• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.9-17
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• 2001

본 논문의 목적은 조직(Tissue)에서의 광학적 특성(Optical Properties)을 이용한 광학적 생검(Optical Biopsy)방법을 소개하고, 방사선 치료에서 치료 반응 결과를 확인하는데 적당한 도구인가를 확인하고자 한다 본 연구는 구강(Oral Cavity) 내부조직을 샘플로, 건강한 사람 4명과 구강 암환자 4명의 자원을 받았다. 연구실에서 제작한 FastEEM(Excitation Emission Matrix) 장비를 이용하여 생체 내(in vivo)상태에서 측정하였다. 건강한 구강의 정상조직(Normal Tissue)과 병이 있는 구강의 비정상조직에서 기존의 생검과 동시에 새로운 광학적 생검을 하였다. 광학적 생검 결과와 기존의 생검 결과를 비교 확인하고, 암 조직으로 진단 받은 환자들에게 2차 광학적 생검을 실시하였다. 암 조직에 대한 1차 광학적 생검과 2차 측정 결과에 대한 형광스펙트럼을 비교 분석하였고, 자료분석은 Gillenwater가 개발한 337nm에 근거한 진단 알고리즘을 이용하였다. 광학적 생검 방법은 암 조직을 정상조직과 확실하게 구분시키는 장비임을 확인하였다. 건강한 구강조직과 악성 종양 조직의 측정 형광세기를 비교하면 정상조직인 경우 암 조직의 형광세기보다 모든 환자에 대해서 크게 나타났다. 암 조직의 구성이 시간에 따라 변하였을 때(7일) 광학적 생검을 하면 측정된 4명의 환자의 형광의 세기에 변화가 있었다. 7일간 시간이 지난 암 조직이 형광세기가 더 작은 값을 갖는다. 광학적 생검은 조직을 인체에서 분리하지 않는 생체 내, 실시간, 비침습성(noninvasive)생검 방법이다. 본 연구에서는 구강의 정상조직과, 암 조직, 그리고 암 조직의 진화에 따른 구성의 변화를 형광스펙트럼으로 확인하였다. 형광분광법을 이용한 FastEEM장치는 암 조직의 변화를 확인함으로 방사선 치료 후 발생하는 암 조직 구성의 화학적, 생물학적, 형태학적 변화를 실시간으로 정확하게 측정이 가능한 장치임을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.79-94
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• 2001

생물학적 조직(Biological Tissue)에서 얻어내는 형광(Fluorescence)은 산란(Scattrering), 흡수(Absorption), 그리고 형광체(Fluorophores)가 원인이 되는, 인트린식 형광(Intrinsic Fluorescence)들에 관한 정보를 갖고 있다. 생물학적 조직의 형광스펙트럼은 조직 내에 존재하는 흡수체(Absorber)와 산란물질(Scatters)들의 영향을 받기 때문에 다른 조직의 생화학적인 인트린식 형광을 선형적인 조합으로 해석할 수 없었다. 생물학적 조직 같은 터비드 매질(Turbid Media)로부터 실험적으로 형광을 얻어서 산란과 흡수의 영향을 조사하기 위하여 본 연구소에서 제작한 장치를 소개하고, 넓은 범위의 흡수체와 산란물질의 농도를 갖고 제작한 조직 팬텀(Tissue Phantom)에 대한 형광과 반사(Reflectance) 스펙트럼을 측정하였다. 형광스펙트럼에 존재하는 산란과 흡수의 왜곡(Distortion)을 제거하기 위하여, 반사스펙트럼에 포함된 산란과 흡수 정보를 이용하는 ‘광자 이동 모델(Photon Migration Model)’을 적용하였고, 이러한 조직모델에 대한 인트린식 형광을 얻었다 연구 결과, 모델 값과 실제 인트린식 형광 스펙트럼이 훌륭하게 일치함을 확인하였다. 이런 연구를 하게된 동기는, 인간의 조직이 병들어서 진화하면 조직의 생화학적 구성의 변화가 발생하고 이때 인트린식 형광의 변화가 생기기 때문이다 결론적으로, 조직에 대한 실시간 광학적 생검에서 병든 조직과 정상조직을 단지 형광스펙트럼만으로 구분하는 것은 어렵지만, 인트린식 형광을 이용하면 가능하다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.55-61
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• 2022

