• 제목/요약/키워드: Medical electronics

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국가원수 경호적 측면에서의 EMP(Electro Magnetic Pulse) 방호 시스템에 대한 고찰 (Aspect of the chief of state guard EMP (Electro Magnetic Pulse) protection system for the consideration)

  • 정주섭
    • 시큐리티연구
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    • 제41호
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    • pp.37-66
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    • 2014
  • 최근 전자공학의 급격한 발달로 컴퓨터와 전자 통신 기술에 의존도가 높아지고 있으며 각 부분이 상호 연계되어 모든 전자 장비를 무용지물로 만드는 EMP에 의한 직접적 또는 간접적인 피해가 발생하고 있다. 대한민국과 긴박한 대치 상황에 놓여 있는 북한은 상당한 수준의 EMP 관련 기술을 가지고 있으며, EMP 무기를 이미 보유했거나 수년 내 EMP 무기의 개발을 완료할 것으로 전망하고 있다. 북한은 장거리 미사일발사 직후에 여러 차례 핵실험을 실시하였으며 노골적인 핵 협박 공세가 강화되었음을 보았을 때, 고고도 핵실험을 언제라도 할 수 있는 능력을 보유하였다고 보아야 하며, 이는 EMP 무기의 실전적인 공격능력이 갖추어 졌다는 것을 의미한다고 할 것이다. 이러한 시점에서 피해상황을 예측하여 대한민국의 안보현실에 부합되는 EMP 방호시스템의 구축은 무엇보다도 필요한 과제이다. 그 피해의 규모는 예측 불가하지만 크게 군사적 피해와 사회 경제적 피해 그리고 인명피해상황으로 구분해 보았을 때 통신 시스템 및 위성장비의 마비를 시작으로 군사안보시스템과 수송, 금융, 국가비상체계 등 여러 부문으로 피해가 나타난다. 일반적으로 EMP는 직접적인 인명피해는 없다고 보고되지만 의료기기에 의존하는 사람들에게는 치명적인 피해가 나타날 수 있다. 또한, 국가전력체계 마비로 인한 전력공급중단이 가져다주는 피해만 생각 할 것이 아니라 주 전력발전 중 원자력발전소 의존도가 높은 국내는 블랙아웃현상발생 시 심각한 원전사고로 이어질 수 있는 발전소 내부의 문제점도 예측해 보아야 한다. 우선 특별 전문 위원회를 구성하여 EMP 방호시설 및 장비에 대한 수요조사를 실시하고, 그에 맞는 소요예산을 구성하여 엄격한 기준 아래 시공업체를 선별하여야 한다. 그 후 EMP 방호성능검증을 위한 기관을 만들어 성능을 검증 한 후 유지 보수 안전 및 설계 시공회사 보안 관리를 하는 조직적이고 체계적인 과정을 거쳐 경호시설물이나 경호통신장비 기동장비 등에 대한 완벽한 EMP 방호시스템을 갖추어 놓아야 할 것이다.

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$TcpO_2$ 이용한 당뇨병성 신경병증 환자의 조기진단 (A new diagnostic method for diabetic neuropathy using $TcpO_2$)

