• 제목/요약/키워드: 뼈

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Geant4 몬테칼로 시뮬레이션을 활용한 불균질 매질에서의 양성자의 이차입자 영향 분석 (Evaluation of the Secondary Particle Effect in Inhomogeneous Media for Proton Therapy Using Geant4 Based MC Simulation)

  • 박소현;정원균;라정은;박성용;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권4호
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    • pp.311-322
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    • 2010
  • 양성자 치료 시, 이차 입자는 암 부위 이외의 영역에 선량을 전달하고 이차 암 발생 가능성을 내재하기 때문에 이에 대한 정확한 분석은 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 불균질 물질에 의해 양성자 빔으로부터 발생 된 이차입자의 플루언스와 에너지 분포가 받는 영향에 대해 Geant4 (Geometry And Tracking) 전산모사를 통해 분석 하는 것이다. 불균질 조건은 브래그 커브 내에 최대 선량의 30% (플라토)와 80% (브래그 피크) 선량 지점에 두께 2 cm의 지방, 뼈 그리고 폐 등가 물질을 삽입하여 구성하였다. 또한, 양성자의 에너지는 100, 130, 160 그리고 190 MeV로 변화시켰으며, 이차 입자에 대한 결과는 불균질 물질에서의 이차입자의 플루언스와 에너지 분포로 나타내었다. 이차입자의 플루언스는 불균질 물질의 밀도에 적은 영향을 받지만, 삽입위치, 양성자의 초기 에너지에 따라서는 영향을 받지 않는다. 이차입자의 에너지 분포는 불균질 물질의 삽입 위치에 따라 다르다. 플라토 영역 내에서 이차입자의 에너지 분포는 물질의 밀도에 영향을 받지만, 브래그 영역 내에서는 불균질 물질의 밀도와 양성자의 초기 에너지에 영향을 받는다. 본 연구는 더욱 복잡한 불균질 물질에서의 이차입자의 분포에 대한 예측 가능성을 내제한다.

KISTI에 있어서 한국인 인체정보의 생산과 활용 (Production and Usage of Korean Human Information in KISTI)

  • 이상호;이승복
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.416-421
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    • 2010
  • 한국과학기술정보연구원(KISTI)는 2000년부터 한국인의 고유한 인체 특징을 나타낼 수 있는 디지털코리언, 비저블 코리언이라는 한국인 인체정보 구축사업을 시작하였다. 비저블 코리언 사업은 한국인 시신에 대해 CT, MRI 영상을 촬영한 다음 연속 절단하여 절단면 영상을 얻고 이 절단면 영상에서 인체장기를 구역화하여 구역화 영상을 제작하였다. 남성 및 여성 전신과 남성 머리 및 여성 골반의 절단면영상 제작을 마쳤으며 현재 구역화 영상을 이용한 3D 영상 제작이 진행 중이다. 디지털 코리언 사업은약 100여명의 한국인 시신에 대해 촬영한 CT 영상으로 구성되어 있는데 CT 영상으로부터 개별 뼈를 구역화하여 3D 골격 모델을 제작하였고 피부 모델도 추가하였다. 또한 개별 뼈들의 기계적 물성값도 측정하여 제공하고 있다. 이러한 인체정보들은 2001년부터 국내외 연구자들에게 제공되어 왔는데 지금까지 국내 약 70여개 기관, 해외 약 20여개 기관들이 한국인의 인체 데이터를 제공받아 연구 활동을 진행하고 있으며 지금까지 약 160여 논문이 발표되었다. 향후에도 이러한 한국인의 인체정보는 의료 교육, 생체공학, 가상현실 등의 다양한 분야에 활용될 의료정보 인프라의 역할을 담당할 것으로 기대하고 있다.

