• 제목/요약/키워드: spine

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티타늄과 탄소 섬유 강화 PEEK로 구성된 요추 유합술용 연결봉의 의공학적 영향에 대한 비교 분석 (Comparative Analysis of Biomechanical Behaviors on Lumbar with Titanium and Carbon Fiber Reinforced PEEK Connecting Rods for Fusion Surgery)

  • 서혜성;강해성;전흥재
    • Composites Research
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    • 제34권3호
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    • pp.186-191
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    • 2021
  • 요추에 퇴행이 발생하였을 때 이를 치료하기 위해 요추 유합술이 시행된다. 유합술은 척추체 사이의 추간판을 제거하고 뼈 그래프트 등을 삽입하여 굳혀 하나 이상의 분절을 완전히 고정시켜 척추의 안정성을 복원한다. 둘 이상의 척추체가 단단히 유합될 수 있게끔 척추체를 고정하는 수단으로 척추경 나사못과 연결봉이 환자의 체내에 삽입된다. 본 연구에서는 중증 요추 퇴행성 질환의 치료에 쓰이는 척추 유합술에서 사용하는 척추경 나사못 구조물이 적용된 총 7개의 환자 맞춤형 요추 유한 요소 모델을 생성하였다. 생성한 모델에 각각 티타늄과 CFR-PEEK로 구성된 연결봉을 구성하였다. 척추의 4가지 대표적 거동에 대해 유한요소해석과 통계적 분석을 진행하여 연결봉의 재질이 척추 상태에 미치는 의공학적 영향을 조사하였다. 인접 분절의 추간판 내 압력과 각 분절의 관절 구동 범위가 의공학적 영향을 확인하기 위한 지표로 사용되었다. 연결봉에 CFR-PEEK를 사용한 경우 Ti 연결봉에 비해 인접 분절의 추간판 내 압력은 감소하였고 각 분절의 관절 구동 범위는 증가하였다. 그러나 모든 하중조건에서 통계학적으로 유의미한 경향성 차이는 관찰되지 않았다.

3차원 컴퓨터단층촬영상을 이용한 정상 성인의 경추 신경공 면적 비교 (A Comparison for Cervical Neural Foraminal Area by 3-dimensional CT in Normal Adults)

  • 김연민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권6호
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    • pp.623-627
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    • 2021
  • Cervical foraminal stenosis is a disease in which the nerves that pass from the spinal canal to the limbs are narrowed and the nerves are compressed or damaged. Due to the lack of an imaging method that provides quantitatively stenosis, this study attempted to evaluate the area of the cervical vertebrae by reconstructing a three-dimensional computed tomography image, and to determine the area of the neural foramen in normal adults to calculate the stenosis rate. Using a three-dimensional image processing program, the surrounding bones including the posterior spinous process, lateral process, and lamellar bones of the cervical vertebra were removed so that the neural foramen could be observed well. A region of interest including the neural foraminal area of the three-dimensional image was set using ImageJ, and the number of pixels in the neural foraminal area was measured. The neural foraminal area was calculated by multiplying the number of measured pixels by the pixel size. To measure the largest neural foraminal area, it was measured between 40~50 degrees in the opposite direction and 15~20 degrees toward the head. The average area of the right C2-3 foramen was 44.32 mm2, C3-4 area was 34.69 mm2, C4-5 area was 36.41 mm2, C5-6 area was 35.22 mm2, C6-7 area was 36.03 mm2. The average area of the left C2-3 foramen was 42.71 mm2, C3-4 area was 32.23 mm2, C5-6 area was 34.56 mm2, and C6-7 area was 31.89 mm2. By creating a reference table based on the neural foramen area of normal adults, the stenosis rate of patients with neural foraminal stenosis could be quantitatively calculated. It is expected that this method can be used as basic data for the diagnosis of cervical vertebral foraminal stenosis.

