• Advances in biomechanics and applications
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• 제1권4호
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• pp.253-267
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• 2014

The human head is identified as the body region most frequently involved in life-threatening injuries. Extensive research based on experimental, analytical and numerical methods has sought to quantify the response of the human head to blunt impact in an attempt to explain the likely injury process. Blunt head impact arising from vehicular collisions, sporting injuries, and falls leads to relative motion between the brain and skull and an increase in contact and shear stresses in the meningeal region, thereby leading to traumatic brain injuries. In this paper the properties and material modeling of the subarachnoid space (SAS) as it relates to Traumatic Brain Injuries (TBI) is investigated. This was accomplished using a simplified local model and a validated 3D finite element model. First the material modeling of the trabeculae in the Subarachnoid Space (SAS) was investigated and validated, then the validated material property was used in a 3D head model. In addition, the strain in the brain due to an impact was investigated. From this work it was determined that the material property of the SAS is approximately E = 1150 Pa and that the strain in the brain, and thus the severity of TBI, is proportional to the applied impact velocity and is approximately a quadratic function. This study reveals that the choice of material behavior and properties of the SAS are significant factors in determining the strain in the brain and therefore the understanding of different types of head/brain injuries.

• 동의생리병리학회지
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• 제23권6호
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• pp.1460-1464
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• 2009

In spite of many studies on statistical model for pattern identifications (PIs), little attention has been paid to the complexity of pattern diagnosis processed by oriental physicians. The aim of this study is to develop a statistical diagnostic model which discriminates four PIs using multiple indicators in stroke. Clinical data were collected from 981 stroke patients and 516 data of which PIs were agreed by two independent physicians were included. Discriminant analysis was carried out using clinical indicators such as symptoms and signs which referred to pattern diagnosis, and applied to validation samples which contained all symptoms and signs manifested. Four Fischer's linear discriminant models were derived and their accuracy and prediction rates were 93.2% and 80.43%, respectively. It is important to consider the pattern diagnosis processed by oriental physicians in developing statistical model for PIs. The discriminant model developed in this study using multiple indicators is valid, and can be used in the clinical fields.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권1호
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• pp.1-6
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• 1996

5마리의 잡견(18~22kg)을 이용하여, 경막외강에 생리식염수를 연속 점적하여 뇌사를 유발시킨다. 뇌사발생시 점의 뇌압은 122.0$\pm$6.25mmHg이며 뇌사후 30분 최고치에 도달하였다. 뇌사를 유발시키는데 필요한 생리식염수의 양은 4.8$\pm$1.0ml이었고, 143.0$\pm$30.9분이 필요하였다. 뇌사가 올때까지 동맥압은 변하지 않지만 그후 점차 떨어지고, 맥박수는 뇌사 30분 후 안정시 보다 50% 정도 증가한 최고치에 달한다. 체온, 심박출량, 폐동맥압, 좌심실 이완말기압등의 혈역학적 지표는 뇌사진행 중에는큰 변화가 없었고, 심실 기외수축이 일시적으로 나타난 이외에는 부정맥도 관찰되지 않았다. 급작스러운 뇌압 상승 모델에서 보였던 혈역학적 변화는 관찰되지 않았다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제11권3호
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• pp.113-119
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• 2007

Developmental disability shows life-long behavioral abnormality with no significant physical malformation. This study was undertaken to develop an animal model for developmental disability by using two-factor approach. Lipopolysaccharide (LPS), a bacterial toxin, and NAN-190, a $5-HT_{1A}$ receptor antagonist, were administered to Sprague-Dawley rats on postnatal day (PND) 5 to induce inflammation and an altered 5-HT system, respectively. Long-term alteration of behavior occurred in the drug-treated groups. The LPS-treated group showed impaired motor coordination in the Rota-rod test. The LPS- treated or both LPS and NAN-190-treated groups showed impaired fore-paw muscle power in the wire maneuver test. These groups also showed decreased white matter volume and increased serotonergic fibers. The LPS and NAN-190-treated group also exhibited neurologic deficit in the placing reaction test and impaired equilibrium function in the tilt table test. The results showed that a variety of altered behaviors can be generated by two factor model, and suggested that combination of important etiologic factors and possible underlying defects is a promising strategy of establishing an animal model for developmental disabilities.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권6호
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• pp.611-616
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• 1998

머리(뇌 포함) 부분에 대한 3차원 유한 요소 모델을 이용하여 진동 방향에 따른 응답특성을 해석하였다. 해석 결과 성인의 뇌는 9Hz, 14Hz에서 고유 진동수를 나타내었으며 유아의 뇌에서는 2Hz, 3Hz에서 고유 진동수가 계산되었다. 진동 방향에 관계없이 각 진동에 대해 계산된 가속도를 제외한 전단력, 압력, von-Mises 값의 최대, 최소값의 비는 성인에 비해 유아모델에서 더 크게 나타났다. 각 고유 진동수에서 성인모델은 14Hz에서 상지 중추보다 하지 중추를 관장하는 뇌의 영역에서 보다 큰 응력이 계산되어 상지에 의한 오동작 보다 하지에 의한 오동작을 일으킬 가능성이 더 큼을 유추할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.372-377
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• 2006

