• 제목/요약/키워드: BIOLOGICAL ACOUSTICS

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집속초음파 자극기의 성능평가를 위한 팬텀 내부온도 측정 (Measurement of Internal Temperature Distribution for the Evaluation of Focused Ultrasound (FUS) Stimulation Devices)

  • 도일;조주형;김성목;백경민;김용태;박승민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.147-152
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    • 2022
  • This research is to measure real-time temperature distribution inside a tissue-mimicking phantom for the safety and effectiveness evaluations of focused ultrasound (FUS) device capable of linear scanning stimulation. Since the focusing area of the FUS stimulation device is smaller than diameter of conventional thermal probe and keeps moving, it is impossible to monitor temperature distribution inside the phantom. By using the phantom with a thin film temperature sensor array inserted, real-time temperature change caused by the FUS device was measured. The translation of the measured temperature peak was also tracked successfully. The present phantom had been experimentally proven to be applicable to validate the performance and safety of the therapeutic ultrasound devices.

2차원 배열 수중청음기를 이용한 생체조직에서의 초음파 음장 전파특성 측정 (Measurement of Ultrasonic Field Propagation Characteristics in Biological Tissues Using a Two-dimensional Array Hydrophone)

  • 하강열;김무준;현병국;채민구
    • 한국음향학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.76-82
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    • 2001
  • 음향특성이 균일하지 않는 생체조직은 특정의 형태 유지가 어렵기 때문에 종래의 극소형 수중청음기의 스캐닝 방법에 의한 초음파 음장 전파특성 측정이 곤란하다. 본 연구에서는 PVDF (Polyvinylidene fluoride) 압전막을 사용하여 2차원 배열 수중청음기를 제작하고, 그것에 의한 음장 측정 시스템을 구축한 후, 생체조직에 적용하였다. 중심주파수 2.25 ㎒이고 직경이 13㎜인 원형평면 트랜스듀서에 의한 실험 결과, 구축한 시스템에 의해 비교적 정밀한 음장 측정이 가능한 것을 알았으며, 그 주파수에 대해 소와 돼지의 간에서는 각각 0.7∼l.3dB/cm (평균; 1.0 dB/cm), 1.0∼l.8 dB/cm (평균; 1.6 dB/cm), 근육에서는 각각 0.9∼2.9 dB/cm (평균; 2.1dB/cm), 1.7∼3.3 dB/cm (평균: 2.5 dB/cm)의 값을 갖는 감쇠계수의 공간적 분포를 측정할 수 있었다.

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40 kHz 초음파에 의해 유도된 효모세포 모델에서 세포사멸 패턴 (A pattern of cell death induced by 40 kHz ultrasound in yeast cell model)

  • 김지욱;공희정;김영환;강광일
    • 한국음향학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.172-178
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    • 2017
  • 초음파는 세포사멸을 포함하여 의학 및 생물학분야에 널리 응용되고 있으나 그 정확한 기작에 대해선 논쟁의 여지가 있다. 본 연구에서는 40 kH 초음파 조사시스템을 단세포 효모에 적합하게 개발하고 세포사멸 유도시 40 kH 초음파의 생물학적 현상을 살펴보았다. 아이오딘화 칼륨 선량 측정법을 이용하여 1.5 ml 실험튜브에 40 kH 초음파 조사 시스템의 최적 조건을 맞추어 세포사멸을 시간 의존적 방식으로 연구하였고 초음파 조사과정동안 온열효과와는 별개로 세포 사멸이 관찰되었다. 40 kH 초음파와 과산화수소의 동시 처리는 세포사멸에 상조적인 효과가 관찰되어 활성산소가 40 kH 초음파사멸에 관련이 있었다. 그러나 활성산소 저해제, NAC(N-acetyl-Lcysteine)는 초음파에 의한 세포사멸에 약한 영향만을 미쳤고 다른 세포사멸, 괴사억제제[글리실리진(glycyrrhizin) 또는 zVAD-fmk] 역시도 세포사멸을 완전히 억제하진 못하였다. 본 연구를 통하여 40 kH 초음파에 의한 세포사멸에는 온열효과나 활성산소만으로 사멸이 유도되지는 않는 것으로 보인다.

