• 제목/요약/키워드: 구조 손상 해석

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서로 다른 형태의 임플란트의 식립토크가 골에 미치는 열변화에 관한 연구 (Analysis of thermal changes in bone by various insertion torques with different implant designs)

  • 김민호;여인성;김성훈;한중석;이재봉;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.168-176
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    • 2011
  • 연구 목적: 임플란트 식립시에 발생할 수 있는 열변화는 임플란트의 실패를 초래할 수 있다. 식립토크에 따른 열변화 양상을 파악함으로 임플란트의 형태에 따른 차이점과 적절한 식립토크가 어떤 것인지 파악하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 실험재료로는 두께 15 - 20 mm의 소 견갑골을 가로 35 mm, 세로 40 - 50 mm 크기가 되도록 골편으로 자르고 이중에 피질골의 두께가 2 - 3 mm 되는 표본을 선정한 후 표본의 반을 $36.5^{\circ}C$ 수조에 실온 $25^{\circ}C$에 노출 시켜 내부 온도는 평균 $36.5^{\circ}C$, 표면온도 $28^{\circ}C$가 되도록 설계하였다. $4.5{\times}10\;mm$의 외부육각을 가지는 Br${\aa}$nemark 형태의 임플란트와 $4.8{\times}10\;mm$의 Microthread 형태를 지니는 내부연결 형태의 임플란트를 과도한 식립토크로 식립하고 온도 측정은 계측점에서 0.2 mm 이내에 열전대를 위치시켜 기록하였다. 삼차원유한요소 분석은 골의 형태를 가로 4 cm, 세로 4 cm, 높이 2 cm의 직육면체로 가정하고, 직육면체 윗면에서 2 mm까지를 피질골, 그 아랫부분을 해면골이라고 가정하였다. 마찰열은 매식이 종료된 상황에서 골에 남는 cavity 모양을 기초로 경계조건을 부여하였다. CAD 프로그램인 SolidWorks 소프트웨어를 이용하였고, 이를 유한요소 구조해석용 프로그램인 Abaqus 6.9-1로 불러들여 해석하였다. 결과 및 결론: In vitro실험에서 Microthread type의 임플란트가 상대적으로 더 높은 최고점 온도를 보여주고 있으며 이는 임플란트의 형태에 따른 마찰열 발생이 주요 원인으로 보인다. 유한요소분석을 통해 살펴본 결과 Br${\aa}$nemark 형태의 임플란트의 경우 50 Ncm이상에서 Microthread를 가지는 형태의 경우에는 35 Ncm이상에서 Eriksson 등이 보고한 역치를 초과하는 온도가 발생하였다. 이를 통해 볼 때 Microthread type 이 식립토크에 따른 온도 증가가 더 민감함을 알 수 있다. 실험결과를 통해서 서로 다른 형태의 임플란트 식립시에 임플란트의 형태에 따라 적절한 삽입토크를 부여하는 것이 성공적인 임플란트 시술에 중요한 요소 중에 하나임을 알 수 있었다. 특히 Microthread를 갖는 임플란트 형태는 높은 초기고정성을 얻을 수 있다는 장점이 있는 반면 과도한 식립 토크로 인한 열 손상 가능성을 가질 수 있으므로 골량과 골질의 신중한 평가와 적절한 수술기법이 필요할 것으로 생각된다.

생체 외 토끼 모델에서의 탈크에 의해 유발되는 흉막 반응의 편광 민감 광 결맞음 단층촬영 이미징 (Polarization-sensitive Optical Coherence Tomography Imaging of Pleural Reaction Caused by Talc in an ex vivo Rabbit Model)

