• 제목/요약/키워드: Deformation imaging

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몬테칼로 계산을 통한 흡수선량 재구성의 임상적 응용: 변형된 팬텀에서의 총제적 선량재구성 (Clinical Application of Dose Reconstruction Based on Full-Scope Monte Carlo Calculations: Composite Dose Reconstruction on a Deformed Phantom)

  • Yeo, Inhwan;Xu, Qianyi;Chen, Yan;Jung, Jae Won;Kim, Jong Oh
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권3호
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    • pp.139-142
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 흡수선량 재구성, 방사선 치료간의 재구성된 선량의 등록, 선량-체적 히스토그램의 생산등을 수행하는 선량 재구성의 임상적 응용시스템을 만들고 그것을 변형된 전립선 팬텀에 적용하는 것이다. 이를 위해 변형가능한 전립선 팬텀을 20 cm 깊이와 40 cm너비의 물팬텀에 집에 넣었다. 이것의 영상을 얻고, 전립선, 정낭 및 항문의 윤곽을 그렸다. 동일 평면에서 네개의 조사문을 이용하여 세기 변조계획을 세웠다.항문에 20 ml의 물풍선을 삽입하여 장기를 변형시켰다. 영상을 다시 획득하여 위 장기의 윤곽을 그렸다. XVMC몬테칼로 코드를 사용하여 두 팬텀및 EPID내에서 선량반응 인자를 계산하였다. 세기변조계획에서 얻어진 방사선을 두팬텀에 조사하여 EPID에서 적분형 영상을 얻었다. Demons 방법을 사용하여 변형된 팬텀을 변형전 팬텀에 등록시켰다. 이를 통해 단위체적별 위치변이 정보를 얻었고 이를 이용해 두 팬텀의 재 구성된 선량을 합하여 변형전 팬텀에 생산해 냈다. 순방향으로 계산된 치료계획 선량을 합산된 재구성된 선량과 비교하였다. 200 cGy에서 전립선과 정낭이 받든 체적은 차이를 거의 보이지 않았으나, 210 cGy 이상에서는 3%가량 차이를 보였다. 항문에서는 150-200 cGy영역에서 재구성된 선량에 의하여 받은 체적은 치료 계획과 비교하여 3% 이상 적었다. 본 연구를 통하여 선량 재구성의 임상적 응용시스템이 성공적으로 만들어 졌다. 변형된 전립선 팬텀에 적용되어 작지 않은 선량의 차이를 목표장기와 보호 장기에 보였다.

정공등현호색(丁公藤玄胡索) 약침(藥鍼)이 류마티스 관절염 생쥐 모델에 미치는 영향 (A Study on the Effect of Erycibae Caulis and Corydalis Tuber Pharmacopuncture on a Mouse Model with Collagen Induced Rheumatoid Arthritis)

  • 김현지;전주현;김영일
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제33권2호
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    • pp.21-34
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    • 2016
  • Objectives : The aim of the present study is to examine the effect and mechanism of Erycibae Caulis and Corydalis Tuber Pharmacopuncture (ECP) on a mouse model with collagen induced rheumatoid arthritis (CIA). Methods : We evaluated the Aspartate aminotransferase (AST), Alanine aminotransferase (ALT), Creatinine, and the Blood urea nitrogen (BUN) of serum to examine the safety of this study. In vivo, we compared the results of the non-treated group, the normal saline pharmacopuncture treated control group, the indomethacin treated group and the ECP group. We evaluated rheumatoid arthritis manifestation and the Rheumatoid Arthritis Index (AI). Also, immune cells in blood affected by ECP were evaluated by calculating the level of white blood cells (WBC), neutrophil, lympocytes and monocytes. Next, the level of Immunoglobulin M (IgM), Immunoglobulin G (IgG), Interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-6, IL-17, Tumor Necrosis Factor (TNF)-${\alpha}$ and Granulocyte-macrophage Stimulating Factor (GM-CSF)in serum were measured. We examined the imaging of cartilage degeneration using micro CT-arthrography of the hind paw. Additionally, we examined the effects of reducing bone volume (BV) ratio and bone surface/bone volume (BS/BV) ratio with 3D Micro-CT. Finally, we did a histopathologic examination analysis. Results : The absence of liver and kidney toxicity was evident. In vivo, edema of the joints of the ECP group decreased greatly in macroscopic observation. AI measurement of the ECP group also decreased significantly compared to the control group. The level of WBC, neutrophil, lympocytes, and monocytes in the blood decreased but there was no statistical significance of this data. IgM of the ECP group decreased significantly compared to the control group. IL-$1{\beta}$, IL-6, TNF-${\alpha}$, and GM-CSF production of the ECP group decreased significantly compared to the control group. As a result of examining joint condition with 3D micro CT, deformation and destruction of the joint was shown to have decreased. Bone density of ECP group increased at a statistically significant level compared to the control group. Degree of joint inflammation of ECP group decreased significantly compared to the control group. After H&E and M-T staining, infiltration of immune cells, subsidence of the cartilage, damage to the synovial cells and joint erosion decreased. Conclusion : This study showed that ECP hindered the process of rheumatoid arthritis and protected joints and cartilage.

