• 제목/요약/키워드: 한국인 무릎 관절 모델

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Monosodium iodoacetate 유도 골관절염 동물모델에서 보스웰리아 검레진 추출물의 항골관절염 효과 연구 (Anti-osteoarthritis effect of Boswellia serrata gum resin extract in monosodium iodoacetate-induced osteoarthritic Sprague-Dawley rats)

  • 정재인;김룡;김은지
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제56권3호
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    • pp.231-246
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    • 2023
  • 본 연구에서는 MIA로 골관절염을 유도한 SD 흰쥐에서 인도산 보스웰리아 검레진을 주정 추출 후, 헥산으로 지방 제거 공정을 추가하여 제조한 보스웰리아 검레진 추출물인 FJH-UBS의 항골관절염 효능을 평가하기 위해 실시하였다. FJH-UBS는 40 또는 80 mg/kg BW/day 용량으로 5주간 경구투여하였고, FJH-UBS를 2주간 투여 후 MIA (3 mg/50 µL/rat)를 무릎 관절강 내에 주사하여 골관절염을 유도하였다. MIA 유도 골관절염 동물모델에서 FJH-UBS는 무릎 관절의 부종을 감소시키고 연골의 분해를 억제하였으며, 연골 내 type II collagen과 aggrecan 발현을 증가시켰다. FJH-UBS (80 mg/kg BW/day)는 혈청 내 PGE2, LTB4, IL-1β, 및 IL-6 함량을 감소시켰고, MMP-13 함량을 감소시켰다. FJH-UBS (80 mg/kg BW/day)는 연골 활막 내 iNOS, COX-2, 5-LOX, IL-1β, IL-6 및 TNF-α 발현을 감소시켰고, MMP-2, MMP-9 및 MMP-13 발현을 감소시켰다. 이 결과는 FJH-UBS가 염증매개물질과 염증성 cytokine의 발현감소를 통해 염증 반응을 억제하고, MMPs의 발현을 억제하여 연골 기질의 분해를 억제함으로서 항골관절염 효능을 나타냄을 의미하며 이는 관절 및 연골 건강 개선 기능성 원료로 FJH-UBS의 활용 가능성을 제시한다.

앉은 자세에서 동적 작업을 수행할 때 작용하는 관절 모멘트의 통계학적 해석 (A Statistical Analysis of Joint Moments Acting on Men Performing a Seated Dynamic Task)

  • 정호일;손권
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제2권2호
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    • pp.161-173
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    • 1991
  • 앉은 자세에서 동적 작업을 수행하는 6명의 실험대상자에 작용하는 관절 모멘트에 대해 통계학적인 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 곧게 앉은 자세에서 1kg의 물체를 오른손에 들고 가슴 앞쪽에서 어깨 높이로 물체를 왕복으로 움직이는 작업에 대하여 미시간대학 생체역학 실험실에서 얻은 실험자료를 사용하였다. 각 실험대상자에게 동일한 작업을 3 번씩 수행하게 하여 얻은 자료를 기초로 3 차원 생체역학 모델을 사용하여 손목, 팔꿈치, 어깨관절, 세번째 요추관절, 고관절, 무릎 및 발목과 같은 주요 관절에 작용하는 모멘트를 계산하였다. 관절 모멘트의 실험대상자 사이의 차이와 수행 사이의 차이를 고찰하기 위하여 선형상관계수와 이원분산분석을 적용하였다. 세번째 요추관절에서 가장 큰 크기의 모멘트가 작용하였고 가장 큰 변화량을 나타내었으며, 모멘트와 본 연구에서 시도한 모멘트의 차원을 갖는 량 사이에 선형적인 상관관계를 찾을 수 없었으며, 각 관절에 작용하는 모멘트의 최대값과 변화량은 3번의 수행 사이에서 통계학적으로 동일하지만 6 명의 실험대상자 사이에는 통계학적으로 동일하지 않다는 결과를 얻었다.

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3D 프린팅으로 제작된 무릎 관절모델의 압축력 측정 (Measurement of the Compressive Force on the Knee Joint Model fabricated by 3D Printing)

  • 정훈진;지민희;김소연;이승재
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • Recent experimental observations support the hypothesis that mechanical stimuli play a role in regulating the specialized molecular expression of articular cartilage in vitro and in vivo. Other studies have demonstrated that the continuous passive motion(CPM)bioreactor for whole joints can provide a platform for possible future in vitro studies and applications, including possible interactions of bio-mechanical and biochemical signals. In this study, we have developed acustom-made bioreactor capable of bending and stretching with circular type motion, and a biomimetic knee joint model, using a 3D printer. This system could be used to investigate the effects of rehabilitative joint motion of dynamic culture.