정형외과 영역에서의 삼차원 프린팅의 응용 (Three-Dimensional Printing Technology in Orthopedic Surgery)

  • 최승원;박경순;윤택림
    • 대한정형외과학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.103-116
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    • 2021
  • 삼차원(three-dimensional, 3D) 프린팅의 사용은 점차 보편화되고 있으며 정형외과 영역에서도 그 활용이 늘어나고 있다. 현재 정형외과에서 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법은 크게 네 가지로 첫째, 3D 프린팅 모델을 이용한 수술 계획 수립 및 수술 시뮬레이션, 둘째, 환자 맞춤형 수술 기구, 셋째, 3D 적층 기법을 이용한 인공 삽입물의 생산, 넷째, 3D 프린팅으로 제작된 환자 맞춤형 삽입물이다. 3D 프린팅 기술을 사용할 수 있는 정형외과의 영역은 견관절, 척추, 고관절 및 골반, 슬관절, 족관절, 종양 분야 등으로, 각각의 영역마다 다루는 질환 및 특성이 다르기 때문에 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법 역시 각각의 영역에 따라 약간의 차이가 있다. 하지만 모든 영역에서 3D 프린팅 기술을 이용하는 것은 수술의 효율을 높여 주고, 수술 시간을 단축시키며 수술 중 방사선 노출을 줄여 준다. 3D 프린팅 기술은 특히 복잡하고 어려운 질환이나 골절 환자의 치료에 큰 도움을 줄 수 있다. 따라서 정형외과 의사는 이러한 3D 프린팅 기술의 장점을 이해하고 임상에 최대한 적용하여 효율적인 환자의 치료가 이루어질 수 있도록 해야 한다.

키아리 1형 기형을 동반한 고도 척추 측만증에서 수술 전 Halo-Pelvic 견인 후 발생한 6번 뇌신경(외전신경) 마비 (Sixth Cranial Nerve (Abducens Nerve) Palsy after Preoperative Halo-Pelvic Traction for Severe Scoliosis with Chiari I Malformation)

  • 황재광;이춘성;최신우;김정환
    • 대한정형외과학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.534-539
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    • 2020
  • 고도 척추 측만증의 치료는 척추외과 의사에게 어려운 과제로 남아있다. 고도 척추 측만증의 수술 시 급격한 교정은 신경학적 손상이나 기구 실패 등의 수술 중 합병증의 위험을 증가시킬 수 있다. 이러한 합병증을 최소화하기 위해 최종 수술을 시행하기에 앞서 부분 교정을 얻기 위한 다양한 수술 전 견인법들이 사용되고 있다. 하지만 이전 연구에 의하면 halo 견인과 관련한 합병증의 하나로 뇌신경 마비가 발생할 수 있으며 대표적으로 6번 뇌신경(외전신경)의 마비가 가장 흔하게 나타난다. 이러한 합병증을 줄이기 위해 견인 무게의 점진적 증량이나 세심한 신경학적 검진이 필요하며 특히 이전에 뇌수술이나 경추부 수술을 시행한 경우에는 더욱 주의가 필요할 수 있다. 저자들은 이전에 키아리 1형 기형과 관련하여 감압술을 시행했던 고도 척추 측만증에서 수술 전 halo-pelvic 견인에 의한 6번 뇌신경 마비의 증례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

Inhibitory Effect of Biotransformed-Fucoidan on the Differentiation of Osteoclasts Induced by Receptor for Activation of Nuclear Factor-κB Ligand

