• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.1036-1045
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• 2023

골격근량과 근력의 점진적인 감소를 특징으로 하는 근감소증은 고령화 인구에서 중요한 문제이다. 본 연구는 콩잎 추출물(Soybean Leaf extracts, SL)의 덱사메타손으로 유도된 근위축에 대한 치료적 가능성을 세포 및 동물 모델에서 조사하였다. 세포 실험 결과, SL은 C2C12 근섬유의 형태, 밀도 및 크기가 보존되어 통계적으로 유의미한 수준으로 덱사메타손에 의해 유발된 근위축을 완화하는 것으로 나타났다. 또한, SL 처리는 주요 근육 위축 조절 인자인 muscle RING-finger protein-1 (MuRF1)과 muscle atrophy F-box (MAFbx)의 발현을 mRNA 및 단백질 수준 모두에서 유의하게 하향 조절하였다. 마우스 모델에서 SL 투여는 특히 덱사메타손으로 인한 체중 감소와 근육 소모를 상쇄하여 비복근과 전경골근의 근육량을 보존하는 것으로 나타났다. 기능적으로도 SL을 투여한 마우스는 악력과 트레드밀 지구력이 향상되어 근육 성능이 개선되었다. 또한 SL은 골격근에서 근위축 관련 단백질인 MAFbx의 발현을 억제하여 덱사메타손 유도 근위축에 대한 보호 역할을 보여주었다. 이러한 연구 결과를 종합해 볼 때 SL은 근감소증과 같은 근육 소모 질환을 개선할 수 있는 유망한 천연 치료제가 될 수 있음을 시사한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권6호
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• pp.515-522
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• 2003

인두는 구강과 식도, 비강과 폐의 중간에서 능동적으로 구강을 통해 섭취되는 음식물과 비강을 통해 흡입되는 공기의 통로역할을 하는 주요한 기관이다. 본 연구는 유한요소기법을 이용한 인두의 3차원 구조의 재구성 과정을 거쳐 인두의 생체역학모델을 구현하였으며, 연하곤란환자의 인두근육의 주요부분에 대한 구조적 변형특성을 3가지로 분류하여 유한요소기법을 이용하여 인두내의 압력에 대한 형상의 변형을 관찰 후 최적화 과정을 거쳐 각 부분에서의 추정 압력 구배를 측정하여 연하과정에서 내부에 생성되는 압력의 연속적인 압력분포를 추정하였다. CT에 의한 인두의 변형 형상을 추정하여 임의 압력에 의한 인두구조의 변형 형상을 유한요소 해석에 의해 계산한 후 비교하여 실제 인두강 내에 형성되는 압력을 추정하였다. 재료적 특성은 인두의 기능이상 시 근조직경화가 발생, 즉 stiffness 가 증가하는 것으로 가정하여 응력-변형률 관계에 있어서 각각 $25\%,\;50\%,\;75\%$씩 증가시켜 분석하였다. 이러한 인두의 생체역학모델은 인두기능장애를 가진 환자의 치료 계획 수립에 도움이 되는 유용한 자료를 제공 할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제26권4호
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• pp.806-813
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• 2013

본 연구는 짚신나물 열수 추출물의 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 측정하고, 분화된 근육세포에서 glucose 이용과 인슐린 신호전달에 미치는 영향을 분석하였다. 짚신나물 열수 추출물($10mg/m{\ell}$)은 ${\alpha}$-glucosidase 활성을 67% 저해하였으며, 같은 농도의 양성대조구인 acarbose(63%)와 유사한 저해 효과를 보였다. 짚신나물 열수 추출물이 ${\alpha}$-glucosidase에 의한 단당류 생성을 저해함으로 식사 후 혈당이 급격히 상승하는 것을 억제하는데 효과적인 소재로 이용 가능성을 확인하였다. 또한 근육세포에서 인슐린 저항성을 유발하기 위해 지방산(1 mM, palmitic acid)를 처리하였고, glucose의 세포내 유입이 감소되는 것을 확인하였다. 지방산 처리 세포 모델에서 짚신나물 열수 추출물($10{\mu}g/m{\ell}$)은 glucose 이용을 유의적으로 회복시켜 주었다. Normal 상태의 배양조건에서 근육세포의 포도당 이용능은 짚신나물 열수 추출물($100{\mu}g/m{\ell}$) 처리에 의해 유의적으로 증가하였다. 근육세포 내로 glucose 유입은 운반 단백질인 Glut4를 통해 이루어지며, 이것은 인슐린이 신호전달을 통해 조절한다. 짚신나물 열수 추출물의 세포 내 glucose 이용 증가 효과는 인슐린 신호전달 관련 분자인 Akt 유전자와 단백질 발현을 증가시킨 것과 관련되는 것으로 추정된다. 결론적으로, 짚신나물 열수 추출물은 소화기관에서의 탄수화물 흡수 저해와 근육세포 내 glucose 이용 증가를 통해 혈당 조절 및 당 대사 개선에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 확인하였다.

