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List Mode에서 PET/CT Scanner의 직선성 평가 (Linearity Estimation of PET/CT Scanner in List Mode Acquisition)

  • 최현준;김병진;이또 미키코;이홍재;김진의;김현주;이재성;이동수
    • 핵의학기술
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    • 제16권1호
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    • pp.86-90
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    • 2012
  • Rb-82를 이용한 PET 검사는 심근 관류의 임상적 평가에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 그러나 PET/CT의 dead time 때문에 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되지 않는다면 데이터를 획득할 때 좌심실 입력 함수가 과대평가되어 심근관류가 과대평가될 수 있다. 본 연구에서는 리스트 모드에서 획득한 PET data에서 방사능농도에 따른 count value의 직선성을 평가하였다. Biograph 40 True Point PET/CT를 이용하여 직경 12 cm, 길이 10.5 cm의 cylindrical phantom에 F-18 333 MBq과 물 800 mL를 채우고 7반감기동안 10min frame/bed로 리스트 모드를 이용하여 획득하였다. Raw data는 OSEM (order: 4, subsets: 8)과 FBP (Gaussian filter FWHM 5 mm) 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. Sinogram 정보에서 prompt counts, net true counts, random counts를 측정하였다. 재구성 된 phantom 영상에 ROI를 설정하여 총 계수와 background를 측정하고 background correction을 사용하여 count value를 측정하여 직선성을 평가하였다. 리스트 모드를 이용하여 sinogram에서 측정된 prompt counts는 방사능농도에 비례하여 증가하였다. 낮은 방사능농도에서 net true counts와 random counts는 방사능농도에 따라 증가하였다. 높은 방사능농도에서는 net true counts의 증가율이 점차 감소되었고, 반면에 random counts의 증가율은 증가하였다. 그리고 OSEM과 FBP 알고리즘으로 재구성된 영상에서 측정한 count value의 차이는 없었고 방사능농도에 비례하여 count value가 증가하고 직선성이 유지되었다. Biograph 40 True Point PET/CT scanner는 재구성된 영상에서 낮은 방사능농도뿐만 아니라 높은 방사능농도(~416.25 kBq/mL)에서도 측정 된 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되는 것을 보여주었다. 따라서 실험에서 사용한 PET/CT scanner는 Rb-82, N-13, O-15, F-18을 이용한 heart dynamic PET study에서데이터의 정량적 분석에 유용할 것으로 판단된다.

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전시 공간에서 지능형 개인화 서비스를 위한 스마트 폰 어플리케이션 설계 (The Design of Smart-phone Application Design for Intelligent Personalized Service in Exhibition Space)

  • 조영희;최이권
    • 지능정보연구
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    • 제17권2호
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    • pp.109-117
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    • 2011
  • 전시 공간에서 전시 제공자는 자신의 마케팅 정보를 원활하게 제공하고 관람객의 반응을 실시간으로 확인하기를 원한다. 또한 전시 관람객은 자신이 가장 관심 있어 하는 분야의 부스를 관람하고 그 분야에 대한 정보를 얻고 싶어한다. 그런데 전시장을 방문하는 관람객들에게 상호 작용적 맞춤 개인화 마케팅 서비스를 관람객의 단말기를 통해 제공하게 된다면 전시 제공자와 관람객 모두의 요구를 충족하게 될 것이다. 이러한 서비스를 제공하기 위해서는 사용자의 의도를 인지할 수 있어야 하고 그 인지된 정보를 기준으로 해서 선별적인 서비스를 제공해야 한다. 본 논문에서는 전시 공간에서 관람객 개개인의 선호도와 상황을 인식하고 인식된 정보를 기본으로 해서 관람객 개인별로 가장 적합한 전시 참가 업체의 마케팅 정보나 부스 정보를 관람객이 소유한 스마트폰을 통해 제공하는 지능형 개인화 서비스 어플리케이션을 설계하였다.