  • 홍현기;김성우;남기창;차은종;김덕원
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권3호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • 당뇨병성 신경병증은 당뇨병성 신증, 당뇨병성 망막병증과 함께 당뇨병의 가장 흔한 합병증 중의 하나로 임상에서는 신경전도검사(nerve conduction velocity: NCV)를 실시하여 신경병증의 유무를 진단한다. 그러나 신경전도검사는 피부에 직접적으로 최대 100mA의 전기자극을 가하므로 피검자가 놀라거나 고통을 호소하는 경우가 많다. 본 논문에서는 $TcpO_2$를 이용하여 비관혈적으로 신경병증이 있는 그룹과 정상인 그룹 간의 $TcpO_2$$SpO_2$의 차이를 확인하고, $TcpO_2$$SpO_2$가 어떠한 관계인지 살펴보았다. 또한 $TcpO_2$ 측정방법을 당뇨병성 신경병증의 새로운 조기 진단 방법으로 제안하고자 하였다. 실험은 정상인 50명과 NCV를 통해 신경병증으로 확진 받은 당뇨병 환자 50명을 대상으로 하였으며, 분석 파라미터는 $TcpO_2$, $TcpCO_2$, $SpO_2$이었다. 측정결과 $TcpO_2$는 정상인과 당뇨병성 신경병증 환자 그룹 간에 손과 발에서 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). $SpO_2$는 검지에서는 정상인과 당뇨병성 신경병증 환자 간에 통계적으로 차이가 없었지만(p>0.05), 엄지발가락에서는 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 손가락의 $SpO_2$와 손의 $TcpO_2$는 상관관계가 0.400(p<0.01), 발가락의 $SpO_2$와 발의 $TcpO_2$는 0.471(p<0.01)로 통계적으로 유의한 상관관계를 발견하였다. 정상인과 당뇨병성 신경병증 환자 그룹 간에 손과 발의 $TcpO_2$ 방법의 민감도는 66%, 특이도는 92%로 나타났다. 본 연구를 통해서 $TcpO_2$ 방법이 신경병증의 유무를 확인할 수 있는 사전검사 도구로 사용이 가능할 수 있으며, 주기적인 $TcpO_2$ 검사를 통해 혈관폐색과 신경병증을 조기에 발견할 수 있어 당뇨병으로 인한 혈관폐색과 신경병증을 조기에 진단 할 수 있는 유용한 방법이 될 것으로 사료된다.

2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기 계산 및 측정 (Simulation and Measurement of Signal Intensity for Various Tissues near Bone Interface in 2D and 3D Neurological MR Images)

  • Yoo, Done-Sik
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제10권1호
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    • pp.33-40
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    • 1999
  • 목적 : 본 논문은 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하는 데 목적을 두었다. 대상 및 방법 : 신경계 양성자 강조영상은 뼈를 제외한 뇌척수액과 근육 및 지방 등 모든 조직을 보여준다. 또한 자기공명영상을 이용하면 2차원이나 3차원 영상을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 2차원 영상기법으로 2차원 고속스핀반향 (Fast spin-echo) 영상법을 사용하였고 3 차원 영상기법으로는 3차원 경사자계반향(Gradient-echo) 영상법을 사용하였다. 2차원 스핀반향 (Spin-echo)과 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 신호세기를 알아내기 위해 2차원 스핀 반향과 3차원 경사자계반향의 신호세기의 이론값을 계산하였다. 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 긴 반복시간 (4000 ms) 과 짧은 반향시간(TE$_{eff}$ =22 ms)을 적용하였다. 3차원 경사자계반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 작은 꺽임각 (8$^{\circ}$) 과 짧은 반복시간 (35 ms) 및 짧은 반향시간 (3 ms)을 적용하였다. 결과: 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비(SNR) 값은 39-57 사이였다. 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도는 2차원 고속스핀반향 영상법의 결과와 비슷하였지만 신호 대 잡음비(SNR) 값은 26-33 사이였다. 신호 대 잡음비는 2차원 고속스핀반향 영상법이 3차원 경사자계반향 영상 법보다 높았고 가장자리 향상효과 때문에 2차원 고속스핀반향 영상에서 머리뼈의 가장자리를 쉽게 구별할 수 있었다. 덧붙여 2차원 고속스핀반향 영상에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도는 강한 신호세기와 향상된 뇌척수액의 가장자리 때문에 상당히 우수하였다. 결론 : 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 머리뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하였다. 뇌척수액과 근육 및 지방의 계산값과 측정값의 영상 대조도와 신호 대 잡음비 값이 2차원 고속스핀반향 영상법과 3차원 경사자계반향 영상법에서 대체로 일치하였다. 그렇지만 2차원 고속스핀반향 영상에서 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비는 상대적으로 높았으며 상대적으로 짧은 영상시간이 소요되었다.

