• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.364-375
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• 2009

본 연구는 하지 저항운동 시 고령자 보행의 하지분절과 관절의 운동학적 차이를 분석하여 낙상예방을 위한 기초자료를 제공하는데 있다. 이를 위해 70대 이상 80세 이하의 여성 고령자 7명을 선정하여 3차원 영상분석을 실시하였다. 하지 분절과 관절의 3차원 위치좌표를 얻기 위해 ProReflex MCU(Qualisys, Sweden) 카메라를 사용하여, 100Hz/s로 촬영하였다. 촬영된 영상은 QTM(Qualisys, Sweden) 프로그램을 이용하여 위치좌표에 대한 원자료(raw data)를 얻었으며, Matlab 6.5 프로그램을 이용하여 3차원 각도를 산출한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 대퇴와 하퇴분절의 굴곡과 신전은 E5에서 운동 후 굴곡의 움직임이 크게 나타났으며, 발 분절은 E4에서 외번을 보이면서 통계적 차이를 나타냈다. 무릎관절은 운동 후 E4에서 굴곡을 보였고, 발목관절은 E3에서 내번, E4에서 외번의 움직임을 나타내면서 통계적인 차이(p<.05)를 보였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.283-286
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• 2009

척추경 나사못을 이용한 요추 유합술은 가장 보편적으로 사용되어지는 수술적 치료 방법이다. 과거 여러 연구들에서 이러한 척추 유합술의 임상적 우수성은 이미 입증 되었으며, 척추경 나사못은 시술 부위의 운동을 완전히 제한함으로써 높은 유합율을 얻을 수 있으나, 상대적으로 인접 분절의 조기 퇴행성 변화의 요인 중 하나로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석 방법을 이용하여 척추경 나사못 시술에 따른 척추체의 운동범위 및 인접 분절 추간판의 스트레스 증가량을 계산하였고, 척추경 나사못 모델과 유합 후 나사못 제거에 따른 모델 또 시술하기 전 정상모델과 비교하여 생체 역학적 측면에서 분석하여 척추경 나사못을 이용한 요추 유합술 후, 척추경 나사못의 제거의 임상적 효과와 그 이론적 근거를 제시하고자 한다.

• 핵의학기술
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• 제15권1호
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• pp.51-57
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• 2011

광대역 재구성(wide beam reconstruction, WBR) 기법인 Xpress.cardiac$^{TM}$ 프로그램을 적용하여 기존 OSEM (ordered subsets expectation maximization) 기법과 심근 내 분절별 관류와 국소벽 운동에서의 일치율을 확인하여 WBR 기법의 임상적 유용성을 알아보고자 하였다. 관상동맥질환의 병력이 없고 핵의학 전문의에 의한 판독상 이상소견이 없는 총 20명(남7명, 여자13명: 정상군)과 관상동맥질환을 진단받은 총 10명(남6명, 여자4명: 비정상군)을 대상으로 휴식기 $^{201}Tl$/부하기 $^{99m}Tc$-MIBI 심근관류 SPECT를 실시하였다. 영상 획득과 재구성은 휴식기 시 투사영상당 30초, 곧바로 15초씩 영상을 얻고 부하기 시 투사영상 당 25초, 곧바로 13초씩 영상을 얻어 OSEM과 WBR 기법을 적용하였고 심근 내 분절별 관류과 국소벽 운동은 AutoQuant 프로그램의 QPS/QGS 알고리즘의 20분절 모델을 적용하였다. 관류상태는 5등급(0=정상, 1=경도, 2=중등도, 3=심한 결손, 4=섭취 없음), 국소벽 운동은 5등급(0=정상, 1=경도, 2=중등도, 3=심한운동저하, 4=무운동)으로 분류한 반정량값을 이용해 기존 OSEM 기법과 WBR 기법에서의 일치율을 평가하였다. 정상군에서 기존 OSEM 기법과 WBR 기법에서의 일치율은 휴식기 시 분절별 관류에서 99% (396/400, k=0.662, p<0.0001), 국소벽 운동에서 83.8% (335/400, k=0.283), 부하기 시 분절별 관류에서 95.8% (383/400, k=0.656), 국소벽 운동에서 87.3% (349/400, k=0.390)의 일치율을 보였다. 비정상군에서 휴식기 시 분절별 관류에서 83% (166/200, k=0.605), 국소벽 운동에서 55.5% (111/200, k=0.385), 부하기 시 분절별 관류에서 79.5% (159/200, k=0.682), 국소벽 운동에서 63.5% (127/200, k=0.486)의 일치율을 보였다. 관상동맥 질환의 진단 및 예후 예측에 있어 중요한 의미를 갖는 심근 내 분절별 관류와 국소벽 운동 기능 평가의 지표들을 이용한 WBR 기법은 기존 OSEM 기법과 비교하여 정상 비정상군 모두에서 심근 내 분절별 관류의 일치율은 높았지만 국소벽 운동에서는 의미 있게 낮은 일치율을 보였다. WBR 기법은 높은 해상도와 대조도를 제공할 수 있다고 하나 심근관류 SPECT에서의 적용은 유용성이 떨어진다고 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권8호
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• pp.776-780
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• 1998