스테레오 3D 영상 스케일링에 대한 기하학적 분석 및 anti-aliasing 필터 (Geometric analysis and anti-aliasing filter for stereoscopic 3D image scaling)

  • 김욱중;허남호;김진웅
    • 방송공학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.638-649
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    • 2009
  • 최근 들어 다양한 스테레오 3D 디스플레이 장치의 출시가 활발히 이루어지면서 임의의 스테레오 3D 영상에 대한 효과적인 크기 변환 방법, 즉 스케일링(scaling) 방법에 대한 요구가 증가되고 있다. 그런데 CG 등을 통하여 생성된 경우와 같이 장면의 기하학적 정보를 완벽히 파악할 수 있는 경우를 제외하고는, 정확한 스테레오 3D 영상의 스케일링은 현실적으로 불가능하다. 이러한 제한으로 가장 널리 이용되는 방법은 좌우 영상에 대하여 적절한 2D 스케일링을 수행하고, 그 결과로 적절한 스테레오 3D 영상스케일링이 발생하기를 기대하는 것이다. 본 논문에서는 2D 영상 스케일링을 통한 스테레오 3D 영상 스케일링에 있어서, 양안시(binocular vision) 모델에 근거한 기하학적 분석과 주파수 변화 분석을 제시한다. 기하학적 분석을 통해서는 스테레오 3D 영상에서 발생 가능한 왜곡들에 대해서 설명하고, 주파수 변화 분석을 통해서는 디지털 신호의 스케일링에 필수적으로 요구되는 aliasing 왜곡 방지 방법에 대해서도 제안한다. 제안된 방법은 주관적 화질 평가 결과 샘플링 이론 (sampling theory)에만 근거한 필터링 방식에 비해 화질 왜곡을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 파악할 수 있었다. 따라서, 제안된 방법은 다양한 해상도를 지니는 3D 디스플레이 장치에서의 스테레오 3D 영상 재생에 효과적으로 이용될 것으로 기대된다.

제 1형 신경 섬유종증 환자에서 발생한 재발성 견관절 탈구 및 근위 상완골 골절 - 1예 보고 - (Recurrent Shoulder Dislocation and Proximal Humerus Fracture in Neurofibromatosis Type I - A Case Report -)

  • 황태혁;조형래;왕태현;양희순
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제16권2호
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    • pp.135-140
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    • 2013
  • 제 1형 신경 섬유종증 환자에서 발생한 재발성 견관절 탈구 및 동반된 근위 상완골 골절 1예를 보고하고자 한다. 제 1형 신경 섬유종증으로 진단된 20세 남자로 가벼운 외상 후 발생한 우측 견관절의 탈구와 근위 상완골 골절로 내원하였다. 수상측 주관절부에는 큰 망상형 신경 섬유종들이 있었으며 견관절 탈구는 재발성 병변이었다. 단순 방사선과 컴퓨터 단층 촬영 소견 상 상완골과 견갑골의 골성 변형을 보였고 자기 공명 영상 검사 상 삼각근과 회전근 개에 다발성 신경 섬유종성 변화가 관찰되었다. 관혈적 정복술 및 관절막 재건술을 시행하였으며 근위 상완골 골절은 재건 금속판을 이용하여 고정하였다. 골유합과 만족스런 기능 회복을 보였으며 수술 후 7개월 추시 상 견관절 탈구의 재발은 관찰되지 않았다. 제 1형 신경 섬유종증 환자에서 발생한 견관절 재발성 탈구와 근위 상완골 골절은 드문 합병증이나 질환의 정형외과적 접근 시 고려해야 할 것으로 사료된다.

