• 제목/요약/키워드: 미세핵

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미세조작조건이 소 핵이식배의 발달에 미치는 영향 (Effects of Manipulation Conditions on Development of Nuclear Transplant Bovine Embryos Derived from In Vitro Matured Oocytes)

  • 최상용;노규진;공일근;송상현;조성근;박준규;이효종;박충생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.293-302
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    • 1997
  • Follicular oocytes of Grade I and II were collected from 2~6 mm ovarian follicles and matured in vitro (IVM) for 24 hrs in TCM-199 su, pp.emented with 35$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 10$\mu\textrm{g}$/ml LH, and 1$\mu\textrm{g}$/ml estradiol-17$\beta$ at 39$^{\circ}C$ under 5% CO2 in air. They were fretilized in vitro (IVF) by epididymal spermatozoa capacitated with heparin for 12 hrs. The zygotes were then co-cultured in vitro with bovine oviducted epithelial cells (BOEC) for 7 to 9 days. The optimal time for IVM, the successful enucleation of IVM oocytes by micromanipulation at different oocyte ages after IVM, and the ideal culture system for IVM for effective IVF and in vitro development of IVM-IVF embryos was examined for in vitro production of nuclear recipient oocytes and nuclear donor embryos. To improve the efficiency of nuclear transplantation (NT) of IVF embryo into IVM follicular oocytes, this study evaluated the optimal electric condition and oocytes age for activation of IVM oocytes and in vitro development of NT embryos. In vitro development of NT embryos with preactivation or non-preactivation in enucleation oocytes, cell number of IVN-IVF embryos, and NT embryos wre also examined. The results obtained were as follows; 1. The most suitable enucleation time was at 24 hpm (83.3%) rather than that of 28 hpm(69.6%) and 32 hpm(50.0%). 2. There was no difference among the fusion rates of NT embryos at the voltages of 0.75, 1.0 and 1.5 kV/cm, but the in vitro development rates to morule and blastocyst were significantly (P<0.05) higher at the voltage of 0.75(12.5%) and 1.0kV/cm (12.6%) compared to 1.5kV/cm(0%). 3. No significant difference in activation rates were seen in NT embryos stimulated for 30, 60 and 120 $\mu$sec (71.7, 85.2 and 71.9%, respectively), but the in vitro development rates to morulae and blastocyst were significantly (P<0.05) higher in the oocytes stimulated for 30 $\mu$sec (11.6%) and 60 $\mu$sec(10.7%) than 120 $\mu$sec(0.0%). 4. The fusion rates (71.0 and 87.3%) and the in vitro development rates (9.1 and 12.7%) to morula and blastocyst were seen in the NT embryos stimulated at 28 and 32 hpm under the condition of 1.0 kV/ml, 60 $\mu$sec. However, at 24 hpm the fusion rates were 64.8% and the in vitro development to morula and blastocyst were not seen. 5. The fusion rates between the 8~12, 13~17 and 18~22-cell stage of IVM-IVF embryos were not significantly different. The in vitro development rates of the fused embryos to morula and blastocyst which were received from a blastomere of 8~12, 13~17 and 18~22-cell stages of IVM-IVF embryos were 14.9, 8.3 and 6.5%, respectively. 6. The in vitro development rate of the enucleated recipient oocytes with preactivation (24.2%) to morula and blastocyst was significantly (P<0.05) higher than that of non-preactivation (12.8%). 7. The cell numbers of NT blastocyst and IVM-IVF blastocyst cultured during 7~9 days were 63$\pm$11 and 119$\pm$23, and then their the mean cell cycle number were 5.98 and 6.89, respectively.