배경: 심각한 국소적 심실 운동장애를 동반한 관상동맥질환 환자에서 관상동맥 우회로술을 계획할 때 수술 후 심실 운동장애가 동반된 부위의 운동회복 가능성 여부가 심실 운동장애를 일으킨 관상동맥에 혈관이식 여부를 결정하는 중요한 요소가 된다. 수술 후 회복될 수 있는 동면심근을 알아보기 위한 방법으로 Stress Thallium-201 Single Photon Emission Computed Tomography가 있으며, 최근에 들어 Positron Emission Tomography 및 도부타민 심초음파 등이 이용되고 있다. 저자들은 검사방법이 비교적 간단하고 빠르며, 경제적으로도 비교적 저렴한 도부타민 심초음파를 이용하여 이를 예측할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 연구방법은 1995년 10월부터 1997년 5월까지 연세대학교 심장혈관센터에서 관상동맥 우회로 술을 시행받았던 환자중 심각한 국소적 심실벽 운동장애의 수술 후 회복여부를 도부타민 심초음파로 예측하였던 16명의 환자를 대상으로 하였으며, 1개월이내의 급성심근경색증을 가진 환자는 제외하였다. 결과: 16명 모두 남자였으며, 연령은 42세에서 73세 사이로 평균 58.4$\pm$9.5세 였다. 수술전 심근경색증의 기왕력이 12례에서 있었고, 좌심실박출계수는 19%에서 55% 사이로 평균 41.8$\pm$11.1%였다. 수술시 사용한 이식편수는 평균 3.2$\pm$0.8개였다. 도부타민 심초음파(baseline, 5, 10, 20 g/kg/min) 는 수술전 1일에서 33일 사이에 시행하고 (평균 13$\pm$10.5일), 수술 후 2개월에서 21개월 사이에(평균 9.6$\pm$5.9 개월) 추적 심초음파를 시행하여 심실운동의 변화를 관찰하였다. 좌심실을 16개 분절로 나누어 각각의 분절에 대하여 semiquantitative scoring system(1: normal , 2: mild to moderate hypokinesia, 3: severe hypokinesia, 4: akinesia, 5: dyskinesia) 으로 분석하였으며, 심실운동의 호전은 2개 이상의 인접한 분절에서 동시에 wall motion score 1 이상의 호전이 관찰되는 경우로 정의하 였다. 결과를 보면 수술전 도부타민 심초음파에서 국소적 심실운동의 호전을 보인 환자는 8명이었으며, 이중 추적 심초음파에서 6명이 심실운동의 회복을 보였고 수술전 도부타민 심초음파에서 심실운동의 호전을 보이지 않았던 환자 8명중 3명에서 추적 심초음파에서 심실운동의 회복을 보였다. 안정시 severe hypokinesia, akinesia, dyskinesia 의 심실운동을 보이는 분절은 총 84개였으며 수술전 도부타민 심초음파에서 호전되었던 31개 분절중 23개 분절에서, 호전 되지 않았던 53개 분절중 12개 분절에서 추적 심초음파에서 회복됨을 관찰하여 관상동맥우회로술 후 심실운동 회복의 예측에 있어 도부타민 심초음파의 민감도는 66%, 특이도는 84% 였으며, positive predictive value는 74%, negative predictive value는 77%였다. 결론: 결론적으로 수술전 도부타민 심초음파는 관상동맥우회로술 후 동면심근의 기능회복에 대한 예측에 도움이 되리라 생각된다.

