• 제목/요약/키워드: 대퇴골 분할

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무릎 MR 영상에서 다중 아틀라스 기반 지역적 가중투표를 이용한 대퇴부 연골 자동 분할 (Automatic Segmentation of Femoral Cartilage in Knee MR Images using Multi-atlas-based Locally-weighted Voting)

  • 김현아;김현진;이한상;홍헬렌
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권8호
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    • pp.869-877
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    • 2016
  • 본 논문에서는 무릎 MR 영상에서 다중 아틀라스 기반 지역적 가중투표를 이용한 대퇴부 연골 자동 분할 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 다음의 두 단계로 구성된다. 첫째, 대퇴부 연골이 대퇴골에 붙어 있다는 형상정보를 이용하기 위해 볼륨 및 객체 정합 기반의 지역적 가중투표와 협대역 영역확장을 통해 대퇴골을 분할한다. 둘째, 대퇴골의 객체 기반 어파인 변환을 대퇴부 연골 정합에 적용한 후, 다중 아틀라스 형상 기반의 지역적 가중투표를 통해 대퇴부 연골을 분할한다. 제안 방법의 성능을 평가하기 위해 다수투표 기법, 밝기값 기반 지역적 가중투표 기법과 제안 방법의 분할 결과를 전문가에 의한 수동 분할 결과와 비교한다. 실험 결과 제안 방법이 주변 유사 밝기값 영역으로의 누출을 방지하여 분할 정확도가 향상되었음을 보여준다.

동굴 탐사 기술 (1) - 보행법 (Technics of the Cave Exploration (I) Working Method)

  • 김건철
    • 동굴
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    • 제40권
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    • pp.30-70
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    • 1994
  • 지구의 중력작용에 대하여 수평으로 이동, 운동하는 걷기는 신체중에서도 하지장의 골격과 근육에 가장 큰 관계를 갖는다. 하지장의 골격으로는 하지대의 관골, 대퇴골의 대퇴골과 슬개골, 하퇴골의 경골과 비골, 그리고 발 부분이 되는 족골은 족근골. 증족골, 족지골의 세부분으로 총 62개의 골로 구성되며 관절은 고관절. 슬관절. 족관절이 있어 굴신, 신전, 회선, 내전, 의전과 같은 운동을 한다.(중략)

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딥러닝 기반의 대퇴골 영역 분할을 위한 훈련 데이터 증강 연구 (Data Augmentation Method for Deep Learning based Medical Image Segmentation Model)

  • 최규진;신주연;경주현;경민호;이윤진
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.123-131
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    • 2019
  • 본 연구에서는 CT 영상의 대퇴골 부위를 해부학적으로 의미 있게 변형하여 CT 영상의 대퇴골 영역을 분할하기 위한 컨벌루션 신경망(CNN)의 훈련 데이터를 증강하는 방법을 제안한다. 먼저 CT 영상으로부터 삼차원 삼각형 대퇴골 메쉬를 얻는다. 그 후 메쉬의 국소부위에 대한 기하학적 특성을 계산하고, 군집화하여 메쉬를 의미 있는 부분들로 분할한다. 마지막으로, 분할한 부분들을 적절한 알고리즘으로 변형한 뒤, 이를 바탕으로 CT 영상을 와핑하여 새로운 CT영상을 생성하였다. 본 연구의 데이터 증강 방법을 이용하여 학습시킨 딥러닝 모델은 기하학적 변환이나 색상 변환 같이 일반적으로 사용되는 데이터 증강법과 비교하여 더 나은 영상분할 성능을 보인다.

3차원 뼈 모델링을 위한 2차원 X-ray 영상 분할 (2D X-ray Image Segmentation for 3D Image-based Bone Modeling)

  • 정준영;최익창;윤병주;김현덕
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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    • pp.323-324
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    • 2013
  • 본 논문에서는 2차원 X-ray 영상을 이용하여 3차원 영상을 얻기 위한 전처리 과정으로 2차원 X-ray 영상에서 원하는 뼈 영상을 분할하기 위한 능동적 대퇴골 분할 기법에 대해 제안하고 구현하였다. X-ray 영상의 주된 화질 저하 요인인 잡음을 제거하고 에지 및 밝기 검출을 통하여 정확하고 빠른 뼈 영상 분할 기법을 구현하였고 대퇴골 영상을 통해 검증하였다. 이를 통해 최소한의 2차원 X-ray 영상을 이용하여 3차원 뼈 모델링을 구현하는데 필요한 뼈 영상을 획득하였다.

