• Title/Summary/Keyword: 근육모델

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인체 족부 근골격계 상세 유한요소모델링을 통한 족저압 해석 (Pressure Analysis of the Plantar Musculoskeletal Fascia Using a Fine Finite-Element Model)

  • 전성모;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1237-1242
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    • 2011
  • 족저부의 압력 분포를 해석하기 위하여 인체에 근접한 족부 상세 해석용 모델을 개발하였다. 이 상세 해석용 모델은 족부의 단층촬영 영상(CT scan image)으로부터 밀도 차이에 따라서 골격부와 피부 및 피하조직을 각각 3D CAD 모델로 변환한 후에 결합하여 구성하였며, 근육과 뼈, 피부 모두를 반영한 3D 족부 유한요소해석 모델로 개발하였다. 개발된 3D 족부 유한요소모델에 대하여 NASTRAN의 접촉해석을 수행하여 족저압의 분포를 계산하였으며, 이러한 결과는 균일분포압력을 작용시키는 당뇨병 환자용 신발 설계의 기초 자료로 활용될 수 있다.

새로운 치료 방법 접근을 위한 C26 선암세포 기반의 Cancer Cachexia 동물모델 수립 (Model for Cancer Cachexia using C26 Adenocarcinoma-Induced Wasting Syndrome for Newer Therapeutic Approach)

  • 강은아;박종민;한영민;홍성표;조주영;유인경;오지영;함기백
    • Journal of Digestive Cancer Reports
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    • 제5권2호
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    • pp.97-104
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    • 2017
  • Cancer cachexia는 지방조직과 근육계 조직의 손실에 따른 체중의 현격한 감소를 특징으로 하고 있어 궁극적으로는 암 치료제에 대한 반응을 낮출 뿐만 아니라, 삶의 양은 물론 질도 낮추게 되는 시급히 해결되어야 하는 미충족 의료수요 중의 하나이다. 아직까지 임상에서는 수많은 노략에도 불구하고 일부 완화시킬 수 있는 약제가 있기는 하나, 전반적으로 해결이 가능한 약제나 치료 방법이 아직은 없는 실정이다. 그러므로 이를 해결할 수 있는 방법으로 동물모델이 필요한 질환이라 하겠다. 이러한 배경하에 연구자 등은 우선 동물모델을 수립하고 이를 기반으로 적절한 치료제를 개발하기 목적으로 본 연구에서는 C26 대장 선암 세포를 이용한 Cancer cachexia 동물모델을 수립하여 이 모델에서의 변화를 소개함으로써 향후 더 진보된 치료제 개발이나 병태생리를 연구하는데 도움을 주고자 본 연구를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. C26 adenocarcinoma를 대퇴부 주입 후 시간 경과에 따라 몸무게의 변화가 현저하여 2주 이후에 유의한 몸무게의 감소, 식욕부진, 활동감소가 관찰되었고, 이때의 혈청 Cytokine 및 이를 조절하는 여러가지 전사인자의 변화가 선행되었고, 현저한 근육계의 근감소가 관찰되었으며, 실험동물은 3주에 40%가 사망하는 변화를 보였다. 연구자 등은 본 동물모델은 향후 새로운 치료약제 개발이나 Cancer cachexia 병태생리 연구에 매우 도움이 되는 수립하기 간편하며, 기저 분자생물학적 변화를 관찰할 수 있는 우수한 Cancer cachexia 모델이라 결론지을 수 있었다.