  • Park, Bobae;Yu, Sun Nyoung;Kim, Sang-Hun;Lee, Junwon;Choi, Sung Jong;Chang, Jeong Hyun;Yang, Eun Ju;Kim, Kwang-Youn;Ahn, Soon-Cheol
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제32권8호
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    • pp.1017-1025
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    • 2022
  • Bone homeostasis is regulated by constant remodeling through osteogenesis by osteoblasts and osteolysis by osteoclasts and osteoporosis can be provoked when this balance is broken. Present pharmaceutical treatments for osteoporosis have harmful side effects and thus, our goal was to develop therapeutics from intrisincally safe natural products. Fucoidan is a polysaccharide extracted from many species of brown seaweed, with valuable pharmaceutical activities. To intensify the effect of fucoidan on bone homeostasis, we hydrolyzed fucoidan using AMG, Pectinex and Viscozyme. Of these, fucoidan biotransformed by Pectinex (Fu/Pec) powerfully inhibited the induction of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity in osteoclasts differentiated from bone marrow macrophages (BMMs) by the receptor for activation of nuclear factor-κB ligand (RANKL). To investigate potential of lower molecular weight fucoidan it was separated into >300 kDa, 50-300 kDa, and <50 kDa Fu/Pec fractions by ultrafiltration system. The effects of these fractions on TRAP and alkaline phosphatase (ALP) activities were then examined in differentiated osteoclasts and MC3T3-E1 osteoblasts, respectively. Interestingly, 50-300 kDa Fu/Pec suppressed RANKL-induced osteoclasts differentiation from BMMs but did not synergistically enhance osteoblasts differentiation induced by osteogenic agents. In addition, this fraction inhibited the expressions of NFATc1, TRAP, OSCAR, and RANK, which are all key transcriptional factors involved in osteoclast differentiation, and those of Src, c-Fos and Mitf, as determined by RT-PCR. In conclusion, enzymatically low-molecularized 50-300 kDa Fu/Pec suppressed TRAP by downregulating RANKL-related signaling, contributing to the inhibition of osteoclasts differentiation, and represented a potential means of inducing bone remodeling in the background of osteoporosis.

한국산 대주둥치속(대주둥치과) 어류의 형태와 분자 변이의 불일치 (Discordance between Morphological and Molecular Variations of the Genus Macroramphosus (Macroramphosidae) from Korea)

  • 손민수;김진구
    • 한국어류학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.199-209
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    • 2020
  • 본 연구는 예전부터 혼란스러웠던 한국산 대주둥치속, Macroramphosus 어류의 분류학적 위치를 명확히 하기 위해, 한국산 18개체를 일본/대만산 35개체 및 지중해산 M. scolopax와 형태 및 분자 변이를 비교 분석하였다. 한국, 일본 및 대만산 대주둥치속 어류는 제1등지느러미 극조 길이(A-type은 22.8~32.1%, B-type은 15.6~21.4%), 제1등지느러미와 제2등지느러미 사이 길이(A-type은 6.4~9.7%, B-type은 8.6~13.3%), 체고(A-type은 20.0~28.0%, B-type은 17.3~22.6%)에서 두 type으로 명확히 구분되었으나, 유전적으로는 구분되지 않았다(CR에서 0.0~3.3%, cyt b에서 0.0~1.3%, COI에서 0.0~0.5%). 한편, 한국산 대주둥치는 지중해산 M. scolopax와 유전적으로 명확히 구분되어(CR에서 9.9~11.5%, cyt b에서 3.8~4.6%, COI에서 1.2~3.6%), 최근 사용하고 있는 학명 M. scolopax를 M. japonicus (및/또는 M. sagifue)로 변경해야 할 것이다. 그러나, 본 연구에서 두 type 간 형태변이와 분자변이 간 일치성을 찾지 못했으며, 이는 아마도 그들간에 분화가 상당히 최근에 일어났음을 시사한다. 두 type 간 유전자 교류 정도를 파악하려면 향후 microsatellite와 같은 보다 민감한 마커를 이용한 후속 연구가 필요할 것이다.