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흰쥐 골격근에서 안정화 이산화염소(Stabilized $ClO_2$)의 부패억제에 관한 현미경적 연구 (Microscopic Study of Decomposition-Inhibition in Stabilized $ClO_2$ Gas in Skeletal Muscle of Rat)

  • 황규성;정문진;정순정;안용순;임도선
    • Applied Microscopy
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    • 제41권4호
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    • pp.277-284
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    • 2011
  • 강한 산화력과 소독효과로 인해 광범위하게 사용되고 있는 안정화 이산화염소(S-$ClO_2$)의 근육조직에 대한 부패억제 효과를 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 본 실험을 위해 8주령 SD계 흰쥐 골격근(skeletal muscle)을 사용하였고, 안정화 이산화염소를 처리하지 않은 대조군과, 안정화 이산화염소의 분말과 수용액을 처리한 실험군으로 분류하여 광학 및 투과전자현미경으로 관찰하였다. 광학현미경 관찰 결과, 대조군 1일부터 근섬유막이 분리되기 시작하였고 핵의 붕괴가 관찰되었다. 2일군에서는 근섬유막이 붕괴되어 근섬유의 형태만 남아 있었고, 근원섬유도 붕괴되는 양상을 나타내었다. 3일군 이후 대조군의 경우는 대부분의 근섬유막과 결합조직의 붕괴로 근섬유의 구분이 불분명하였다. 실험군의 경우, 3일군에서 근섬유 사이 결합조직의 부분적인 붕괴가 관찰되었다. 그러나 4, 5일군에서도 3일군과 유사한 양상을 나타내었다. 한편, 전자현미경적 소견은 대조군의 경우 1일군부터 근섬유막의 붕괴로 근섬유의 경계가 불분명하였고, 미토콘드리아막도 부분적인 파괴가 관찰되었다. 2일째부터 근섬유막이 모두 붕괴되었고 근섬유 사이에서 세균이 관찰되었다. 3일군 이후는 근육의 형태를 구별할 수 없었다. 그러나 실험군의 경우, 1일과 2일군은 전형적인 근육의 미세구조를 관찰할 수 있었고, 3일군부터 부분적인 미토콘드리아막의 붕괴가 관찰되었다. 이후 시간경과에 따라 결합조직이 붕괴되어 동심원상의 구조물이 일부 관찰되었다. 따라서 본 연구결과, 대조군은 1일군부터 조직의 붕괴가 시작되어 3일군 이후는 대부분 붕괴되어 형태를 구분할 수 없었으나, 실험군의 경우는 3일군부터 부분적인 붕괴가 시작되었고 이후 시간이 경과되어도 전체적인 근육의 형태가 유지되어 안정화 이산화염소가 근육에 부패억제 효과가 있는 것으로 확인되었다.

LPS에 의한 급성 폐손상에서 게르마늄에 의한 호중구 세포사와 큰포식세포의 포식능 증가 (The Increase of Apoptotic Neutrophils and Phagocytic Macrophage by Germanium in Acute Lung Injury Induced by Lipopolysaccharide)

