guide line for unexpected flexion or extension

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

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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


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


5/10

Simplification (3/5)


[Case 1] [Case 2]

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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


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)


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


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)


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)


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

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