13N-암모니아 심근관류 PET/CT 검사 시 영상 재구성 방법에 따른 관류량 변화와 영상 평가 (Evaluation of Perfusion and Image Quality Changes by Reconstruction Methods in 13N-Ammonia Myocardial Perfusion PET/CT)

  • 도용호;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.69-75
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    • 2014
  • 최근 진단 분야에서 PET/CT는 종양학 분야는 물론 심장, 신경 등 여러 가지 분야에서 널리 활용되고 있다. 그 중 심장 분야에서 $^{13}N-NH_3$ 심근 관류 PET/CT는 MBF를 이용한 절대 심근 관류의 측정이 가능하며 심근 관류 SPECT에 비하여 공간 분해능과 대조도가 우수하고 CT를 이용한 보다 정확한 감쇄 보정이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 $^{13}N-NH_3$ PET/CT 검사 시 각 재구성 방법에 따른 정량적 심근 관류, 반정량 심근 관류 지표의 변화와 image quality의 변화를 비교하였다. 2013년 1월부터 11월까지 서울대학교병원에서 $^{13}N-NH_3$ PET/CT 검사를 시행받은 14명(평균연령 $60.24{\pm}7.21$세, 평균 몸무게 $71.54{\pm}7.43kg$, 남자 8명, 여자 6명)의 데이터를 분석하였다. 안정기, 부하기 각 10분 listmode scan의 data를 이용 동적, 정적 영상을 FBP, iterative2D, Iterative3D, TrueX의 재구성 방법을 이용하여 재구성하였다. 안정기, 부하기의 각 동적 영상을 이용하여 MBF에서 재구성 방법에 따른 RCA, LAD, LCX의 각 territory 별 심근관류와 global, reserve (stress/rest)값을 비교하였다. 또한 정적 영상을 이용 QPS에서 각 재구성 방법에 따른 extent와 TPD 를 비교하였으며 재구성 방법 별 정적 영상의 snapshoot을 제작하여 영상의 해상력과 노이즈, 판독의 용이성을 기반으로 핵의학과 판독의 5명의 blind test를 시행하였다. 각 재구성 방법에 따라 vendor에서 권고 되는 iterative2D 대비 정량적 심근 관류의 CFR은 최소 -18.68% (P=0.0002)에서 최대 7.91% (P<0.0001)의 변화를 보였으며, 반 정량적 지표들은 안정기에서 extent는 최소 -0.86%p (P=0.1953)에서 최대 5.36%p (P<0.0001), TPD는 최소 -0.57%p (P=0.2053)에서 최대 4.36%p (P<0.0001), 부하기에서 extent는 최소 1.93%p (P=0.4275)에서 최대 5.43%p (P=0.0003), TPD는 최소 1.57%p (P=0.4595)에서 3.93%p (P<0.0001) 증가된 값을 보였다. 영상의 해상력과 노이즈, 판독의 용이성을 기반으로 핵의학과 판독의 5명의 blind test에서는 FBP로 재구성된 영상이 최하위로 평가 되었으며 TrueX, iterative2D, iterative3D 순으로 평가되어 iterative3D로 재구성된 영상이 판독 시 가장 우수한 영상을 평가되었다. 각 병원은 장비에 따른 각 재구성 방법에 의한 정량적 심근 관류의 변화, 반 정략적 지표들의 과대 또는 과소평가되는 정도를 확인하고 병원 장비의 실정에 적합한 동적, 정적 재구성 방법을 확립하여 진단에 보다 유용하고 정확한 심근 관류 값을 제공하여야 할 것이다.