  • 이윤정;조현국;전경희
    • Applied Microscopy
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    • 제38권4호
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    • pp.293-306
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    • 2008
  • 주로 패혈증후군에 의해 동반되는 급성 폐손상인 급성호흡곤란증후군(ARDS)의 가장 큰 원인은 폐조직 내에 축적된 호중구라 보고 게르마늄을 ARDS 발병 전에 투여했을 때 게르마늄의 항염증 효과로 폐손상이 감소되는지, 그리고 폐손상 억제에 산화질소가 관여하는지 확인하고자 하였다. 실험군은 생리식염수를 기도로 투여한 대조군 (CON), 동량의 내독소 5시간 투여군(LPS), 그리고 게르마늄을 1시간 전처리 후 내독소 5시간 투여군(Ge+LPS)으로 나누어 실험하였다. 실험동물을 이용한 실험결과 내독소의 주입으로 유도된 급성 폐손상에서 기관지폐세척액 내 호중구의 침윤은 게르마늄을 전처리함으로써 유의하게 감소하였다. 게르마늄 전처리군의 폐조직은 내독소 처리군에 비해 정상적으로 잘 보존된 편이었고, Tunel 염색에 뚜렷한 양성반응을 보이는 호중구가 많이 관찰되어 호중구의 세포사가 증가된 것으로 나타났다. 기관지폐세척액 내 세포의 미세구조변화의 관찰에서도 게르마늄 전처리군에서는 내독소 투여군에 비해 호중구를 탐식한 폐포강 큰포식세포들이 수적으로 증가되었고, 탐식된 호중구들은 대부분 핵이 응축된 모습이었으며, DNA 분절과 세포소기관의 소실을 보이는 세포사한 호중구도 세포간질에서 발견되었다. 그러나 산화질소는 대조군을 제외한 모든 군에서 증가현상을 보였지만 내독소 투여군과는 달리 게르마늄 전처리군에서만 비만세포의 탈과립화가 적어지고, 호중구의 세포사가 증가하는 등의 산화질소 효과가 나타났다. 이는 산화질소가 분비되기 전 게르마늄의 전처리에 의해 실험동물의 체내 환경의 변화가 야기되었고, 변화 후 작용한 산화질소에 의해 항염증 효과가 나타난 것으로 판단되어, 게르마늄의 전처리에 의해 큰포식세포로부터 생성된 산화질소가 폐손상을 완화시키는 데 관여할 것이라 추측된다. 이와 같은 실험결과로 볼 때, 호중구의 폐 침윤에 의한 폐포-모세혈관 장벽의 손상으로 초래되는 급성 폐손상에서 게르마늄의 항염증 작용, 즉 호중구의 유주현상 방해, 호중구의 세포사 유도 그리고 세포사한 호중구를 탐식하도록 큰포식세포의 탐식능을 증가시키는 효과로 호중구의 수가 감소되어 폐손상이 억제되고, 게르마늄에 의해 활성화된 큰포식세포에서 분비되는 산화질소가 폐손상을 억제시키는 데 관여할 것으로 추측된다.

내독소로 유도된 급성폐손상에서 PLA2의 억제제인 Rutin의 효과 (Effect of PLA2 Inhibitor Rutin on Endotoxin-Induced Acute Lung Injury)

  • 김성은;이영만;박원학
    • Applied Microscopy
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    • 제34권1호
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    • pp.31-42
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    • 2004
  • 급성폐손상 중 가장 심한 형태인 급성호흡곤란증후군(ARDS)의 원형으로 사용되는 패혈증 모델에서 $PLA_2$의 억제제로 알려진 flavonoid 계열의 rutin이 폐장에 미치는 효과를 확인해봄으로써 ARDS의 치료제로써의 가능성을 검토하고자 하였다. 본 실험 결과 각 group간 폐장의 무게는 내독소 투여군이 대조군보다 현저히 높게 나타났으며, rutin을 전처리한 군은 내독소 투여군과 비교하여 폐장의 무게가 감소하였다. 또, MPO, 폐포세척액(BALF)내 단백함량과 호중구의 수를 측정한 결과, 내독소를 투여한 군은 대조군보다 증가하였으나 rutin을 전처리한 군은 현저히 감소하였고, 조직학적 및 미세구조적 관찰에서도 내독소를 투여한 군에서 나타나는 혈관주위의 부종, 폐포강내의 호중구의 축적 및 무기폐, 폐포세포의 괴사와 lamellar body의 공포화 현상과 같은 전반적인 병리학적 소견이 감소하였다. 폐장내 산소기 형성의 관찰 결과, rutin 투여군에서는 내독소 군에 비해 cerrous perhydroxide granules이 감소함으로써 rutin에 의해 산소기의 형성이 감소하였음을 확인하였다. 이러한 실험 결과를 종합하여 볼 때 내독소에 의한 급성폐손상은 호중구의 활성화에 따른 산화적 스트레스 때문이라고 사료된다. 뿐만 아니라 $PLA_2$의 억제제인 rutin을 전처리함으로써 폐장의 손상이 유의하게 감소하였다는 점은 $PLA_2$가 호중구의 활성화에 매우 중요한 인자라고 생각되며, 기존의 사용되어지고 있는 ARDS의 치료법은 효과가 크지 않으므로 본 실험 결과 입증되어진 rutin은 앞으로 ARDS의 효과적인 치료제로써 사용될 수 있는 가능성이 매우 높다고 사료된다.. 반면 selenium 용액을 비강점막에 직접 도포한 i.n 실험군에서는 i.p 실험군과 같이 후각점막에서 강한 AMG 반응이 관찰되었을 뿐만 아니라 이러한 반응이 기저막내 후각실의 주행을 따라 관찰되었다. 투과전자현미경으로 관찰된 후각상피에서는 AMG 과립이 지지세포의 세포 상층부에서 관찰되는 분비과립에 국한되는 소견이며, 이곳에서 관찰된 AMG은 과립(silver grains)은 원형 또는 난원형으로 그 크기는 다양하였다. 반면 세포체 하부에서 관찰된 AMG grains은 주로 용해소체위에서 밀집되어 관찰되었으며, 핵주변부 및 세포사이공간(intercellular space)에서는 AMG grains이 낱개로 구분, 관찰되었다. 한편 i.n 실험군에서 관찰된 후각점막의 전반적인 구조가 손상된 소견을 보였으며, 지지세포의 위쪽에서는 전자밀도가 높고 간상의 crystalloid structure가 다수 관찰되었고, 이들 구조에 다수의 AMG 과립이 붙어 있었다. 본 연구의 결과를 요약하면 랫드 후각점막에 존재하는 zinc는 지지세포의 분비과립과 후각세포의 축삭다발인 후각실에서 관찰되었는데 이는 zinc가 후각기능과 매우 밀접한 관련있음을 시사하며, 이는 향후 후각기능과 zinc의 연관성을 연구하는데 소중한 자료가 될 것으로 믿는다. 또한 본 연구의 결과는 후각점막의 이상으로 나타나는 여러 가지 질환의 병리에서 zinc가 영위하는 신경생물학적 기능을 밝히는데 유용한 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대한다.과 호르몬의 주기적인 분비에 영향을 주는 것으로 나타났다.%o보다 20%o, 30%o에 적응(適應)된 개체의 신장조직(腎臟組織)에서 더많이 발생되었다. 틸라피아의 신사구체(腎絲球體)는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에

