Y.C. Fung[1]에 의한 연조직의 점탄성에 관한 수학적 모델이론 (Fung's Quasi-linear vlscoelastic theory)을 이용하여 인간의 인두조직의 점탄성(vlscoelatlcity)특성을 측정하기 위하여 반복성하중(cyclic load) ,응력완화 (tensile stress relaxation), incremental load, 그리고 일축성인장 (uniaxial tensile) 시험 등을 실시하였다. 실험적으로 측정한 인두조직의 점탄성특성이 이미 조사된 다른 조직의 점탄성특성과 정량적으로 비교되었다. 인두조직의 점탄성특성의 정량화를 위하여 Y.C.Fung의 수학적 모델이 적용되었는데 응력완화(tensile stress relaxation) 시험 측정결과로부터 도출된 표준화된 응력완화(reduced stress relaxation)함수 G(t)와 일축성인장(uniaxial tensile)시험에서 도출된 탄성반응(elastic response)함수 5(t)를 이용하여 시간에 따른 응력의 궤적을 산출하여 이를 반복성 하중(cyclic load)실험에서 측정된 결과와 비교, 분석하였다. 이러한 인두조직의 점탄성특성에 관한 연구결과는 향후 유한요소를 이용한 인두의 생체역학적 모델의 기본 데이터로 이용될 수 있다.
조직공학적 인공연골재생에 대한 관심이 증가함에 따라 많은 연구들이 활발히 수행되고 있으나 임상적인 적용의 한계를 극복하기위한 고효능을 보유한 양질의 연골조직생산의 필요성이 증가되고 있다. 인공연골은 자연연골과는 달리 '연골막(perichondrium)'을 포함하고 있지 않기 때문에 장기간 생체 내에 삽입된 후에 서서히 흡수 또는 변형으로 임상적 활용에 한계가 있다고 있다. 이에 본 연구는 양질의 연골조직생산을 목적으로, 세포판 제작기법(cell sheet engineering technique) 을 기반으로 한 인체유래의 배양 연골막(cultured perichondrium)을 이용하여 만든 인공연골막 세포판(cultured perichondrial cell sheet)의 생체 내 특성을 비교 분석하고, 배양된 연골막을 피복하여 고효능화를 유도한 인공연골복합체의 생체내 재생효능 및 조직특성을 비교 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 Athymic nude mouse의 피하이식모델(study 1, n = 12)을 이용하여 담체로 hydrogel을 이용한 배양연골막 복합체의 생체내 효능을 분석하였고, 중대형동물의 대량연골 결손시의 재생효능을 평가하기 위하여 개의 무릎연골에 $1{\times}2cm$의 대량연골 결손모델(study 2, n = 12)을 통하여 인공배양세포판을 이식하였다. 이식12주 후 이식편을 회수하여 생화학, 분자생물학 및 면역조직학 분석을 시행한 결과, 배양연골막 복합체의 생체내 효능이 단독이식군에 비해 변형이나 과증식 없이 우수한 결과를 나타내었다. 본 연구의 결과로 토대로 배양연골막을 피복한 인공연골막의 관절내 효과를 규명하여 실제 임상적용을 조기화하는 기반을 제공하고 인공연골의 문제점이었던 변형과 흡수를 줄인 고효능 인공연골 제작기법을 제공하는데 유용할 것으로 기대된다.
For more than 2,500 years, surgical teaching has been based on the so called "see one, do one, teach one" paradigm, in which the surgical trainee learns by operating on patients under close supervision of peers and superiors. However, higher demands on the quality of patient care and rising malpractice costs have made it increasingly risky to train on patients. Minimally invasive surgery, in particular, has made it more difficult for an instructor to demonstrate the required manual skills. It has been recognized that, similar to flight simulators for pilots, virtual reality (VR) based surgical simulators promise a safer and more comprehensive way to train manual skills of medical personnel in general and surgeons in particular. One of the major challenges in the development of VR-based surgical trainers is the real-time and realistic simulation of interactions between surgical instruments and biological tissues. It involves multi-disciplinary research areas including soft tissue mechanical behavior, tool-tissue contact mechanics, computer haptics, computer graphics and robotics integrated into VR-based training systems. The research described in this paper addresses the problem of characterizing soft tissue properties for medical virtual environments. A system to measure in vivo mechanical properties of soft tissues was designed, and eleven sets of animal experiments were performed to measure in vivo and in vitro biomechanical properties of porcine intra-abdominal organs. Viscoelastic tissue parameters were then extracted by matching finite element model predictions with the empirical data. Finally, the tissue parameters were combined with geometric organ models segmented from the Visible Human Dataset and integrated into a minimally invasive surgical simulation system consisting of haptic interface devices and a graphic display.