새로운 치료 방법 접근을 위한 C26 선암세포 기반의 Cancer Cachexia 동물모델 수립 (Model for Cancer Cachexia using C26 Adenocarcinoma-Induced Wasting Syndrome for Newer Therapeutic Approach)

  • 강은아;박종민;한영민;홍성표;조주영;유인경;오지영;함기백
    • Journal of Digestive Cancer Research
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    • 제5권2호
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    • pp.97-104
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    • 2017
  • Cancer cachexia는 지방조직과 근육계 조직의 손실에 따른 체중의 현격한 감소를 특징으로 하고 있어 궁극적으로는 암 치료제에 대한 반응을 낮출 뿐만 아니라, 삶의 양은 물론 질도 낮추게 되는 시급히 해결되어야 하는 미충족 의료수요중의 하나이다. 아직까지 임상에서는 수많은 노략에도 불구하고 일부 완화시킬 수 있는 약제가 있기는 하나, 전반적으로 해결이 가능한 약제나 치료 방법이 아직은 없는 실정이다. 그러므로 이를 해결할 수 있는 방법으로 동물모델이 필요한 질환이라 하겠다. 이러한 배경하에 연구자 등은 우선 동물모델을 수립하고 이를 기반으로 적절한 치료제를 개발하기 목적으로 본 연구에서는 C26 대장 선암 세포를 이용한 Cancer cachexia 동물모델을 수립하여 이 모델에서의 변화를 소개함으로써 향후 더 진보된 치료제 개발이나 병태생리를 연구하는데 도움을 주고자 본 연구를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. C26 adenocarcinoma를 대퇴부 주입 후 시간 경과에 따라 몸무게의 변화가 현저하여 2주 이후에 유의한 몸무게의 감소, 식욕부진, 활동감소가 관찰되었고, 이때의 혈청 Cytokine 및 이를 조절하는 여러가지 전사인자의 변화가 선행되었고, 현저한 근육계의 근감소가 관찰되었으며, 실험동물은 3주에 40%가 사망하는 변화를 보였다. 연구자 등은 본 동물모델은 향후 새로운 치료약제 개발이나 Cancer cachexia 병태생리 연구에 매우 도움이 되는 수립하기 간편하며, 기저 분자생물학적 변화를 관찰할 수 있는 우수한 Cancer cachexia 모델이라 결론지을 수 있었다.

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MPEG-4 FAP 기반 세분화된 얼굴 근육 모델 구현 (Subdivided Facial Muscle Modeling based on MPEG-4 EAP)

  • 이인서;박운기;전병우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.631-634
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    • 2000
  • In this paper, we propose a method for implementing a system for decoding the parameter data based on Facial Animation Parameter (FAP) developed by MPEG-4 Synthetic/Natural Hybrid Coding (SNHC) subcommittee. The data is displayed according to FAP with human mucle model animation engine. Proposed model has the basic properties of the human skin specified by be energy funtional for realistic facial animation.

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인체 경추부의 해석 모델 개발 (Development of Analytical Model of Human Cervical Spine)

  • 최형연;이태희;엄홍원;황민철;강승백
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.311-320
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    • 1997
  • 사회가 발달함에 따라 교통사고 등에 의한 외상 환자는 20 -30 년전에 비해 기하급수적으로 증가 하고 있으며 그러한 외상 중에 경추부 상해의 빈도는 매우 높다. 경추부 상해 원인을 규명하기 위한 임상학적 시도는 한계성을 지니고 있다. 본 논문에서는 실제 경추부 형상을 바탕으로 근육과 인대 등 을 비선형 스프링, 댐퍼 등으로 수치 모델링하여 후면 충돌시 경추부의 거동과 경추부에 미치는 상해를 구현하였다. 이를 이용하여 편타성 상해와 에어백으로 인한 경추부 골절의 생리학적 원인을 분석하고 자 한다.