경추 신경공 골성 협착에서 CT 재구성 각도 연구 (Study of Computed Tomography Reconstruction Angle of Bony Stenosis of the Cervical Foramen)

  • 김연민
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.919-925
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    • 2022
  • 본 연구는 경추 CT 검사 후에 영상을 재구성하는 방법으로, 사위 관상면(oblique coronal) 재구성 각도에 따라서 신경공 골성 협착을 가장 잘 표현할 수 있는 재구성 각도를 제시하고자 한다. 경추의 정중시상면과 구추관절에서 척수 중심을 지나는 선을 그어 만들어지는 각도를 측정하였다. 신경공에서 척수 중심을 지나는 선을 그어, 정중시상면과 이루는 각도를 측정하여 비교하였다. 경추 4-5 레벨에서는 평균 9.2°, 경추 5-6 레벨에서는 평균 9.9°, 경추 6-7 레벨에서는 평균 8.4° 로 구추관절각보다 돌기사이관절각이 크게 측정되었으며, 통계적으로 평균에 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 또한, 하부 경추로 갈수록 각도가 증가하는 것을 알수 있었다. 하부 경추(C5-6, C6-7)의 신경공과 척수 중심이 이루는 각은 55~60° 사이이며, 여기에 90°가 되도록 사위 관상면 영상을 재구성하면 신경공협착 정도가 잘 관찰된다. 기존 CT 스캔 영상을 이용한 재구성 영상이므로 추가적인 방사선 피폭을 받지 않으면서, 경추 신경공 골성 협착을 진단하는데 큰 의의가 있다.

새롭게 개발한 요천추 보조기의 과제 수행 중 척추의 고정효과와 복부압력 (Immobilization Effect and Abdominal Pressure of Newly-Developed Lumbosacral Spinal Orthosis during Task Performance)

  • 전경수;양희승;장수웅;신희동;이윤경;이영;이슬빛나;안동영;심우섭;조민;조규직;박동범;박관수
    • Clinical Pain
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    • 제19권2호
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    • pp.70-79
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    • 2020
  • Objective: We evaluated the efficacy of a newly-developed spinal orthoses (V-LSO) by comparing the stabilizing effect, abdominal pressure, and comfort of 3 different semirigid LSOs (classic LSO, V-LSO, and Cybertech®) during various body movements. Method: Thirty healthy volunteers (23~47 years, 24 males, 6 females) were selected. A dual inclinometer measured the range of motion (ROM) while the participants performed flexion/extension and lateral flexion of the lumbar spine with 3 LSOs. The LSO's pressure on the abdominal surface was measured using 9 pressure sensors while lying, sitting, standing, flexion/extension, lateral flexion, axial rotation, and lifting a box. Comfort and subjective immobilization were analyzed by a questionnaire. Results: V-LSO had a statistically significant effect on flexion over Cybertech®. No significant differences were noted during extension and lateral flexion between the 3 LSOs. The abdominal pressure showed no significant differences while supine. While sitting, standing, and lifting a box, the mean abdominal pressure for V-LSO were significantly higher than those for Cybertech®. During lumbar flexion, the mean abdominal pressures for classic LSO and V-LSO were significantly higher than that of Cybertech®. For extension, lateral flexion and axial rotation, the abdominal pressure for V-LSO was significantly higher than those of classic LSO and Cybertech®. In the subjective analysis, V-LSO and Cybertech® scored best for comfort. Conclusion: The V-LSO and Cybertech® were more comfortable than the classic LSO, and hence, may have improved compliance with decreased discomfort. V-LSO may be superior to the other LSOs in restricting lumbar movement and increasing intraabdominal pressure.

