• 대한정형외과학회지
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• 제56권4호
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• pp.283-293
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• 2021

퇴행성 추간판 질환은 전통적으로 수핵과 섬유륜의 변화에 따른 요통으로 생각되어 왔으나, 최근 연구들에서 추간판을 이루고 있는 상·하 종판의 변화가 추간판의 퇴행을 유발하고, 그 결과로 기계적 압박과 염증 반응에 의해 요통이 유발된다고 한다. 또한 최근에는 추체 골수-종판-수핵과 섬유륜을 하나의 단위로 생각하고, 그 연관성을 설명하고 있다. 종판이 손상되면 결국 추체, 수핵과 섬유륜의 퇴행성 변화를 가중시킨다. 이 과정에서 섬유륜에 가해지는 압박력이 증가하고, 염증성 매개 물질들에 의한 염증 반응이 일어나서, 동척추 신경(sinuvertebral nerve)과 기저추 신경(basivertebral nerve)이 자극을 받으면서 요통을 발생시킨다. 이런 변화가 만성화되면, 추체 내 골수에도 Modic 변화 같은 퇴행성 변화가 발생하게 된다. 결국, 퇴행성 추간판 질환은 추체 골수-종판-수핵과 섬유륜을 하나의 단위로 연관지어서 생각해야 할 필요가 있다. 그러므로 만성 요통 환자 진료 시에는 수핵과 섬유륜의 변화 소견뿐 아니라, 종판의 병변에 관심을 가질 필요가 있다고 생각된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.154.2-154.2
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• 2005

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권5호
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• pp.81-92
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• 2011

본 논문에서는 표면 근전도(surface electromyogram : SEMG)와 근육모델링을 이용하여 신경근육 접합부(neuromuscular junction, NMJ)의 종판(end plate) 폭(widths)과 분포(distribution)에 따른 운동단위(motor unit, MU)수를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 이를 위하여 MU-시뮬레이터(motor unit simulator)와 EPZ-시뮬레이터(end plate zone simulator)를 설계하고, 본 연구에서 제안된 방법과 기존방법들을 비교하였다. 제안된 MU-시뮬레이터로 시뮬레이션 된 SMUAP(single motor unit action potential : 단일운동단위활동전위)와 CMAP(compound muscle action potential : 복합근활동전위)은 검출된 근신호와 유사하였다. EPZ-시뮬레이터는 신경근육 접합부의 종판 폭과 분포를 바꾸어 가면서 운동단위수를 추정하기 위하여 설계하였다. 실험결과 운동단위 수는 약 450 개, 근섬유수 약 340 개, 종판 폭은 약 6 mm이고, 종판분포는 불규칙하게 분포된 것 (randomly distributed)으로 추정되었다. 본 연구에서 제안된 방법은 인간 근육의 생체조직검사로 측정한 운동단위의 수와 비교 가능한 결과가 나왔다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권4호
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• pp.451-459
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• 1999

신경질환의 진단에 있어서 근육군에서의 세동전위나 양성예각파와 같은 탈신경전위를 관찰함으로써 신경의 이상유무와 손상부위를 예측할수 있는데 이는 임상의의 주관적인 경험에만 의존하여 구별되고 있으며 검사과정 중 정상인에게서도 나타날 수 있는 종판전위가 탈신경전위로 오인되어 진단에 혼선을초래할 수 있다. 따라서 본 연구는 탈신경전위와 종판전위를 정량적으로 구별할 수 있는 알고리듬을 수립하는데 필요한 매개변수들을 추출함으로써 신경손상의 진단과 병변의 국소화에 정확성을 향상시키고자 하였다. 본 연구에서는 여러 종류의 신경손상을 보이는 10명의 환자들에 대한 근전도 검사를 실시하여 탈신경전위인 양성예각파나 세동전위, 그리고 종판전위를 검출하였다. 이들 신호로부터 지속시간, 면적, 기울기, 첨두시간 진폭, 양첨두지 진폭, 음첨두치 진폭 및 첨두치 비율 그리고 상(phase)의 여덟가지 매개변수를 구하고 각 파형에서의 값들을 비교하였다. 그 결과, 두 종류의 탈신경전위와 종판전위의 구분에 공통적으로 좋은 결과를 제공하는 매개변수는 기울기, 첨두치간 진폭, 양첨두치 진폭 그리고 첨두치간의 비율로 나타났다. 본 연구를 통해 구해진 매개변수들의 특성은 근전도 분석의 자동화를 위한 알고리듬의 수립에 응용되어질 수 있을 것이며 보다 정량화된 근전도 분석을 통해 진단의 정확성을 향상시켜 줄 것이다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1413-1440
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• 2021

