• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권6호
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• pp.451-458
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• 2002

골다공증이란 골량의 감소에 의해 야기되며. 해면골 미세구조의 골밀도가 감소하는 질병이다. 약물치료(부갑상선 호르몬)법은 골소주의 두께 및 골의 강도를 어느 정도 증가시킬 수 있는 호르몬 치료법이다. 척추성형술은 골다공성 척추 압박 골절의 치료를 위하여 척추 해면골에 주사기를 통하여 골 시멘트를 주입하는 최소 침습적 수술법이다. 임상적으로 골 시멘트의 물성치에 영향을 미치더라도 점성 감소와 주입 시간 확보를 위해 중합비율을 변경하여 사용한다. 본 연구의 목적은 골 시멘트 중합비율 변경에 따른 척추 해면골의 역학적 특성을 알아보고자 한다. 본 논문에서 는 수정된 보로노이 도형을 이용하여 척추 해면골의 유한요소 모델을 생성하고, 골 시멘트의 중합비율(0.40~l.07$m\ell$/g)에 따른 척추 해면골의 강도회복 정도를 비교하였다. 또한 골다공증 치료에서 호르몬 치료와 골 시멘트 치료의 상대적인 영향을 비교 분석하였다. 분석결과 골 시멘트 치료모델의 탄성계수와 강도는 정상 상태의 약 50%로 회복되었으며, 이 값은 호르몬 치료 모델의 약 2배이다. 0.53$m\ell$/g의 중합비율에서 골 시멘트의 탄성계수와 강도가 최고이며 1.07$m\ell$/g의 중합비율에서 최소의 탄성계수와 강도(각각 42%와 49%)이지만 약물 치료보다는 더 효과적임을 알 수 있다. 척추성형술시 제작사에서 추천하는 중합비율과 다른 비율을 사용할 경우 골 시멘트의 물성치 감소뿐만 아니라 환자의 골 밀도에 따라서 해면골의 강도회복에 문제가 발생할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1320-1323
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• 2003

In this study, the micro-FE analyses were carried out for the plastic behaviour of vertebral trabecular bones. Many researchers have investigated the elastic behaviour of trabecular bones by using the micro-finite element models based on the micro-CT images. However, there was no micro-FE model to account for the plastic behaviour of trabecular bones. Ulrich et at. reported that best results at coarser model were obtained when using 'compensated hexahedron models' with the same relative density. This study indicates that, for the elastic and plastic analysis, 'the compensated hexahedron FE model' is likely to be limited to about 63$\mu\textrm{m}$ image resolution in the vertebra trabecular bones.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.701-702
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• 2007

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권2호
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• pp.90-103
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• 2016

본 연구는 유한 요소 법을 이용한 노화되어 강성/강도가 저하되는 요추 체의 얇은 피질과 해면 골의 하중 분담 비율 분석과 사용된 탄성계수들의 평가가 목적이다. 해면 골의 나은 해석을 위하여, 20년마다 압축 시험에서 얻은 탄성계수를 체적 공극 비율로 나눈 유효 탄성계수를 사용하였다. 이와 상응하는 피질 쉘도 공극 비율을 포함한 빔 이론의 수식들로부터 유효 탄성계수를 구한 후에 적용하였다. 또한 p-요소를 사용하여 수치 오차를 최소화하였다. 보고된 논문들을 참고하여 후관절 부분이 제거된 매개 변수적인 퇴행된 L3 척추 형상을 만들어 유한 요소 모델링 하였다. 일정 변위의 압축 조건을 가한 후에 여덟 조각의 부피 별로 각 뼈에서 탄성 변형률 에너지와 수직 하중의 비율을 사용하여 하중 분담 비율을 계산하였다. 결과로는 1) 20대에서 80대까지 해면 골의 하중 비율은 55%에서 49%로 감소하였다; 2) 피질 쉘은 중간 면에서 최고 비율을, 해면 골은 종판에서 최고 비율을 나타냈다; 3) 다공성 얇은 피질과 해면 골을 위한 유효 탄성계수의 사용은 적절하였다; 4) 두 방법을 이용하여 얻은 하중 분담 비율의 차이는, 전체 비율은 1% 미만 내에서 같지만 각 위치에서의 비율 값들은 약간 달랐다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권2호
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• pp.153-158
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• 1997