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3T 양성자 자기공명분광에 의한 뇌종양의 대사물질 이상소견 (Evaluation of Metabolic Abnormality in Brain Tumors by In Viuo $^1$H MR Spectroscopy at 3 Tesla)

  • Choe, Bo-Young;Jeun, Sin-Soo;Kim, Bum-Soo;Lee, Jae-Mun;Chung, Sung-Taek;Ahn, Chang-Beom;Oh, Chang-Hyun;Kim, Sun I.;Lee, Hyoung-Koo
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권3호
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    • pp.120-128
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    • 2002
  • 목적 : 성상세포종과 다형성교모세포증과 같은 뇌종양에서 37 양성자 자기공명분광법을 이용한 분광 소견을 알아보고, 이를 정상인 뇌의 분광소견과 비교하여, 그 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 대상환자는 가톨릭의대 부속 강남성모병원에서 2001년 1월 1일부터 2002년 6월 1일까지 조직학적으로 확인된 astrocytoma 및 glioblastoma multiforme (GM) 환자들 중에서 양성자 자기공명분광을 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 연령분포는 28세에서 73세(평균: 52.2세), 남녀비는 4:6이었다. 양성자 자기공명분광법은 전신용 3T MRI/MRS 시스템(Medinus Co., LTD. Magnus 2.1)과 STEAM (stimulated echo acquisition mode) pulse sequence를 사용하였다. 획득한 자기공명분광 소견은 각각의 군에서 N-acetyla-spartate (NAA), phosphocreatine and creatine (Cr), choline containing compounds (Cho) and lactate (Lac)와 같은 대사물질들을 Cr을 기준으로 대사산물 신호강도의 비율로 상대적으로 계측하였다. 각각의 군에서 상대적인 비율의 평균과 표준편차를 구하여 정상뇌와 뇌종양을 비교하였고, 종합적인 결과는 Student t-test로 통계 처리하였다. 결과 : 양성자 자기공명분광소견상 정상 뇌조직과 뇌종양의 Cho/Cr 평균값은 각각 1.16$\pm$0.15, 1.79$\pm$1.02로 측정되었고, NAA/Cr은 각각 1.67$\pm$0.18, 0.64$\pm$0.38로 측정되었다. Lactate는 정상 뇌조직에서는 거의 발견되지 않은데 비해 뇌종양에서는 모두 관찰되었고 그 양은 3.53$\pm$2.54로 높게 나타났다. 결론 뇌종양(성상세포종, 다형성교모세포증)은 정상 뇌조직에 비해 Cho/Cr 비율이 현저히 증가하였으며, NAA/Cr 비율은 감소하였다. 또한 뇌종양에서는 강한 Lactate signal을 보여 주었다. 양성자 자기공명분광은 뇌종양에 대한 생화학적 정보를 얻을 수 있으므로, 임상적으로 비침습적인 방법을 통한 진단뿐 만 아니라 치료후 효과 판정이나, 뇌종양 재발 등의 감별진단에도 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

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대한구순구개열학회의 글로벌 자선 수술 활동 : 케냐에서의 자선 수술 활동 (Global Charity Operations of Cleft Lip and Palate by Korean Cleft Lip and Palate Association ; Charity Operations in Kenya, east Africa)

  • 정필훈;박주영;박주용;안강민;백진우;조일환;최철민;최선휴;정일혁;고은봉;홍종락;현승돈;장현석;전상호;정성욱;강나라;강영호;김병렬;김동현;김은석;김호성;김인수;김지혁;김종렬;김중민;김명진;김성민;고봉화;고성희;이부규;이의석;이종호;이의룡;이원;이원덕;민병일;남일우;팽준영;박종철;박정석;박성희;박영욱;표성운;임채홍;임재석;서병무;서제덕;윤정호;윤정주;윤형진
    • 대한구순구개열학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.85-92
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    • 2006
  • Korean Cleft Lip and Palate Association (KCLPA) was founded in 1996. The first overseas charity operation was in Karachi, Pakistan, 2002 and our association has visited fourteen times in six countries for the free cleft surgery: Pakistan, Egypt, Kenya, Morocco, Jordan and Vietnam. The cumulated number of operated patients reaches to 280. Before our association, many Korean oral and maxillofacial surgeons have performed charity operations individually since 1964. It was started from Vietnam but the activity is now carried on in Africa, middle-east Asia, south-east Asia, China, and Korea as an official team. LG electronics, a Korean company helped to propagate our team's activity to middle-east Asia to Africa. This paper is a report concerning about the results of our association's charity activities especially in Kenya, east Africa. We provided free cleft surgery for 30 patients in 2004 and 27 patients in 2005, in Nairobi. As the blood test for HIV of the cleft patients was not allowed before and during surgery, our surgeons and nurses were cautious about every movement during the surgeries. Thus the operation time for each patient was longer than any other time. The attitude of the local hospital and the doctors seemed to be accustomed to this situation. They helped us in case of needle injuries. Safety of medical staff and patients is more important than the number of the patients operated in charity operation. This belief should be approached being parallel and multidisciplinary as an international cooperation, focusing on international funding for medical support and continuous education for local doctors who are willing to devote to their people.