  • 박정은;;옥철호;김성원;이해영;박은기;정민정;권다영;;안예찬
    • 한국광학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 흉벽은 호흡을 통해 환경 입자의 직접적인 영향을 받는 기관으로 늑골, 흉막층, 늑간근으로 구성되어 있다. 흉벽의 질병을 조기에 진단하고 치료하기 위해서는 흉벽의 세세한 부분을 시각화하는 것이 중요하지만, 흉부 전산화 단층촬영이나 초음파로는 흉막층의 구조를 볼 수 없다. 반면, 고해상도의 광 결맞음 단층촬영법(optical coherence tomography, OCT)은 미세한 재료 중 하나인 탈크에 의한 흉막층의 반응을 관찰하는 데 적합하다. 그러나 빛세기 기반의 광 결맞음 단층촬영법은 흉벽의 세부 구조를 구별할 수 있는 정보를 제공하기에는 부족하여 탈크에 의한 흉벽의 반응과 근육의 변화를 각각 구별할 수 없다. 편광 민감 광 결맞음 단층촬영법(polarization-sensitive OCT, PS-OCT)은 광학적 복굴절을 가진 근육 등의 특정 조직들이 후방산란된 빛의 편광 상태를 변화시킨다는 점을 이용한다. 또한 근필라멘트의 배열과 관련된 근육의 복굴절은 지연 변화를 측정함으로써 근육 상태를 나타낸다. 편광 민감 광 결맞음 단층촬영 영상은 두꺼운 흉벽, 흉벽과 근육 간의 분리, 병변 주위의 위상 지연 측정의 세 가지 주요 관점에서 해석된다. 본 논문에서는 탈크 흉막유착술(pleurodesis)을 시행한 토끼의 흉벽을 편광 민감 광 결맞음 단층촬영법으로 연구하였다. 편광 민감 광 결맞음 단층촬영 영상은 각 층과 근육을 시각화하였다. 그리고 이 시스템은 정상과 손상된 병변의 복굴절 차이를 보여주었다. 또한, 위상 지연 기울기 기반 분석을 통해 편광 민감 광 결맞음 단층촬영 영상 및 조직학적 결과를 뒷받침하였다.

정신분열병의 실험적 모델 (Experimental Models of Schizophrenia)

  • 전진숙
    • 생물정신의학
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    • 제6권2호
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    • pp.153-160
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    • 1999
  • 동물모형은 정신장애의 연구와 치료에 유용한 도구를 제공할 수 있다. 정신장애의 동물모형으로서의 적합성에 대한 평가 기준은 첫째, 유도된 상태의 유사성, 둘째, 행동상의 유사성, 셋째, 공통된 근저의 신경생물학적 기전, 넷째, 임상적으로 효과적인 치료 기술에 의한 역전 등 4가지이다. 저자는 정신분열병의 연구에 유용한 도구로 사용할 수 있는 실험적 모델을 간략히 소개하였다. 정신분열병의 실험적 모델로서는 L-dopa 모델, phenylethylamine 모델, hallucinogen 모델, amphetamine 모델, phencyclidine(이하 PCP) 모델, NE 보상계병소 모델, 망상계자극 모델, 사회격리 모델, 조건화된 회피반응, catalepsy 시험, paw 시험, 자기자극 paradigm, latent inhibition paradigm, blocking paradigm, 경악반사의 prepulse inhibition, 설치류 상호작용, 원숭이의 사회적 행위, 해마손상, 선택적 breeding을 사용한 모델, 고기압 모델, 각성 모델, 감각운동 gating 모델 등이 제시되고 있다. 저자는 이중에서 특히 정신분열병의 실험적 모델로서 face validity, predictive validity, construct validity가 높은 몇 가지 방법에 대해서 중점적으로 설명하였다. 임상경험 및 동물실험에서 PCP 및 ketamine 등 PCP 유사물질은 양성증상 뿐만아니라 음성증상, 파과형, 인지장애군에 좀 더 가까운 비망상형의 정신분열병에도 적용시키기가 좋은 것으로 알려졌다. 임신이나 출생 시 합병증에 의한 해마병소화, 내재적 신경독성에 의한 NE 보상계 병소, 스테로이드 증가에 의한 해마변화 등에 의해서 정신분열병이 유도될 수 있음은 해마병소화 모델이 정신분열병의 실험적 모델로서의 첫번째 기준을 충족시킴을 입증한다. 해마 병소화 후에 정신분열병 환자에서 흔히 볼 수 있는 주의집중력 장애, 공간 및 문맥 정보의 이해결핍, 기억구성, 인식기억, 고전적 조건화, 일반화, 복합적 학습, 상동적 행동, 미신적 행동, 과잉각성, 소멸과 습관형성, 피부전도 실험 등의 이상이 관찰됨은 정신분열병의 실험적 모델로서 두 번째의 기준에 합당한 것이다. 사후 부검한 뇌조직 및 여러 신경영상화 연구에서 해마의 구조적 이상 및 신경전달물질의 수용체 변화가 보고됨은 세 번째 조건을 만족시키는 것이며, 정신분열병의 여러 치료약물을 투여함으로써 상기 변화가 반전됨은 해마병소화 모델이 정신분열병의 실험적 모델로서 타당도가 높음을 시사한다. 정신분열병의 양성증상, 음성증상, 인지장애를 모두 포괄적으로 반영할 수 있는 실험적 모델로서 ketamine 모델과 해마병소화 모델 등이 보다 유용한 도구로 제시될 수 있다. 그러나 현재까지 어떠한 정신분열병의 모형도 정신분열병 전체를 대표할 수 있는 것은 없다. 따라서 동물모형을 사용한 연구의 결과는 매우 조심스럽게 해석되어야 한다. 또한 동물모형을 발전시키고 타당화 시키려는 노력은 인간에서의 현상을 신빙성있게 측정하는 방법을 규명하는 과정과 공동으로 이루어져야 한다.

