• 제목/요약/키워드: Low intensity ultrasound

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Biophysical therapy and biostimulation in unfavorable bony circumstances: adjunctive therapies for osseointegration

  • Kim, Yong-Deok
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제38권4호
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    • pp.195-203
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    • 2012
  • Dental implants using titanium have greatly advanced through the improvement of designs and surface treatments. Nonetheless, the anatomical limits and physiological changes of the patient are still regarded as obstacles in increasing the success rate of implants further, even with the enhancement of implant products. So there have been many efforts to overcome these limits. The intrinsic potential for bone regeneration can be stimulated through adjuvant treatments with the continuous improvement of implant properties, and this can play an important role in achieving optimum osseointegration toward peripheral bone tissue and securing ultimate long-term implant stability in standard surgical procedures. For this purpose, various chemical, biological, or biophysical measures were developed such as bone grafts, materials, pharmacological agents, growth factors, and bone formation proteins. The biophysical stimulation of bone union includes non-invasive and safe methods. In the beginning, it was developed as a method to enhance the healing of fractures, but later evolved into Pulsed Electromagnetic Field, Low-Intensity Pulsed Ultrasound, and Low-Level Laser Therapy. Their beneficial effects were confirmed in many studies. This study sought to examine bone-implant union and its latest trend as well as the biophysical stimulation method to enhance the union. In particular, this study suggested the enhancement of the function of cells and tissues under a disadvantageous bone metabolism environment through such adjunctive stimulation. This study is expected to serve as a treatment guideline for implant-bone union under unfavorable circumstances caused by systemic diseases hampering bone metabolism or the host environment.

초음파 수처리 공정 개발을 위한 반응기 설계 기초 연구 (Basic Study on the Design and Optimization of Sonoreactors for Sonochemical Water/Wastewater Treatment Processes)

  • 김슬기;손영규
    • 한국습지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.205-212
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    • 2014
  • 본 연구는 환경, 에너지, 재료 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 초음파 기술을 수처리 공정에 적용하기 위한 기초 연구로 수행되었다. 초음파 기술과 같은 고도산화처리공법은 중금속, 내분비계장애물질, 의약물질 등의 미량오염물질 처리에 효과적이어서 하천, 호소, 습지의 수질 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 초음파 기술은 파를 기반으로 하기 때문에 본 연구에서는 적용 주파수의 파장을 이용하여 $0{\sim}4{\lambda}$ 구간의 수위를 $1/4{\lambda}$ 간격으로 나누어 동일한 유입에너지 조건에서 발생하는 열에너지 및 초음파 캐비테이션의 화학적 효과를 정량화 하였다. 실험 결과 낮은 수위 (적은 부피)의 에너지 밀도가 높은 조건보다 높은 수위 (큰 부피)의 에너지 밀도가 낮은 조건에서 열에너지 및 화학적 효과가 극대화되는 것을 확인하였다. 이러한 현상을 반응기 내부의 캐비테이션 활성도 시각화를 통해 알아본 결과, 높은 수위 (큰 부피) 조건에서는 에너지 밀도가 낮음에도 불구하고 반응기 전체적으로 높은 활성도를 얻을 수 있기 때문인 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구결과를 이용하여 초음파 기술을 수처리 분야에 적용할 경우 반응성 및 에너지 효율 측면에서 적용 가능성을 보다 높일 수 있을 것으로 예상된다.

초음파트랜스듀서의 재질에 따른 실출력과 인체모사조직의 온열효과에 관한 연구 (A Study on the Actual Output and Thermal Effect in Tissue Mimicking Phantom by the Material of the Ultrasonic Transducer)

  • 유상현;최원재;이승원
    • 대한물리의학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.91-97
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    • 2015
  • PURPOSE: In this study investigated the thermal effect in tissue mimicking phantom by the material of the ultrasonic transducer in low intensity sonication. METHODS: The material of the ultrasonic transducer was made of ceramic, stainless steel, aluminum. Korea Testing Laboratory was measured of the three kinds of materials the total output of the ultrasonic transducer. Each material was measured core temperature and the actual output depending on the type of transducer. Agarose tissue mimicking phantom and silicone tissue mimicking phantom was made. Transducers made of three kinds of materials were emitted in the phantom. It is shown as a graph about time and temperature and the surface temperature rising speed and deep temperature rise rate was investigated. RESULTS: Ceramic transducers were highest output. Higher than the stainless steel transducer, aluminum had the lowest total output. Deep temperature was the highest in the ceramic transducer, and the surface temperature was the highest in the stainless steel transducer. Thermal images of ceramic transducer showed that a valid output is formed deeper wider than the metal. CONCLUSION: Ceramic transducer is confirmed the excellence than the metal transducer in deep thermal effect and the actual output of the ultrasound.

