One of the unresolved questions in articular cartilage biomechanics is the magnitude of the dynamic modulus and tissue compressive strains under physiological loading conditions. The objective of this study was to characterize the dynamic modulus and compressive strain magnitudes of bovine articular cartilage at physiological compressive stress level and loading frequency. Four bovine calf shoulder joints (ages 2-4 months) were loaded in Instron testing system under load control, with a load amplitude up to 800 N and loading frequency of 1 Hz, resulting in peak engineering stress amplitude of ${\sim}5.8\;MPa$. The corresponding peak deformation of the articular layer reached ${\sim}27%$ of its thickness. The effective dynamic modulus determined from the slope of stress versus strain curve was ${\sim}23\;MPa$, and the phase angle difference between the applied stress and measured strain which is equivalent to the area of the hystresis loop in the stress-strain response was ${\sim}8.3^{\circ}$. These results are representative of the functional properties of articular cartilage in a physiological loading environment. This study provides novel experimental findings on the physiological strain magnitudes and dynamic modulus achieved in intact articular layers under cyclical loading conditions.
Understanding chondrocyte behavior inside complex, three-dimensional environments with controlled patterning of geometrical factors would provide significant insights into the basic biology of tissue regenerations. One of the fundamental limitations in studying such behavior has been the inability to fabricate controlled 3D structures. To overcome this problem, we have developed a three-dimensional microfabrication system. This system allows fabrication of predesigned internal architectures and pore size by stacking up the photopolymerized materials. Photopolymer SL5180 was used as the material for 3D scaffolds. The results demonstrate that controllable and reproducible inner-architecture can be fabricated. Chondrocytes harvested from human nasal septum were cultured in two kinds of 3D scaffolds to observe cell adhesion behavior. Such 3D scaffolds might provide effective key factors to study cell behavior in complex environments and could eventually lead to optimum design of scaffolds in various tissue regenerations such as cartilage, bone, etc. in a near future.
본 연구에서는 연골조직으로부터 세포를 분리한 후 10%의 혈청 첨가 배지와 무혈청 배지에서의 세포 성장속도, GAGs 합성 및 Col. II의 발현을 확인하였다. EGF를 첨가한 무혈청 배지를 연골세포의 증식에 매우 효과적이었으나 GAGs 합성 및 Col. II 의 합성을 저해하였다. 또한 무혈청 배지에서 배양한 세포를 차후 신체내로 이식한다면 연골세포의 특성인 Col. II를 재합성할 수 있음을 간접적으로 확인하였다. 이는 무혈청 배지를 이용하여 평판배양 시 짧은 기간 내 연골세포 치료제로서 가능한 세포수를 얻기 위한 모델로서 유용할 것으로 생각된다. 또한 계대배양에 따른 분화 및 형태의 변화 등의 문제점들은 생분해성 지지체와 연계하여 해결할 수 있을 것으로 생각되며, 차후 위의 SFM을 이용한 3D 배양에 대한 연구를 수행할 예정이다.
The objective of this study was to characterize the role of synovial fluid and hyaluronan in the frictional response of bovine articular cartilage. Seven cylindrical cartilage specimens were harvested from three fresh bovine humoral heads (4-6 months old). Reciprocal sliding motion (1mm/s) was provided by a custom-made friction testing apparatus with a normal load of 22.3 N. From the measured time-dependent normal and frictional forces, the minimum and maximum frictional coefficients were calculated. Synovial fluid reduced the minimum frictional coefficient by ${\sim}75$ % and maximum frictional coefficient by ${\sim}11%$, while the reduction of the minimum and maximum frictional coefficients with hyaluronan was ${\sim}42%$ and ${\sim}24%$, respectively. To the best of our knowledge, this experimental study investigates the first such comparisons of frictional response of articular cartilage with and without synovial fluid and hyaluronan, and provides significant insights into their role in the articular cartilage friction and lubrication.
The objective of this study was to compare micro-scale friction coefficients with and without synovial fluid, and micro-scale measurements were performed using atomic force microscopy (AFM) with a $5{\mu}m$ spherical probe. Four cylindrical cartilage specimens were harvested from two fresh bovine humeral heads (4-6 months old). $Average{\pm}standard$ deviation values of the micro-scale AFM frictional coefficients calculated from the liner fit of friction versus normal force was $0.177{\pm}0.012$ and $0.130{\pm}0.010$ with and without synovial fluid coating on AFM probe respectively, showing its reduction by ${\sim}27%$ with synovial fluid. To the best of our knowledge, this experimental study investigates the first such comparisons of frictional response of articular cartilage with and without synovial fluid coating on AFM probe, and provides significant insights into the role of synovial fluid in the articular cartilage friction and lubrication independently of the confounding effect of fluid pressurization in the articular cartilage.
연조직종양의 분류는 종양학에서 영상의학과의사와 임상을 담당하는 정형외과의사, 종양학자 그리고 병리학자의 진단과 예후의 재현을 용이하게 하는 필수적인 지침이다. 연조직종양의 이해는 과거 10년 동안에 걸쳐 주요 변화와 더불어 진보가 있었고, 이를 바탕으로 연조직종양의 새로운 분류가 WHO에 의해 2002년에 이루어졌다. 이 개정은 이전에 발표된 분류와 많은 부분에서 다른 내용의 접근을 하였고, 이 작업에는 유전학과 분자생물학 그리고 임상분야의 전문가들이 참여하였다. 여기에서는 과거에 알고 있었거나 특성이 알려진 종양을 포함하여 새로운 큰 변화나 작은 변화가 일어난 부분에 대해서 정리를 하였다. 이러한 내용의 연조직종양의 새로운 WHO 분류를 혈관종, 연골-골종 그리고 불확실한분화종을 중심으로, 큰 변화와 작은 변화로 나누어서 설명하고 새롭게 소개되는 병명을 정리하였다. 이 새로운 WHO의 연조직 종양의 분류를 이해하여, 종양의 진단과 예후의 재현을 용이하게 하는 필수적인 지침으로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.