동결온도에 따른 어육의 동결마쇄특성 (Cryo-grinding Characteristics of Frozen Fish Meat at Different Temperature)

  • 홍상필;양승용;이남혁;김동수
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.578-585
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    • 1996
  • 정어리, 명태 및 오징어육을 $-20^{\circ}C,\;-40^{\circ}C$$-80^{\circ}C$에서 동결하고 hammer mill에 의한 분쇄적성과 분쇄물의 mass colloider에 의한 마쇄 특성을 조사하였다. 정어리, 명태 및 오징어육은 $-40^{\circ}C$$-80^{\circ}C$로 동결할 경우 hammer mill에 의해 분쇄가 가능하였고 분쇄물은 mass colloider에 의해 마쇄가 가능한 것으로 나타났다. 어육별 동결분쇄물의 입도분포는 오징어, 정어리, 명태순으로 큰 입자의 비율이 높은 것으로 나타났다. 한편 동결분쇄물의 입자분포는 동결온도에 따라 차이를 보여 $-40^{\circ}C$ 보다는 $-80^{\circ}C$ 동결군의 입도가 작게 나타나는 경향을 보였다. 한편 동결온도가 다른 어육의 동결분쇄입자들에 대하여 image analysis를 행한 결과, $-40^{\circ}C$ 처리구는 짓이겨진 형태를 보인 반면 $-80^{\circ}C$ 처리구는 예리하게 끊어진 형태를 보였다. 또한 어종간의 조직특성이 관찰되어 어종 및 동결온도에 의해 동결분쇄물의 입도 분포 및 물성이 다를 수 있음이 시사되었다. 동결마쇄물의 수율은 정어리 $62.5\%$, 명태 $56.9\%$, 오징어 $52.5\%$로 나타났으며 오징어를 제외한 명태 및 정어리육의 마쇄물은 특히 뼈에서 유래되는 Ca의 함량비가 $6\~8$배 높은 특성을 보이고 있었다. 또한 동결마쇄물의 품질지표의 하나인 유화능을 측정한 결과, 대조군에 비해 다소 낮게 나타났으나 어육의 가공에는 충분히 적용가능할 것으로 평가되어 hammer mill과 mass colloider를 이용한 어육의 동결마쇄기법은 향후 관련분야에 이용성이 클 것으로 생각된다.

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역사적 트라우마의 치료과정- 현기영의 「순이삼촌」을 중심으로 (Treatment Course of the Historical Trauma -Viewed from the Novel, Uncle Suni by Hyun Ki-young)

  • 음영철
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.297-305
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    • 2013
  • 본 논문은 현기영의 "순이삼촌"을 중심으로 역사적 트라우마에 따른 외상후 스트레스 장애(PTSD)의 치료과정을 탐구한 것이다. 주된 연구방법으로는 주디스 허먼의 이론을 적용하였으며, 논의된 결과는 다음과 같다. 첫째, 순이삼촌은 제주4 3사건 당시의 집단 학살 현장에서 기적적으로 살아남았다. 그러나 30년 동안의 유예된 삶을 살면서 그녀는 역사적 트라우마에 시달린다. 이를 치료하기 위해서는 그녀의 외상 증세인 환청, 결벽증 등과 같은 원인을 알아야 한다. 또한 국가 사회적으로 피해자가 치료를 받을 수 있는 도움이 필요하고, 역사 정의가 바로 서야 한다. 둘째, 순이삼촌은 북촌 일대에서 행해지는 제삿날이나 '옴팡밭'에서 일할 때 발견되는 '흰 뼈'와 '납탄환' 등으로 인해 외상을 재경험한다. 이를 치료하기 위해서는 애도가 필요하다. 애도의 과정은 그녀에게 심적 고통을 야기하는 외상 당시의 체험과 증언을 해야 하고, 이를 말할 때 자신의 정서를 솔직하게 고백해야 한다.셋째, 역사적 트라우마를 해소하기 위해서는 자신뿐만 아니라 피해자와 공동체 사이의 연결 복구가 이루어져야 한다. 이러한 과정을 통해 개인은 자기서사에서 집단서사로 치료의 장이 확장됨을 경험하면서 동시에 슬픔을 극복할 수 있는 자신감을 얻는다. 그 결과 외상치료는 회복단계에 도달한다.

