Biomechanical Behavior Analysis of Tibia According to Types of Fractures in Opening Wedge High Tibial Osteotomy Based on Finite Element Method

국문 초록 (Abstract)

개방형 고위경골 절골술은 환자의 내반 변형이 동반된 슬관절의 내측 구획 관절염의 치료로 널리 사용되고 있다. 관절염으로 고통받는 환자의 인공 관절 치환술을 지연시킬 수 있고 내측 구획의 섬유 연골 재생에 좋은 치료법이다. 그러나 해당 수술법을 행할 시에 형성하는 경첩 부분에서 골절이 발생하여 골이식이 필요해질 수 있는데 이에 관한 연구는 미미하다. 그렇기에 본 연구에서는 내측 개방형 고위경골 절골술을 행할 때 발생할 수 있는 경첩 골절의 형상에 따라 경골에 작용하는 응력 변화를 분석하였다. 결과적으로 모든 골절 모델에서 피질골과 해면골에 작용하는 von Mises 등가 응력의 최댓값과 평균값이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 절골선 상방으로 골절된 모델보다 하방으로 골절된 모델에서 해면골에 작용하는 응력이 높게 측정된 것을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Opening wedge high tibial osteotomy is widely used to treat medial compartment arthritis of the knee joint with varus deformity in patients. It can delay artificial joint replacement in patients suffering from arthritis and is a good treatment for fibrocartilage regeneration of the medial compartment. However, fractures may occur in the hinge part formed when performing the osteotomy, and bone grafting may be required; however, research on this is insignificant. Therefore, in this study, the change in the stress acting on the tibia was analyzed according to the shape of the fracture that might occur during opening wedge high tibial osteotomy. Consequently, the maximum and average values of the von Mises equivalent stress acting on cortical and cancellous bones were confirmed to increase in all fracture models. In addition, the stress acting on the cancellous bones was measured higher in the model with a fracture below the inclination angle than in the model with a fracture above the inclination angle.