무궁화의 화분형성 및 화분벽의 분화발달 (Microsporogenesis of Hibiscus syriacus L and Its Sporoderm Differentiation)

  • 김인선
    • Journal of Plant Biology
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    • 제38권1호
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    • pp.95-105
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    • 1995
  • 무궁화(Hibiscus syriacus L.) 화분의 형성과 분화발달 과정을 광학현미경, 투과 및 주사전자현미경 등으로 연구하였다. 초기 화분낭시원체는 세포분열에 의해 표피계, 포원조직, 결합조직으로 되고, 포원조직은 융단조직고 생식세포인 화분모세포를 형성하였다. 특히 조밀한 세포질과 많은 세포내소기관을 포함하는 융단조직세포와 화분모세포에는 핵 주위에 매우 많은 소액포들이 분포하였고, 이들 세포 사이에 많은 원형질연락사가 관찰되어 이들 간의 구조 및 기능적인 밀접한 관계가 추정되었다. 화분못포가 감수분열을 수행하는 동안 이들 세포 주위에 callose가 쌓이기 시작하였고 분열이 끝나 사분체가 되면 callose는 각각의 화분립을 두껍게 포위하였다. 이때 각각의 화분립에서 화분벽 발달이 시작되는데, 세포막으로부터 probacule이 형성되기 시작하여 bacule과 tectum으로 구성된 sexine층을 일차적으로 형성하였다. Callose가 분해되면서 화분벽은 nexine 1, nexine 2, intine층의 순서로 발달하였고 nexine층은 intine층보다 두껍게 분화하였다. 화분내벽인 intine층의 발달이 끝난 후 표면구조인 발아공과 돌기가 tectum 위에 형성되었고, 발아공(ca, $2-3\;\mu\textrm{m}$)은 비교적 규칙적인 나선상 형태로 화분표면에 50여개 분포하였다. 돌기는 약 $4-9\;\mu\textrm{m}과\;15-20;\mu\textrm{m}$ 길이의 이형구조를 이루었고 기저부의 돌출구조는 관찰되지 않았다. 화분형성과정을 끝낸 성숙한 화분의 크기는 약 $170\;\mu\textrm{m}$이고 120여개의 돌기가 관찰되었다. 본 연구에서 밝혀진 화분의 크기와 모양, 화분벽의 구조와 형태, 발아공 및 돌기의 특성 등을 Hibiscus속에서 알려진 진화적 추이와 비교하여 볼 때 H. syriacus는 동속내에서 비교적 진화된 화분의 특성을 지니고 있는 것으로 추정되었다.