잠김 금속판을 이용한 하지의 전이성 병적 골절에 대한 치료 (Metastatic Pathologic Fractures in Lower Extremities Treated with the Locking Plate)

  • 서창영;정성택
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.80-86
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    • 2010
  • 목적: 골격계는 전이성 암에 의해 흔히 영향을 받는 부위이다. 본 연구를 통해 하지에서 발생한 전이성 병적 골절에 대한 치료로서 잠김 금속판을 이용한 치료 결과에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2004년부터 2010년까지 하지에 발생한 전이성 암에 의한 병적 골절에 대하여 잠김 금속판을 이용하여 치료받은 12명(13예)의 환자를 대상으로 평가를 시행하였다. 평균 환자 나이는 62.2세(50-81세)였으며, 골절은 각각 근위 대퇴골 2예, 대퇴골 간부 3예, 원위 대퇴골 3예, 근위 경골 4예, 원위 대퇴골 1예에서 발생하였다. 치료 결과로서 휠체어 보행 가능 시기, 통증 완화 정도 및 합병증을 평가하였으며, 또한 수술 시간 및 술 후 실혈량에 대하여 평가하였다. 결과: 수술 후부터 휠체어 보행까지는 평균 3.2일(1-6일)이 소요되었다. 평균 시각 통증 척도는 수술 전 8.1점(7-9점)에서 술 후 1주일째 2.7점(2-4점)으로 호전되었으며, 수술과 연관된 조기 합병증은 발생하지 않았다. 평균 수술 시간은 88.4분(70-105분)이었으며, 술후 평균 실혈량은 246.5 ml (130-320 ml)이었다. 결론: 하지의 전이성 병적 골절에 대한 치료로서, 잠김 금속판을 이용한 내고정술은 심한 골 파괴나 골 결손을 보이는 장골의 골간단부 혹은 골간부 병변에 효과적인 치료 방법이며, 또한 조기 보행을 가능하게 하고, 통증 및 술후 합병증 감소에 도움을 줄 수 있을 것이다.

성장기 쥐에서 난각분 강화라면의 칼슘 이용성에 관한 연구 (A Study on the Bioavailability of Calcium in Eggshell Powder Fortified Ramen in the Growing Rats)

  • 장순옥
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.1195-1201
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    • 2005
  • 한국인의 칼슘영양 향상을 위한 칼슘급원으로서 난각분의 효용성을 검토한 연구에 바탕하여 난각분을 첨가한 시판 라면의 칼슘영양 향상효과를 저칼슘식이를 투여받은 성장기 흰쥐를 이용하여 검토하였다. 실험은 3주령의 SD 쥐를 저칼슘식이로 2주간 사육 후 무작위로 5군으로 나누어 대조군으로 0.05$\%$ 저칼슘$CaCO_{3}$식이, 일반 라면식이 (칼슘수준0.08$\%$), 나머지 3군은 0.15$\%$ 칼슘 수준이 되도록 탄산칼슘, 탈지분유, 난각분 강화라면으로 조성한 식이와 탈 이온수를 임의 섭취로 4주간 투여하고 식이 섭취와 체중을 측정하였다. 마지막 3일 간의 변을 수거하였고, 희생하여 대퇴골과 경골을 추출하여 칼슘 이용효율을 측정하였다. 실험결과는 칼슘급원에 구별 없이 0.15$\%$ 칼슘군들이 0.05$\%$ 칼슘 공급군보다 체중, 경골, 대퇴골의 무게, 길이, 회분 및 칼슘함량에서 유의적으로 향상되었다. 겉보기 흡수율도 칼슘 공급원에 따른 차이는 없어 난각분이 탄산칼슘이나 탈지분유와 동일한 수준의 생체 이용성을 나타냄을 뒷받침하였다. 난각분 강화 라면군은 동일 칼슘수준의 탄산칼슘군보다는 뼈의 무게에서 나았으나 경골 무게는 탈지분유군보다는 뒤떨어졌다. 길이자람에서는 차이가 없었다. 뼈의 강도는 경골에서만 유의적으로 칼슘수준이 증가함에 따라 증가되었고,대퇴골에서는 수치상으로 칼슘수준이 증가함에 따라 증가되었다. 칼슘 급원에 따른 차이는 없었다. 본 연구결과는 난각분은 칼슘급원으로, 또 라면은 칼슘강화의 매개체로 칼슘이 아주 부족한 집단에서 활용될 수 있음을 시사한다. 단 라면의 생성공정에 이용되는 유지나 스프의 높은 나트륨 함량 등 건강식품으로는 제한점이 있는 만큼 이 를 개선하고 편의식품으로 일반인들의 섭취 빈도나 한국인의 칼슘섭취 수준을 감안하여 현 강화수준의 2배 정도로 높이고, 또 칼슘필요량이 높은 집단을 위하여 스프 등을 차별화 하는 방안을 고려해 볼 수 있겠다. 이와 아울러 소비자들이 영양표시를 활용하도록 영양교육을 확대하여 칼슘 충분섭취량(Al)이 높은 성장기, 폐경기여성, 노년층 인구집단의 칼슘영양 향상에 난각분 강화라면이 기여토록 할 수 있을 것이다.