다중 암의 동시 진단 기술에 대한 관심이 전 세계적으로 증가하는 추세이며, 진단 난이도를 낮추기 위해 혈액과 같은 미량의 바이오 유체를 이용하여 질병을 진단하는 미세 유체 소자 기반의 액체 생검 기술이 연구되고 있다. 바이오 유체를 이용하여 형광 영상 등을 통해 분석물질의 농도를 측정하는 광학적 바이오 센싱에 있어 민감도를 향상시키기 위한 기술개발이 필요하다. 본 논문에서는 모세관력에 의한 자가구동 기반의 마이크로 채널의 기하학적 구조와 미세 유체 현상만으로 수동적 자기 혈장 분리 기술과 유체 혼합을 통한 분자 인식 활성화 기능을 구현하는 형광 다중 암 진단 센서 플랫폼 구조를 제안하고 설계하였다. 설계된 센서의 혈장 분리부의 성능에 영향을 미치는 파라미터를 확인하기 위해 채널의 수력학적 직경과 종횡비, 유체의 점도를 변수로 설정하여 딘 와류 형성 여부를 시뮬레이션을 통해 확인하였고 최적의 센서 플랫폼 구조를 제시하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권3호
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• pp.315-318
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• 1998

폐의 원발성 혈관주위세포종은 모세혈관의 혈관주위세포에서 기인하는 매우 드문 종양으로 30∼40대에 주로 발생한다. 대개 진단시 증상이 없으며, 악성 신생물인 경우가 많다. 단순 흉부 X-선사진에서 경계가 분명하며 분엽화된 균질의 연조직 음영으로 보이며, 광학현미경을 이용한 조직검사상 얇은 벽을 갖고있으며 내피로 내경이 싸여진 여러개 혈관양의 공간이 나무가지 모양으로 배열되어있고 그주위에 난원형 또는 방추형 세포가 꽉 차있는 것이 보인다. 치료원칙은 수술적 절제이다. 저자들은, 16세 남자에서 우연히 발견된 좌하엽의 고립성 폐종양으로 좌하엽절제술을 시행한후 조직생검상 혈관주위종양으로 진단된 환자를 경험하였으며 수술후 8개월간 추적관찰 중이나 재발, 전이의 소견을 보이지 않아 이에 보고하는 바이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.48-48
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• 2003

Abstract: 현대 질병의 최종진단은 세포수준의 해부형태학적 연구가 일반적이며 광학현미경이나 전자현미경을 이용한 병리조직학적 소견을 바탕으로 진단되어지고 있다. 이러한 진단에는 In vivo 검사가 거의 불가능하여 주로 생검을 통한 연구만 수행되고 있어 진단함에 있어 단계적인 불편이 초래될 뿐만 아니라 악성 종양의 전이를 유발시킬 수 있고 또한 생리 및 생화학적 분석이 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 고분해능의 RF Surface Coil을 개발하여 In vivo 및 비침습적인 방법인 MR Technology를 이용하고자 한다. Introduction: 피부조직과 같은 미세 인체구조 연구를 위해 고해상도 3T MRI 시스템에 적합한 고분해능의 RF surface coil을 개발하고 있다. In vivo 연구를 위한 여러 parameter를 최적화하여 기능영상에도 부합된다. 비침습적인 In vivo 검사에 의한 세포수준의 극 미세구조의 연구가 가능해짐으로써 과거 시행하던 침습적인 생검없이 각종질환의 진단적 접근이 병리학적 수준으로 향상되어 질병의 정확한 진단이 가능해지게 될 것이다. Method: 고분해능의 RF Surface Coil을 제작하여 3T MR 장비에서 피부 미세구조연구에 보다 적합하도록 In vivo 및 In vitro 실험을 수행하였다. In vitro 실험은 In vivo 연구를 위한 여러 parameter들을 최적화하기 위한 기초 실험을 하였고 다양한 팬톰들을 이용하여 Tl 강조영상, T2 강조영상을 획득하였으며, SNR을 높이기 위한 개선에 대한 연구를 수행하였다. In vivo 실험은 정상피부에서 다양한 부위에 대한 피부영상의 예비 연구를 수행하였다. Result and Discussion: 비침습적인 In vivo 검사에 의한 세포수준의 극 미세구조의 연구가 가능해짐으로써 과거 시행하던 침습적인 생검없이 각종질환의 진단적 접근이 병리학적 수준에서 가능해짐으로써 질병의 정확한 진단이 가능해지게 될 것이다. Acknowledgement: 본 연구는 2002 년도 한국과학재단 목적기초연구사업 (과제번호 : R0l-2002-000-00294-0 (2002)) 지원아래 수행되었다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제15권1호
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• pp.29-37
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• 2011