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산민달팽이(Incilaria fruhstorferi) 수정관 내강 상피조직의 계절에 따른 미세구조적 변화 (Ultrastructural Changes of the Vas Deferens Epithelium by Season in a Slug Incilaria fruhstorferi)

  • 장남섭;정계현;한종민
    • 한국동물학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.400-409
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    • 1996
  • 산민달팽이(Incilaria fruhstorferi)의 웅성생식기관인 수정란을 봄과 여름 등 계절별로 나누어 관찰한 결과는 다음과 같았다. 산민달팽이 봄개체의 수정관은 0.4mm정도의 근육질로 구성된 관상구조물로, 내강은 3갈래로 갈라져 있고, 전체 모습은 팔랑개비형태와 같았다. 그러나 여름개체인 경우에도 역시 근육질의 관상구조물로 구성되어 있었으나 내강은 4갈래로 갈라져 있었다. 광학현미경 관찰에서 수정란의 내강상피세포는 불규칙한 형태로서, 세포들은 m-b 이중염색에서 강한 methlenophilia를 보이거나, 반응 업는 밝은 부분이 교대로 배열되어 나타나는 현상을 보였다. 그러나 여름개체의 수정관 내강상피세포는 비교적 규칙적인 세포들로 배열되어 있으며 m-b 이중염색체에서 세포들은 강한 methlenophilia를 나타낸 봄개체와는 달리 밝게 관찰되어 서로 다른 양상을 보였다. 전자현미경 관찰에서도 봄개체의 내강세포는 불규칙한 섬모원주상피세포로서 전자밀도는 매우 높아 검게 관찰되고 이들이 소지한 핵도 그 형태가 불규칙하였으며, 세포들은 다양한 크기의 원형 또는 타원형의 공포들로 가득차 있었다. 반면, 여름개체의 내강세포는 키가 큰 섬모원주 상피세포와 섬모원형 상피세포 그리고 불규칙형 세포들로 이루어져 있었는데 세포들은 전자밀도가 낮아서 모두 밝게 관찰되고 포식작용이 활발한 몇 개의 용해소체만이 관찰될 뿐이었다. 또한 수정관의 내강은 계절에 관계없이 모두 각각 400$\mu$m 두께의 두터운 환상근육층으로 둘러싸여 있었는데 특히 여름개체의 환상근육층 사이에는 비교적 타원형의 vesicular cell이 관찰되고, 이들은 m-b이중염색체에서 약한 basophilia를 나타내었다. 그러나 봄개체에서는 vesicular cell 대신 원형의 결과과립들만이 관찰되어 두 개체 사이에 서로 다른 양상을 보였다.

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바지락 (Ruditapes philippinarum) 의 중금속 축적에 관한 연구 (Bioaccumulation of Heavy Metals in Ruditapes philippinarum)