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유전 알고리듬을 적용한 지능형 ATP 시스템 개발 (Development of Intelligent ATP System Using Genetic Algorithm)

  • 김태영
    • 지능정보연구
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    • 제16권4호
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    • pp.131-145
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    • 2010
  • ERP, SCM 등과 같은 기업용 정보 시스템을 활용함에 있어, 고객의 문의에 따라 제품 판매 가능 유무와 가능일자를 계산하여 통보해 주는 지능형 ATP 시스템은 전산 정보를 활용하여 고객 만족도를 최대화할 수 있는 유용한 기능이라고 할 수 있다. 그렇지만 공급 사슬 환경에서 ATP 시스템을 적용하려고 할 경우, 고객이 문의해 온 Retailer에게 납품 가능한 모든 분배센터(Distribution Center)와 공장(Plant)의 미래 시점의 재고량 변화와 운송 능력 등을 모두 고려하여야 하므로 계산량이 방대한 NP-Complete 문제가 된다. 따라서 시스템 사용자가 빠른 시간 내에 해를 구하여 고객에게 결과를 알려 줄 수 있는 ATP 시스템의 개발은 공급 사슬 관리를 효과적으로 활용하기 위하여 반드시 필요한 일이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 동적 생산 함수의 개념을 이용하여 비 정수 타임 랙을 고려하여 ATP 시스템을 모델링하고, 해당 수리 모형으로부터 효율적으로 해를 얻기 위하여 유전 알고리듬을 개발하였다. 비 정수 타임 랙을 활용한 ATP 시스템은 비 정수 타임 랙을 올림이나 내림을 통하여 정수화 시킨 후 모형 수립하는 기존의 방법보다 정교하게 현실을 반영할 수 있고, ATP 시스템을 위한 유전 알고리듬의 진화 시스템은 문제크기가 작은 것에서부터 큰 것까지 최적해에 매우 근사한 값을 매우 빠른 시간 내에 풀 수 있음을 알 수 있었다.

시뮬레이션기법을 통한 차량 간 통신을 이용한 첨단교통정보시스템의 효과 분석 (도시 도로망을 중심으로) (A Simulation-Based Investigation of an Advanced Traveler Information System with V2V in Urban Network)

