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정상망막과 변성망막에서 전압자극 파라미터 변화에 따른 망막신경절세포의 반응 비교 (Comparison of Retinal Ganglion Cell Responses to Different Voltage Stimulation Parameters in Normal and rd1 Mouse Retina)

  • 예장희;류상백;김경환;구용숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권2호
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    • pp.209-217
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    • 2010
  • 색소성망막염(retinitis pigmentosa: RP)이나 연령관련 황반변성(age-related macular degeneration: AMD)과 같은 망막질환으로 인해 실명한 환자를 위해 인공시각장치가 개발되고 있다. 인공시각장치의 동작원리는 전기자극을 주어 신경세포의 활동도를 조절하는 것이므로 시각정보를 제대로 인코딩하기 위해 최적의 전기자극을 인가하는 것은 인공시각장치의 실용화를 위해 매우 중요한 요소이다. 그러므로 본 연구에서는 전압자극의 크기와 자극시간을 변화시켜 가면서 정상망막과 변성망막에 인가한 후 자극에 의해 유발된 망막신경절세포 반응을 분석하고 역치전하밀도를 비교함으로써 최적의 전기자극 조건을 찾아보고자 하였다. 이를 위하여 정상마우스와 rd1 마우스의 망막을 in vitro 상태로 분리한 후 망막의 신경절세포층이 전극을 향하여 부착되도록 한 후 망막신호를 기록하였다. rd1 마우스에서 얻은 변성망막의 망막신경절세포에서도 전압펄스를 인가시 정상망막의 망막신경절세포처럼 전압자극의 크기와 자극시간 변조에 대하여 반응하였다. 그러나 정상망막과 변성망막에서 망막신경절세포 반응의 시간적 패턴은 매우 달랐다: 정상망막의 망막신경절세포 반응은 전기자극 후 약 100 ms 내에서 1개의 피크만 나타나는 반면, 변성망막에서는 이보다 긴 400 ms 구간에서 약 10 Hz의 진동리듬을 가진 다수의 피크(~4개)들이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 변성망막에서 망막신경절세포의 반응을 유발하기 위한 역치 전하밀도가 정상망막에서 보다 크게 상승하였다: 자극세기를 변화시켰을 때 정상망막의 역치 전하밀도는 $37.23{\sim}61.65\;{\mu}C/cm^2$, rd1 마우스에서는 $70.50{\sim}99.87\;{\mu}C/cm^2$로 2배가량 높은 것을 확인하였다. 자극시간을 변화시켰을 때 정상망막의 역치 전하밀도는 $22.69{\sim}37.57\;{\mu}C/cm^2$, rd1 마우스에서는 $120.5{\sim}170.6\;{\mu}C/cm^2$로 5배가량 높은 것을 확인하였다.

색각 능력의 정량적 평가를 위한 전산화된 다중 15-색상 배열 검사법 (Computerized Multiple 15-hue tests for Quantifying Color Vision Acuity)

  • 고성택;홍성철;최민주
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.321-331
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    • 2000
  • 색상 배열 검사법은 기준 색편을 시작으로 다수의 색편을 가장 유사한 것들로 서로 인접하게 배열하도록 하여 피검사자의 색각 능력 (색력)을 평가하는 방법이다. 본 논문에서는 색각 능력을 신속히, 정량적으로 평가하기 위한 다중 15-색상 배열 검사법을 구성하여 PC에 구현하였다. 검사의 난이도는 인접한 색편간의 색상 차 (CDBACC: color difference between adjacent color chips)의 크기로 조정하였다. CDBACC는 국제조명 위원회에서 추천한 식을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서는 CDBACC가 0.75, 1.1. 1.8, 2.5. 3.5, 7.5. 11, 14의 값을 가지는 8단계 난이도의 색상 배열 검사법 (test 3-10)과 빨강, 녹색, 청색의 채도 변화를 등간격으로 분할하여 15 개의 색편을 구성한 3 가지 기본색 배열 검사법(test 11(R), 12(G), 13(B))을 설계하였다. PC에 구현된 다중 15-색상 배열 검사의 평가를 위해 이시하라식 검사법으로 색맹인 아닌 30 명을 대상으로 실험을 수행하였다. 실험 결과 피검사자의 색상 배열 정확도는 CDBACC가 2 - 4.5인 영역에서 급격히 변하고 있으며, CDBACC 값이 5 이상에서는 대부분의 피검사자들이 오차 없이 색편을 배열한 반면, 2 이하에서는 아무도 정확히 색편을 배열하지 못한 것으로 나타났다. 기본색배열 검사 (CDBACC : 6.87. 7.27. 7.86)에서는 CDBACC가 5 이상임에도 불구하고 색편 배열에 대한 매우 낮은 정확도를 보였다. 색력의 척도라 할 수 있는 피검사자의 색편 배열 정확도가 급격히 변화하는 검사의 색상 차의 평균값은 3으로 나타났으며, 이때의 ERCCA (error rate of color chips arrangement)은 $20\%$로 나타났다. 븐 연구에서 PC에 구현한 다중 15-색상 배열 검사법은 피검사자의 색각 능력을 신속히 세밀하게 정량적으로 평가하는 경제적인 도구로 사용될 것으로 기대하며, 향후 후천성 색각 이상을 유발하는 질환 (예 diabetes, glaucoma)을 집단 검진하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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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.