  • 이용석;조용훈;변인선;강세원;조은미;한연수;최상행;박홍석;고원규;안인영;정계헌
    • 한국패류학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.157-165
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    • 2006
  • 바지락의 중금속의 농축 방식 및 해독기작을 연구하기 위해 소화선, 소화관 및 아가미등 세 기관을 선택하여 면역조직화학적 방법, 미세구조적 연구 그리고 SEM-EDS를 사용한 MT와 중금속의 분포 양상을 지역별로 채집한 샘플과 Cd-Cu에 시간별로 노출시킨 샘플에서 각각 살펴보았다. 중금속에 의해 유도된 MT 단백질이 면역조직화학적인 방법에 의해 붉은 색으로 표지되었다. 노출시간이 길어질수록 간췌장에서는 diverticula의 외곽으로 강한 반응을 보였으며, 아가미에서는 중금속의 노출시간이 길어질수록 노출되지 않은 조직에 비해 전반적으로 더 넓은 지역에서 강하게 반응을 보였다. 간췌장과 아가미를 투과전자현미경으로 관찰한 결과 중금속(Cd) 에 더 오래 노출될수록 세포질에서 inclusion body와 중금속으로 추정되는 과립들을 다수 관찰할 수 있었으며, 핵막이 swelling 되는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 발달된 조면 소포체와 미토콘드리아가 관찰되었다. SEM-EDS 결과 중금속의 분포 양상이 지역별로 상당히 상이한 결과를 나타났는데, 이는 지역별로 중금속의 오염정도와 오염원이 되는 중금속의 종류가 다르기 때문으로 추측된다. 그리고 지역별로 채집한 바지락을 이용한 실험과 S와 Zn의 수치가 높게 나타나는 것으로 보아 MT가 관여하고 있음을 간접적으로 확인할 수 있었다.

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세포질 내 지방구 제거가 돼지 난포란의 유리화 동결에 미치는 영향 (Study on the Vitrification of Porcine GV and M II Oocytes after Removal of Cytoplasmic Lipid Droplets)

  • 최인경;이승진;송해범
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-14
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    • 2003
  • 본 연구는 미성숙, 성숙 단계의 돼지 난포란이 유리화 동결에 의한 동결보존이 가능한지를 조사 하고자 실시하였다. 난포란은 세포질 내 지방구를 분극시키기 위해 원심분리를 실시하였고, 미세조작기를 이용하여 지방구를 제거하였다. 돼지 난포란을 CB 처리하여 원심분리 후 지방구를 제거한 지방제거구(Delipated), CB 처리 후 원심분리만 하여 지방구를 분극시킨 원심분리구(Centrifuged), 아무처리도 하지 않은 대조구(Control)를 EM grid를 이용한 유리화 동결, 융해 한 후 생존율과 체 외 발생율을 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 미성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시한 돼지 난포란의 생존율은 각각 15.1%, 0%, 0%로 지 방제 거구에서만 유의적으로 높은 생존율을 나타내었다(p<.01). 2. 성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시한 돼지 난포란의 생존율은 각각 12.2%, 0%, 0%로 지방제거구에서만 유의적으로 높은 생존율을 나타내었다(P<.01). 3. 미성숙 시기에 지방제거 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자치 핵 성숙율은 37.5%로 동결하지 않은 난포란의 성숙율 68.9%보다 유의적으로 낮은 것이었다(P<.01). 4. 미성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자의수정 후 배 발달율은 12.5%, 0%, 0%로 지방 제거구에서만 배 발달을 나타었으나, 세 처리간의 유의차는 없었고, 이것은 동결하지 않은 난포란의 배 발달율 56.1%보다는 유의 적으로 낮은 것이었다(P<.05). 5. 성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자의 수정 후 배 발달율은 25.0%, 0%, 0%로 지방제거구에서만 배 발달을 나타내었으나 세 처리간의 유의차는 없었고, 이것은 동결하지 않은 난포란의 배 발달율 67.9%보다는 유의적으로 낮은 것이었다(P<.05).

DMIDR 장치의 재구성 알고리즘 별 성능 평가 (Performance Evaluation of Reconstruction Algorithms for DMIDR)