동종이식골의 탈회정도가 이소성 골형성유도에 미치는 영향 (EVALUATION OF ECTOPIC BONE FORMATION EFFECT BY DECALCIFIED DEGREE OF ALLOGRAFTS)

  • 윤홍식;진병로;신홍인
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제20권2호
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    • pp.139-147
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    • 1998
  • 동종 이식골 내의 탈회 정도에 따른 잔존 칼슘치가 이소성 골형성능에 미치는 영향을 파악하고자 Sprague-dowley계 백서에서 채취한 경골 및 대퇴골의 골간부를 0.5cm 크기로 절단하여 부착 연조직은 제거한 다음, 초음파 세척장치를 이용하여 $60^{\circ}C$ 0,6N HCl용액으로 5분, 10분, 15분, 20분, 25분, 30분, 35분, 40분간 각각 처리하여 탈회 동종 이식골을 준비하였다. 이때 탈회시간에 따른 시편의 무게를 측정하였고, 각 탈회용액으로부터 1cc를 취한 다음 Sigma사의 진단용 칼슘치 측정kit를 이용하여 spectrophotometer로 600nm 파장하에서 칼슘치를 측정하였다. 그리고 탈회 정도에 따른 이식골편의 골형성 유도능을 확인하기 위하여 24마리의 Sprague-dowley계 백서를 탈회시간별로 8군으로 나누어 배부에 0.5cm 크기로 4군데의 피하낭을 형성한후 각각의 처리된 탈회 이식골편을 이식하였다. 매식된 동종 이식골편들을 술후 1, 2, 3주째 채취하여 통법에 따라 H&E염색 표본을 제작하여 광학현미경으로 관찰하였다. 이상의 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탈회 30분까지의 용출되는 칼슘 농도 변화는 평균 15.91mg/ml로, 탈회 20분 이후에 평균 99.65%의 탈회정도를 보였다. 2. 동종골 무게 변화량은 탈회시작 25분까지 뚜렷한 무게변화를 보였으나, 그 이후에는 변화의 정도가 미약하였다. 3. 탈회된 이식 통종골에의한 이소성 골형성 유도능 비교에서 20분에서 30분간 탈회된 군에서 가장 양호하였고 그 외의 군에서는 그 정도가 열등하였다. 이상의 결과는 탈회된 동종골에 있어 골형성 유도능을 극대화하기 위해서는 골기질내 무기성분의 완전한 탈회가 선행되어야 하며, 탈회골 기질의 변성이 최소화되어야 함을 시사한다.

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난소절제 골다공증 흰쥐모델에서 유기태 칼슘보충제가 칼슘 이용성과 생리기능에 미치는 영향 (Effects of Organic Ca Supplements on Ca Bioavailability and Physiological Functions in Ovariectomized Osteoporotic Model Rats)