디지털방사선영상에서 추출한 해면질골의 강도와 미세구조의 형태계측학적 분석에 대한 연구 (A study of trabecular bone strength and morphometric analysis of bone microstructure from digital radiographic image)

  • 한승윤;이선복;오성욱;허민석;이삼선;최순철;박태원;김종대
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제33권2호
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    • pp.113-119
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    • 2003
  • Purpose : To evaluate the relationship between morphometric analysis of bone microstructure from digital radiographic image and trabecular bone strength. Materials and Methods : One hundred eleven bone specimens with 5 mm thickness were obtained from the mandibles of 5 pigs. Digital images of specimens were taken using a direct digital intraoral radiographic system. After selection of ROI (100 × 100 pixel) within the trabecular bone, mean gray level and standard deviation were obtained. Fractal dimension and the variants of morphometric analysis (trabecular area, periphery, length of skeletonized trabeculae, number of terminal point, number of branch point) were obtained from ROI. Punch sheer strength analysis was performed using Instron (model 4465, Instron Corp., USA). The loading force (loading speed 1 mm/min) was applied to ROI of bone specimen by a 2 mm diameter punch. Stress-deformation curve was obtained from the punch sheer strength analysis and maximum stress, yield stress, Young's modulus were measured. Results: Maximum stress had a negative linear correlation with mean gray level and fractal dimension significantly (p<0.05). Yield stress had a negative linear correlation with mean gray level, periphery, fractal dimension and the length of skeletonized trabeculae significantly (p < 0.05). Young's modulus had a negative linear correlation with mean gray level and fractal dimension significantly (p < 0.05). Conclusions : The strength of cancellous bone exhibited a significantly linear relationship between mean gray level, fractal dimension and morphometric analysis. The methods described above can be easily used to evaluate bone quality clinically.

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유연한 동적 변형물체에 대한 견고한 다이내믹 프로젝션맵핑 (Robust Dynamic Projection Mapping onto Deforming Flexible Moving Surface-like Objects)

  • 김효정;박진호
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.897-906
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    • 2017
  • 프로젝션 맵핑(공간증강현실)은 현실세계에서 다양한 가상의 환영(幻影)을 만들어내는 것으로 최근에 많은 분야에 사용되고 있다. 기존의 프로젝션 맵핑에서는 사용자와의 자연스러운 상호작용으로서 접히거나 구부러지는 것 과 같은 유연한 물체의 기하학적인 변형 속성(예: 용지)의 움직임을 고려하지 않았다. 또한, 정적 물체에 대한 프로젝션 맵핑에 대한 많은 연구가 있었지만, 유연한 타깃의 움직임을 추적하고 사용자와의 상호작용 측면에서 모양이 변형된 물체에 맵핑을 정확히 하는 다이내믹 프로젝션 맵핑은 여전히 도전해야할 연구 분야이다. 따라서 본 논문에서는 Unity3D와 ARToolkit을 이용한 실험을 통해 단단하지 않은 물체에 대한 견실한 추적과 정확한 맵핑 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 큐빅 베지어 곡면 형성, 움직임 변형 값 렌더링 과정, 멀티플 마커 인식과 트래킹 과정, 실시간 웹캠 지속 촬영의 4가지 실험 단계로 구성된다. 사용자는 물체에 변형을 주기 위해 직접 접고, 휘고, 구부리고 비틀 수 있다. 제안 방법은 세 가지 긍정적인 결과를 도출할 수 있다. 첫째, 물체의 형태가 강하게 변형되어 있어도 감지 가능하다. 둘째, 사용자가 직접 물체에 변형을 주는 과정에서 물체의 일부분을 차단하고 있을 때의 Occlusion오류를 줄일 수 있어 정확한 트래킹을 할 수 있다. 셋째, 제안 방법의 견실하고 정확함은 빠른 속도로 물체의 움직임을 감지하게 하므로 실시간으로 결과 값을 물체에 투영할 수 있다.

