Evaluation of Joint Load as Pre-Operative Traction in Fracture Reduction Surgeries of Femur and Tibia

Q: 이 논문에서 정의한 견인 로봇이란 무엇인가?

골절 정복 수술 과정에서 골절된 뼈를 정상적인 위치로 정렬하기 위해, 골절 부위에 필요한 견인력을 정확하게 가하고 이를 일정하게 유지하도록 설계된 정밀 로봇 시스템을 의미한다.

Q: 견인 로봇을 이용한 골절정복 시 BMI 변화가 관절 부하에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, BMI가 증가함에 따라 고관절, 슬관절, 서혜부의 관절 부하는 전반적으로 감소하는 경향을 보였다. 다만 골절부 부하의 경우 하퇴 모델에서는 BMI와 비례하여 증가하였으나, 대퇴 모델에서는 반비례하는 특성을 나타냈다.

배태수; 조병찬; 한재웅

doi:10.7736/KSPE.2019.36.10.983

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자료유형: 학술저널

저자정보: 배태수 (중원대학교) 조병찬 (중원대학교) 한재웅 (고려대학교)

저널정보: Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Vol.36 No.10

발행연도: 2019.10

수록면: 983 - 988 (6page)

DOI: 10.7736/KSPE.2019.36.10.983

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Safe pre-operative traction applied and maintained to the fractured site in fracture reduction surgery is crucial. However, existing traction techniques performed by clinicians or manual traction devices are not elaborate and have no traction force information considering differences in patients’ bodies. The purpose of this study was to evaluate joint loads of fractured sites as pre-operative traction forces considering body mass index (BMI) during fracture reduction surgeries using a robotassisted device. We developed a lower-extremity dummy model to measure joint loads at hip, knee, ankle, and fractured sites. In 240 cases, four BMI types, six traction forces and two fractured sites were used. Results showed that joint load on major joints decreased as BMI increased. Additionally, joint load increased proportionally in the fractured tibia, but showed inverse tendency in the fractured femur. Control errors of up to 20% in repetitive control and approximately 30% in random control were measured, in comparison to estimated joint loads. Control error increased as traction force decreased. It is possible that applicability of robot systems to safe and precise surgical assistance can be validated. More precise traction control and real-time traction load monitoring technology will enable replacement of traction techniques in the near future.

#Fracture reduction (골절정복) #Traction force (견인력) #Joint load (관절부하) #Traction robot (견인 로봇)

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