  • 곽인석;이혁;문승철
    • 핵의학기술
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    • 제23권2호
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    • pp.29-37
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    • 2019
  • DMIDR (General Electric Healthcare, USA)은 GE 사(社)의 최신 장비로써 PSF (Point Spread Function reconstruction), TOF(Time of Flight)와 Q.Clear의 적용이 가능하다. 특히, Q.Clear는 보정 알고리즘으로써 복셀(voxel)단위 신호 잡음 제거로 기존 OSEM (Ordered Subset Expectation Maximization)의 한계를 넘어설 수 있다. 따라서 이러한 재구성 및 보정 알고리즘의 성능 평가를 통해 정확한 SUV를 구현하며, 병변 검출 능력에 도움이 되는 알고리즘의 조합을 확인하고자 하였다. H/B(Hot & Background) Ratio 2:1, 4:1, 8:1의 비율로 NEMA/IEC 2008 PET phantom을 제작하였다. DMIDR의 NEMA test protocol을 이용하여 영상 획득을 하였다. 재구성 조합은 (1) VPFX(VUE point FX(TOF)), (2) VPHD-S(VUE point HD+PSF), (3) VPFX-S(TOF+PSF), (4) QCHD-S-400(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (5) QCFX-S-400(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (6) QCHD-S-50(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50)+PSF), (7) QCFX-S-50(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50) + PSF)의 7 가지로 구성하였다. H/B Ratio 및 재구성 알고리즘 별로 측정된 결과를 이용하여 CR (Contrast Recovery)와 BV (Background Variability)을 구하였다. 또한, 각 조합의 count를 측정하여 SNR (Signal to Noise Ratio)과 RC(Recovery Coefficient)를 구하고 SUV (Standardized Uptake Value)를 측정하였다. 구의 크기가 가장 작은 10 mm와 13 mm에서는 VPFX-S, 17 mm 이상에서는 QCFX-S-50에서 가장 높은 CR 결과를 보였다. BV와 SNR의 비교에서는 QCFX-S-400과 QCHD-S-400에서 좋은 값을 보였다. SUV 측정 결과는 H/B ratio와 비례하여 증감하는 양상을 보였다. SUV에 대한 RC의 경우 H/B ratio와 반비례하는 양상을 보였으며, 재구성 알고리즘 중에서는 QCFX-S-50이 가장 높은 값을 보였다. 또한, Q.Clear에 ${\beta}-strength$ 400이 적용된 재구성 알고리즘들이 낮은 값 분포를 보였다. Q.Clear가 적용된 재구성 조합은 ${\beta}-strength$를 높이면 신호잡음이 억제되어 영상 품질면에서 우수한 결과를 보였고 ${\beta}-strength$를 낮추면 선예도가 증가하며, partial volume effect가 감소하여 기존의 재구성 조건에 비하여 높은 RC에 근거한 SUV 측정이 가능하였다. 이러한 진보된 알고리즘의 사용으로 보다 정확한 정량화와 미세병변 검출능력을 향상 시킬 수 있으나 상관 관계를 고려하여 목적에 맞는 최적화 과정이 필요할 것으로 사료된다.

Lung Perfusion scan에서 SPECT-CT의 Q-Metrix방법과 평면영상 결과 산출방법에 대한 비교평가 (CComparative evaluation of the methods of producing planar image results by using Q-Metrix method of SPECT/CT in Lung Perfusion Scan)