한의 치료로 호전된 경추성 현훈 환자 치험 3예 (Three Cases of Cervical Vertigo Improved by Traditional Korean Medicine Treatment)

  • 최성환;강신우;박현선;박서현;금동호
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.145-155
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    • 2022
  • The purpose of this study is to evaluate the effectiveness of traditional Korean medicine treatment of cervical vertigo. Three patients were diagnosed as cervical vertigo with correlating symptoms of imbalance and dizziness with neck pain. The diagnosis of cervical vertigo is also dependent on excluding other vestibular disorders on the basis of history, examination, and vestibular function tests. They were treated by acupuncture, transcutaneous electrical nerve stimulation therapy and low-intensity pulsed ultrasound at acupoints and sympathetic ganglion chain of their cervical and upper thoracic region. The evaluation of clinical outcome was done by numeric rating scale (NRS), dizziness handicap inventory (DHI) and neck disability index (NDI), EuroQol-five dimensions questionnaire (EQ-5D) index. After the treatment, the value of their NRS, NDI, DHI was significantly decreased and their EQ-5D index was significantly increased. The traditional Korean medicine treatment at cervical and upper thoracic region could be an effective way to treat cervical vertigo.

LIPUS Promotes Endothelial Differentiation and Angiogenesis of Periodontal Ligament Stem Cells by Activating Piezo1

  • Rui Hu;Zheng-yan Yang;Yue-heng Li;Zhi Zhou
    • International Journal of Stem Cells
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    • 제15권4호
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    • pp.372-383
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    • 2022
  • Background and Objectives: Low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) promotes differentiation and regulates biological functions of various stem cells, but its effect on the endothelial differentiation of periodontal ligament stem cells (PDLSCs) is unclear. This study investigated the effect of LIPUS on endothelial differentiation and angiogenesis in PDLSCs and the role of the mechanically sensitive ion channel Piezo1 in this process. Methods and Results: PDLSCs obtained from healthy people were used for endothelial induction, and 10 ㎍/ml lipopolysaccharide (LPS) was used to simulate the inflammatory state. The induced cells were treated with LIPUS (50 mW/cm2, 1.5 MHz) to study its effect on the endothelial differentiation of PDLSCs and the tube formation of differentiated cells. PCR, flow cytometry, immunofluorescence, and Matrigel tube formation assays were used to detect the differentiation and tube formation of PDLSCs. GsMTx4 was used to inhibit the expression of Piezo1, and the role of the Piezo1 pathway in the endothelial differentiation and microvascular formation of PDLSCs after LIPUS treatment was studied. The data showed that LIPUS increased endothelial differentiation and angiogenesis in PDLSCs under inflammatory or noninflammatory conditions. The use of an inhibitor weakened the effect of LIPUS. Conclusions: This study demonstrated that LIPUS can activate the expression of Piezo1 and promote the endothelial differentiation and microvascular formation of PDLSCs.

Non-infected and Infected Bronchogenic Cyst: The Correlation of Image Findings with Cyst Content

  • Jeon, Hong Gil;Park, Ju Hwan;Park, Hye Min;Kwon, Woon Jung;Cha, Hee Jeong;Lee, Young Jik;Park, Chang Ryul;Jegal, Yangjin;Ahn, Jong-Joon;Ra, Seung Won
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제76권2호
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    • pp.88-92
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    • 2014
  • We hereby report a case on bronchogenic cyst which is initially non-infected, then becomes infected after bronchoscopic ultrasound (US)-guided transesophageal fine-needle aspiration (FNA). The non-infected bronchogenic cyst appears to be filled with relatively echogenic materials on US, and the aspirate is a whitish jelly-like fluid. Upon contrast-enhanced MRI of the infected bronchogenic cyst, a T1-weighted image shows low signal intensity and a T2-weighted image shows high signal intensity, with no enhancements of the cyst contents, but enhancements of the thickened cystic wall. The patient then undergo video-assisted thoracic surgery 14 days after the FNA. The cystic mass is known to be completely removed, and the aspirate is yellowish and purulent. To understand the image findings that pertain to the gross appearance of the cyst contents will help to diagnose bronchogenic cysts in the future.