본 논문에서, 우리는 뇌파를 이용하여 사용자의 감정을 인식하는 감정인식 모델을 제안한다. 사용자의 감정을 인식하기 위해서는 우선 생체 데이터나 감정 데이터를 포함한 뇌파의 정량적인 데이터를 획득하는 방법이 필요하며 다음으로 획득된 뇌파를 통하여 현재 사용자의 감정 상태를 규명하는 패턴인식 기법이 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 뇌파를 통하여 현재 사용자의 감정 상태를 규명하고 인식할 수 있는 패턴인식 기법으로 Multi Layer Perceptron(MLP)을 사용한 패턴인식 기법을 사용한다. 본 논문에서 제안한 감정인식 모델의 실험을 위하여 특정 공간 내에서 여러 피험자의 감정별 뇌파를 측정하고, 측정된 뇌파로 집중도 및 안정도를 도출하여 유의미한 데이터로 감정 DB를 구축한다. 감정별 DB를 본 논문에서 제안한 감정인식 모델로 학습한 후 새로운 사용자의 뇌파로 현재 사용자의 감정을 인식한다. 마지막으로 피험자의 수와 은닉 노드의 수에 따른 인식률의 변화를 측정함으로서 뇌파를 이용한 감정인식 모델의 성능을 평가한다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제13권3호
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• pp.221-226
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• 1990

A physiological pharmacokinetic hybrid model was developed in order to predict the disposition kinetics of diphenylhydantoin (DPH) in the brain from the plasma conentration data of DPH. The model was constructed under the assumptions of well-stirred, plasma flow-limited and lienar tissue diposition kinetics of DPH. DPH was administered intravenously to the rats at a dose of 10 mg/kg together with/without sodium salicylate (SA;10 mg/kg) and the DPH concentrations in the plasma and brain were determined. Plasma protein binding of DPH concentrations in the plasma and brain were determined. Plasma protein binding of DPH was also determined using equilibrium dialysis technique. Then the model was tested for its predictability of DPH concentrations in the brian from the plasma data of DPH. It was found that the predicted values of DPH concentrations in the brian were in fair agreement with the experimental values in the rats of both treatments. The 2-fold increase in the brain concentration of DPH by SA-coadinistration was predicted well from the plasma concentration and plasma free fraction ($f_p$) data of DPH using the model. Therefore, the hybrid model was concluded to be very useful for the prediction of the concentrations of DPH in the brain from the plasma concentration data. Finally, DPH concentrations in the human brian was calculated using this model from plasma DPH data in the literature, yet the scale-up of this model to the human is not convinced.

• Applied Microscopy
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• 제48권4호
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• pp.102-109
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• 2018

Multiple synaptic boutons (MSBs) have been reported to be synapse with two or more postsynaptic terminals in one presynaptic terminal. These MSBs are known to be increased by various brain stimuli. In the motor cortex, increased number of MSB was observed in both acrobat training (AC) model and traumatic brain injury (TBI) model. Interestingly one is a physiological stimuli and the other is pathological insult. The purpose of this study is to compare the connectivity of MSBs between AC model and TBI model in the cerebral motor cortex, based on the hypothesis that the connectivity of MSBs might be different according to the models. The motor cortex was dissected from perfused brain of each experimental animal, the samples were prepared for routine transmission electron microscopy. The 60~70 serial sections were mounted on the one-hole grid and MSB was analyzed. The 3-dimensional analysis revealed that 94% of MSBs found in AC model synapse two postsynaptic spines from same dendrite. But, 28% MSBs from TBI models synapse two postsynaptic spines from different dendrite. This imply that the MSBs observed in motor cortex of AC model and TBI model might have different circuits for the processing the information.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제49권1호
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• pp.81-87
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• 2012

현재 사용되고 있는 두뇌영상의 제거 방법은 비록 환자의 개인 정보를 보호하고 있으나, 과도한 제거로 정확한 두뇌영상의 무결성을 손실할 수 있다. 원래 두뇌의 영상과 동일한 두뇌 조직을 나타내면서 환자의 신원을 감출 수 있는 새로운 익명화 얼굴모델을 생성시키는 방법을 연구하였다. 제안방법은 두 단계로 구성되었다: 10명의 두뇌영상을 정규화시켜서 모조 두뇌 표본 영상을 생성하는 단계와 실험영상 두뇌의 외곽부를 모조 두뇌의 안면부로 대체시키는 단계이다. 전체 두뇌영상에서 두피와 두개골 영역을 분할하기 위하여 레벨셋 알고리즘을 적용하였다. 영역화된 모조 두뇌를 대상 두뇌영상에 동일하게 배치하고 정규화를 시켜서 익명화된 얼굴 모델을 생성하였다. 원래 영상과 변형된 영상의 두뇌 조직부의 밝기 변화를 비교하여 제안 알고리즘의 타당성을 실험하였다. 실험 결과 두 두뇌영상은 두뇌 조직에서 완전히 동일하면서 신원을 파악할 수 없는 것을 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권9호
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• pp.1150-1159
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• 2006

본 논문에서는 지오데식 동적 윤곽선 모델을 이용하여 뇌실 영역을 검출하기 위하여 기존의 에지지시함수를 대신한 영역 기반의 곡선진행억제 함수를 제안하였다. 제안한 곡선 진행 억제 함수는 뇌실 영역의 검출에 매우 효과적이었으며, 이 함수는 MRI 영상에서 밝게 나타나는 뇌실 영역의 평균 밝기를 기반으로 한다. 본 논문에서는 제안한 방법이 기존의 방법보다 뇌실 영역을 잘 검출할 수 있음을 다양한 척도를 이용하여 수치적으로 비교하였다. 실제 정상과 뇌종양에 의한 뇌질환 영상에 적용시켜 뇌실 검출 과정을 시각적으로 비교하여 우수성을 검증하였다.