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해수순치에 의한 틸라피아의 담수어취 제거에 관한 모델 시험 (Model Test on the Loss of Experimental Fishy Odor in Tilapia, Oreochromis niloticus, by Sea Water Acclimation)

  • 윤호동;서상복;김영숙;이종호
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.431-437
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    • 1996
  • 담수에서 양식한 틸라피아를 해수에 순치하면서 pyrrolidine과 piperidine을 지표물질로 사용하여 담수어 특유의 냄새 성분에 대한 제거 효과를 측정하였다. 틸라피아의 마쇄육에 첨가한 아민의 회수율은 각각 $88\%$$90\%$이었으며, 틸라피아를 100ppm의 아민 용액에 30분간 노출시킨 후, 하루에 $5\%_{\circ}$씩 염도를 증가시켜 해수에 순치하였을 때, 4일 후에는 근육이나 표피에서 아민이 제거되었다. 담수 중에서의 아민의 제거효과를 보면 72시간 경과한 후에, 근육에 흡착된 pyrrolidine과 piperidine은 각각 $73.4\%$$83.7\%$가 제거되었고, 표피에 홉착된 것은 각각 $93.6\%$$90.6\%$가 제거되었다. 해수 중에서 72시간 후에 제거되는 pyrrolidine과 piperidine의 양은 근육에서 각각 $66.2\%$$73.6\%$이었고, 표피에서는 각각 $90.1\%$$87.7\%$이었다. 담수 중에서 24시간이 경과한 후에 제거되는 pyrrolidine과 piperidine의 속도상수 $(h-^{-1})$는 근육에서 각각 0.0231과 0.0333이었고, 표피에서 각각 0.0652와 0.0413이었다. 해수 중에서 24시간 후에 제거되는 pyrrolidine과 piperidine의 속도상수 $(h-^{-1})$는 근육에서 각각 0.0313과 0.0354, 표피에서는 각각 0.0674와 0.0549이었다.

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고지방식이 유도 비만 마우스에서 아연 보충이 골격 근육의 아연 수송체 ZIP7 수준과 혈당 조절에 미치는 영향 (Dietary zinc supplementation in high-fat diet-induced obese mice: Effects on the skeletal muscle ZIP7 expression and blood glucose regulation)

  • 주치앤징;정자용
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권6호
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    • pp.594-602
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    • 2021
  • 본 연구는 고지방식이로 유도한 비만 동물모델에서 아연의 식이를 통한 보충 급여가 혈당 조절과 골격 근육의 ZIP7의 작용에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 고지방식이를 공급한 HF군은 정상 대조군에 비하여 단위 체중당 골격 근육 무게가 유의하게 감소하였으며, 혈당은 유의적으로 증가하였다. 고지방식이와 함께 아연을 보충 공급한 HF+Zn군은 아연을 보충하지 않은 HF군과 비교하여, 공복 혈당과 경구 포도당 부하 후 혈당 증가 면적이 유의하게 감소하였다. 또한, HF+Zn군은 HF군에 비해 골격 근육의 ZIP7 단백질 수준이 유의하게 증가하였으며, AKT 활성과 GLUT4 단백질 수준도 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 아연 보충은 비만으로 인한 고혈당 증세를 완화하는 효과를 나타내며, 이는 골격 근육에서의 ZIP7 아연 수송체에 의한 당 대사 조절과 관련이 있을 것으로 생각된다.

근골격 모델과 참조 모션을 이용한 이족보행 강화학습 (Reinforcement Learning of Bipedal Walking with Musculoskeletal Models and Reference Motions)

  • 전지웅;권태수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.23-29
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    • 2023
  • 본 논문은 강화학습을 통해 이족보행에 대한 모션 캡처를 통해 참조 모션의 데이터들을 기반으로 근골격 캐릭터의 시뮬레이션을 적은 비용으로 높은 품질의 결과를 얻을 방법을 소개한다. 우리는 참조 모션 데이터를 캐릭터 모델이 수행할 수 있게끔 재설정을 한 후, 강화학습을 통해 해당 모션을 학습하도록 훈련시킨다. 참조 모션 모방과 근육에 대한 최소한의 메타볼릭 에너지를 결합하여 원하는 방향으로 근골격 모델이 이족보행을 수행하게끔 학습한다. 이러한 방법으로 근골격 모델은 기존의 수동으로 설계된 컨트롤러보다 적은 비용으로 학습할 수 있으며 높은 품질의 이족보행을 수행할 수 있게 된다.