신장질환은 같은 병명의 환자 일지라도 개개인의 증상과 치료에 대한 반응 정도가 다를 수 있기 때문에 신장병을 전공하는 임상의사는 신장병리에 대한 폭 넓은 지식이 치료에 많은 도움을 줄 수 있다. 이 논문에서는 생검 현장에서의 조직을 나누는 방법부터 기본적인 조직처리 과정까지를 설명함으로써 병리의 이해를 넓히고자 하였다. 광학현미경 판독을 위해서는 기본적인 특수 염색의 색깔 감별, 정상 사구체와 비정상 사구체의 감별점 등을 설명하였다. 면역형광 현미경 소견의 이해를 돕기 위하여 전형적인 막성사구체신병증과 IgA 신증의 침착 형태를 대표적으로 설명하였다. 전자현미경 판독을 위해서 면역 복합체인 고전자 밀도의 침착이 잘 생기는 부위를 질환별로 설명하여 참고가 되도록 하였고 전자현미경으로만 감별 가능한 질환들을 설명하였다. 이 논문은 신장질환의 병리학적 이해를 돕기 위한 소개에 불과하므로, 개별 질환의 판독을 위해서는 다른 신장병리 교과서나 문헌을 참고하여야 한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권5호
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• pp.367-376
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• 2011

치아우식증의 조기 발견은 외과적 삭제를 피하면서, 적절한 치료를 할 수 있는 좋은 기회를 제공한다. 광간섭단층촬영술은 최근 각광받기 시작한 3차원 이미지 기술로서, 안과에서 광학적 생검의 목적으로 빈번히 이용되는 것을 필두로 다양한 의학 분야에 적용되어 왔고, 최근 초기 우식증의 발견에 전도유망하여 다양한 연구가 진행 중이다. 이 기술은 저 상관도 간섭계의 원리에 근거하고 있으며, 장점으로는 비침습적이고, 방사선을 사용하지 않으며, 3차원 이미지 구축이 가능하다는 점이다. 본 연구에서는 광간섭단층촬영술의 원리와 개략적인 개발 과정에 대한 기술과 함께 치아우식증에 관한 연구들에 대하여 고찰해 보았고, 이를 통해 이 기술의 응용 가능성을 확인하였다. 그럼에도 불구하고, 임상적인 유용성을 입증하기 위해서는 몇 가지 기술적 문제를 해결해야 하고, 보다 많은 생체 내 실험이 뒷받침되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.279-283
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• 2008

12.6살 된 수컷 Shitzu의 항문주위에 형성된 결절 조직의 생검을 실시하였다. 육안적 소견상 결절은 갈색과 검은색을 나타냈으며 절단면은 흰색의 균질한 물질로 가득 차 있었으며 일부에서는 괴사소견을 관찰 할 수 있었다. 광학적 현미경 상에서 종양세포들은 농축된 핵을 가지고 있으며 일부에서는 원시 종양세포들이 인접 조직을 침습하고 있는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 면역조직 화학적 염색상에서 농축된 종양세포, 주변조직에 침습한 종양세포와 기저세포는 EGFR, HER-2/neu, MMP-9, PKC ${\alpha}$ 등에 양성반응이 나타난 것을 관찰되었다. 일반적으로 개에서의 양성 항문주위선종은 다른 종양보다 4.5배 이상 발생된다는 보고(특히 수캐)가 있으나 조직병리학적 소견과 면역화학적 염색소견상 전형적인 항문주위선 샘암종은 보기 드물게 나타나므로 향후의 종양진단과 종양연구에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제27권1호
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• pp.31-37
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• 2000