계곡산개구리 산란지의 수온 및 음환경 특성 (Water Temperature and Sound Environment Characteristics of Huanren Brown Frog Oviposition Sites)

  • 기경석;김지연;이재윤
    • 한국환경생태학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.344-352
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 이른 봄철 계곡에서 번식하는 계곡산개구리 산란지의 수온 및 음환경을 규명하는 것이다. 연구대상지는 한국 중부지역 치악산국립공원의 75개소이었다. 조사기간은 2015년 3월 23일부터 4월 24일까지이었다. 알덩이수와 산란지의 물리적 요인간 상관관계 분석결과 산란지 수온과는 양의 상관관계(p<0.05)를, 산란지 음량과는 음의 상관관계(p<0.05)를 나타내었다. 그러나 면적과 수심은 알덩이수와 상관관계를 나타내지 않았다. 계곡산개구리 산란지와 본류의 수온을 비교한 결과 산란지가 본류보다 평균 $2.2^{\circ}C$ 높았다(p<0.001). 계곡산개구리는 이른 봄철 낮은 온도를 극복하기 위하여 물이 고여 있고, 수심이 10cm 내외로 얕은 곳의 수온이 높은 곳에 산란하고 있었다. 또한 알들을 서로 붙여 낳음으로서 보온효과를 극대화하고 있었다. 계곡산개구리와 산란지의 음량을 본류와 비교한 결과 산란지는 본류보다 6.9dB 조용한 것으로 나타났다(p<0.001). 따라서, 계곡산개구리는 이른 봄철의 낮은 온도, 시끄러운 물소리를 극복하기 위하여 계곡 내에서도 수온이 높고, 조용한 미소서식지를 찾아 산란하는 것으로 판단된다. 본 논문은 양서류 산란지의 음환경 특성을 밝힌 첫번째 논문이라는데서 의의가 있다.

제주도 서북 해역에서의 우점종 생물량 추정에 환경 유전자의 적용에 관한 시범 연구 (A pilot study on the application of environmental DNA to the estimation of the biomass of dominant species in the northwestern waters of Jeju Island)

  • 강명희;박경동;민은비;이창헌;강태종;오태건;임병권;황두진;김병엽
    • 수산해양기술연구
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    • 제58권1호
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    • pp.39-48
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    • 2022
  • Using environmental DNA (eDNA) in the fisheries and oceanography fields, research on the diversity of biological species, the presence or absence of specific species and quantitative evaluation of species has considerably been performed. Up to date, no study on eDNA has been tried in the area of fisheries acoustics in Korea. In this study, the biomass of a dominant species in the northwestern waters of Jeju Island was examined using 1) the catch ratio of the species from trawl survey results and 2) the ranking ratio of the species from the eDNA results. The dominant species was Zoarces gillii, and its trawl catch ratio was 68.2% and its eDNA ratio was 81.3%. The Zoarces gillii biomass from the two methods was 7199.4 tons (trawl) and 8584.6 tons (eDNA), respectively. The mean and standard deviation of the acoustic backscattering strength values (120 kHz) from the entire survey area were 135.5 and 157.7 m2/nm2, respectively. The strongest echo signal occurred at latitude 34° and longitude 126°15' (northwest of Jeju Island). High echo signals were observed in a specific oceanographic feature (salinity range of 32-33 psu and the water temperature range of 19-20℃). This study was a pilot study on evaluating quantitatively aquatic resources by applying the eDNA technique into acoustic-trawl survey method. Points to be considered for high-quality quantitative estimation using the eDNA to fisheries acosutics were discussed.