내리막 달리기 후 국소 근손상의 영상학적 비교분석 : 운동 강도의 영향 (Evaluating Quadriceps Muscle Damage after Downhill Running of Different Intensities using Ultrasonography)

  • 선민규;김춘섭;김맹규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.1028-1040
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    • 2019
  • 본 연구는 내리막 달리기(downhill running, DR) 후 초음파 영상분석을 이용해 대퇴사두근 무리(quadriceps group, QG) 내 근손상의 국소화 여부를 검증하고, DR 동안 운동 강도가 운동유발성 근손상(exercise-induced muscle damage, EIMD) 및 근육 반향세기 변화에 미치는 영향을 규명하려는 목적으로 수행되었다. 규칙적인 신체활동이 없는 건강한 남성 11명이 무작위 교차설계에 따라 서로 다른 강도[low-intensity DR session($50%HR_{max}$), LDR; high-intensity DR session($70%HR_{max}$), HDR]의 DR 운동을 수행하였다. DR 후 EIMD의 심각성은 혈청크레아틴 키나아제(creatine kinase, CK) 활성 수준 변화와 함께 신경근 기능 지수로서 무릎 신전근의 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 및 관절가동범위(range of motion, ROM) 변화를 통해 결정되었다. 회색조 분석을 적용한 근육 반향세기 평가는 DR에 따른 QG 내 국소 근육별(rectus femoris, RF; vastus lateralis, VL; vastus medialis, VM; vastus intermedius, VI) 손상 양상을 탐지하기 위해 활용되었다. 모든 세션에서 혈청 CK 활성 수준과 VL 및 VM의 근통증 정도는 운동 후 24시간째(RF의 경우 각각 LDR 24시간째와 HDR 48시간째) 최대에 이르렀으며, 혈청 CK 수준에서 운동 강도에 따른 유의한 차이(p<.05)가 나타난 반면 근통증에서 세션 간 통계적 차이는 없었다. 무릎 관절을 이용한 MVIC 및 ROM과 같은 신경근 기능 지표 및 VM을 제외한 모든 QG 근육 반향세기는 운동 직후 극적으로 감소 또는 증가 후 72시간까지 점진적 회복 양상을 나타내었다. 그러나 신경근 기능 지표에서 운동 강도에 따른 통계적 차이는 없었으나 RF 및 VL 반향세기에서 세션 내 및 세션 간 유의한 차이(p<.01)를 나타내었다. 본 연구의 결과로 ECC를 함유한 DR 운동 시 운동 강도는 DOMS 및 신경근 기능 지표에 부분적으로 영향을 미칠 가능성이 있으며, 특히 혈청 CK 수준과 함께 RF 및 VL의 근육 반향세기는 운동 강도의 영향을 직접적으로 반영한다는 사실을 알 수 있다. 또한, 현재 연구결과는 DR 동안 ECC를 겪는 QG 내 국소 근육 간 근손상 정도가 다를 수 있으며 초음파 근육 반향세기가 국소 근육의 EIMD 심각성을 차별화할 수 있는 유용한 평가기법임을 뒷받침하고 있다.

경피신경전기자극기를 이용한 비지각적 감각자극 강도가 뇌혈류에 미치는 영향 (Effect of Non-perceptual Sensory Stimulation Intensity Using Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation on Cerebral Blood Flow)

  • 정주연;강창기
    • 감성과학
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    • 제27권2호
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    • pp.81-90
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    • 2024
  • 본 연구에서는 경피신경전기자극(TENS)을 이용하여 다양한 자극 강도에 따른 뇌혈관에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 특히 비지각적 감각의 전기자극을 통해 총경동맥(CCA)에서의 혈류 변화 및 혈관의 구조적인 변화를 확인해 보고자 한다. 본 연구에는 20대의 건강한 성인 24명이 참여하였다. 자극 강도는 감각 역치 미만, 감각 역치, 그리고 감각 역치 초과 세 가지를 각각 랜덤 순서로 적용하였다. 측정위치는 CCA 분기점의 1cm 하단에서 측정하였고, 혈류속도는 C-mode 도플러, 혈관의 구조는 B-mode 영상을 통해 측정하였다. 측정은 각각의 자극별로 중재 전, 중재 중, 그리고 중재 후에 수행하였고 각 세션마다 혈압의 변화를 측정하였다. 그 결과 최고 수축기 속도(PSV)는 역치미만의 비지각적 감각자극에서 중재 후 유의하게 감소함이 확인되었다(p = .008). 역치 미만의 자극 후 PSV는 자극 전보다 평균 3.04% 유의하게 감소한 것으로 나타났다(p = .011). 반면 CCA의 혈관 직경의 변화는 모든 강도에서 자극 전후 유의한 변화가 나타나지 않았다. 본 연구에서 적용한 단시간의 비지각적 전기자극이 혈관의 직경이나 혈압의 유의한 변화를 주지 않으면서 즉각적인 혈류속도 감소에 효과가 있음을 발견했다. 따라서 본 연구는 경동맥 부위에 환자의 불편함과 부작용이 없는 전기자극을 통해 뇌혈류의 조절이 가능하다는 것을 보여주는 중요한 시도로 평가될 수 있다.

