• 제목/요약/키워드: microCT

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발생 중인 쥐 절치의 생물학적 광화 소요 시간 (Estimated Time of Biomineralization in Developing Rat Incisors)

  • 박민경;민수영;송제선;이제호;정한성;김성오
    • 대한소아치과학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.138-146
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    • 2017
  • 이 연구의 목적은 쥐의 하악 절치에서 생물학적 광화에 대한 발육 단계를 타임테이블로 수립하는데 있다. 맹출 길이가 측정되었고 조직학적 절편과 미세단층촬영기(microscopic computerized tomography) 단면으로 절치 발육의 4단계 (1) preodontoblast, (2) dentin matrix secretion, (3) enamel matrix secretion, 그리고 (4) enamel calcification을 확인하였다. 쥐의 하악 절치에서 총 맹출 속도는 $600{\pm}70{\mu}m/day$ ($mean{\pm}SD$; n = 12) 였다. 법랑질 분비 길이는 조직학적 절편에서 $4.59{\pm}0.75mm$, 방사선학적 단면에서 $3.64{\pm}0.63mm$였고 이를 각각 속도로 환산하면 $180.4{\pm}30.0hours$, $145{\pm}25hours$ 으로 나타났다(n = 24). 이러한 결과들은 쥐의 절치의 생물학적 광화가 일어나는 발육 4 단계가 단 며칠 만에 이루어진다는 것을 제시한다. 이번 동물 실험연구의 결과는 발육 중인 치배의 빠른 광물화 과정을 치아 발육 기간의 분석을 통해 이해할 수 있다는 것에 의의가 있다.

Self-drilling 방식의 마이크로임플란트 식립에 의해 발생하는 피질골 스트레인의 유한요소해석 (Finite element analysis of cortical bone strain induced by self-drilling placement of orthodontic microimplant)

  • 박진서;유원재;경희문;권오원
    • 대한치과교정학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.203-212
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    • 2009
  • 골밀도가 높고 두꺼운 피질골에 마이크로임플란트를 self-drilling 방식으로 식립하는 경우 과도한 수준의 골부하 (bone loading)가 발생할 위험이 있으며 이는 인접골의 정상적인 골개형(bone remodeling)에 장애를 초래할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 유한요소해석으로 두께 1.0 mm의 피질골에 Absoanchor SH1312-7 마이크로임플란트((주)덴토스, 대구, 대한민국)가 self-drilling 방식으로 식립되는 과정(10회전, 식립깊이 5 mm)을 모사(simulation)하였으며 식립 단계별로 피질골에 발생되는 스트레인을 조사하였다. 식립중 마이크로임플란트 첨부의 절삭연(cutting flute)에 의한 골삭제로 생기는 나사길(threaded groove)의 치수를 얻기 위하여 가토 경골에 마이크로임플란트를 식립/제거한 후 Micro CT (Explore Locus RS, GE Healthcare, Ontario, Canada)를 이용하여 기하형상을 측정하였으며 이를 치밀골의 유한요소모델에 반영하였다. 해석결과, 치밀골에 발생되는 스트레인은 임플란트 식립깊이에 따라 증가하였고, 초기단계에서 나사산에 인접한 골에 국한되던 과부하 부위(스트레인이 4,000${\mu}$-strain을 상회하는 영역)가 식립깊이 증가에 따라 인접골 전체, 즉 나사산 인접부는 물론 골(valley) 부위에 접하는 모든 영역으로 확장되었다. 본 연구를 통해, self-drilling 방식으로 마이크로임플란트를 식립할 때 치밀골에 발생하는 스트레인 크기는 생리적인 골개형을 저해할 수 있는 수준임을 확인할 수 있었다.

외상성 관절염 진행에 따른 경골 골단 해면골에서의 골 미세구조 변화 패턴 추적 관찰 (Longitudinal Tracking of Alteration Pattern on Trabecular Bone Microarchitecture at Tibial Epiphysis Induced by Post Traumatic Osteoarthritis Over Time)

  • 이주형;전경진;이권용;김대준;김한성;임도형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권11호
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    • pp.1081-1090
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    • 2012
  • 외상성 관절염 발생시 슬관절에서의 해면골 미세구조 변화 특성에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 생체 내 미세 단층 촬영을 통해, 소동물(SD rat; 10 마리)의 경골 골단 해면골 미세구조 변화패턴을 연속적으로 추적 관찰하여 정량적으로 분석하였다. 외상성 관절염 군(5 마리)에는 전방십자인대절제술을 실시하였고, 정상군(5 마리)에는 아무런 외과적 처치를 가하지 않았다. 외상성 관절염군은 정상군과 비교시 수술후 8 주까지 약 4-16%의 유의한 골 미세구조 차이를 나타내었다(P<0.05). 동일 기간 동안 골 밀집 정도 및 골 형성 정도는 5-15% 정도로 유의한 차이를 나타내었다(P<0.05). 본 연구는 외상성 관절염 발생에 의한 경골 골단 해면골의 골 미세구조 변화 특성 기준 정립 및 외상성 관절염의 이해와 치료에 도움이 될 것으로 기대된다.