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초해상 광기록 Ge2Sb2Te5 박막의 고온광물성 연구 (Optical Property of Super-RENS Optical Recording Ge2Sb2Te5 Thin Films at High Temperature)

  • 이학철;최중규;이재흔;변영섭;류장위;김상열;김수경
    • 한국광학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.351-361
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    • 2007
  • 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 광기록 매체인 GST 박막과 보호층인 $ZnS-SiO_2$ 박막 또는 $Al_2O_3$ 박막을 c-Si 기판위에 증착한 뒤 in-situ 타원계를 사용하여 상변화 광기록층인 GST 시료의 타원상수 온도의존성을 실시간으로 측정한 결과 $300^{\circ}C$ 이상의 온도에서 GST의 고온 타원상수는 가열 환경 및 보호층의 종류에 따라 큰 차이를 보여주었다. 가열 환경 및 보호층의 종류에 따라 GST의 고온 타원상수가 달라지는 원인인 $1{\sim}2$시간의 긴 승온시간을 줄이기 위해 Phase-change Random Access Memory(PRAM) 기록기를 사용하였고 수십 ns 이내의 짧은 시간 내에 순간적으로 GST 시료를 가열 및 냉각하였다. GST층이 손상되지 않고 결정화 및 고온 열처리가 되는 PRAM 기록기의 기록모드와 레이저출력 최적조건을 찾았으며 다층박막 구조에서 조사되는 레이저 에너지가 광기록층인 GST에 흡수되는 양과 이웃하는 층으로 전파되는 양을 열확산방정식으로 나타내고 이를 수치해석적으로 풀어 레이저출력과 GST 박막의 최고 온도와의 관계를 구하였다. 지름이 1um 정도인 레이저스폿을 대략 $0.7{\times}1.0mm^2$의 면적내에 촘촘히 기록한 다음 고온 열처리된 GST 시료의 분광타원데이터를 500 um의 빔 크기를 가지는 마이크로스폿 분광타원계를 사용하여 구하고 그 복소굴절률을 결정하였다. In-site 타원계를 사용할 때에 가열 환경 보호층 물질의 영향을 크게 받은 GST의 고온 복소굴절률은 PRAM 기록기를 사용하였을 때에는 가열환경이나 보호층의 종류에 무관하게 안정된 값을 보여주었다 Atomic Force Microscope(AFM)과 Scanning Electron Microscopy(SEM)을 통해 관찰한 GST 다층박막시료의 고온 열처리 전후 표면미시거칠기 변화도 PRAM 기록기를 사용할 때에는 in-situ 타원계를 사용할 때보다 1/10 정도의 크기를 보여주어 PRAM 기록기와 분광타원계를 사용하여 결정한 GST의 고온광학물성의 신뢰성을 확인하여 주었다.

