고성능 섬유강화 복합재는 비강성과 비강도가 높고 내부식성과 피로특성이 우수하지만 외부에서 가해지는 하중에 의해 수지, 강화섬유와 수지와의 경계면, 적층 경계면 등에 육안으로 식별하기 어려운 손상이 유발될 가능성이 있으며 이로 인해 구조재로서의 역할을 하지 못하는 경우가 발생한다. 최근에는 외부하중으로 인해 복합재 구조재에 손상이 발생한 경우 자가치료제가 저장된 마이크로캡슐을 이용하여 손상을 보수하려는 시도가 행해지고 있다.(중략)
연골 결손은 자체 치유 능력이 적어 그 크기가 1 cm 이상인 경우 골관절염이 발생할 수 있다. 최근에는 3-tesla MRI 등의 발전으로 인해 수술 전에 미리 연골 손상을 정확히 진단할 수 있어 연골 손상의 치료를 더욱 적극적으로 할 수 있다. 이제까지 연골 손상에 대한 수술적 치료는 세척술(lavage) 및 변연 절제술(debridement), 미세 천공술(microfracture), 자가 골연골 이식술(autologous osteochondral graft), 자가 연골 세포 이식술(autologous chondrocyte implantation, ACI), 동종 골연골 이식술(osteochondral allograft)이 있다.
하부 금속소재의 부식방지 및 코팅 도막의 자기치료 효과를 가지는 고분자 코팅을 마이크로 캡슐화된 치료물질 및 촉매의 분산에 의하여 구성하였으며 도막 손상 시에는 이러한 치료물질들이 손상부위로 흘러들어 소지를 보호하는 효과를 가지게 된다. 자기치료성 고분자는 실험실적 모델 뿐아니라 산업적으로 중요한 코팅 시스템 등에 광범위하게 응용되어질 수 있다.
본 연구에서는 자가손상보수에 적용되는 Grubbs' catalyst의 열안정성과 자가치료제와의 반응성을 조사하였다. 이를 위해 제조사에서 공급된 4종류를 고려하였으며 제조사에서 공급받은 상태와 기계적으로 분쇄시킨 상태로 시험하였다. 자가치료제는 Dicyclopentadiene (DCPD)과 5-ethylidene-2-norbonene (ENB)을 적절한 비율로 혼합한 4종류를 고려하였다. 촉매의 열안정성을 조사하기 위해 시차주사 열량측정장치를 통해 온도에 따른 열흐름 변화를 측정하였다. 자가치료제와의 반응성을 평가하기 위해 촉매와 혼합된 자가치료제의 반응열을 측정하였다. 이때 촉매는 자가치료제와 반응할 때의 최대온도와 최대온도 도달시간을 고려하여 Fluka Chemika Grubbs' catalyst를 적용하였다. 연구결과에 따르면 촉매는 제조사에 따라 다른 형상을 나타내며 입자의 크기가 작은 촉매가 자가치료제와 높은 반응성을 나타내었다. ENB의 혼합비가 높은 자가치료제가 촉매와 혼합되면 최대온도는 증가하고 최대온도 도달시간은 빨라졌다. 또한 촉매의 양이 많을수록 최대온도는 높아지고 최대온도 도달시간은 빨라졌다. 촉매의 열안정성과 자가치료제와의 반응성을 고려할 때 0.5 wt% 촉매와 D3E1 자가치료제가 자가손상보수를 위한 최적 조건임을 알 수 있었다. 마지막으로 노출된 분위기 온도에 따라 촉매에 열분해가 발생할 수 있기 때문에 촉매가 열안정성을 갖는 온도보다 높은 온도에 노출되지 않도록 하여야 한다.
반복적인 투구동작은 성장기의 주관절에 손상을 주기 쉬우며 투구 시 통증을 유발할 경우, 투구를 중지하고 관절의 능동적 휴식을 통해 유연성을 회복하고 점차 근력강화운동을 시행해야 한다. 유소년기 Little league elbow의 주된 병변인 상완골 내상과 골단염을 포함한 대부분의 손상은 보존적 요법으로 치료가 가능하며, 굴곡구축 등의 운동제한을 동반한 통증이나 관절 내 유리골편 등의 감입으로 인한 증상이 있을 경우 수술적 치료를 요하며, 성인의 경우 내측 측부인대의 만성 불안정성 둥에 대해서 인대 재건술 등의 수술적 치료가 고려된다. 투구 시 주관절의 손상은 대부분의 경우 과 사용으로 인한 것이며, 특히 성장기에 손상의 예방이 무엇보다 중요하다. 따라서 부모와 코치 그리고 경기 관계자 둥이 성장기 소년의 근력과 관절의 상태가 성인과 다름을 이해하고, 운동의 강도와 횟수를 적절히 조절하며 손상시 조기치료를 받을 수 있는 환경을 조성하는 것이 필요하다.