쐐기형 5급 와동과 근관와동을 복합레진으로 수복한 상악 소구치에 대한 응력 분석: 3차원 유한요소법적 연구 (STRESS ANALYSIS OF MAXILLARY PREMOLARS WITH COMPOSITE RESIN RESTORATION OF NOTCH-SHAPED CLASSⅤCAVITY AND ACCESS CAVITY ; THREE-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT STUDY)

  • 이선화;김현철;허복;김광훈;손권;박정길
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권6호
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    • pp.570-579
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 쐐기형 5급 와동과 근관와동을 복합레진으로 수복한 상악 제2소구치에 대한 응력 분포를 3차원 유한요소법으로 분석하여 평가하기 위한 것이다. 발치된 상악 제2소구치를 이용하여 Micro-CT로 스캔한 후 3D-DOCTOR로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 근관 와동을 형성하고 쐐기형 5급 와동과 글래스 아이오노머 기저재의 사용 여부를 구분하여 근관 와동을 혼합형 복합레진으로 충전하였다. 협측 교두 또는 설측 교두에 500 N의 하중을 가하고, ANSYS 8.0 프로그램으로 인장 응력의 분포를 분석하여 평가한 결과 베이스 사용유무에 따른 응력 분포의 차이는 없었다. 협측 교두에 하중이 가해질 때, 하중점과 교합면의 중심구, 구개측 백악법랑경계부에 과도한 인장 응력이 집중되었으며, 5급 와동이 없는 경우보다 5급 와동이 있는 경우에 약간 더 높았다. 설측 교두의 협측 경사면에 하중이 가해질 때, 하중점과 교합면의 중심구, 협측 치경부에 과도한 인장 응력이 집중되었으며, 5급 와동이 있는 경우가 5급 와동이 없는 경우보다 약간 더 낮았다.

상이한 방법으로 수복한 근관치료된 상악 제2소구치의 응력분포: 3차원 유한요소법적 분석 (STRESS DISTRIBUTION OF ENDODONTICALLY TREATED MAXILLARY SECOND PREMOLARS RESTORED WITH DIFFERENT METHODS: THREE-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT ANALYSIS)

  • 임동열;김현철;허복;김광훈;손권;박정길
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권1호
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    • pp.69-79
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 근관치료 된 치아를 구조와 물성이 다른 post와 core 그리고 전장관으로 수복한 후 과도한 교합하중을 가했을 때 치아에 나타나는 응력분포를 조사하기 위함이다. 발치 된 상악 제2소구치를 micro-CT로 단층촬영하고 3D Doctor로 윤곽선을 추출한 다음 HyperMesh Ver. 6으로 삼차원 치아모형을 만들고 다음과 같은 세 가지 방법으로 수복한 유한요소모형을 제작하였다. 1) 스테인레스 스틸 포스트와 복합레진 코어 그리고 도재소부전장금관으로 수복한 모형. 2) fiber 포스트와 복합레진 코어 그리고 전부도재관으로 수복한 모형 3) 포스트, 코어와 전장관이 일체형인 간접복합레진 EndoCrown으로 수복한 모형 형성된 모형의 협측 또는 설측교두에 500N의 하중을 가하였으며 하중의 방향은 치아 장축에 대해 45도 이었다. 치관부와 치근부의 von Mises 응력을 ANSYS 9.0프로그램으로 분석한 결과 포스트와 코어의 형태보다는 전장관 재료의 탄성 계수가 근관치료된 상악 소구치의 응력분포를 좌우하였다. 치관부에서는 재료의 탄성계수가 높은 전 장관으로 수복한 모형이 낮은 응력분포를 보였다. 치근부에서는 재료의 탄성계수가 낮은 전 장관으로 수복한 모형 이 낮은 응력분포를 보였다.