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2-DDG가 FSa II 종양의 성장속도와 증식 능력, 신진대사에 미치는 영향 ; $^{31}P$-자기공명 분광기와 유세포 분석기를 이용한 연구 (Effects of 2-Deoxy-D-Glucose on Metabolic Status, Proliferative Capacity and Growth Rate of FSall Tumor: Observations made by In Vivo $^{31}P$-Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy and Flow Cytometry)

  • 장혜숙;최은경;조정길;임태환;이대근;이윤;조영주;김곤섭
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.1-6
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    • 1991
  • 2-ODG가 쥐의 섬유육종(FSall)에 미치는 영향에 대한 연구로 에너지 신진대사는 체내에서의 $^{31}P$-자기공명 분광기를 이용하여 관찰하였고 세포 증식 능력은 유세포 분석기를 사용하여 연구하였다. 성장속도는 10개의 세포를 $C_3Hf/Sed$ 쥐의 발등에 이식한 후 3차원적으로 측정하여 관찰하였다. 2-DDG를 투여한 경우에는 이식후 12일에 복강내로 주사하였다. 이식후 12일의 종양의 평균 크기는 $250mm^3$이었다. Fsall종양의 성장속도는 semilog graph의 기울기와 종양의 doubling time으로 측정하였다. 2-DDG를 투여한 후 성장속도가 감속되었다. 5~12일 사이의 성장속도의 기울기가 0.828, 종양의 Idubling time이 0.84일이고 대조군에서는 13~28일 사이의 기울기가 0.218, doubling time이 3.2일인 반면 2-DOG 투여군에서는 성장속도의 기울기가 0.135이고 doubling time이 5.1일이었다. $^{31}P$-자기공명 분광기를 이용하여 2-DDG의 영향을 분석해 본 결과 2-DDG 투여후 종양증식 속도의 감속과 더불어 phosphornonester (PME)와 inorganic phosphate (Pi)의증가속도가 감소하였다. 이것은 2-DDG투여후 세포의 괴사가 감소하였다는 의미가 있다. 유세포 분석기를 이용하여 종양의 증식 능력을 분석한 결과는 2-DDG 투여후 5-phase와 G2+M phase의 DNA분포가 크게 증가하였다. 이것은 2-DDG투여후 세포가 좀더 방사선에 민감한 cycle로 진행함을 의미하는 것으로 해석할 수 있다. 이에 저자들은 2-DDG가 Fsall 종양세포에 미치는 흥미있는 결과를 토대로 방사선 치료에 미치는 영향과실제 이용 가능성에 대하여 더 연구하고자 한다.

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정상 성인의 직교유도체제와 피라미드유도체제에 의한 신호 가산 평균심전도의 비교 (Comparision of Signal-Averaged Electrocardiography (SAECG) Determined by Flank Lead System (FLS) and Pyramidal Lead System (PLS) in Healthy Young Adults)