최적화기법에 의한 근육-건 모델 파라미터들의 추정 (Estimation of Muscle-tendon Model Parameters Based on a Numeric Optimization)

  • 남윤수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.122-130
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    • 2009
  • The analysis of human movement requires the knowledge of the Hill type muscle parameters, the muscle-tendon and moment arm length change as a function of joint angles. However, values of a subject's muscle parameters are very difficult to identify. It turns out from a sensitivity analysis that the tendon slack length and maximum muscle force are the two critical parameters among the Hill-type muscle model. Therefore, it could be claimed that the variation of the tendon slack length and maximum muscle force from the Delp's reference data will change the muscle characteristics of a subject remarkably. A numeric optimization method to search these tendon parameters specific to a subject is proposed, and the accuracy of the developed algorithm is evaluated through a numerical simulation.

재가 무릎 골관절염 환자의 관절건강 자가관리 프로그램 개발 및 효과: IMB 모델 적용 (Development and Evaluation of a Joint Health Self-management Program for the Elderly with Knee Osteoarthritis in Communities: Applying the IMB Model)

  • 김영일;박정숙
    • 지역사회간호학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.55-68
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    • 2017
  • Purpose: The purpose of this study is to develop and evaluate a joint health self-management program for knee osteoarthritis elders in communities. Methods: This program was developed based on the IMB (information-motivationbehavioral skills) model. The program methods include education, setting and achieving goals, sharing experiences, telephone counseling, and self-monitoring. The topics of the program include joint assessment, exercise, massage, joint protection, medication, depression management, diet, and healthcare approach. The research was conducted following the principles of the nonequivalent control group pretest-posttest design. Participants were 26 subjects in the experimental group, and 27 subjects in the control group. The experimental group participated in the self-management program, and the control group received general education. Results: Both post-test scores of personal motivation, social motivation, behavior skill, self-management behavior, joint pain, joint stiffness, physical function disability, right knee extension, left knee extension, and depression were significantly different between the experimental group and the control group. Conclusion: The results of the study can be used to develop and standardize a systematic joint health self-management program. Further research is highly recommended to develop a strategy to continuously facilitate self-management of osteoarthritis patients' procedures.

3주간의 고지대 스키훈련이 크로스컨트리 스키 선수의 등속성 근기능에 미치는 영향 (The effect of 3 weeks high altitude skiing training on isokinetic muscle function of cross-country skierst)

  • 최용철
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권11호
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    • pp.465-477
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 3주간의 고지대 스키 트레이닝이 크로스컨트리 스키 선수의 근기능에 미치는 영향을 분석하여 향후 크로스컨트리 스키 선수들의 근기능 향상 및 과학적 훈련프로그램 구성을 위한 기초 자료를 제공하는데 있다. 연구대상자는 크로스컨트리 스키 남자 대학 선수 6명을 대상으로 실시하였으며, 주기별과 고지대 트레이닝이 크로스컨트리 스키 선수들에 미치는 영향을 확인하기 위하여 일반선형모델 반복측정(General Linear Model ANOVA with repeated measure)과 대응표본 t 검정(Paired Samples t-test)을 적용하여 분석하였다. 고지대 스키 트레이닝을 3주간 실시한 결과 신체조성은 변화가 나타나지 않았지만, 어깨관절, 허리관절, 무릎관절, 발목관절의 등속성 근기능이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 SP기간과 같은 스키 트레이닝 기간 중에도 지속적인 근력훈련을 실시하여야 할 것으로 사료되면 이에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

참당귀 추출분말이 in vitro and in vivo model에서 MMPs 조절 기전 (Regulatory mechanism of Angelica Gigas extract powder on matrix metalloproteinases in vitro and in vivo model)

  • 권진환;한민석;이용문
    • 분석과학
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    • 제28권6호
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    • pp.361-369
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    • 2015
  • 골관절염에 대한 참당귀 추출분말 (AGE)의 치료효과를 검토하고자 토끼연골세포와 흰쥐의 monosodium iodoacetate (MIA)로 유발된 골관절염 부위에서 시료를 채취하여 MMPs의 발현에 대한 AGE의 억제 효능을 검토하였다. 고 농도의 AGE (50 μg/mL) 투여에서 세포독성은 관찰되지 않았으며 면역 및 염증반응과 관련된 여러 인자의 전사인자인 NF-κB 활성화를 효과적으로 억제시켰다. 토끼연골 세포에서 MMP-2와 MMP-9의 활성을 확인해본 결과 AGE는 MMP-9의 활성을 효과적으로 억제시키는 것을 확인하였다. AGE를 토끼연골세포에 처리하여 분석한 결과, 주요성분인 decursin과 decursinol angelate가 3.62±0.47 μg/mg protein와 2.14±0.36 μg/mg protein으로 검출되었다. 동물실험을 위하여, 골관절염은 MIA를 흰쥐 무릎관절에 처리하여 동물모델을 만들었으며, 매일 25, 50와 100 mg/kg의 AGE를 3주 동안 먹인 결과 흰쥐의 연골 조직에서 MMPs가 억제되는 것을 확인하였다. 연골조직으로부터 RT-PCR을 통해 collagen Type I, collagen Type II, aggrecan 및 MMPs (MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 mRNA를 확인해본 결과 AGE는 collagen Type I, collagen Type II, aggrecan은 증가시키며 MMPs는 감소시키는 효과를 얻었다. 결론적으로 AGE는 MMPs 억제를 통하여 골관절염의 발생을 억제한다.