  • 김회경
    • 대한교통학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.121-138
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    • 2011
  • 최근 보다 경제적이고 쉽게 적용이 가능한 차량간 무선통신과 같은 첨단 기술들은 고비용의 교통시설과 미래의 교통수요에 대한 공간적 시스템 확장이 제한적인 고속도로에서 주로 시행되고 있는 중앙제어식 인프라기반 교통정보시스템의 가능한 대안으로 간주되고 있다. 본 논문은 차량간 무선통신을 이용한 분산식 첨단교통정보시스템을 개발하고 제안된 시스템의 효과 (운전자의 통행시간단축)를 향상시키는 세가지 보조기능(독립자동유고감지알고리즘, 실험차량 샘플 모델, 운전자행태 모델)을 소개하고자 한다. 그리고 전형적인 $6{\times}6$ 도시형 도로망에서 미시적 시뮤레이션모델(VISSIM)을 이용해서 세가지 중요한 패러미터(교통류, 무선통신 라디오 레인지, 통신차량의 보급율)에 따른 그 효과를 교통사고 시나리오에서 평가하고자 한다. 본 논문의 연구결과로는 세가지 시스템 패러미터가 증가함에 따라 보다 많은 무선통신 차량이 교통데이터 전송에 관련되었고 데이터전송 속도도 더 빨라짐을 보였다. 또한 통신차량들은 동적으로 현재의 교통상황 파악과 교통사고로 야기된 정체지역을 우회하는 최적의 경로를 탐색함으로써 운전자의 통행시간을 단축시키는 결과를 보였다. 교통사고로 인한 혼잡교통류 상황에 순간적으로 반응(통행시간 데이터베이스 갱신과 최적 경로 탐색)하는 차량들을 중심으로, 상대적으로 교통량이 적은 상황에서는 보다 시스템 효율적인 시간대에 운전자들이 경로를 변경하는 행태를 보인 반면에 교통량이 많은 상황에서는 많은 운전자들이 덜 효율적인 시간대, 예를 들면 교통사고가 해소된 후에도 경로를 변경하는 경우가 목격되었다. 따라서 차량당 평균통행시간단축은 교통수요와 밀접한 관계를 보였다. 그리고 실제 교통사고 시간 동안 교통사고의 직접적인 영향에 의해서 경로를 변경하는 통신차량들을 제외하면 도로망에 진입하는 차로에 있는 통신차량이 도로망내에 있는 다른 통신차량보다 통행시간이 짧은 것으로 나타났다. 또한 교통사고지점의 위치와 방향은 경로변경차량의 공간적인 분포를 결정하는 것으로 나타났다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2014년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2014)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제27권7호
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    • pp.380-394
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    • 2015
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2014. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the flow inside building rooms, and smoke control on fire. Research issues dealing with duct and pipe were reduced, but flows inside building rooms, and smoke controls were newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for thermal contact resistance measurement of metal interface, a fan coil with an oval-type heat exchanger, fouling characteristics of plate heat exchangers, effect of rib pitch in a two wall divergent channel, semi-empirical analysis in vertical mesoscale tubes, an integrated drying machine, microscale surface wrinkles, brazed plate heat exchangers, numerical analysis in printed circuit heat exchanger. In the area of pool boiling and condensing, non-uniform air flow, PCM applied thermal storage wall system, a new wavy cylindrical shape capsule, and HFC32/HFC152a mixtures on enhanced tubes, were actively studied. In the area of industrial heat exchangers, researches on solar water storage tank, effective design on the inserting part of refrigerator door gasket, impact of different boundary conditions in generating g-function, various construction of SCW type ground heat exchanger and a heat pump for closed cooling water heat recovery were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried out in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration and modelling and controls including energy recoveries from industrial boilers and vehicles, improvement of dehumidification systems, novel defrost systems, fault diagnosis and optimum controls for heat pump systems. It is particularly notable that a substantial number of studies were dedicated for the development of air-conditioning and power recovery systems for electric vehicles in this year. (4) In building mechanical system research fields, seventeen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the evaluation of work noise in tunnel construction and the simulation and development of a light-shelf system. The subjects of building energy were worked on the energy saving of office building applied with window blind and phase change material(PCM), a method of existing building energy simulation using energy audit data, the estimation of thermal consumption unit of apartment building and its case studies, dynamic window performance, a writing method of energy consumption report and energy estimation of apartment building using district heating system. The remained studies were related to the improvement of architectural engineering education system for plant engineering industry, estimating cooling and heating degree days for variable base temperature, a prediction method of underground temperature, the comfort control algorithm of car air conditioner, the smoke control performance evaluation of high-rise building, evaluation of thermal energy systems of bio safety laboratory and a development of measuring device of solar heat gain coefficient of fenestration system.

눈물길 조영검사 시 양측 안 와 사위 상 획득의 유용성에 대한 연구 (Research on The Utility of Acquisition of Oblique Views of Bilateral Orbit During the Dacryoscintigraphy)