연구배경: 본 연구는 마우스의 자궁에 있어 착상시 일어나는 자궁내막의 변화를 미세구조적 측면에서 관찰하고, 이러한 기초 자료를 바탕으로 마우스 자궁내막세포를 이용한 3차원적 체외 배양시스템을 확립하는데 있다. 실험동물은 임신이 유도된 $6{\sim}8$ 주령의 ICR을 이용하였다. 연구재료 및 방법: 생검 조직은 hCG 접종 후 D1과 D5에 자궁 전체를 적출하여 획득하였다. 채취된 조직은 2.5% glutaradehyde와 1% osmium tetroxide를 이용하여 고정시킨 후, 탈수, 포매 및 절편 과정을 거쳐 염색시키고, 광학현미경, 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였으며, 주사전자현미경을 이용한 관찰을 위한 표본은 고정된 조직을 탈수, 건조 및 코팅 과정을 거쳐 획득하였다. 결과: 1) 광학현미경상에서, 후기 분비기인 D5의 생검 조직은 초기 분비기인 D1의 조직에 비해 결합조직의 증가에 따른 기질층의 확장이 두드러졌으며, 이와 함께 자궁내막선과 혈관이 크게 발달되어 있었다. 2) 투과전자현미경상에서, 마우스 자궁내막의 미세구조는 단충원주형의 표면상피세포층, 기저층 및 기질층의 3층을 이루고 있었다. 또한, D5에서는 미세융모, 소포체, 골지체, 지질, 글리코겐 및 분비 과립 그리고 기저층의 표면적이 크게 확장되어 있었다. 3) 주사전자현미경상에서, 분비기가 진행될수록 마우스 표면상피세포의 주름의 정도와 미세융모의 분포가 크게 증가함을 알 수 있었으며, 특히 마우스의 착상시기인 D5에서는 자궁 수용성의 표지자인 자궁돌기의 출현이 두드러졌다. 마우스의 자궁돌기는 자궁내벽을 따라 불규칙적으로 좁은 지역에 분포하고 있었으며, 동일표본 내에서도 서로 다른 발달 단계를 보여주고 있었다. 결론: 마우스 자궁내막의 형태학적 변화에 관한 이러한 관찰 결과는 마우스의 자궁내막이 발정주기 중 특히 착상직전의 시기에 커다란 형태학적 변화를 경험함을 보여주었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권7호
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• pp.637-647
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• 1999

배경: 여러 장기의 생체 내 혹은 생체 외 실험에서 삼요드티로닌(triiodothyronine; T3)이 장기의 허혈-재관류 손상을 줄이는 효과가 있을 것으로 보고되고 있다. 이 연구에서는 삼요드티로닌을 투여하여 폐장 이식 초기 에 이식 실패의 가장 중요한 원인인 폐장 허혈-재관류 손상을 줄일 수 있을 것으로 가정하고 폐 허혈-재관류 손상을 평가할 수 있는 동물 실험 모델을 통하여 이를 증명하고자 하였다. 대상 및 방법: 체중 15~20 kg의 잡견 16마리를 무작위로 두 군으로 나눈 뒤, 대조군인 A군에는 식염 수를 정맥 주사하고 실험군인 B군에는 일측 폐 허혈 유발 전에 삼요드티로닌 $3.6\mu$g/kg을 정맥 주사하였으며 주사량 (ml)은 두 군에서 같게 하였다. 좌측 폐문부를 차단하여 좌측 폐 허혈을 100분간 유발시킨 후 재관류시켰고, 재관류 후 4시간 동안 우측 폐문부를 간헐적으로 차단하면서 좌측 폐의 가스 교환능, 혈역학적 변수, 호흡 역학적 변수를 측정하였다. 실 험 종료 후 폐 조직 일부를 생검하여 폐 조직 수분 함량, 지방 산화물(malonedialdehide; MDA)과 조직 내 ATP양을 측정하고, 광학 현미경 소견을 관찰하였다. 결과: 동맥혈 산소 분압은 두 군에서 모두 재관류 30분에 감소하였다가 서서히 회복하는 양상을 보였으며 재관류 30분에 A군은 $125\pm34$ mmHg, B군은 $252\pm44$ mmHg, 실험을 종료한 4시간에 A군은 $178\pm42$ mmHg, B군은 $330\pm37$ mmHg으로 전 과정을 통해 실험군인 B군에서 내내 높았다(p<0.05). 동맥혈 이산화탄소 분압, 폐혈관 저항, 기관내압 및 폐 탄성도 등 호흡 역학적 변수, 그리고 폐 조직 수분 함량은 두 군간에 차이가 없었다. 조직 내 MDA양은 A군$(0.53\pm0.05mu$M)에 비해 B군$(0.40\pm0.04\mu$M)에서 낮았다 (p<0.05). ATP양은 A군에서$0.48\pm0.07\mu$M/g, B군에서 $0.69\pm0.07\mu$M/g으로 B군에서 높았다(p<0.05). 폐 생검 조직의 광학 현미경 소견은 혈관 주위 호중구 침윤, 모세 혈관 출혈과 간질 내 울혈 등이 관찰되었고 두 군간의 차이는 없었다. 결론: 이상의 결과에서 삼요드티로닌이 폐장의 허혈-재관류 손상 후 산소 교환능을 개선시키고, 조직 내 지방 산화물의 생성을 줄이며 조직 ATP를 증가시킴으로써 이식폐 보존에 유용하게 이용될 수 있음을 입증하였다.