• 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.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권4호
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• pp.317-329
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• 2002

배 경: 종양은 우리나라뿐만 아니라 선전 국가에서도 주요 사망 원인의 하나로, 새로운 치료법의 개발이 절실히 요구된다. 최근 면역종양학의 발전으로 면역강화요법에 의한 종양의 면역치료에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 본 연구는 Lewis 폐암 마우스 모델을 대상으로 원충의 일종인 톡소포자충 (Toxoplasma gondii)에 의한 비특이적 면역증강요법에 의한 폐암의 성장 및 전이 억제 효과를 평가하고자 시행하였다. 방 법: C57BL/6 마우스 톡소포자충 충체 (마우스당 5개의 씨스트를 복강내로 주사) 혹은 Lewis폐암세포 (마우스당 $1{\times}10^6$씩 대퇴근육에 주사)를 여러 조합으로 처치하여 각 군별 생존기간, 주사부위 근육의 종양크기, 근육 및 폐장의 조직병리 소견을 조사하였다. 또한 각 군별 마우스를 톡소포자충 항원(마우스당 $50{\mu}g$)혹은 lymphokine(마우스당 0.5ml)으로 추가 면역한 다음 항암 및 항전이 효과를 비교하였다. 결 과: 톡소포자충 충제만을 감염시킨 마우스는 실험기간중 한 마리도 죽지 않았으나, 폐암세포만을 주입한 마우스(폐암대조군)의 평균 생존기간은 $29.1{\pm}4.4$일이었다. 톡소포자충 감염 후 2주에 폐암세포를 주입한 마우스 (전감염대조군), 충체와 폐암세포를 동시에 주입한 마우스 (동시감염대조군) 및 폐암세포 주입 후 충체를 감염시킨 마우스(후감염대조군)의 생존기간은 각각 $32.4{\pm}3.3$일 $30.9{\pm}5.0$일 및 $34.9{\pm}2.9$일로 폐암대조군에 비하여 모두 유의하게 증가하였으며(0.0001

• 대한인간공학회지
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• 제27권2호
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• pp.1-7
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• 2008

This study quantified 7 trunk muscles' physiological cross-sectional areas (PCSAs) and developed prediction equations for the physiological cross-sectional area as a function of anthropometic variables for Korean people. Nine females and nine males were participated in the magnetic resonance imaging (MRI) scans approximately from S1 through T8. Muscle fiber angle corrected cross-sectional areas (anatomical cross sectional areas: ACSAs) were recorded at each vertebral level and maximum value of ACSAs were determined as physiological cross sectional area (PCSA). There was a significant gender difference in PCSAs of all muscles (p<0.05). Stepwise linear regression techniques using anthropometric measures (e.g., height, weight, trunk depths and widths) as independent variables were conducted to develop prediction equations for the PCSA for each muscle. For males, six muscles' significant prediction equations (p<0.05) were developed except quadratus lumborum. For females, three prediction equations were developed for psoas, quadratus lumborum, and erector spinae muscles (p<0.05).