MRI에서 추간판의 이상 신호와 위, 아래 척추체 종판의 파괴, 종판 주변의 골수부종 등은 감염성 척추염의 전형적인 소견으로 여겨지나 퇴행성 척추질환, acute Schmorl's node, 척추관절병증, synovitis, acne, pustulosis, hyperostosis, and osteitis (SAPHO)/chronic recurrent multifocal osteomyelitis, 척추신경관절병증, calcium pyrophosphate dehydrate 결절침착질환 등 다양한 비감염성 척추질환에서도 나타날 수 있다. MRI에서 이러한 비감염성 척추질환과 감별되는 감염성 척추염의 영상 소견은 추간판의 고신호와 농양, 척추 연부조직의의 농양, 그리고 T1 강조영상에서 저신호로 보이는 종판의 경계가 불명확해지는 점 등이다. 그러나 이러한 감별점이 항상 적용되는 것은 아니며 감염성, 비감염성 질환의 영상 소견에 유사점이 많기 때문에 정확한 진단을 위해서는 감염성 척추염뿐만 아니라 감염과 감별해야 하는 다양한 질환의 병태생리와 연관된 영상학적 특징을 아는 것이 중요하다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권1호
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• pp.69-80
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• 2001

본 연구에서는 환자의 골다공증 유무에 따른 내고정 장치 시술 직후 및 융합 후의 안정성을 평가하기 위해 다양한 하중 모드에서 C5-C6 운동분절의 생체역학적 거동을 분석하였다. 이러한 목적으로 먼저, C5-C6 경추부의 유한요소 모델을 구현하여 검증하였다. 모델의 결과는 기존 실험치와 유사하여 신뢰성이 부여되었다. 검증된 모델은 Smith-Robinson 방식으로 골이식물을 삽입한 후 전방 내고정 장치를 적용한 시술 상황을 재현하기 위해 수정되었다. 수정된 모델은 두 종류로 구현되었다. (1) 첫 번째 모델에서는, 시술 직후의 상황을 재현하기 위해 골이식물과 종판의 경계면에 접촉요소를 사용하였다. (2)두 번째 모델에서는 완전히 융합된 상황을 나타내기 위해 골이식물을 종판에 고정하였다. 골다공증의 효과를 예측하기 위하여 두 모델의 해면골에 대한 탄성계수를 변화시켰다(정상: 100MPa, 골다공증: 40MPa). 각 모델의 C5 주체의 상위면에 73.6N의 압축 하중을 가한 후에 108Nm의 굴곡/신전, 굽힘, 비틀림 하중을 가하였으며, C6 추체의 하단면은 모든 방향에 대하여 구속하였다. 전체적인 결과에 있어서 상대적 회전운동, 미끄럼운동, 골이식물 내에서의 von Mises 응력의 경우 정상 모델에 비해 골다공증 모델에서 증가함을 보였으며, 특히 시술 직후의 모델에서 비틀림 하중이 가해진 경우, 상대적 회전운동 및 미끄럼 운동이 가장 높게 예측되었다. 이는 골다공증환자에게 전방 내고정 장치를 시술한 경우 골이식물의 파단 및 유합의 실패가 비틀림 하중에서 발생할 수 있음을 나타낸다. 해면골의 von Mises 응력은 시술 직후에 골다공증 모델의 모든 하중 모드에서, 유합 후에는 굽힘 하중 외의 모든 하중에서 ultimate strength를 초과하는 것으로 나타나 골다공증 환자에게 screw의 해리가 발생할 가능성이 높은 것으로 예측되었다. 따라서 골다공증 환자에게 과도한 운동이 발생하지 않도록 하기 위해서 시술 후 세심한 주의와 halo 같은 견고한 정형술이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권4호
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• pp.336-342
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• 2019