Comparison of Relative Thickness of the Iliotibial Band Following Four Self-Stretching Exercises

  • Kim, Hyun-Sook;Yoon, Tae-Lim
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.24-31
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    • 2012
  • The aim of this study was to investigate the effectiveness of self-stretching exercises for iliotibial band (ITB) (Side-lying; right hip and knee were flexed to support the pelvis while left hip was extended and adducted, Standing A; side-bending of the trunk on standing with crossed leg, Standing B; same as Standing A, except the hands were clasped overhead and shifted right side, and Standing C; same as Standing B, except moving the arms diagonally downward) to help determine the most effective self-stretching method to stretch ITB. Twenty-one healthy subjects who do not have ITB shortness from Yonsei University (14 men and 7 women) between the ages of 18 to 28 years voluntarily participated. Ultrasound was performed to measure the thickness of the ITB between the long axis of the ITB and the level parallel to the lateral femoral epicondyle during four self-stretching exercises. All data were found to approximate a normal distribution. We used a one-way repeated-measures analysis of variance (ANOVA) to compare the thickness of the ITB among all self-stretching exercises. The level of significance was set at ${\alpha}$=.05. The ANOVA was followed by Bonferroni's correction. The overall mean of ITB thickness was $1.14{\pm}.4$ mm (${\pm}$ standard deviation) in resting status. The change in the ITB thickness in percentages between the tested position of each self-stretching exercises and resting status was significant (p<.05) (Side-lying $26.62{\pm}10.18%$ with 95% confidence interval [CI]=21.99~31.25%; Standing A $29.46{\pm}16.19%$ with 95% CI=22.09~36.84%; Standing B $44.06{\pm}14.82%$ with 95% CI=37.31~50.81%; Standing C $53.76{\pm}12.1%$ with 95% CI=48.25~59.29%). Results indicated significant differences among four self-stretching exercises except Side-lying versus Standing A (p<.01). Based on these findings, the Standing C self-stretching exercise was the most effective in stretching the ITB thickness among four types of ITB self-stretching exercises. Additionally, the Side-lying self-stretching exercise using gravity to stretch the ITB is recommended as a low-load (low-intensity), long-duration stretch.

Sonovue 초음파 조영제를 이용한 장비 간 Mechanical Index의 변화에 따른 신호 강도 비교연구 (Comparative Study on Signal Strength of Mechanical Index Using Ultrasound Machines with SonoVue Contrast)

  • 김명석;김상현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.21-29
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    • 2019
  • 본 실험의 목적은 SonoVue를 이용하여 장비 간 MI 값 및 시간 변화에 따른 관계를 유추해 보고, 신호 차이를 비교 분석하는 것이다. 비교 장비 모두 MI 값 증가에 따라 초기에 강한 신호 값을 보였다. 시간의 경과에 따라 장비 간 신호 값은 RS85A의 MI 0.1의 조건의 10분경과를 제외한 모든 조건에서 신호 감소를 보였다. 장비 간 비교에서 EPIQ7, RS85A, E9순으로 높은 값이 나왔고, RS85A와 E9의 SNR과 CNR의 정량적 평가에서 모두 p-value<0.05로 통계적으로 유의하였다. EPIQ7에서의 MI 값의 SNR을 제외한 CNR과 시간에 따른 SNR, CNR 모두 통계적으로 유의하였다. 이를 통해 조영 증강 초음파 검사에 있어 낮은 MI 값 (MI<0.5)이더라도 장비 간 신호 강도 차이가 있으므로 MI 값과 시간을 조절하여 검사하는 것이 권고된다.