수핵성형술(Nucleoplasty)을 이용한 디스크 내장증(Internal Disc Disruption)의 치료 연구들의 의학적 논거에 대한 비판 (A Criticism Regarding the Medical Rationale of Nucleoplasty Studies for Internal Disc Disruption)

  • 홍영기
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.570-582
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    • 2022
  • 수핵성형술은 경피적 디스크 감압술의 한 종류로 디스크 탈출증의 치료를 위해 개발된 시술법이다. 현재 몇몇 임상 현장에선 이 기술을 원래의 적응증인 디스크 탈출증을 지닌 환자들에 대해서 뿐 아니라, 디스크 내장증을 지닌 환자들에게도 사용하고 있다. 이 연구의 목적은 이와 같은 임상 현장에서의 수핵성형술의 적응증의 확대가 타당한 의학적 논리 위에서 수행된 것인지 평가하는 것이다. 그것을 위해 논자는 수핵성형술을 디스크 내장증 환자들에게 적용한 논문들을 분석하였다. 분석의 요점은 첫째, 연구자들이 제시하는 치료 근거의 타당성과 둘째, 환자 선별 기준의 적절성이다. 그 결과 수핵성형술을 디스크 내장증의 치료에 적용한 기존 논문들이 제시하는 치료 근거는 불분명하거나 일반적인 의학의 논리에 부합하지 않는 측면이 있는 것으로 판단되며, 환자 선별의 과정에선 경피적 감압술이 기능을 발휘할 수 있는 조건을 지닌 디스크를 찾기 위한 절차를 엄밀히 수행하지 않거나 경피적 감압술에 부적합한 것으로 판단될 수 있는 디스크도 시술 대상에 포함시킨 것으로 평가된다. 따라서 논자는 수핵성형술을 디스크 내장증 치료에 적용한 기존 연구들은 불필요하거나 잠재적 부작용을 발생시킬 수 있는 다소 모험적인 실험의 성격을 갖고 있다고 판단한다. 이 주제에 대한 연구과정에서 환자의 권익을 지키고 연구의 완성도를 높이기 위해선 현재의 이해 수준보다 선명한 치료적 근거의 확립과 이에 기반한 정교한 환자 선별 과정이 필수적으로 갖추어져야 할 것이라 생각한다.

A possible mechanism to the antidepressant-like effects of 20 (S)-protopanaxadiol based on its target protein 14-3-3 ζ

  • Chen, Lin;Li, Ruimei;Chen, Feiyan;Zhang, Hantao;Zhu, Zhu;Xu, Shuyi;Cheng, Yao;Zhao, Yunan
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제46권5호
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    • pp.666-674
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    • 2022
  • Background: Ginsenosides and their metabolites have antidepressant-like effects, but the underlying mechanisms remain unclear. We previously identified 14-3-3 ζ as one of the target proteins of 20 (S)-protopanaxadiol (PPD), a fully deglycosylated ginsenoside metabolite. Methods: Corticosterone (CORT) was administered repeatedly to induce the depression model, and PPD was given concurrently. The tail suspension test (TST) and the forced swimming test (FST) were used for behavioral evaluation. All mice were sacrificed. Golgi-cox staining, GSK 3β activity assay, and Western blot analysis were performed. In vitro, the kinetic binding analysis with the Biolayer Interferometry (BLI) was used to determine the molecular interactions. Results: TST and FST both revealed that PPD reversed CORT-induced behavioral deficits. PPD also ameliorated the CORT-induced expression alterations of hippocampal Ser9 phosphorylated glycogen synthase kinase 3β (p-Ser9 GSK 3β), Ser133 phosphorylated cAMP response element-binding protein (p-Ser133 CREB), and brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Moreover, PPD attenuated the CORT-induced increase in GSK 3β activity and decrease in dendritic spine density in the hippocampus. In vitro, 14-3-3 ζ protein specifically bound to p-Ser9 GSK 3β polypeptide. PPD promoted the binding and subsequently decreased GSK 3β activity. Conclusion: These findings demonstrated the antidepressant-like effects of PPD on the CORT-induced mouse depression model and indicated a possible target-based mechanism. The combination of PPD with the 14-3-3 ζ protein may promote the binding of 14-3-3 ζ to p-GSK 3β (Ser9) and enhance the inhibition of Ser9 phosphorylation on GSK 3β kinase activity, thereby activating the plasticity-related CREBeBDNF signaling pathway.