  • 하태환;임정진;도용호;조성욱;노경운
    • 핵의학기술
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    • 제22권1호
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    • pp.90-97
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    • 2018
  • 폐 관류 스캔은 방사성 물질의 폐동맥 내 미세색전증을 이용하여 폐색전증의 진단에 이용되고 있으며, 만성 폐쇄성 질환이나 국소 폐 관류평가 및 조기 폐암발견 등에 이용된다. 또한 폐암환자에서의 수술 및 방사선 치료 전, 후 국소 폐 기능 예측을 위하여 이용된다. 이를 위하여 관류의 정확한 정량화가 필요하다. 이에 본 연구에서는 모든 병변 및 장기에 추적자의 흡수율 정량화가 가능한 SPECT/CT의 Q-Metrix (GE Healthcare, USA)프로그램을 활용하여 실제로 많이 이용되고 있는 평면영상의 두 가지 결과 산출 방법에 대한 상관관계 및 각 엽의 차이를 비교 평가하고자 한다. Discovery NM/CT 670 scanner (GE Healthcare, USA)장비에서 2015년 5월 1일부터 2016년 9월 13일까지 수술 전 폐암환자 50명을 대상으로 시행하였다. 환자에 대하여 $^{99m}Tc-MAA$(macro aggregated albumin) 185 MBq (5 mCi)를 정맥 주사하였고 후면 영상(Posterior view)을 기준으로 전면, 우측면, 좌측면, 우후사면, 좌후사면 영상을 획득하였다. 평면 폐 관류검사 직후 SPECT/CT를 시행하였고 영상의 Processing은 GE사 Xeleris 3.1 Workstation에서 시행하였다. 후방사면 방법은 오른 엽과 왼 엽에 사각형의 관심영역을 설정하였고 RPO영상은 3엽, LPO영상은 2엽으로 나누어 각 엽에 대한 흡수율을 얻었다. 전후 방법은 오른 엽, 왼 엽에 각각 3개의 사각형의 ROI를 설정하여 흡수율을 구하였고 왼 엽은 2엽으로 구분되어 Left middle lobe은 Left upper lobe로 포함시켜 결과를 산출하였다. Q-Metrix Method는 CT영상에 직접 관심 영역(Region of interests, ROI)을 설정하였다. 시상면(Sagittal)영상에서 2개의 Slice마다 ROI를 설정하였고 관심부피(Volume of interest, VOI)를 이용하여 체적에 대한 흡수율을 분석하였다. 통계 분석은 SPSS version 23.(SPSS Inc. USA)를 이용하여 분석하였다. Q-Metrix 방법과 후방사면 방법의 흡수율에 대한 일치 상관관계는 Right upper lobe(RUL)는 0.663, Right middle lobe(RML)는 0.623, Right lower lobe(RLL)는 0.702이고 Left upper lobe(LUL)는 0.754, Left lower lobe(LLL)는 0.823로 가장 높은 상관관계를 보였다. 전후 방법은 RML는 0.035로 흡수율이 증가되어 가장 낮은 상관관계를 보였고, RUL는 0.224, RLL는 0.447로 흡수율이 감소되었다. 왼 엽에서 LUL는 0.643, LLL는 0.456로 나타났다. 전체적인 상관관계는 후방사면 방법은 0.795로 높은 상관관계를 보였고, 전후 방법은 0.161로 나타났다. 각 엽의 차이는 Q-Metrix방법 평균${\pm}$표준편차는 RUL, RML, RLL순서대로 각각 $20.12{\pm}6.21$, $10.86{\pm}3.83$, $24.57{\pm}7.80$이고 LUL, LLL는 각각 $24.34{\pm}6.47$, $20.12{\pm}7.11$로 나타났다. 동일한 순서대로 후방사면 방법의 오른 엽은 $17.4{\pm}5.0$, $10.5{\pm}3.6$, $27.3{\pm}6.0$이었고, 왼 엽은 $21.6{\pm}4.8$, $23.1{\pm}6.6$으로 나타났다. 전후 방법에 대한 오른 엽의 평균${\pm}$표준편차는 $11.6{\pm}4.5$, $26.9{\pm}6.2$, $17.8{\pm}4.2$이고, 왼엽은 $28.4{\pm}4.8$, $15.4{\pm}5.6$로 나타났다. 본 논문에서 Q-Metrix방법에 대한 평면영상의 두 가지 방법 간에는 차이가 있는 것으로 보였다. 전후 방법의 RML는 과대평가 되었으며 RML, RLL는 상대적으로 과소평가 되었고, 모든 엽에서는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.05). 후방사면 방법은 전후 방법보다 4배정도의 높은 상관관계를 보였고, oblique영상을 활용하여 흡수율이 과대, 과소평가가 되는 것을 줄일 수 있었다. SPECT/CT검사를 시행하지 않거나 planar image 획득 시 후방사면 방법을 이용하면 보다 실용적인 결과 값을 기대할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 많은 환자에 대한 데이터 분석과 호흡에 대한 보정, 객관적인 방법으로 관심영역을 설정한다면 보다 정확한 결과를 산출할 수 있을 것이라 사료된다.