정상 망막과 변성 망막을 위한 전기자극 파라미터 (Electrical Stimulation Parameters in Normal and Degenerate Rabbit Retina)

  • 진계환;구용숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권1호
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    • pp.73-79
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    • 2008
  • 망막색소변성(retinitis pigmentosa: RP)과 연령 관련 황반변성(age-related Macular Degeneration: AMD)은 망막변성으로 인해 실명에 이르는 대표적인 질환이며 망막이식장치의 개발을 통해 치료될 수 있다고 간주되고 있다. 최근에 국내에서도 망막이식장치 개발을 위한 연구팀이 조직되었다. 성공적인 망막이식장치 개발을 위하여 여러 가지 선결요소가 필요하지만 그 중 한 가지가 이식장치에 인가할 전기자극을 최적화하는 것이다. 변성망막의 전기적 특성은 정상 망막과 다르리라 예측되므로 우리는 장차 개발될 망막 이식장치에 인가할 전기자극 최적화를 위한 가이드라인을 제공하기 위해 정상 망막과 변성 망막의 전압자극 파라미터에 관한 실험을 하였다 망막을 분리한 후 망막절편을 신경절세포 층이 다채널전극의 표면을 향하게 하여 전극에 붙인다 in-vitro 상태에서 망막 신경절세포의 전기신호를 기록하기 위해 전극 직경: $30{\mu}m$, 전극간 거리: $200{\mu}s$, 전극 임피던스 1kHz 에서 $50k{\Omega}$인 8행 8열의 다채널전극을 사용하였다. 다채널전극의 60채널 중 두 채널을 자극전극과 접지로 사용하여 단극전기자극을 인가하였고 나머지 전극을 기록전극으로 사용하였다. 가한 전기자극은 전압자극으로 전하균형을 맞춘 이상성자극을 아노딕 사각파를 먼저 주고 캐쏘딕 사각파가 나중에 나오는 형태로 두 사각파간의 지체는 없도록 하였으며 동일한 자극을 2초 간격으로 50회 반복하여 인가하였다. 다양한 전기자극을 사용하였는 바 첫째는 사각파의 크기를 달리하였다 $(0.5{\sim}3V)$. 둘째는 사각파의 시간을 달리하였다 $(100{\sim}1,200{\mu}s)$. 전하밀도는 옴의 법칙과 쿨롱의 법칙을 이용하여 계산하였다. 전기자극으로 유발된 반응은 50회 자극에 대한 평균치를 얻은 후 자극 후 히스토그램(PSTH)을 그려 분석하였다. 전압자극의 크기를 $0.5{\mu}3V$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극은 1.5V이었고 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $2.123mC/cm^2$이었다. 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었다. 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $1.698mC/cm^2$이었다. L-(1)-2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB)을 사용하여 ON-경로를 차단한 후에 전기자극을 인가하였을 때도 자극에 의해 망막신경절 세포의 반응이 유발되는 것을 확인하였다. APB-변성망막에서 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었으며 이는 정상망막의 결과와 같았다. 추후 APB-변성망막을 가지고 좀더 실험이 진행되어야 정상망막과 변성망막의 전하밀도에 관한 명료한 비교가 가능할 것이다.