최근에 스포츠 손상이 증가하고 관절경을 이용한 치료가 발전하면서 조기에 더 적극적인 치료를 하는 추세이다. 또한 방사선 소견에 비하여 관절경하에서는 연골이 불안정하거나 분리되어 있는 경우도 있으므로 기존의 수술 적응증보다는 좀 더 광범위하게 관절경 검사 및 수술적 치료가 요구된다고 생각한다. 치료 방법을 하면 $1.5cm^2$ 이하의 병변을 가진 50세 이하의 환자는 관절경을 이용하여 변연 절제술, 연골하 천공, 연마, 미세 골절술, 소파술 등의 방법으로 치료할 수 있다. 같은 방법으로 50세 이상의 $3cm^2$ 이하의 병변을 가진 환자 중 mosaicplasty와 자가 연골 세포 이식술을 적용할 수 없는 환자에서 시도해볼 수 있다. $1.5\sim3cm^2$의 병변을 가진 50세 이하의 환자, 그전의 관절경적 치료로 실패한 경우에는 자가골 연골 이식 또는 자가 연골 세포 이식술을 이용하여 치료해야 한다. $3cm^2$ 이상의 병변을 가진 50세 이하의 환자는 자가 연골 세포 이식술이나 동종 골 연골 이식을 이용하여 치료하며, 50세 이상의 환자는 관절 고정술이나 족근 관절 인공치환술을 고려하는 것이 바람직하다.
고분자 복합재 구조물의 경우 일반적으로 여러 층의 단층(laminar)이 적층된 구조로 이루어져 있으며, 모재균열, 층간분리 및 섬유파단과 같은 손상이 발생되어 파단에 이르게 된다. 자가손상 복구기법은 복합소재의 열경화성 수지 내에 손상복구액을 포함하고 있는 마이크로캡슐과 촉매를 투입하여 외부의 도움 없이 손상을 치료할 수 있는 방법으로, 소재의 디자인에 있어서 새로운 페러다임을 제공할 수 있는 것으로 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 ENB(5-ethylidene-2-norbornene)와 DCPD(dicyclopentadiene)에 대하여 DMA(dynamic mechanical analysis)와 DSC(differential scanning calorimetry)를 이용하여 특성을 분석하였다. 또한 그들의 ROMP(ring-opening metathesis polymerization)반응과의 관계를 조사하였으며, ENB와 DCPD 블렌드에 대한 복구액으로서의 특성도 조사하였다. 본 연구실에서 합성된 두 가지 다른 종류의 ROMP 경화제에 대한 실제 자가손상복구에으로서의 적용상 특성도 연구하였다.
연골 세포는 무혈관성, 신경과 림프계가 없는 해부학적 특성으로 인해 연골 손상에 대한 치료가 어렵다. 연골 손상에 대한 수술적 치료는 간단한 변연 절제술로부터 천공술, 미세 골절술, 연골 이식술, 자가 연골 이식술 등 다양한 방법이있으며 이들 중 자가 연골 세포 이식술은 장기적 예후에서 여러 가지 이점이 기대되는 수술로 신체적 활동 요구도가 높은 15 ~ 55 세의 환자에게 좋은 적응이 된다. 자가 연골 세포 이식술은 1984년 Peterson 등의 동물 실험 결과를 토대로 발전하여 1994년에 사람을 대상으로 한 임상 실험에서 좋은 결과를 보였다. 성공적인 수술 결과를 얻기 위해서는 시술자는 자가 연골 세포 이식술의 적응증, 수술 술기 등을 잘 숙지하여야 하며, 수술 후 연골 세포의 재생 과정에 따른 술 후의 관리 및 환자 교육이 필요하다.
본 연구는 융복합 첨단 암 치료 방법인 양성자 치료의 특징 및 임상적 유효성에 대해 알아보고자 하였다. 양성자 치료의 임상 자료를 분석하였다. 양성자는 기존 X선과 달리 몸을 통과할 때 적은 에너지를 방출하면서 물체에 에너지를 전달하다 일정 지점에 접근하면서 에너지 축적이 증가하면서 최대 에너지를 전달한다. 이러한 물리적 특징으로 인해 병변 앞쪽과 뒤쪽의 정상 조직에 조사되는 방사선량을 줄이고 이로 인해 발생할 수 있는 방사선 손상을 최소화할 수 있다. 양성자 치료로 임상 결과의 향상과 치료 관련 부작용의 감소를 기대할 수 있다. 현재 양성자 치료는 다양한 암에서 사용되고 있으며 임상 결과를 축적해 가고 있다. 향후 기술 및 관련 학문의 추가 연구가 필요하다.
미국의 경우 질병으로 인한 사망자의 절반 정도가 암으로 인한 사망이다. 정산 세포 속에 위치한 암세포만을 선택적으로 손상시키기에는 미흡한 기존의 암치료 방법에 비해, 열중성자와 표적핵을 사용하여 방사선에 민감한 암조직 세포만을 효과적으로 죽일 수 있는 방사선 치료 방법 중의 하나인 BNCT 기술이 새롭게 주목을 끌고 있다. BNCT 기술의 현황과 전망을 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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