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.913-920
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• 2012

단층촬영 영상정보를 이용하여 근육, 연부조직 및 골 구조 등을 포함한 발의 상세한 유한요소해석모델을 개발하여 보행과정을 모사하였고, 발과 직접 접촉하는 신발밑창 형상의 고려 여부에 따른 보행 중의 발바닥 압력의 변화를 비선형 접촉해석으로 계산하였다. 해석결과 직립 정지상태나 보행 중에는 공통으로 뒤꿈치가 지면에 닿을 때 압력집중이 가장 높았으며, 편평한 밑창보다 발바닥 곡면과 같은 밑창을 사용한 보행해석에서 뒤꿈치의 압력집중이 덜하고 접촉면이 더 넓었다. 이러한 보행모델 및 해석은 발바닥의 압력집중에 취약한 당뇨병 환자 전용 의료보조신발(압력을 넓게 분포시켜 집중의 강도를 낮출 수 있는) 개발의 수단으로 활용될 수 있음을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.958-961
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• 2019

Convolutional neural network(CNN)의 등장으로 얼굴 표현 인식 연구는 많은 발전을 이루었다. 그러나, 기존의 CNN 접근법은 미리 학습된 훈련모델에서 Multiple-level 의 의미적 맥락을 포함하지 않는 Attention-embedded 문제가 발생한다. 사람의 얼굴 감정은 다양한 근육의 움직임과 결합에 기초하여 관찰되며, CNN 에서 딥 레이어의 산출물로 나온 특징들의 결합은 많은 서브샘플링 단계를 통해서 class 구별와 같은 의미 정보의 손실이 일어나기 때문에 전이 학습을 통한 올바른 훈련 모델 생성이 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 본 논문은 Backbone 네트워크의 Multi-level 특성에서 Channel-wise Attention 통합 및 의미 정보를 포함하여 높은 인식 성능을 달성하는 Densely Backwarnd Attention(DBA) CNN 방법을 제안한다. 제안하는 기법은 High-level 기능에서 채널 간 시멘틱 정보를 활용하여 세분화된 시멘틱 정보를 Low-level 버전에서 다시 재조정한다. 그런 다음, 중요한 얼굴 표정의 묘사를 분명하게 포함시키기 위해서 multi-level 데이터를 통합하는 단계를 추가로 실행한다. 실험을 통해, 제안된 접근방법이 정확도 79.37%를 달성 하여 제안 기술이 효율성이 있음을 증명하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권6호
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• pp.650-657
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• 2013

This study uses a muscle activation sensor and elbow joint model to develop an estimation algorithm for human elbow joint torque for use in a human-robot interface. A modular-type MVS (Muscle Volume Sensor) and calibration algorithm are developed to measure the muscle activation signal, which is represented through the normalization of the calibrated signal of the MVS. A Hill-type model is applied to the muscle activation signal and the kinematic model of the muscle can be used to estimate the joint torques. Experiments were performed to evaluate the performance of the proposed algorithm by isotonic contraction motion using the KIN-COM$^{(R)}$ equipment at 5, 10, and 15Nm. The algorithm and its feasibility for use as a human-robot interface are verified by comparing the joint load condition and the torque estimated by the algorithm.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제27권3호
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• pp.266-274
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• 2000

진단이나 인체 모델의 형성에 있어서 필수적인 의료 영상의 분할(Segmentation)은 정확성을 얻기 위해 대부분 수작업에 의해 수행되고 있다. 하지만 수작업은 많은 시간이 소비되며, 같은 영역을 재분할했을 때 동일한 결과를 얻기가 어렵다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 사용하기 편리하면서 수작업의 정확성을 유지할 수 있는 반자동화된 영상 분할방법을 제안한다. 제안된 방법은 먼저 사용자로부터 분할하고자 하는 영역의 경계에 해당하는 제어점을 몇 개 입력받고 제어점들간의 최소 비용 경로를 연결하여 외곽선을 획득하는 Live-wire를 수행한다. 하지만 Live-wire는 톱날 모양의 외곽선을 형성하거나 영역의 침식을 발생시키므로, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 획득된 분할 영역의 외곽선을 재설정시킨 후 이것을 장벽으로 사용하여 SRG(Seeded Region Growing)을 수행하였다. 제안된 User-steered balloon방법은 Live-wire의 문제점을 해결할 뿐만 아니라, SRG가 성장시 새어나가는(Leakage) 문제점도 해결할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 방법을 가지고 Visible Human의 다리 근육에 대한 분할을 수행하여 제안된 방법을 검증하였다.