  • 박좌우;이범희;박승환;박수영;정찬욱;류형기;김호신
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.76-81
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    • 2014
  • 눈물길 조영검사 시 눈물기관 해부학적 구조의 다양성, 눈물길기형, 검사 중 발생하는 유루증과 같은 경우 전면상 외에 코 안으로의 배출을 좀 더 자세히 표현해낼 수 있으며, 유루증과 코 눈물관으로의 배출을 구별할 수 있는 방법의 필요성을 생각해 보았다. 이에 전면상 지연 촬영 외에 양측 안 와 사위상을 획득하는 방법의 유용성에 대해 알아 보고자 하였다. 2013년 1월부터 2013년 8월까지 눈물길폐쇄로 인한 유루증을 주소로 하는 78명의 환자를 대상으로 하였다. 평균나이는 $56.96{\pm}13.36$세였다. $^{99m}TcO4^-$ 3.7 MBq (0.1 mCi)을 $10{\mu}L$ 씩 마이크로피펫을 이용하여 양 안 하결막낭에 1-2방울 점안 후 1분 씩 20frame, 20분 간 동적 검사를 시행 하였다. 동적 검사 직후 양 안에서 코 안으로 배출이 확인되는 경우는 즉시 사위상을 획득하였고 어느 한쪽의 안 와라도 배출이 보이지 않는 경우 40분 뒤 전면상으로 확인 후 안 와 사 위상을 획득하였다. 검사 시 사용한 장비로는 Pin-hole Collimator를 장착한 Gamma Camera (Siemens Orbiter, Hoffman Estates, IL, USA)장비를 사용하였다. 실험대상 78건의 영상 중 전면상에서 코 안으로의 배출이 확인되었던 환자는 35명이었다. 그 중 양 안 모두에서 코 안으로 배출을 보인 환자는 15명이었고 양 안 8명, 좌 안 2명, 우 안 1명에서 사위상을 통해 보다 나은 배출 양상 관찰이 가능하였다. 좌 안 및 우 안에서 배출이 있었던 환자는 20명이었고 10명이 전면상에 비해 명확한 배출을 보여 주었다. 그 외 배출 가능성이 있는 환자는 13명이었으며 코 눈물관으로의 추적자이동이 보이지 않은 환자는 30명이었다. 기술통계 결과 총 35명 중 21명(60%)이 사위상 추가 촬영으로 전면상보다 뚜렷한 배출 양상을 나타내었다. 배출 감별유용성에 관한 Likert 5점 척도 blind test를 통해 사위상 획득이 전면상에서 자세히 보이지 않는 부분을 나타내 줌으로써 배출 유무 확인이나 배출 지연, 코 눈물관 폐쇄를 진단하는 데 도움이 된다고 응답하였다. 또한 유루증 발생시 코 눈물관으로의 배출과 피부로의 흘림을 구별할 때 사위상이 전면상에 비해 구별능이 높다고 응답하였다(전면상:$4.14{\pm}0.3$, 사위상:$4.55{\pm}0.4$). 눈물길 조영검사 시 양측 안 와 사위상을 전면상 이외에 추가적으로 획득한다면 전면상에서 충분히 보여주지 못하는 영역의 검사가 가능하여 코 눈물관 이후로의 배출 유무를 확인하고 피부에서 유루증의 흐름을 코 눈물관과 구별하는 데 용이하기에 판독의 진단능을 높일 수 있을 것이라 사료된다.

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국내 건설경기 변화와 해외건설수주 간의 관계성 분석 (Dynamic Relationship between Domestic Construction Market Condition and Overseas Construction Business)

  • 장세웅
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.22-30
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    • 2014
  • 본 논문은 시기별 국내 건설경기 변화와 해외건설수주 간의 관계성을 벡터오차수정모형을 통해 비교분석하는 것을 목적으로 한다. 분석결과 IMF 외환위기 이후에는 주거용 건설경기가 하락할 경우에만, 해외건설시장 진출이 더욱 활발히 나타나는 것으로 확인되었다. 게다가 IMF 외환이기 이전보다 외환위기 이후에는 국내 주거용 건설경기 변화에 즉각적으로 반응하여 해외건설시장 진출 규모가 확대되는 것으로 나타났다. 이와 같은 현상은 국내 건설업체들의 사업 포트폴리오 상 주거용 건설경기에 매우 민감하게 반응할 수밖에 없음에 기인한다. 즉 국내 주택시장 침체는 국내 건설업체의 경영상태에 심각한 영향을 미치게 되고, 이를 긴급히 타개하기 위하여 해외건설시장 진출 규모를 확대한 것으로 판단된다. 본 연구에서 분석을 통해 확인한 바와 같이 주택경기 침체에 따른 건설업체 경영상태 악화를 개선하기 위하여 해외건설시장 진출의 외연적확대는 오히려 건설업체 경영상태를 더욱더 악화시키는 결과를 초래한 것이다. 이에 따라 급박한 상황에서의 사업 전환은 오히려 수익률 확보보다 회사 내 현금흐름 확보를 위한 수단으로 전락할 수도 있기 때문에 전략적 유연성을 확보할 수 있도록 사업 다각화 수준을 지속적으로 일정 범위 안에서 관리할 필요가 있을 것으로 판단된다.