농림어업인의 상병실태 및 건강행태 분석 (Disease, Accident and Health Behavior of in Farmers and Fishermen)

  • 김경란;최정화
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제30권3호
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    • pp.279-292
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    • 2005
  • 본 연구는 2001년도 '국민건강 영양조사'에서 자료를 추출하여 농림어업인과 비농림어업인의 상병실태 및 건강행태를 비교 분석함으로써 건강 안전 연구, 사업 및 정책의 우선순위를 결정하는데 기초 자료를 제공하고자 수행되었다. 2001년도 '국민건강 영양조사' 원자료 분석은 30세 이상에 대하여 직업을 농림어업인군과 나머지 비농림어업인으로 나누어 비교분석하였다. 의사진단 만성질환 유병자율은 농림어업인 72.4%, 비농림어업인 49.8%로 나타났다. 그러나 유병자율을 연령대별로 비교해보면 농림어업인 대 비농림어업인의 비율은 30대 1.10배, 40대 1.30배, 50대 1.14배, 60대 1.08배, 70대 0.99배로 40대와 50대에서 두 그룹간의 차이가 크고 나머지 연령대에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 의사진단 만성질병의 구조를 살펴보면 질환별로 농림어업인과 비농림어업인이 차이가 나는 것을 알 수 있는데 근골격계 질환의 경우 농림어업인이 61.50%, 비농림어업인이 25.13%로 나타나 농림어업인이 2.4배 이상 높았으며, 손상 중독은 농림어업인이 0.89%, 비농림어업인이 0.34%로 2.6배 이상 높은 것으로 나타났다. 농림어업인 중에서 근골격계질환 다음으로 많은 것은 순환기계 20.6%, 소화기계 19.9%, 내분비계 8.5%, 호흡기계 8.0% 순로 나타났다. 의사진단 만성질병을 세부질환별로 분류해보면 농림어업인에게 가장 문제가 되는 근골격계질환의 경우 관절염 > 요통 좌골통 > 신경통 류머티즘 > 디스크 > 관절증 > 골다공증의 순으로 나타났다. 평생 사고중독 경험율은 농림어업인의 경우 18.2%, 비농림어업인은 13.3%였으며, 사고중독 후유증 호소율은 농림어업인(8.1%)이 비농림어업인(3.7%) 보다 2배 이상 높게 나타났고, 농림어업인의 사고 유형의 분포는 골절 탈구 > 삐거나 인대늘어남 > 좌상, 발생원인은 교통운수사고 > 추락미끄러짐, 발생장소는 도로 > 논밭 > 주거 인접지역 순으로 나타났다. 건강하지 못하거나 매우 건강하지 못하게 느끼는 주관적 건강인식 비율은 농림어업인이 비농림어업인에 비해 거의 2배 가까이 건강을 나쁘게 인식하는 것으로 나타났으며, 흡연율과 운동미실천율이 농림어업인이 비농림어업인보다 높게 나타났다. 또한 스트레스 원인으로서 건강과 질병이라는 응답비율이 농림어업인이 비농림어업인에 비해 2.4배 많게 나타났다. 결론적으로 농림어업인은 비농림어업인에 비해 만성질병 유병률이 높게 나타났으며 그 중 근골격계질환이 가장 문제가 되고 있었다. 이는 농작업 특성상 작업자세가 불량하고 장시간 같은 자세로 일하는 시간이 길며 중량물 취급 등 근골격계 부담작업이 많기 때문으로 해석된다. 따라서 농림어업인의 건강증진사업은 일반적인 성인병 예방 중심의 사업이 아니라 농작업 특성을 반영하여 농림어업인에게 특화된 방향으로 전개되어야 할 것으로 생각한다. 이를 위해서는 농림어업인에게 주로 발생하는 질환 및 사고와 농작업과의 관련성을 심층분석하고 건강유해요인을 구명하는 연구가 지속적으로 수행되어야 하며 각각의 건강 유해요인별로 다양한 대책 마련이 필요하다고 하겠다.

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