  • 장병익;강승호;김형일;신동구;김영조;심봉섭;이현우
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제10권1호
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    • pp.179-189
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    • 1993
  • 고전적인 직교 유도체제를 이용하여 고해상신호가산 심전도의 95% 신뢰구간을 구하고 His 분절 활성을 잘 기록할 수 있는 피라미드 유도체제와 비교함으로써 피라미드 유도체제가 미연전이를 발견할 수 있는데 사용될 수 있는지를 알아 보고자 영남대학 의과대학에 재학중인 젊은 정상 지원자 31명을 대상으로 고해상 신호가산 평균심전도를 측정하였다. 젊은 성인에 있어 직교 유도체제를 이용한 고해상 신호가산 심정도의 여과된 총 QRS 지속시간과 고빈도 저전위 신호 지속시간은 각각 25-250 Hz 주파수 여파에서는 129.6과 22.5 msec, 40-250 Hz 주파수 여과에서는 114.4와 31.9 msec, 80-250 Hz 주파수 여과에서는 110.4와 38.4 msec 이상을 비정상 범위로 잡을수 있고, QRS 말기 40 msec의 평균전위와 RMS 전위는 각각 25-250 Hz 주파수 여과에서는 49와 68.6 uV, 40-250 Hz 주파수 여과에서는 27.9와 58.8 uV. 80-250 Hz 주파수 여과에서는 10.6와 16.3 uV 이하를 비정상 범위로 잡을 수 있었다. 피라미드 유도체제도 미연전위를 기록하는데 유용하리라 사료되지만 40-250 Hz 주파수 여과에서 고빈도 저전위 신호 지속시간과 RMS 전위는 직교 유도체제와 달라 이에 대한 더 많은 연구가 필요하리라 사료된다.

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Reproducibility of Regional Pulse Wave Velocity in Healthy Subjects

  • Im Jae-Joong;Lee, Nak-Bum;Rhee Moo-Yong;Na Sang-Hun;Kim, Young-Kwon;Lee, Myoung-Mook;Cockcroft John R.
    • International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.19-24
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    • 2006
  • Background: Pulse wave velocity (PWV), which is inversely related to the distensibility of an arterial wall, offers a simple and potentially useful approach for an evaluation of cardiovascular diseases. In spite of the clinical importance and widespread use of PWV, there exist no standard either for pulse sensors or for system requirements for accurate pulse wave measurement. Objective of this study was to assess the reproducibility of PWV values using a newly developed PWV measurement system in healthy subjects prior to a large-scale clinical study. Methods: System used for the study was the PP-1000 (Hanbyul Meditech Co., Korea), which provides regional PWV values based on the measurements of electrocardiography (ECG), phonocardiography (PCG), and pulse waves from four different sites of arteries (carotid, femoral, radial, and dorsalis pedis) simultaneously. Seventeen healthy male subjects with a mean age of 33 years (ranges 22 to 52 years) without any cardiovascular disease were participated for the experiment. Two observers (observer A and B) performed two consecutive measurements from the same subject in a random order. For an evaluation of system reproducibility, two analyses (within-observer and between-observer) were performed, and expressed in terms of mean difference ${\pm}2SD$, as described by Bland and Altman plots. Results: Mean and SD of PWVs for aorta, arm, and leg were $7.07{\pm}1.48m/sec,\;8.43{\pm}1.14m/sec,\;and\;8.09{\pm}0.98m/sec$ measured from observer A and $6.76{\pm}1.00m/sec,\;7.97{\pm}0.80m/sec,\;and\;\7.97{\pm}0.72m/sec$ from observer B, respectively. Between-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.14{\pm\}0.62m/sec,\;0.18{\pm\}0.84m/sec,\;and\;0.07{\pm}0.86m/sec$, and the correlation coefficients were high especially 0.93 for aortic PWV. Within-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.01{\pm}0.26m/sec,\;0.02{\pm}0.26m/sec,\;and\;0.08{\pm}0.32m/sec$ from observer A and $0.01{\pm}0.24m/sec,\;0.04{\pm}0.28m/sec,\;and\;0.01{\pm}0.20m/sec$ from observer B, respectively. All the measurements showed significantly high correlation coefficients ranges from 0.94 to 0.99. Conclusion: PWV measurement system used for the study offers comfortable and simple operation and provides accurate analysis results with high reproducibility. Since the reproducibility of the measurement is critical for the diagnosis in clinical use, it is necessary to provide an accurate algorithm for the detection of additional features such as flow wave, reflection wave, and dicrotic notch from a pulse waveform. This study will be extended for the comparison of PWV values from patients with various vascular risks for clinical application. Data acquired from the study could be used for the determination of the appropriate sample size for further studies relating various types of arteriosclerosis-related vascular disease.

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