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무의식의 창조성 관점으로 고찰한 창조신화: 흑암/혼돈, 천지개벽/분리, 섬/육지 창조 중심 (Psychological Meaning of Creation Myths: Focused on Darkness/Massa Confusa, Separation of World Parent and Creation of Land/Island)

  • 김진숙
    • 심성연구
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    • 제38권2호
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    • pp.269-304
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    • 2023
  • 본 논문의 취지는 창조신화에 보편적으로 나타나는 흑암/혼돈 천지개벽/분리, 육지/산 창조 관련 신화의 심리학적 의미를 임상현장에서 관찰한 꿈, 적극적 상상 및 예술작업과 연관하여 무의식의 창조성과 치유적인 기능을 드러내는 것에 있다. 먼저 창조신화가 개인사나 인류사에서 혼돈에서 새로운 질서를 필요로 할 때 무의식의 창조성에 의하여 저절로 만들어지는 원형적인 투사 현상으로서 자아의 태도에 따라 새로운 의식의 도약(재건)의 조짐이 될 수도 있고 자아의식의 침범이 될 수 있음을 논하고, 융, 폰 프란츠, 노이만, 하딩, 에딘져 및 국내의 연구현황과 연구자의 선행연구를 소개하면서 사례를 연관시켜서 연구하게 된 배경을 밝힌다. 창조신화의 흑암/원초적인 혼돈(massa confusa)'의 심리학적 의미에서 '흑암'은 어두워서 보지 못하는 무의식 상태로 보고 어둠속에서 기어다니는 에스키모의 창조자와 어둠속에 있거나 보는 것에 문제가 있는 꿈들과 상황을 소개하면서 연금술의 니그레도(nigredo)공정과 연관하였다. '원초적인 혼돈'은 하나 속에 모든 것이 들어있는 우로보로스, 플레로마, 유아기의 경험 또는 근원적인 자궁의 의미를 가지며 창조의 전조이기도 하지만 심연(abyss)에 갇힌 경험이 될 수 있다는 점을 관련된다고 보는 꿈과 상황을 함께 논한다. '천지개벽(분리)'은 무의식적인 내용이 의식이 되기 전에 의식의 문턱을 건드릴 때 두 개로 쪼개지는 것과 관련되고 의식의 진보가 있을 때 나타난다고 보면서 관련신화로서 '천지에 간극이 생겨서 만들어지는 세상', '천상의 존재가 지상으로 내려와 만들어지는 세상', '산 이동 설화'를 소개하고 각 신화가 가지는 심리학적 의미를 관련 사례와 함께 논한다. 관련문헌을 토대로 천지분리가 자체적으로 일어난다는 것과 창조자의 외로움, 불안함 등 정서적인 부분이 개입한다는 것, 그리고 지연된 분리가 크레아투라(creatur 창조물)의 죽음이 되고 성급한 분리가 천재 혼돈의 죽음이 된다는 것이 임상에서 시사하는 바를 논한다. '천지개벽'을 연금술의 분리(separatio)공정과 연관하면서 흑암/혼돈/무의식에서 빛/의식성을 획득해 가는 과정과 동일하다고 보았다. '육지 창조'는 무의식의 내용물이 자아의 영역으로 구체화되는 의식성의 출현을 의미하며. 관련 신화로서 메르쿠리우스 영의 육화라고 볼 수 있는 '괴물/거신의 몸이 육지가 되는 신화', '흙을 가지고 오는 등 창조자의 부단한 노력으로 만들어지는 육지'와 '저절로 만들어지는 육지'에 관련되는 신화와 관련 사례를 소개한다. '육지 창조'를 연금술의 땅처럼 구체화되는 응고(coagulatio)와 연관시키면서 적극적 상상 및 미술, 음악, 무용 등의 창조적인 작업이 추상적이라고 할 수 있는 심상을 자아영역으로 구체화한다는 점에서 무의식의 치유적 기능을 허용 내지 활성화하는 방편이 될 수 있다는 점을 부각한다. 마지막으로 세계멸망 후 다시 떠오른 육지관련 신화를 '자아의 재구축'의 의미로 보고 관련 임상 자료를 소개하면서 분석가/치료사/임상감독자의 무의식이 임상에 미치는 영향을 보여주는 것으로 마감한다.