• 대한핵의학회지
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• 제30권4호
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• pp.493-501
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• 1996

관상동맥 질환으로 관동맥 우회로 수술을 받은 환자에서 수술 전에 휴식-24시간 지연 영상을 얻어 휴식기 T1-201 섭취와 24시간 후의 재분포 여부를 평가하여 수술 후 심근벽 운동이 호전되었는지 여부와 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 대상 환자 17명에서 휴식기 관류가 정상이 아닌 분절이 56분절이었으며 이 중 조금 감소된 분절이 31 분절, 감소가 심한 분절이 14분절, 결손인 분절이 11 분절이었다. 24시간 지연 영상에서 재분포를 보인 분절이 19분절, 재분포가 없었던 분절이 37분절이었다. 2) 56분절 중 수술 후에 호전된 분절이 34분절(61%), 호전되지 않은 분절이 22분절(39%)이었다. 호전된 분절을 생존심근 호전되지 않은 심근을 비생존 심근으로 보았다. 3) 휴식기 T1-201 섭취가 조금 감소한 경우 수술 후 심근벽 운동이 호전될 가능성이 컸다. 4) 휴식기 T1-201섭취에 비해 지연기에 재분포된 19개 분절 중 74%에서 심근벽 운동이 호전되었다. 재분포가 없었던 37개 분절도 54%가 호전되었다. 5) 휴식기 관류감소가 심하지 않거나 재분포되었을 때 생존심근을 76%에서 예측할 수 있었다. 휴식기 관류감소가 심하며 동시에 지연기에 재분포되지 않은 경우 비생존심근임을 85%에서 예측할 수 있었다. 관동맥 우회로 수술 전에 얻은 휴식-24시간 지연 T1-201 SPECT로 휴식기 T1-201 섭취 정도와 지연기 재분포 여부를 관찰함으로써 수술 후 심근벽 운동의 호전 여부를 예측할 수 있었다. 휴식 T1-201/디피리다몰 부하 Tc-99m-MIBI/지연 T1-201 SPECT 검사로 관상동맥 질환을 진단할 수 있을 뿐 아니라 생존심근을 찾는 데 바람직한 검사로 생각하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.179-189
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• 2008

본 연구는 9명의 남자 중학교 초보피험자들을 대상으로 태권도 옆차기 동작의 숙련정도에 따른 운동학적 협응과정을 살펴보는 데 목적을 두었다. 이용된 변인은 최대합성직선속도, 분절간 각속도, 각도 대 각도 도면이었다. 분석결과, 연습후기로 갈수록 인접한 분절간의 운동량 전이가 잘 이루어져 각 분절의 최대합성직선속도가 유의하게 증가하였으며 분절간 각속도에서 학습후기로 갈수록 몸통에서 대퇴, 하퇴분절로의 순차적인 전이를 보였으며 던지는 듯하면서 미는 듯한 동작형태를 보였다. 엉덩관절과 무릎관절의 각도-각도 도면에서는 학습초기에는 다이나믹스한 변화를 보였으나 학습이 됨에 따라 숙련된 피험자처럼 안정적인 협응 패턴을 보여주었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.280-283
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• 2010

척추경 나사못을 이용한 요추 유합술은 가장 보편적으로 사용되는 수술 적 치료 방법이다. 과거 여러 연구들에서 이러한 척추 유합술의 임상적 우수성은 이미 입증 되었으며, 척추경 나사못은 시술 부위의 운동을 완전히 제한함으로써 높은 유합율을 얻을 수 있으나, 상대적으로 인접 분절의 조기 퇴행성 변화의 요인 중 하나로 보고되고 있다. 또한 유합술을 수행 할 때 후방조직의 절제 또한 인접 분절의 퇴행을 초래하는 원인으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석 방법을 이용하여 척추경 나사못 과 후방조직을 절제하는 시술 방법을 비교하여 척추체의 운동범위의 증가량을 계산하였고, 척추경 나사못 모델과 후방조직을 제거한 모델을 개발하여 시술하기 전 정상모델과 비교하였다. 개발된 모델과 정상 모델을 생체 역학적 측면에서 분석하여 인접분절의 조기 퇴행성 변화를 일으키는 가장 큰 원인이 무엇인지 정량적으로 분석하였고, 이를 근거 하여 임상적 효과와 그 이론적 근거를 제시하고자 한다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권3호
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• pp.19-31
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• 2006