Grade 2, 4 티타늄 마이크로 임플랜트의 식립 및 제거 토크와 식립 후 조직학적 반응의 비교 (Comparison of histologic observation and insertional and removal torque values between titanium grade 2 and 4 microimplants)

  • 강승택;성재현;경희문;박효상;권오원
    • 대한치과교정학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.171-177
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    • 2006
  • 마이크로 임플랜트는 순티타늄과 티타늄 합금을 사용하고 있다. 순티타늄의 경우 grade가 낮을 수록 생체적합성은 증가하나 기계적 성질이 낮다. 이에 본 연구에서는 순티타늄 grade 2와 grade 4를 재료로 한 마이크로 임플랜트를 각각 토끼의 다리뼈에 식립한 후 2, 8, 12주의 시간경과에 따른 조직학적 소견의 차이와 식립, 제거 시의 최대토크의 측정으로 그 티타늄 종류에 따른 차이를 살펴보았다. 토끼의 경골에 식립한 티타늄의 종류에 따른 식립시 및 시간의 경과에 따른 제거시의 토크를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, grade 2와 grade 4간의 식립 시 최대 토크의 차이는 없었다. 둘째, 식립 후 2, 8, 12주 후의 제거 시 최대토크 측정에서 전체 마이크로 임플랜트의 그룹간 차이는 없었다. 셋째, 2주에서 8주로 시간이 경과함에 따라 제거 시 최대토크가 유의하게 증가하였으며 8주와 12주간에는 유의한 상관관계가 없었다. 따라서 유지력은 grade 2 티타늄과 비슷하지만 물리적 성질이 더 단단한 grade 4 티타늄을 마이크로 임플랜트 재료로 사용하는 것이 좋은 것으로 생각된다.

고농도 포도당이 뼈모세포와 치주인대세포의 세포자멸사에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Glucose at High Concentrations on the Apoptosis of the Cultured Periodontal Ligament Cells and Osteoblasts)

  • 박성호;주성숙;홍정표;신제원
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제32권4호
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    • pp.357-364
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    • 2007
  • 고농도 포도당이 뼈모세포와 치주인대세포의 세포자멸사에 미치는 영향과 그 경로를 알아보기 위하여 뼈모세포주인 MC3T3-E1 (E1) 세포와 사람 치주인대로부터 일차배양을 통해 얻은 치주인대세포를 1,000 mg/L 농도의 포도당이 포함된 배양액 (대조군)과 4,500 mg/L 농도의 포도당이 포함된 배양액 (실험군)으로 나누어 24시간과 48시간 배양하였다. 그 후, ELISA assay를 통해 p38 MAPK와 caspase-3의 발현을 평가하고 Western blot을 통해 JNK-1과 ERK-1의 발현을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 뼈모세포와 치주인대세포 모두 대조군에 비해 실험군에서 caspase-3와 p38 MAPK 발현이 증가하였다. 2. 실험군에서의 caspase-3와 p38 MAPK 발현은 뼈모세포에 비해 치주인대세포에서 더욱 크게 증가하였다. 3. 뼈모세포와 치주인대세포 모두 대조군에 비해 실험군에서 JNK-1 발현이 증가하였다. 4. 뼈모세포와 치주인대세포 모두 ERK-1 발현에는 변화가 없었다. 이상의 결과로 보아, 고혈당 조건에 의해 뼈모세포와 치주인대세포의 세포자멸사가 증가하며, 치주인대세포가 고혈당 조건에 더욱 민감하게 반응하여 세포자멸사가 크게 증가하는 것으로 생각된다. 또한 이들 세포의 세포자멸사 과정은 p38 MAPK와 JNK-1 경로가 관여하며 ERK-1 경로는 관여하지 않는 것으로 추정된다.