말초혈관(襪梢血管) 확장제(擴張劑) Ethaverine HCl의 임상효과(臨床效果)의 재평가(再評價) (Reevaluation of Clinical Efficacy of Peripheral Vasodilator: Ethaverine HCl)

  • 김윤영;조영원
    • 대한약리학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.33-38
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    • 1975
  • 말정혈관확장제(末精血管擴張劑)인 Ethaverine의 임상효과(임상(臨床效果)는 말초동맥질환(末梢動脈疾患)을 갖인 29명(名)의 당뇨질환자(糖尿疾患者)를 대상으로 이중맹검(二重盲檢) 비교차(非交叉) 방법(方法)에 의(依)하여 연구검토(硏究檢討)하였다. 임상적(臨床的)인 개선(改善)은 간헐성파행증(間歇性跛行症)의 발생빈도(發生頻度)를 포함하는 환노(患老)들의 병역(病歷)으로부터 평가(評價)하였다. Ethaverine을 사주(四週) 치료후(治療後)는 임상증상(臨床症狀)을 개선(改善)하는데 있어 위약(僞藥)에 비(比)하여 효과가 없었다. 어째든 간에 Ethaverine은 위약(僞藥)보다는 혈관확장제(血管擴張劑)로서 효력이 있었다. Ethaverine에 의(依)하여 유발(誘發)되는 혈관확장제(血管擴張劑)의 성질(性質)은 alcohol의 그것과 유사하였다. 말초혈관확장제(末梢血管擴張劑)를 연구(硏究)하는 새로운 임상적(臨床的) 방법(方法)을 제시(提示)하였다. 하지(下肢)의 말초혈관(末梢血管) 동맥질환(動脈疾患)의 임상증상(臨床症狀)은 촉맥강도(觸脈强度)의 감소냉감(減少冷感) 및 피부(皮膚)의 변색(變色)등을 들 수 있다. 간헐성파행증(間歇性跛行症)도 수반하는 수가 있다. 혈관조직(血管組織)에 있어서의 병변(病變)이 이같은 증상(症狀)에 선행(先行)하여 일어나며 위중(危重)한 혈관부전(血管不全)의 입증(立證)은 혈관확장제료법(血管擴張劑療法) 또는 외과적(外科的) 처치(處置)를 택하는데 있어서의 결정적(決定的)인 요인(要因)이 된다. 만성 말초동맥질환(末梢動脈疾患)이 있는 술후환자(術後患者)들도 차후혈관확장제(次後血管擴張劑)의 치료(治療)를 받아야한다. 임상보고((臨床報告)에 의(依)하면 말초혈관확장제(末梢血管擴張劑)는 폐새성(閉塞性) 혈관질환(血管疾患)에 대(對)해서 보다는 혈관경련성(血管痙攣性) 말초혈관장해(末梢血管障害)에 대해서 보다 유효하며 비교적 큰 혈관상(血管床)보다는 작은 모세혈관상(毛細血管床) 일때의 혈관(血管)이 가장 잘 감응(感應)한다고 한다. 최근(最近)에 이르러 말초혈관확장제(末梢血管擴張劑)의 임상(臨床)효과는 수많은 임상연구가(臨床硏究家)들 및 임상의(臨床醫)들의 연구대상(硏究對象)이 되고있다. 본연구(本硏究)에서 연구자(硏究者)들은 혈관경련성말초동맥질환(血管痙攣性末梢動脈疾患)을 갖인 환자(患者)들에 대(對)한 말초혈관확장제(末梢血管擴張劑)로써의 Ethaverine HCl의 임상(臨床)효과를 재평가(再評價)하였다. Ethaverine은 각종임상시험결과(各種臨床試驗結果)에 의(依)하면 항경련제(抗痙攣劑)로서는 papaverine 보다도 2배(倍) 내지 4배(倍)정도 그 약효가 강력(强力)하다고 한다.

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