이 연구의 목적은 각 분절의 마커세트와 무릎관절 중심 정의가 3차원 무릎 관절각을 산출하는데 얼마나 민감하게 영향을 미치는지를 연구하였다. 자료수집은 1명을 실험대상자로 하여 두 가지 형태의 각기 다른 분절의 정의와 무릎관절의 중심을 나타내는 반사마커들을 동시에 오른쪽 하지에 부착시켜 실험을 실시하였다. 실험대상자의 달리기동작 중 좌측으로 45도 방향전환동작의 지지기를 분석하였다. 이를 위해서 8대의 고속카메라들을 이용하였고 달리기속도는 4m/$sec{\pm}(10%)$로 통제하였다. 하지분절의 발분절에는 하나의 마커세트를, 정강이와 대퇴분절에는 두 가지의 다른 마커세트들을 부착시켰다. 발분절에는 3개의 마커를 신발의 뒷부분에 부착하였고 정강이분절을 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트는 경골을 중심으로 3개의 마커들을 두 번째 마커세트는 비골을 중심으로 3개의 마커를 부착하였다. 대퇴분절의 마커세트를 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트에는 대퇴골을 중심으로 3개의 마커를 두 번째 마커세트에는 대퇴근육을 중심으로 3개의 마커들을 부착하였다. 무릎관절중심을 정의하는데 두 가지 다른 정의가 적용되었다. 첫 번째 무릎중심을 무릎의 내측과 외측의 마커들을 통해 두 마커의 중심을 무릎관절의 중심으로 정의하였다. 두 번째 무릎중심정의는 무릎의 외측부분과 슬개골의 중심에 부착된 마커들로부터의 교차점을 무릎관절중심으로 산출하였다. 무릎관절의 각도를 산출하기 위해서 JCS(Joint Coordinate System)의 정의가 적용되었고 연구의 결과는 다음과 같았다. 두 가지의 다른 분절마커세트 사이에서 무릎의 신전(extension)과 굴곡(flexion)은 유사한 형태를 나타냈으며 최대 무릎굴곡(peak knee flexion)각에서 $4.746^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 다른 분절마커세트 사이의 회전(rotation)각과 내전(adduction)/외전(abduction)에서는 서로 다른 형태를 나타내었고, 두 마커세트간 최대무릎외측회전(peak knee external rotation)각도에서는 $15.628^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 또한, 각 분절마커세트 내에서 두 가지의 다른 무릎관절 중심의 정의가 얼마나 무릎도 산출에 영향을 미치는지를 비교했을 때 무릎의 최대외측회전(peak external rotation)각에서 차이를 나타내었다. 첫 번째 분절마커세트의 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.549^{\circ}$의 차이를 나타냈고, 두 번째 분절마커 세트에서 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.309^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 이와 같이 분절을 나타내는 마커세트와 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 무릎간을 계산하는데 있어서 결과가 다르게 산출되었다. 즉, 관절각의 계산이 분절에 부착되는 마커의 정의 혹은 위치에 매우 민감하게 영향을 받았다. 따라서 연구자가 여러 실험대상자들을 대상으로 실험시 마커세트 혹은 마커들을 동일한 위치에 가깝게 부착하는 것이 마커부착으로부터 발생하는 실험오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.325-326
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• 2011

인체의 질량분포, 부피, 무게중심 등은 운동역학적 변인들을 분석하기위한 중요한 파라미터로 활용된다. 본 연구는 이러한 파라미터, 즉 인체분절계수를 추정하기 위한 분석도구의 개발에 관한 연구이다. 분석은 CT촬영을 통해 얻어진 2차원 의료영상데이터에 대해, 영상정보를 읽어 watershed 알고리즘을 통해 체성분에 따라 지방조직, 뼈조직, 근육조직에 따른 영역경계를 반 자동으로 구분할 수 있다. 분절계수의 추정은 최종적으로 확보한 영상에 대해, 분절경계면을 구분하여 이에 따른 질량, 부피 및 무게중심에 대한 비율을 계산하고 결과는 CSV 타입으로 저장한다. 개발된 분석도구는 연구목적에 따라 다양하게 분절화가 가능할 뿐만 아니라 영상데이터의 확보를 통해 인체분절계수 데이터베이스의 확장 구축에 기여할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권6호
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• pp.509-514
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• 2003

보행시 하지 주요 근육내의힘의 변화를 계산하기 위한 수학적 모델을 개발하였다. 인체는 7개의 운동 분절로 모델링 하였으며, 하지 당 8개의 수요 근육을 고려한 모델을 사용하였다. 보행시 하지 근육의 발생되는 힘의 변화는 최적화 기법을 적용하여 계산하였으며, 계산 결과는 기존의 EMG 데이터와 비교 검토하여 모델의 타당성을 확인하였다. 또한 보행시 각 운동 분절의 운동 데이터를 이용하여 역동력학적 기법으로 구해진 하지 관전내의 토크량의 변화와 비교에서도 본 연구에서의 계산 결과는 만족할 만한 일치를 보이고 있었다.