부자사심탕(附子瀉心湯)이 산화적 손상, 염증 및 골관절염 병태모델에 미치는 영향 (Effects of Bujasasim-tang Ethanol Extract on Oxidative Stress, Inflammation and Osteoarthritic Rat Model)

  • 우창훈;오민석
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.15-35
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    • 2015
  • Objectives This study was performed to investigate the effects of Bujasasim-tang ethanol extract (BST) on oxidative stress, inflammation and osteoarthritic rat model. Methods To ensure safety of BST, heavy metal levels were measured and cytotoxicity test was done. In vitro, To evaluate antioxidative effects of BST, total phenolic contents, 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) scavenging activity, reactive oxygen species (ROS) levels were measured. Also, to evaluate anti-inflammatory effects of BST treated group, total nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines (IL-$1{\beta}$, IL-6, TNF-${\alpha}$) levels were measured in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. In vivo, We injected MIA $50{\mu}l$ (60 mg/ml) into knee joints of rats to induce osteoarthritis. Rats were divided into total 3 groups (normal, control, BST treated group, each n=7). Normal group was not treated at all without inducing osteoarthritis and taken normal diet. Control group was induced osteoarthritis by MIA and taken with 2 ml of distilled water once a day for 4 weeks. BST treated group was induced osteoarthritis by MIA and taken BST 2 ml (200 mg/kg/mouse) once a day for 4 weeks. We evaluated dynamic weight bearing with the Incapacitance Test Meter. At the end of experiment, the rats were sacrificed to observe the functions of liver and kidney, changes of WBC, neutrophil, lymphocyte, monocyte levels in blood, to evaluate the levels of pro-inflammatory cytokines, tissue inhibitor of metallopreteinases-1 (TIMP-1), matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), leukotriene $B_4$ ($LTB_4$) within serum. We observed change of articular structures by Hematoxylin & Eosin (H&E), safranin-O staining method and measured amount of cartilage by micro CT-arthrography. Statistical analysis was done by unpaired student's t-test with significance level at p<0.05 in SPSS 11.0 for windows. Results 1. Safety of the BST was identified. 2. AST, ALT, BUN, creatinine levels of BST treated group were within normal limit. In vitro, 1. DPPH and ABTS free radical scavenging activities of BST showed dose-dependent increase. 2. ROS production were significantly decreased. 3. Total nitric oxide (NO) and IL-$1{\beta}$ production were decreased. 4. IL-6 and TNF-${\alpha}$ production were significantly decreased. In vivo, 1. Weight bearing ability was significantly increased. 2. WBC, neutrophil, lymphocyte, monocyte levels in blood were decreased. 3. IL-$1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$ levels in serum were significantly decreased. and the IL-6 level was decreased. 4. TIMP-1, MMP-9, $LTB_4$, $PGE_2$ levels in serum were significantly decreased. 5. Cartilage volume of BST treated group was significantly increased. Also changes of cartilage, synovial membrane, fibrous tissue were suppressed. Conclusions The results obtained in this study Bujasasim-tang have effects of antioxidative, anti-inflammatory, relieve pain and protection of cartilage. Therefore we expect that Bujasasim-tang is effective treatment for osteoarthritis.

네 가지 형태의 비우식성 치경부 병소의 3차원 유한요소법적 응력분석 (Effects of occlusal load on the stress distribution of four cavity configurations of noncarious cervical lesions: A three-dimensional finite element analysis study)

  • 전상제;박정길;김현철;우성관;김광훈;손권;허복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권5호
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    • pp.359-370
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 네 가지 형태의 비우식성 치경부 병소에 과다한 교합하중을 가했을 때 각 와동에 나타나는 응력 분포를 3차원적으로 조사하고자 하였다. 임상적으로 많이 관찰되는 다양한 형태의 병소 중 4가지 형태의 서로 다른 병소를 대표적으로 선택하여 발치된 상악 제2소구치에 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 형성된 모형에 협측교두와 설측교두에 500 N의 하중을 가한 후 치경부병소 첨부와 수직 절단면의 주 응력을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 서로 다른 네 가지 형태의 와동에서 응력분포 양상은 비슷했지만 응력의 크기가 서로 달랐다. 2. 최대치 응력은 근심협측 우각부에서 나타났으며, 또한 병소의 첨부에 응력의 집중을 보였다. 3. 하중 A에서는 주된 응력이 압축 응력이었고 하중 B에서는 주된 응력이 인장 응력이었다. 4. 이러한 하중 하에서 수복치료를 하지 않으면 와동의 크기는 점차 커지고 치아구조에는 유해하게 작용하리라 생각된다.