목적: 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI)을 이용하여 보존적 치료를 시행한 흉요추부 골다공증성 압박 골절 환자에서 후만 변형의 예측 인자를 조사하고자 하였다. 대상 및 방법: 2007년 1월부터 2016년 3월까지 흉요추 압박 골절 의심하에 진료를 본 환자들 중 보존적 치료를 시행한 환자를 따로 분류하였고 그들 중 골밀도 -2.0 미만의 골감소증 및 골다공증, 단일 분절 골절을 가진 환자 89명을 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. 골절된 척추체에서 전·후종 인대 손상, 상부 또는 하부 종판 파열, 상부 또는 하부 추간판 손상, T2 강조 영상에서 저 신호 강도의 존재, 척추체의 골 부종 정도를 MRI를 통해 확인하였다. 결과: 상부 종판이 파열된 사례나 척추체 골 부종 수준이 높은 사례의 경우 후만각, 설상각, 전방 척추 압박이 현저하게 진행되었다. 전종 인대 손상이나 상부 추간판 손상이 있는 경우에는 후만각만 현저하게 진행되었다. T2 강조 영상에서 저 신호 강도의 병변을 보인 경우 설상각과 전방 척추 압박이 높게 나타났다. 그러나 후종 인대 손상과 하부 종판 파열 및 하부 추간판 손상의 경우는 후만 변형 및 척추 압박의 진행과 유의미한 상관관계는 없었다. 후만각이 5° 이상 증가될 위험 요인으로는 전종 인대의 손상 유무, 상부 종판 파열, 상부 추간판 손상이 있는데 손상 받지 않은 사례에 비해 각각 21.3, 5.1, 8.5배 위험했고 골 부종 수준에 따라 각각 위험도가 달랐다. 결론: 골감소증 및 흉요추부 골다공증성 압박 골절일지라도 전종 인대 손상, 상부 종판 및 추간판 손상 또는 MRI상 높은 수준의 부종이 있을 경우 후만 변형의 위험도가 증가한다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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• pp.383-386
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• 1997

In the EMG evaluation, the neuropathy may be diagnosed by a detection of denervation potentials in the group of muscles. These abnomal potentials might be confused with normal endplate spikes. In this paper we present the software algorithm in C, which automatically detects spontaneous activity such as denervation potentials and endplate potentials and distingushes between those potentials. Parameters with statistically significant differences were used for this automated algorithm. It was concluded that the algorithm established in this study will improve accuracy in EMG diagnosis.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.515-516
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• 2006

The goal of total disc replacement is to restore pain-free mobility to a diseased functional spinal unit, by replacing the degenerated disc with a mobile bearing prosthesis. SB Charite III is named commercial product as the Artificial Intervertebral Disc (AID). SB Charite III consists of sliding core and endplate made by Ultra-high Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) and cobalt chrome alloy, respectively. To evaluate the effect of von-Mises stress in AID, and three-dimensional finite element model of AID analysis was preformed for four different loading types of sliding core. Consequently, endplate was compared with a compressive preload at 400N and flexion moment at $3{\sim}9Nm4. Therefore, this research has obtained result that von-Mises stress of sliding core in AID disc by radius curvature.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.29-35
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• 2012

척추관 협착증은 감압술과 융합술 그리고 인공추간판 치환술 등이 있으며, 2000년대 중반부터는 인공추간판 치환술이 널리 시술되고 있다. 인공추간판의 연구는 추간판의 자유도 및 추체의 굴곡-신전, 측굴전, 축회전에 대한 해석이 핵심기술이지만, 시술 후 수년이 경과하여 발생하는 피로파손이 새롭게 큰 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 인공추간판 연구는 슬라이딩 코어의 피로특성 및 내구성 향상에 집중되어야 한다. 본 연구에서는 세계적으로 가장 많이 사용되는 인공추간판 제품(SB Charit$\acute{e}$ III)을 기초로 유한요소모델을 제작하고, 슬라이딩 코어의 곡률반경과 마찰계수의 변화가 von-Mises 응력과 접촉압력에 미치는 영향을 평가하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 새로운 인공추간판 모델들 (Model-I, -II, -III)을 제안하고 일정수명 후 발생할 수 있는 슬라이딩 코어의 피로파손 거동에 대해 SB Charit$\acute{e}$ III의 결과와 비교 평가하였다.