이 논문에서는 결합된 PET(fluorodeoxyglucose, 18F-FDG)와 MRI(magnetic nanoparticles, MNP) 조영제를 동시 PET-MRI 스캔에 사용하기 위한 가교제로 N-(p-maleimidophenyl) isocyanate를 사용하여 합성하는 방안을 제안하였다. 실험은 신경교종 줄기 세포 마우스 모델에서 결합 조영제(18F-FDG로 표지된 MNP)를 주입하기 전후에 PET-MRI 이미지를 획득하고 평가하였다. 획득한 각 영상에 대해 관심영역(ROI)을 설정한 후, 분할하여 병변의 면적을 계산하였을 때 PET 영상이 MRI 영상보다 더 크고 정확했다. 특히 동시 PET-MRI 영상은 주변 연조직과 함께 정확한 병변을 묘사하였다. 평균 및 표준편차 값은 조영제 주입 여부에 관계없이 PET 영상 또는 PET-MRI 동시 영상보다 MRI 단독 영상에서 더 높게 나타났다. 또한 동시 PET-MRI 영상값이 PET 영상보다 평균 및 표준편차 값이 높게 나타났다. 18F-FDG 라벨링된 MNP 조영제와 동시 PET-MRI 영상을 표적 영상으로 사용하고 18F- FDG 조영제만을 원본 이미지로 사용했을 때의 피크 신호 대 잡음비(PSNR) 값은 모든 실험에서 유의미 하게 나타났다. 결론적으로 동시 PET-MRI 영상에서 결합된 18F-FDG 표지 MNP 조영제가 유용함을 확인하였다. 다양한 핵종을 사용할 수 있는 SPECT-MRI 영상 연구를 통해 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 제제를 개발하기 위해서는 향후 연구가 필요할 것이다.
목 적: 이 생체 내 연구의 목적은 인도메타신과 비교했을 때 쥐의 원발성 월경통에 대한 계지 복령환 열수 추출물의 진통 및 개선 효과를 관찰하는 것이다. 방 법: 랫트 PD 모델을 만들기 위해, Estradiol benzoate를 10일간 투여한 다음 마지막 10회 estradiol benzoate 투여 1시간 후 1 U/kg의 oxytocin을 투여하였다. 계지복령환 열수 추출물을 500, 250 및 125 mg/kg 용량으로 매일 1회씩 10일간 투여하였다. 이후 체중 및 실험 기간 동안의 체중 증가량, 자궁 중량 및 육안부검 소견, 진통 활성을 나타내는 abdominal writhing test, 자궁 조직 내 지질 과산화(Malondialdehyde, MDA 함량) 및 항산화 방어 시스템 - glutathione (GSH) 함량, superoxide dismutase (SOD) 및 catalase (CAT) 활성, Nuclear factor-κB (NF-κB) 및 cyclooxygenase (COX)-2 mRNA의 발현, 자궁의 조직병리학적 변화, tumor necrosis factor (TNF)-α 및 inducible nitric oxide synthase (iNOS)로 나타나는 면역조직 화학적 변화를 관찰하였다. 계지복령환 열수 추출물의 결과는 인도메타신 투여 쥐의 결과와 비교하였다. 결 과: Estradiol benzoate 및 oxytocin 투여 결과, 현저한 체중 및 증체량, 자궁 GSH 함량, SOD와 CAT 활성의 감소와 abdominal writhing 반응, 자궁 지질 과산화(MDA 함량), 자궁 중량, NF-κB 및 COX-2 mRNA 발현의 증가가 TNF-α 및 iNOS 면역반응세포와 염증세포 침윤 증가, 자궁의 충혈 및 확대와 함께 관찰되었다. 이는 전형적인 염증 및 산화 스트레스성 원발성 월경통이 잘 유도되었음을 의미한다. 한편 이러한 소견은 계지복령환 열수 추출물의 투여에 의해 용량의존적으로 현저히 억제되었으며, 인도메타신의 억제 효과보다는 낮았다. 결 론: 이 연구에서 얻은 결과는 계지복령환 열수 추출물이 estradiol benzoate 및 oxytocin으로 유도된 원발성 월경통에 용량-의존적으로 유리한 진통 및 개선 활성을 가짐을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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