후두기관외상은 두경부 부위의 다른 외상에 비해 흔하지 않은데, 이는 연골의 유연성과 후두의 가동성, 후두가 하악과 흉골사이에 위치하여 외상시 보호 받게 되는 해부학적 특성에 기인한다. 그러나, 후두는 호흡과 발성에 중요한 기관으로 조기 진단과 정확한 평가, 적절한 치료를 못할 경우 생명을 위협 할 수 있고 삶의 질에 지대한 영향을 줄 수 있다. 이에 저자들은 급성 후두기관손상으로 수술적 치료를 받은 환자를 대상으로 손상 기전 및 임상 양상, 손상부위, 손상 정도 치료 등을 알아보고 향후 치료에 도움을 얻고자 하였다. 1996년부터 2003년까지 급성 후두기관 손상으로 수술적 치료를 받은 10명을 대상으로 후향적으로 조사를 하였다. 손상정도는 Schaefer의 분류를 따랐으며 술후 결과는 발성과 기도유지로 평가하였다. 발성의 경우 수상전과 동일하거나 유사할 경우 성공(good)으로, 수상전과는 다르지만 기능을 하는 경우는 양호(fair)로, 거의 음성이 나지 않거나 알아들을 수 없는 경우 불량(poor)로 분류하였고, 기도유지는 수상전과 동일하거나 유사할 경우 성공(good)으로, 경한 흡인이나 운동 유발성 호흡곤란이 있는 경우(fair)로 발관이 되지 않는 경우를 불량(poor)으로 분류하였다. 남녀 성비는 8대 2였고 30~40대가 4명으로 가장 많았다. 손상의 원인은 둔상인 경우(4예) 교통사고가 2례, cloth line 손상 2례, 관통상(6례)는 모두 칼에 의한 좌상이었다 증상은 피하기종이 9례, 애성이 7례, 호흡 곤란이 6례로 많았으며 손상부위는 갑상연골 골절이 5례(50%), 기도손상과 갑상선 손상이 각각 4례에서 관찰되었다. 그 외에도 윤상 연골 골절과 윤상갑상막 손상 등이 관찰되었다. 또한 점막 손상이 7례에서 관찰되었다. 성대마비는 내원시 4례에서 관찰되었다 치료는 수상 후 조기수술을 시행하였고 수상 부위를 개방하여 손상된 연조직을 일차 봉합하거나, 골절을 정복 고정하였고 3례에서 스텐트를 삽입하였다. 술후 기도유지는 모두 성공적이었고 발성기능은 6례에서 성공(good)적이었고 4례에서 양호(fair)의 결과를 보였다. 양호의 결과를 보인 모든 예가 내원시 성대 움직임의 마비나 저하를 보인 예였다. 급성 후두기관손상환자에서 조기 진단과 적절한 수술적 치료는 환자의 생명을 유지시키고 술후 발성 지능의 보존에 양호한 결과를 보였다.
목적: 중년 이후에서 흔히 일어나는 내측 반월상 연골판 후각 부착 부에 발생하는 방사상 파열의 임상적 특성과 관절경적 소견을 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 2005년 1월부터 2007년 4월까지 본원 정형외과에 내원하여 슬관절 내시경 수술을 시행 받은 환자 중 관절경상 내측 반월상 연골판 후각 부착 부 파열이 관찰되었던 환자 40명, 40례에 대해 의무 기록을 통한 후향적인 검사를 시행하였다. 남자 7명, 여자 33명이고, 평균 연령61(47~80)세이며, 외상 병력의 유무, 동반된 관절염의 등급 및 통증 발생 후부터 수술까지의 기간(유병기간), 자기공명영상 소견, 임상 증상 및 파열단의 모양과 치료법 등을 검토하였다. 결과: 외상 병력이 있었던 경우가 6례며, 34례는 외상 병력이 없었다. 단순 방사선 사진상 Kellgren-Lawrence 분류는 0-II형이 31례, III형은 9례 였으며, 관절경상 대퇴골 내과의 관절 연골 상태는 Outerbridge grade IV 형이 17례, III 형이 4례, II 형이 9례, I 형이 9례이었다. 유병기간은 평균 5.3개월이었으며, MRI 소견으로는 전례에서 축상면 또는 관상면에서 틈(cleft)나 시상면에서 유령 징후(ghost sign) 중 1개 이상이 관찰되었다. 파열단의 모양은 18례가 뭉툭한 형태, 12례가 수평 파열, 10례가 퇴행성 파열이었으며 수술법으로는 연골판 아전 절제술을 16례, 부분 절제술을 10례, 봉합술을 14례에서 시행하였다. 결론: 중년 이후의 연령에서 반월상 연골판 후각 부착부 파열은 외상 병력이 드물게 발생하며 심한 기계적 증상을 호소하며, 관절염을 동반하는 경우가 많다. 치료로 절제술 뿐만 아니라 봉합술을 시도해 볼만한 파열이 있었으며, 추후 그 치료 결과에 대한 연구가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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