만성허리통증자의 호흡 패턴과 배부 운동성 변화에 대한 주관적 허리부위 불안정성 요소의 유용성에 관한 연구 (A Study on the Usefulness of Subjective Lumbar Instability Factor for Respiratory Pattern Change and Abdominal Mobility in Peoples with CLBP)

  • 기철;이관우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.206-214
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    • 2020
  • 본 연구는 만성허리통증자를 대상으로 주관적 허리부위 불안정성 요소(SLIF)와 호흡패턴변화(RPC), 배부운동성(AM) 간의 상관성을 조사하고자 하였으며, 만성허리통증(CLBP)을 가진 36명의 성인이 본 연구에 참여하였다. 대상자들은 28개 항목의 SLIF 양성반응 조사 후, 양성반응 수(PRN)에 따라 3개 그룹으로 나뉘었다. 노력성호흡운동과 운동조절훈련 동안에 총 12개의 비생리학적 호흡패턴변화를 관찰과 촉지를 통해 조사하였고, 3가지의 호흡패턴변화[갈비가로막 호흡패턴변화(CDRPC), 호흡정지변화(BHC), 전체 호흡패턴변화(TRPC)] 점수를 산출하였다. 배부 운동성 변화는 줄자를 이용하여 몸통의 칼돌기(AM1)와 10th 갈비뼈(AM2) 수준에서 최대 흡기와 호기 사이의 둘레 길이 차이로 조사하였다. SLIF의 양성 반응수에 따라 RPC 점수와 AM을 비교하고, 이들의 상관성을 분석하였다. 그 결과, SLIF 양성반응수는 CDRPC 점수, BHC 점수, 전체 RPC 점수와 양의 상관성을, AM1과 AM2와는 음의 상관성을 나타내었다. 본 연구결과에 기초하여, SLIF 검사의 양성결과 조합은 CLBP자의 비생리적 호흡패턴변화에 대한 예측 변수가 될 수 있고, 이러한 임상적 예측은 평가시간의 절약과 함께 효율적 치료접근에 도움이 될 수 있다.

폐자원을 이용한 사격장 토양내 중금속(Pb, Cu) 안정화 처리 (Application of Waste Resources for the Stabilization of Heavy Metals (Pb, Cu) in Firing Range Soils)

  • 이근영;문덕현;김경웅;정경훈;김태성;김지형;문경란;최수빈
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.71-76
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    • 2011
  • 본 연구는 Pb와 Cu로 오염된 사격장 토양을 대상으로 폐자원을 가공하여 만든 안정화제를 이용하여 안정화 처리를 수행하였다. 안정화제는 폐굴껍질을 소성하여 생석회로 가공한 Calcined oyster shells (COS)와 폐소뼈를 가공한 Waste cow bones (WCB)로 오염토 함량대비 각각 5%와 3%를 사용하여, 28일간 습윤양생한 후 각종 용출시험법을 통해 효율성을 평가 하였다. 증류수 용출 및 SPLP에서는 뚜렷한 안정화 효율이 관찰되지 않았는데, 이는 중성 또는 약산성 환경에서는 중금속의 용출량 자체가 많지 않기 때문으로 판단된다. 반면, TCLP 및 0.1 N HCl을 이용한 용출실험에서는 안정화 처리를 한 토양의 경우 중금속의 용출량이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 0.1 N HCl 용출 결과에서 Pb 99.9%, Cu 83.9%의 매우 높은 용출량 저감효과를 보였고, 이는 비교적 강산성 용출환경에서는 중금속의 안정화 효과가 크게 나타남을 의미한다. 연속추출 결과를 통해 Pb와 Cu 간에 안정화 경향성의 차이는 Pb가 불용성 물질로의 변환과 안정화 효율이 더 탁월한 것으로 판단된다. 본 연구는 폐자원을 이용한 안정화제가 오염토양 처리에 활용 가능함을 증명하고 있고, 또한 폐기물로 취급되는 폐자원의 재사용 방안을 제시한다는 점에서도 큰 의미를 갖는다.