가미계작지모탕약침(加味桂芍知母湯藥鍼)이 퇴행성관절염 병리인자 및 동물병태 모델에 미치는 영향 (Anti-inflammation and Anti-oxidation Effects of Gamikyejakjimo-tang Herbal Acupuncture on Pathologic Factor and MIA-induced Osteoarthritis Rat)

  • 이현재;박정오;오민석
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.1-20
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    • 2015
  • Objectives This study was intended to clarify the anti-inflammation and anti-oxidation effects of gamikyejakjimo-tang herbal acupuncture (GKHA) for osteoarthritis. Methods Osteoarthritis was induced by injection of MIA into right knee joint cavities of rats. Rats were divided into a total of 4 groups (n=8). The 4 groups were normal group, control group, positive comparison group and expeimental group. Indomethacin and GKHA were medicated for a total of 4 weeks. After that, functions of liver and kidney by AST, ALT, creatinine, BUN, DPPH and ABTS free radical scavenging activity, ROS (reactive oxygen species) production, NO (Total Nitric oxide), IL-$1{\beta}$, IL-6, TNF-${\alpha}$ production, weight changes in the hind legs of MIA-induced osteoarthritis rat, serum PGE2, TIMP-1, MMP-2, MMP-9, LTB4, hs-CRP, and white blood cells, neutrophils, lymphocytes, monocytes were measured. The volume of cartilage was observed by micro CT arthrography. H&E and Safranin-O staining were used to examine the injury of synovial tissue. Results 1. In the hind leg weight bearing measurement, level of weight was increased. 2. AST, ALT, BUN, creatinine were decreased. 3. The production of total white blood cell was decreased, and the production of neutrophils, lymphocytes, monocytes were significantly decreased. 4. The production of NO, PGE2, TIMP-1, MMP-2, MMP-9, LTB4 were significantly decreased, and the production of hs-CRP was also decreased but with no significance. 5. The cartilage volume was significantly increased. 6. In H&E staining and Safranin-O staning, the cartilage cell appeared to be proliferated, and proteoglycans appeared to be increased. Conclusions Based on the results above, Gamikyejakjimo-tang Herbal Acupuncture has anti-oxidation and anti-inflammation effects, which leads to suppressing the underlying causes and the progression of osteoarthritis.

퇴행성 골관절염에 대한 HPL-04의 효과 (Effects of HPL-04 on Degenerative Osteoarthritis)

  • 나지영;송기쁨;김석호;권영배;김대기;이준경;조형권;권중기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.30-39
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    • 2014
  • 본 연구에서는 HPL-04가 골관절염의 예방 및 치료 약물로서의 가능성을 탐색하여 다음과 같은 결론을 얻었다. HPL-04는 연골세포 생존율과 연골형성과 관련된 collagen type II, SOX 9 그리고 aggrecan의 유전자 발현을 유의성 있게 증가시킬 뿐만 아니라 염증성 인자와 관련 있는 MMP-2, 9도 유의성 있게 감소시켰다. HPL-04는 MIA에 의해 유도된 퇴행성 골관절염에서 관절연골의 파괴와 골 침식 등 연골의 변성을 억제했으며 proteoglycan의 소실을 유의성 있게 감소시켰다. 이에 본 연구는 HPL-04가 부작용이 적고 약리효과가 뛰어나 골관절염 예방 및 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 본다.

Ex vivo High-resolution Optical Coherence Tomography (OCT) Imaging of Pleural Reaction after Pleurodesis Using Talc

  • Ahn, Yeh-Chan;Oak, Chulho;Park, Jung-Eun;Jung, Min-Jung;Kim, Jae-Hun;Lee, Hae-Young;Kim, Sung Won;Park, Eun-Kee;Jung, Maan Hong
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권5호
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    • pp.607-613
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    • 2016
  • The pleura is known as an end target organ of exposure to toxic environmental materials such as fine particulate matter and asbestos. Moreover, long-term exposure to hazardous materials can eventually lead to fatal lung disease such as diffuse pleural fibrosis or mesothelioma. Chest computed tomography (CT) and ultrasound are gold standard imaging modalities for detection of advanced pleural disease. However, a diagnostic tool for early detection of pleural reaction has not been developed yet due to difficulties in imaging ultra-fine structure of the pleura. Optical coherence tomography (OCT), which provides cross-sectional images of micro tissue structures at a resolution of 2-10 μm, can image the mesothelium with a thickness of ~100 μm and therefore enables investigation of the early pleural reaction. In this study, we induced the early pleural reaction according to a time sequence after pleurodesis using talc, which has been widely used in the clinical field. The pleural reaction in talc grouped according to the time sequence (1st, 2nd, 4th weeks) showed a significant thickening (average thickness: 45 ± 7.5 μm, 80 ± 10.7 μm, 90 ± 12.5 μm), while the pleural reaction in sham and normal groups showed pleural change from normal to minimal thickening (average thickness: 16 ± 5.5 μm, 17 ± 4.5 μm, 15 ± 6.5 μm, and 12 ± 7.5 μm, 13 ± 2.5 μm, 12 ± 3.5 μm). The measurement of pleural reaction by pathologic examinations was well-matched with the measurement by OCT images. This is the first study for measuring the thickness of pleural reactions using a biophotonic modality such as OCT. Our results showed that OCT can be useful for evaluating the early pleural reaction.