  • 조수정;박미나;김희경;김재홍;김민호;김완식;이연숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.665-672
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    • 2011
  • 본 연구는 유청 단백질과 칼슘이 킬레이트된 새로운 유기태 칼슘 보충제를 난소절제와 저칼슘 식이로 유도된 골다공증 모델 흰쥐에게 급여하여 유기태 칼슘 보충제의 칼슘 이용성과 생리기능에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 실험은 8주령 된 암컷 흰쥐(Sprague-Dawley)를 난소절제술을 실시한 후, 저수준(0.1%)의 탄산칼슘을 4주간 급여하여 골다공증 모델을 설정하고, 탄산칼슘의 함량이 저수준(0.1%), 유기태 칼슘의 함량이 저수준(0.1%), 정상수준(0.5 %), 고수준(1.5%)으로 한 실험식이를 4주간 급여하였다. 식이섭취량 및 체중, 혈청의 칼슘 및 ALP 활성, 대퇴골과 요추골의 무게, 길이, 회분양, 칼슘과 인의 함량, 대퇴골의 파단력 및 칼슘의 체내 이용성 등을 측정하였다. 그 결과 유기태 칼슘군의 식이섭취량은 8주 저탄산 칼슘군에 비해 유의적으로 증가하였고, 체중 증가는 유기태 정상 및 고칼슘군에서 유의적으로 높았다. 혈청 칼슘 농도는 유기태 칼슘의 섭취량이 증가할수록 감소하였다. 혈청 ALP의 활성은 유기태 칼슘군에서 유의적으로 낮아졌다. 유기태 칼슘 섭취수준이 증가 할수록 대퇴골의 무게가 증가하는 경향을 보였다. 대퇴골의 파단력은 유기태 정상칼슘군 및 고칼슘군에서 유의적으로 높았다. 대퇴골의 회분양은 유기태 정상칼슘군에서 유의적으로 증가하였고, 칼슘 함량은 칼슘 섭취가 증가할수록 높은 경향을 나타냈다. 요추골의 무게는 유기태 칼슘의 섭취 수준에 따라 증가하였다. 대퇴골의 길이는 4주군에 비해 8주 저탄산 칼슘군이 유의적으로 증가한 반면, 요추골의 경우는 유의적으로 감소하였다. 요추골의 회분양은 유기태 정상칼슘군에서 가장 높았으며, 칼슘 함량은 유기태 고칼슘군에서 유의적으로 증가하였다. 칼슘의 섭취량 및 분 중의 칼슘 배설량은 칼슘섭취 수준이 증가함에 따라 증가하였다. 칼슘의 흡수량은 유기태 저칼슘군에 비해 유기태 정상 및 고칼슘군이 각각 5배, 10배 증가하였고, 칼슘의 흡수율은 유기태 저칼슘 및 정상칼슘군에서 유의적으로 증가하였다. 결론적으로 유기태 칼슘 섭취 수준에 따라 정상 혈청 칼슘 농도는 유지되었으나, 혈청 ALP의 활성은 유의적으로 낮아지는 결과를 보였다. 또한 유기태 칼슘의 섭취가 증가할수록 대퇴골, 요추골의 무게 및 칼슘 함량이 증가하였고, 대퇴골의 파단력이 유의적으로 증가하였다. 칼슘 흡수율은 유기태 저칼슘군과 정상칼슘군이 유의적으로 높게 평가되었다. 따라서 유청 단백질과 킬레이트된 유기태 칼슘소재가 골격 대사면에서 골다공증의 예방 및 치료를 위해 새로운 칼슘 보충제의 급원으로 추천할 만하다고 본다.

생체골의 열전도성 및 열처리된 골의 염전력 변화에 대한 실험적 연구 (Experimental Studies on Heat Conductivity of Human Bone and Torsional Strength of Pasteurized Porcine Tibia)

  • 박일형;김신근;신동규;인주철
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.7-16
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    • 1995
  • 인체골 4 시편(specimen)과 돼지 경골 25쌍을 이용하여, 생체골의 열전도성 측정과 열처리후 열처리온도와 시간에 따른 골의 염전력을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 인체골에 있어서 골수강을 제거하지 않고 $60^{\circ}C$의 항온식염수에서 열처리하면, 골심부의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 도달하는데 소요된 시간은 경골근위부가 32분 50초, 대퇴골 원위부가 30.분, $80^{\circ}C$ 항온조에서는 경골근위부가 12분 50초, 대퇴골 원위부가 11분 10초 소요되었다. 돼지 경골간부의 피질골내부(endosteum)에 열전대를 부착하고 뼈 양끝을 밀봉하여 같은 실험을 행한 결과 $50^{\circ}C$까지는 시간에 비례해서 일정한 비율로 온도상승이 이루어 졌으며, $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 이르는 시간이 $60^{\circ}C$ 항온조에서는 7분, $70^{\circ}C$에서는 3분 30초, $80^{\circ}C$에서는 2분이었다. 따라서 임상에서 골수강을 제거 후 장골의 간부(shaft) 만을 항온조에 달굴때는 골구강내에도 데워진 심염수로 가득차게 되므로 상기 시간의 절반이 못되는 짧은 시간내에 피질골의 내부가 $58^{\circ}C$에 이르리라고 판단되었다. 골수강을 소파하지 않은 돼지 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$ 35분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리한 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 +7.0%, -5.1%, -3.2%, -4.2%의 변화가 있었고, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -4.3%, -3.8%, -1.4%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었다. 골수강을 완전 제거한 되재 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $80^{\circ}C$에서 15분 열처리 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 -3.4%, -4.2%, -0.7%, +2.7%의 변화가 있었고, $70^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -2.8%, -3.9%, -2.1%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었으며, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 +5.2%, -4.4%, -2.9%, -0.3%의 염전력 변화가 있었다. 그러므로 골수강을 제거하지 않고 $80^{\circ}C$ 35분, $60^{\circ}C$ 15분 열처리 하거나, 골수강을 완전소파 후 $60^{\circ}C$ 15분, $70^{\circ}C$ 15분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리해서는 각군사이에 염전력의 유의한 차이는없었다. 이상의 결과로 돼지 경골의 경우 $60^{\circ}C$ 항온에서는 35분까지, $80^{\circ}C$이하의 항온에서는 15분까지 열처리하여도 골강도에는 거의 영향이 없는 것으로 나타났다.