유전자변형 다분화능 정원줄기세포를 이용한 키메라 생쥐의 생산 (Production of Chimeric Mice Following Transgenesis of Multipotent Spermatogonial Stem Cells)

  • 임정은;엄진희;김형준;박재균;이현정;이동률
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권4호
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    • pp.305-312
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    • 2009
  • 단분화성 정원줄기세포의 장기간 체외배양 중에 확립되는 다분화능 정원줄기세포는 배아줄기세포와 유사한 특성을 가져 3배엽성 세포로 체외분화가 가능하며 기형종을 형성할 수 있다. 본 연구에서는 선행 연구를 통해 outbred 생쥐(ICR strain)로부터 확립된 다분화능 정원줄기세포의 형질전환 가능성을 확인하며, 배아 내로 주입하여 유전적 키메라를 형성하는 효율을 배아줄기세포와의 비교를 통하여 검증하고자 하였다. 다분화능 정원줄기세포를 넣은 배아로부터 태어난 산자는 총 47마리(4.8%)가 태어나, 67마리(11.7%)가 태어난 배아줄기세포군에 비해 그 효율이 낮았다(P<0.05). 그러나 산자들 중의 키메라 생쥐의 비율은 다분화능 정원줄기세포 군으로 부터 3마리(6.4%)가 태어나 배아줄기세포 군으로부터 태어난 5마리(7.5%)와 유사하였다(P>0.05). 태어난 유전자변형 생쥐의 장기를 확인한 결과, 췌장, 심장, 뇌, 근육, 위, 피부, 정소에 GFP가 발현되는 것을 확인하였다. 또한 배아의 근육, 위, 뼈 등에서 anti-GFP 항체의 발현을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면 outbred 생쥐로부터 확립된 다분화능 정원줄기세포가 inbred 생쥐로부터 확립된 배아줄기세포와 마찬가지로 키메라 생쥐를 생산할 수 있는 전분화능을 가짐을 확인하였고, 새로운 유전자변형 동물의 생산을 위한 매개체로서의 가능성을 가진 것으로 여겨진다.

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비균질 팬텀에서 소조사면에 대한 필름측정, 회선/중첩 모델과 몬테 카를로 모사의 비교 연구 (Comparison of Film Measurements, Convolution$^{}$erposition Model and Monte Carlo Simulations for Small fields in Heterogeneous Phantoms)

  • 김상노;제이슨손;서태석
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.89-95
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    • 2004
  • 세기조절방사선치료(IMRT)에서는 일반적인 방사선 치료에서 사용되는 조사면에 비해 비교적 작은 크기의 빔조각(beamlet)을 사용하여 방사선의 세기를 조절하는 새로운 치료법으로 이에 대한 비균질 효과는 많은 연구가 필요하다. 우리는 기하학적으로 일정한 비균질 팬텀들에서 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 선량값을 라디오크로믹 필름에 의한 선량값과 회선/중첩 방법에 의한 선량 계산 값과 서로 비교하였다. 몬테 카를로 모사를 위하여 EGS4 코드 기반의 BEAM 코드를 사용하였으며 이를 이용하여 Varian 2300C/D 선형가속기의 두부를 호사하였다. 측정과 모사에 사용된 조사면은 1${\times}$1$\textrm{cm}^2$, 2${\times}$2$\textrm{cm}^2$, 그리고 5${\times}$5$\textrm{cm}^2$이었다. 또한 팬텀의 물질은 솔리드 워터, 폐 등가 물질, 뼈 등가 물질을 사용하여 세 경우의 비극질 팬텀들을 설정하여 방사선을 조사하였다. 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법에 의한 선량 계산치는 광자 측면선량의 경우 $\pm$1 mm, 깊이선량의 경우 $\pm$2% 이내로 선량측정치와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 결론적으로 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법이 소조사면에서도 필름 측정 데이터와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.