• 제목/요약/키워드: 생체역학적 평가

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다양한 고정 처리법을 이용한 소 심낭의 기계적 피로 자극 후 역학적 및 조직학적 변화 (The Dynamic and Histologic Changes of Variously Fixed Bovine Pericardiums Specimens after Mechanical Fatigue Stimuli)

  • 장형우;김용진;김수환;박지은;박천수;김웅한;김경환
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제42권2호
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    • pp.148-156
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    • 2009
  • 배경: 심혈관 수술이 발달함에 따라 혈관 또는 판막 등의 일부로써 사용하기 위한 보철편의 필요성이 대두되고 있다. 저자들은 보철편의 기계적 성질을 객관적으로 평가하고 내구성에 대한 정보를 얻기 위하여 피로 자극 시험 장비를 개발하였고, 다양한 방법으로 처리된 우(牛)심낭편을 시험하여 그 결과를 확인하고 서로 비교하여 더 나은 처리방법을 찾고자 하였다. 대상 및 방법: 도살장에서 신선 우심낭편을 무균 채취한 뒤 총 16가지의 대표적인 처리방법으로 우심낭편을 고정 또는 탈세포화 한 뒤 피로 실험 전후로 조직의 투과도와 유순도를 측정하여 비교하였고 또한 광학현미경을 통한 조직검사로 조직 구조의 가시적인 변화 정도를 확인하였다. 결과: 글루타르알데히드 단독으로 고정한 경우에 비해 글루타르알데히드와 용매를 혼합하여 고정한 경우가 더 좋은 기계적 내구성을 보였다. 최근 기성제품에서는 저농도 글루타르알데히드가 널리 쓰이고 있으나, 면역학적 이점이 있을 것으로 생각되는 고농도 글루타르알데히드로 고정한 우심낭편도 기계적 내구성에 문제가 얼었다. 탈세포화는 석회화 예방을 위해 다분히 필요한 과정으로 생각되고 있으나, 흔히 쓰이고 있는 SDS를 미용한 탈세포화는 우심낭편의 기계적 성질을 크게 악화시켜 투과도와 유순도가 $20{\sim}190$배 정도까지 증가하며, 탈세포화를 거친 우심낭편은 기계적 내구성도 매우 떨어져 피로 자극 후 투과도와 유순도가 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 자체 개발한 피로 자극 실험 장비를 이용하여 다양한 방법으로 처리한 심낭편의 내구성을 평가할 수 있었으며 향후 최적의 심낭편 처리방법을 개발하기 위한 기초적인 데이터를 얻을 수 있었다.

국내역학조사에 기초한 한국인의 카드뮴 PTWI 설정 연구 (A study on the Establishment of Korean PTWI for Cadmium Based on The Epidemiological Data)

  • 최찬웅;문진현;박형수;염태경;이광호;이효민
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.378-384
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    • 2009
  • 카드뮴에 대한 다양한 인체안전기준이 알려지고 있고, 각 국가마다 신장기능이상을 나타내는 뇨 중 카드뮴 농도에 차이를 나타내고 있어 국내의 역학자료를 고려한 카드뮴 인체안전기준을 검토 제안하므로 위해관리의 효율을 향상시키고자 본 연구를 수행하였다. WHO, USEPA, ATSDR에서 식이섭취량과 뇨 중 카드뮴 농도와의 상관관계를 PBPK 모델로 정립 제안한 방법 등이 검토되었으며, 최종적으로 WHO의 1일 인체섭취량 산출 모델에 따라 계산하였다. 국내 역학자료(병산리 폐광지역 인체역학조사)에 의하면 뇨 중 카드뮴 최고농도인 11.63 ug/g creatinine 수준에서도 단백뇨 등의 신장기능이상이 확인되지 않아, WHO 등 국외 역학자료를 검토하여 신장이상을 나타내기 시작하는 뇨 중 카드뮴 농도를 2.5 ug/g creatinine으로 결정하였다. 카드뮴 오염원 노출과 무관할 것으로 예측되는 우리나라 성인의 뇨 중 카드뮴 수준 0.38 ug/g creatinine과 최근에 평가된 식품섭취를 통한 카드뮴 섭취량(8.3~10.4 ug/day)의 비율이 21.8~27.3 수준에 해당됨을 확인하여 이를 WHO에서 제안된 모델에 적용하였다. 식이섭취량과 신장 이상과의 상관관계 중 카드뮴 생체이용률 10%, 흡수된 카드뮴의 배출량을 50%로 가정한 결과를 국내 인체안전기준 설정에 적용한 결과(이 가정에서 사용된 식이섭취량에 대한 뇨 중 카드뮴 농도의 비율은 24), 신장이상이 발생되기 시작하는 뇨 중 카드뮴 농도인 2.5 ug/g creatinine에 대해 예측된 카드뮴 1일 섭취량은 1 ug/kg bw/day여서, 이를 근거로 국내 카드뮴 PTWI를 7 ug/kg bw/week로 제안하였다.

갑상선 호르몬이 잡견 폐장의 허혈-재관류 손상에 미치는 영향 (Effect of Thyroid Hormone on the Ischemia-Reperfusion Injury in the Canine Lung)

  • 김영태;성숙환
    • 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.

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하악골 신장술에서 압축자극을 통한 골 재생방식에 대한 생체 역학적 평가 (BIOMECHANICAL EVALUATION ON BONE REGENERATION IN MANDIBULAR DISTRACTION OSTEOGENESIS COMBINED WITH COMPRESSION STIMULATION)

  • 허준;김욱규;황대석;김용덕;신상훈;정인교;김철훈;윤석영
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제33권5호
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    • pp.470-478
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    • 2007
  • The purpose of this study was to investigate the clinical, biomechanical, and histologic changes in new distraction osteogenesis(DO) technique combined with a compression stimulation in accordance to different compression-distraction force ratio. 23 adult male rabbits underwent open-osteotomy at the mandibular body area and a external distraction device was applied. In the control group of 8 rabbits, only a 8 mm of distraction was performed by conventional DO technique. In an experimental group of 15 rabbits, a distraction followed by a compression force was performed according to the ratio of compression-distraction suggested by authors. The rate of experimental group I was set up as a 2 mm compression versus 10 mm distraction and the rate of experimental group II was set up as a 3 mm compression versus 11 mm distraction. All the rabbits were sacrificed for a gross finding, biomechanical, histomorphometric and histologic findings at the time of 55 days from the operation day. The results were as follows: 1. On the gross findings, because all rabbits had a sufficient healing time, every distracted new bone had good bone quality and we could not find any difference among all three groups. 2. In the histologic findings, rapid bone maturation(wide lamellar bone formation in the cancellous and cortical bone areas) was observed in two experimental groups compared to the control group. 3. On the bone density tests, the experimental group II showed higher bone density than the other experimental group and control group(control group-$0,2906g/cm^2$, experimental group I-$0.2961g/cm^2$, experimental group II-$0.3328g/cm^2$). 4. On the biomechanical tests, the experimental group II had significantly higher bone microhardness than the other experimental group and control group(control group-252.7 MPa, experimental group I-263.5 MPa, experimental group II-426.0 MPa). 5. On the microhardness tests, when we compared the hardness ratio of distracted bone versus normal bone, we could find experimental group II had significantly higher hardness ratio than the other experimental group and control group(control group-0.47, experimental group I-0.575, experimental group II-0.80). From this study, we could deduce that the modified distraction osteogenesis method with a compression stimulation might improve the quality of bone regeneration and shorten the consolidation period in comparison with conventional distraction osteogenesis techniques.