목적 : 이중광자에너지 전산화단층촬영의 정량적골무기물함량(Dual-Energy Quantitative Computed Tomography, DEQCT)의 실험상수를 구하고, DEQCT에 의한 골무기물함량과 동물척추 해면골의 무기물함량과 일치하는지 비교하였다. 대상 및 방법 : 조직의 CT 번호는 주어진 방사선에너지와 조직상분에 따른 방사선 감약계수의 함수로 얻게 되며, 빙사선감약은 에너지에 따라 달라지므로 본 연구는 CT에서 사용되고 있는 80과 $120kV_p$ X선에서 각 조직의 질량감약계수를 구하여 실험적으로 DEQCT에 의한 골무기물함량을 결정하였다. DEQCT에서 골무기물함량결정에 이용되는 실험상수들은 골등가물질의 표준시료 $K_2HPO_4$ 용액과 연부조직의 물 및 지방등가물질로 무수알코올을 이용하여 구하였다. 골무기물함량 비교는 실험적 상수결정에 의한 DEQCT와 제작회사의 DEQCT를 사용하여 각각 구하였으며, 동물척추해면골 시편의 재의 질량과 각각 비교하였다. 결과 : $80kV_p$에서 골둥가물질의 질량흡수계수는 0.5608, 물 0.2409과 지방등가 조직에서 $0.2206cm^2/g$을 얻었으며, $120kV_p$의 방사선에서는 0.3273, 0.2046 및 $0.1971cm^2/g$을 각각 얻었다. 골등가물질 $K_2HPO_4$ 표준시료를 80과 $120kV_p$ X선으로 스켄한 CT 번호를 이용하여 실험상수 $K_1$는 0.3232, $K_2$는 0.2450를 각각 얻펐다. 이중광자에너지에 의한 골무기물함량측정결과는 동물척추해면골 시편의 재의 질량을 골무기물함량으로 정한 값과 비교한 결과 잘 일치하였으며 상관계수 r=0.998을 보였다. 한편, 동물척추골시편의 골무기물에 대하여 CT에 탑재된 DEQCT에 의한 골무기함량의 비교 결과는 상관계수 r=0.996 을 보여 상호 잘 일치함을 알 수 있었다. 결론 :이중광자에너지 전산화단층영상장친에 대한 조직등가물질의 실험적 질량감약계수에 의한 골무기물함량과 제작사의 DEQCT에 의한 정량적 골무기물함량이 실험적 골무기물함량과 잘 일치함을 보였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제27권2호
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• pp.179-182
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• 2010

경추 척추척수증(CSM)은 소형 품종 견에서 드물게 발병하는 질병이다. 두 마리의 중성화 하지 않은 페키니즈(체중 5 kg 이하)가 경부 통증과 마비성 보행을 주증으로 내원하였다. 영상 진단을 통해 척추 불안정성에 의한 CSM으로 진단하고, 배쪽 창냄술과 해면질골 이식, 외고정을 조합한 방법을 적용하였다. 수술 후 임상 증상이 현저하게 개선되었고 합병증이나 재발은 없었다. 경추의 척추척수증이 있는 소형 품종 견에서 배쪽 창냄술을 통한 감압과 골 유합을 통한 안정화를 조합한 방법은 효과적인 치료법임을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권4호
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• pp.95-101
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• 2010

The aim of this study was to detect longitudinal alterations on lumbar vertebral trabecular bone quality (microarchitecture and degree of mineralization) and bone mineral density (BMD) during pregnancy Virginal eighteen mice were used. Then, twelve mice were mated. Mice lumbar vertebrae were scanned before mate, at 7 days of pregnancy (early pregnancy, 6 mice) and immediately after delivery (late pregnancy, 6 mice) by using in-vivo micro-computed tomography Structural parameters, degree of mineralization and BMD were measured. During early pregnancy, there were no significant alterations on structural parameters, degree of mineralization and BMD. At late pregnancy, Tb.Th (11.8%) and BMD (12.7%) were significantly decreased and Tb.N (6.3%), Tb.Pf (43.0%) and BS/BV (15.1%) were significantly increased (p<0.05). Additionally, the lower degree of mineralization was increased, although, the higher degree of mineralization was decreased. These results indicated that the quality and BMD might be not affected during early pregnancy. At late pregnancy, however the bone quality and BMD were likely to be negatively affected.