전십자인대 단열을 통한 랫드 골관절염모델에서 다이오드레이져 (808 nm)의 영향 (Influence of Diode Laser (808 nm) on a Rat Anterior Cruciate Ligament Transection Model of Osteoarthritis)

  • 박성규;;황야원;김소민;박민혁;최석화;김근형
    • 한국임상수의학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.346-352
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    • 2013
  • 본 연구는 다이오드레이저가 골관절염에 주는 영향을 평가하기 위해 실시되었다. 연구에는 10주령의 수컷 Sprague-Dawley 랫드 60마리를 사용하였고 전십자인대의 절단 (ACLT)으로 골관절염을 유발하였다. 대조군, sham군, ACLT군, ACLT와 레이저조사를 병행한 군 (ACLT+L), ACLT와 meloxicam 투약을 병행한 군 (ACLT+M)의 다섯 개의 실험군으로 나누어 연구를 진행하였다. 8주간의 연구 기간 동안 808-nm indium-gallium-arsenide (InGaAs) 다이오드레이저 조사 방법으로 Low-level laser therapy (LLLT)를 일주일에 두 번 랫드의 수술 한 오른쪽 다리에 조사하였다. 수술 후 2주, 4주, 8주에 방사선학적, 형태학적, 조직병리학적 평가를 실시하였다. 8주에 실시한 방사선학적 평가와 일반 혈액검사, 혈청 화학 검사에서는 군 간의 유의한 차이가 나타나지 않았다. 형택학적 방법과 조직병리학적 방법으로 수술 후 2주, 4주, 8주의 ACLT+L 군과 sham 군을 비교 했을 때 ACLT+L 군에서 유의하게 연골의 손상정도가 높은 것으로 나타났다. ACLT+M 군 또한 sham 군과 비교했을 때 연골의 손상이 심한 것으로 나타났다. LLLT는 ACLT 모델에서 골관절염을 예방하는 효과는 제한적이었으며, 오히려 연골의 손상을 가속화 시키는 것으로 평가 되었다. LLLT가 세포의 생존에는 영향을 주지 않으므로 레이져에 의한 직접적인 연골손상 발생보다는 레이저의 통증완화효과로 인해 불안정한 무릎관절을 계속해서 사용함으로써 연골의 손상이 가속화 된 것으로 생각 된다.

배양연골막이 피복된 고효능 인공연골의 생체내 효과 (The Effect of Cultured Perichondrial Cell Sheet Covered Highly Active Engineered Cartilage: in vivo Comparative Assessment)

  • 박세일;문영미;정재호;장광호;안면환
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.486-496
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    • 2011
  • 조직공학적 인공연골재생에 대한 관심이 증가함에 따라 많은 연구들이 활발히 수행되고 있으나 임상적인 적용의 한계를 극복하기위한 고효능을 보유한 양질의 연골조직생산의 필요성이 증가되고 있다. 인공연골은 자연연골과는 달리 '연골막(perichondrium)'을 포함하고 있지 않기 때문에 장기간 생체 내에 삽입된 후에 서서히 흡수 또는 변형으로 임상적 활용에 한계가 있다고 있다. 이에 본 연구는 양질의 연골조직생산을 목적으로, 세포판 제작기법(cell sheet engineering technique) 을 기반으로 한 인체유래의 배양 연골막(cultured perichondrium)을 이용하여 만든 인공연골막 세포판(cultured perichondrial cell sheet)의 생체 내 특성을 비교 분석하고, 배양된 연골막을 피복하여 고효능화를 유도한 인공연골복합체의 생체내 재생효능 및 조직특성을 비교 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 Athymic nude mouse의 피하이식모델(study 1, n = 12)을 이용하여 담체로 hydrogel을 이용한 배양연골막 복합체의 생체내 효능을 분석하였고, 중대형동물의 대량연골 결손시의 재생효능을 평가하기 위하여 개의 무릎연골에 $1{\times}2cm$의 대량연골 결손모델(study 2, n = 12)을 통하여 인공배양세포판을 이식하였다. 이식12주 후 이식편을 회수하여 생화학, 분자생물학 및 면역조직학 분석을 시행한 결과, 배양연골막 복합체의 생체내 효능이 단독이식군에 비해 변형이나 과증식 없이 우수한 결과를 나타내었다. 본 연구의 결과로 토대로 배양연골막을 피복한 인공연골막의 관절내 효과를 규명하여 실제 임상적용을 조기화하는 기반을 제공하고 인공연골의 문제점이었던 변형과 흡수를 줄인 고효능 인공연골 제작기법을 제공하는데 유용할 것으로 기대된다.