의료 영상을 이용한 영상 분할 알고리듬 연구

  • 호동수;이형구;김성현;김도일;서태석;최보영;이진희
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.77-77
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    • 2003
  • CT와 MRI의 단면 영상을 대상으로 영상분할 (Image segmentation)과 Image registration방법을 이용하여 인체 모델을 개발 하고자 한다. 우선 인체의 Head와 Neck부분의 CT와 MR 영상을 얻어 뼈, 근육, 인대, 그리고 그 밖의 장기의 해부학적 영상 특징을 분석하였다. 인체의 Head와 Neck 부분에 대한 CT와 MR 영상에 대해 각 부위별로 ROI(region-of-interrest)를 설정하였고, 각 volxel 마다 3차원 좌표를 계산할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 특히 각 해부학적 영상에서 부위별로 CT 번호를 분석하고, pulse sequence에 따른 MRI 영상의 부위별 특정을 분석하였다. 이 분석한 자료를 바탕으로 영상 분할을 하였다. 영상 분할전에 각종 잡음(noise) 제거 및 영상 분할을 효과적으로 처리하기 위해 기본적인 영상처리 (filtering)를 구현하였고, 대조도(contrast) 및 밝기(brightness)를 조절할 수 있게 프로그램을 구현하였다. 영상 분할 방법 중 선(line) 및 에지(edge) 의 검출 방법, 문턱치화(threshold) 방법, 영역확대(region growing) 방법으로 영상 분할을 해봄으로써 우리의 인체 모델링 개발에 가장 적합한 영상 분할 알고리듬 방법을 찾도록 시도하였다. 결과적으로 말하면, 한가지 방법의 알고리듬을 쓰는 것보다는 인체의 부위에 따라 두 가지 이상의 알고리듬 방법을 쓰는 것이 원하고자 하는 부위를 영상 분할하는데 더 효과적이다는 것을 알게 되었다. 우리의 연구 과제에서는 영역확대(region growing) 방법과 문턱치화 방법, 모드법(피크니스, 밸리)의 알고리듬을 이용하여 영상 분할을 한 결과 우리가 얻고자 하는 인체 부위별 중 근육과 뼈를 구별하는데는 별 무리가 없었으나, 인대 및 기타 장기를 구별하는데는 어려움을 겪게 되었다. 이후에 좀더 알고리듬을 연구하여 이번 연구에서 구별하기 어려운 장기 부분도 구별 할 수 있도록 노력하겠다.

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기능적 전기자극에 의한 근육피로의 특성을 표현하는 근육 모델 (Musculotendon Model to Represent Characteristics of Muscle Fatigue due to Functional Electrical Stimulation)

  • 임종광;남문현
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권8호
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    • pp.1046-1053
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    • 1999
  • The musculotendon model is presented to show the declines in muscle force and shortening velocity during muscle fatigue due to the repeated functional electrical stimulation (FES). It consists of the nonlinear activation and contraction dynamics including physiological concepts of muscle fatigue. The activation dynamics represents $Ca^{2+}$ binding and unbinding mechanism with troponins of cross-bridges in sarcoplasm. It has the constant binding rate or activation time constant and two step nonlinear unbinding rate or inactivation time constant. The contraction dynamics is the modified Hill type model to represent muscle force - length and muscle force - velocity relations. A muscle fatigue profile as a function of the intracellular acidification, pH is applied into the contraction dynamics to represent the force decline. The computer simulation shows that muscle force and shortening velocity decline in stimulation time. And we validate the model. The model can predicts the proper muscle force without changing its parameters even when existing the estimation errors of the optimal fiber length. The change in the estimate of the optimal fiber length has an effect only on muscle time constant in transient period not on the tetanic force in the steady-state and relaxation periods.

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