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난각 칼슘염의 종류와 난막의 존재유무가 흰쥐의 칼슘대사에 미치는 영향 (Effect of Types of Egg Shell Calcium Salts and Egg Shell Membrane on Calcium Metabolism in Rats)

  • 노경희;이상현;;;김재철;김묘정;송영선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.853-859
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    • 2006
  • 본 연구는 난각 칼슘염의 종류와 난막의 존재유무가 칼슘대사에 미치는 영향을 알아보기 위하여 난각에서 탄산칼슘을 용해시켜 난각 칼슘유무에 따른 칼슘급원으로서의 생기적 유용성을 확인하여 경제적이고 효과적인 칼슘보충제를 개발하고자 본 연구를 실시하였다. 실험동물은 4주령의 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐를 사용하였으며 실험식이는 난각분을 유기산에 용해시켜 제조한 난각 칼슘염(초산염, 글루쿠론산염)과 난각분을 각각 난막 분리와 난막 미분리로 나누어 급여하였다. 1군은 난막 미분리 난각분{ES(M+)}을, 2군에게는 난막 분리 난각분{ES(M+)}을, 3군에게는 난막 미분리 초산염{AC(M+)}을, 4군에게는 난막 분리 초산염{AC(M-)}을, 5군에게는 난막 미분리 글루쿠론산염{GC(M+)}을, 6군에게는 난막 분리 글루쿠론산염{GC(M-)}을 칼슘농도 0.2%로 조정하여 4주간 급여하여 사육하였다. 칼슘염 중 초산염이 글루쿠론산염보다 대퇴골의 무게를 향상시켰으며 난막존재시 대퇴골 무게가 다소 증가하는 경향을 보였다. 그러나 난각 칼슘염의 종류와 난막유무에 따른 interaction은 없었다. 대퇴골의 체중 100 g당 Ca함량은 난막 미분리군에서는 난각 칼슘염의 종류에 따른 유의적인 차이를 보였으며, 체중 100 g당 대퇴골의 Ca함량은 난막 미분리군에서는 글루쿠론산염군에서 가장 높은 수준이었으며, 난막 분리군에서는 초산염군으로 나타났다. 난막 분리군에서는 난각 칼슘염간의 유의적인 차이는 없었으나 칼슘염이 난각 분말 형태에 비해 높은 경향을 보였다. Ca 흡수율과 보유량은 난막 미분리군에서는 GC(M+)>AC(M+)>ES(M+)의 순서였으며 난막 분리군에서는 AC(M-)ES(M-)의 순으로 난막분말 형태보다는 난각 칼슘염의 형태에서 높은 수준을 보여 난각 칼슘염의 형태가 Ca 흡수율과 보유량을 상승시키는 것으로 나타났다. ALP의 활성은 난막유무에 관계없이 각군 간에는 유의적인 차이는 없었느나 글루쿠론산염의 형태가 가장 높은 활성을 보인 반면 초산염의 형태가 가장 낮은 경향을 보였다. 이상의 결과들을 미루어 볼 때 난각분으로 공급하기보다는 난각 칼슘염 형태로 공급하는 것이 칼슘대사에 유리하게 작용하는 것으로 사료된다. 따라서 난각의 $CaCO_3$를 이온화하여 칼슘급원으로 공급하거나 다양한 식품에 첨가하여 기능성을 부가한 건강증진 제품으로 개발하는 것은 한국인의 칼슘섭취수준을 향상시키고 칼슘부족으로 인한 질병예방 및 개선에 도움이 될 뿐만 아니라 폐자원으로부터 고부가가치제품을 개발함으로써 농가 소득 및 국가경제 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.