모야모야병(moyamoya disease) 환자의 전신마취 하 치과 치료 (DENTAL MANAGEMENT OF A PATIENT WITH MOYAMOYA DISEASE UNDER GENERAL ANESTHESIA)

  • 상은정;송지수;신터전;김영재;김정욱;장기택;이상훈;현홍근
    • 대한장애인치과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.108-113
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    • 2017
  • MMD 환자는 심한 울음이나 운동 등으로 유발되는 과호흡성 뇌혈류량 감소에 주의해야 하며, 특히 소아 환자의 경우 낯선 환경에서 쉽게 울음을 터뜨리는 경향이 있고, 뇌의 산소요구량이 많으며, 뇌혈류량 변화에 민감하므로 치과 진료 시에 더욱 세심한 관리가 필요하다. 본 증례는 발달 지연을 동반하여 일상의 구강 위생 관리 및 치과 검진에 비협조적이고, 다수 치아에 광범위한 우식증을 보이는 발달장애가 있는 MMD 소아 환자를 전신 마취 하에 안전하고 효과적으로 치료한 사항을 보고하는 바이다. 환아는 이전에 수차례의 뇌경색 증상을 보여 뇌혈관 문합술을 받은 바 있고, 발달 지연 외에도 지적 장애, 언어장애, 편마비, 연하장애, 사시증을 동반하였다. 환아의 기저 질환과 협조도, 우식의 심도를 고려하여 세보플루레인을 이용한 전신 마취를 행동조절 요법으로 선택하였고, 술 전 정맥로 확보 시 환아의 불안을 조절하기 위해 미다졸람 경구 투여를 시행하였다. 모든 생징후를 안전하게 감시하며 성공적으로 치과 치료를 마친 후, 적극적인 통증 조절을 위해 아세트아미노펜 경구 투여를 시행하였다. 전신마취 이후에는 정기 검진 및 불소 도포를 통해 환자의 구강 건강 증진에 기여할 수 있었다.

Strength and failure characteristics of the rock-coal combined body with single joint in coal

  • Yin, Da W.;Chen, Shao J.;Chen, Bing;Liu, Xing Q.;Ma, Hong F.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제15권5호
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    • pp.1113-1124
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    • 2018
  • Geological dynamic hazards during deep coal mining are caused by the failure of a composite system consisting of the rock and coal layers, whereas the joint in coal affects the stability of the composite system. In this paper, the compression test simulations for the rock-coal combined body with single joint in coal were conducted using $PFC^{2D}$ software and especially the effects of joint length and joint angle on strength and failure characteristics in a rock-coal combined body were analyzed. The joint length and joint angle exhibit a deterioration effect on the strength and affect the failure modes. The deterioration effect of joint length of L on the strength can be neglected with a tiny variation at ${\alpha}$ of $0^{\circ}$ or $90^{\circ}$ between the loading direction and joint direction. While, the deterioration effect of L on strength are relatively large at ${\alpha}$ between $30^{\circ}$ and $60^{\circ}$. And the peak stress and peak strain decrease with the increase of L. Additionally, the deterioration effect of ${\alpha}$ on the strength becomes larger with the increase of L. With the increase of ${\alpha}$, the peak stress and peak strain first decrease and then increase, presenting "V-shaped" curves. And the peak stress and peak strain at ${\alpha}$ of $45^{\circ}$ are the smallest. Moreover, the failure mainly occurs within the coal and no apparent failure is observed for rock. At ${\alpha}$ between $30^{\circ}$ and $60^{\circ}$, the secondary shear cracks generated in or close to the joint tips, cause the structural instability failure of the combined body. Therefore, their failure models present as a shear failure along partial joint plane direction and partially cutting across the coal body or a shear failure along the joint plane direction. However, at ${\alpha}$ of $60^{\circ}$ and L of 10 mm, the "V-shaped" shear cracks cutting across the coal body cause its final failure. While crack nucleations at ${\alpha}$ of $0^{\circ}$ or $90^{\circ}$ are randomly distributed in the coal, the failure mode shows a V-shaped shear failure cutting across the coal body.