Regional Amyloid Burden Differences Evaluated Using Quantitative Cardiac MRI in Patients with Cardiac Amyloidosis

  • Jin Young Kim;Yoo Jin Hong;Kyunghwa Han;Hye-Jeong Lee;Jin Hur;Young Jin Kim;Byoung Wook Choi
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권6호
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    • pp.880-889
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    • 2021
  • Objective: This study aimed to investigate the regional amyloid burden and myocardial deformation using T1 mapping and strain values in patients with cardiac amyloidosis (CA) according to late gadolinium enhancement (LGE) patterns. Materials and Methods: Forty patients with CA were divided into 2 groups per LGE pattern, and 15 healthy subjects were enrolled. Global and regional native T1 and T2 mapping, extracellular volume (ECV), and cardiac magnetic resonance (CMR)-feature tracking strain values were compared in an intergroup and interregional manner. Results: Of the patients with CA, 32 had diffuse global LGE (group 2), and 8 had focal patchy or no LGE (group 1). Global native T1, T2, and ECV were significantly higher in groups 1 and 2 than in the control group (native T1: 1384.4 ms vs. 1466.8 ms vs. 1230.5 ms; T2: 53.8 ms vs. 54.2 ms vs. 48.9 ms; and ECV: 36.9% vs. 51.4% vs. 26.0%, respectively; all, p < 0.001). Basal ECV (53.7%) was significantly higher than the mid and apical ECVs (50.1% and 50.0%, respectively; p < 0.001) in group 2. Basal and mid peak radial strains (PRSs) and peak circumferential strains (PCSs) were significantly lower than the apical PRS and PCS, respectively (PRS, 15.6% vs. 16.7% vs. 26.9%; and PCS, -9.7% vs. -10.9% vs. -15.0%; all, p < 0.001). Basal ECV and basal strain (2-dimensional PRS) in group 2 showed a significant negative correlation (r = -0.623, p < 0.001). Group 1 showed no regional ECV differences (basal, 37.0%; mid, 35.9%; and apical, 38.3%; p = 0.184). Conclusion: Quantitative T1 mapping parameters such as native T1 and ECV may help diagnose early CA. ECV, in particular, can reflect regional differences in the amyloid deposition in patients with advanced CA, and increased basal ECV is related to decreased basal strain. Therefore, quantitative CMR parameters may help diagnose CA and determine its severity in patients with or without LGE.

경북 영덕군 동부 일원의 지질과 U-Pb 연령 (Geology and U-Pb Age in the Eastern Part of Yeongdeok-gun, Gyeongsangbuk-do, Korea)

  • 강희철;천영범;하상민;서경한;김종선;신현조;손문
    • 암석학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.153-171
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    • 2018
  • 영덕군 동부 지역의 지질 분포와 층서의 재정립 그리고 양산단층과 가지단층들의 발달양상을 파악하기 위해 라이다 영상분석, 정밀야외 조사를 통한 지층분대 및 지질구조선 파악, 암상별 현미경 관찰, 연대측정(SHRIMP 및 LA-MC-ICPMS 저어콘 U-Pb 연대)을 수행하고 새로운 지질도를 작성하였다. 연구지역은 하부로부터 퇴적기원의 호상편마암 및 화산기원의 편암류($1841.5{\pm}9.6Ma$)로 구성된 고원생대의 변성암류, 중생대 트라이아스기 영덕심성암체($249.1{\pm}2.3Ma$)와 홍색화강암($242.4{\pm}2.4Ma$), 쥐라기 창포심성암체($193.2{\pm}1.9Ma{\sim}188.8{\pm}2.0Ma$)와 세립질화강암($192.9{\pm}1.7Ma$), 상기 지층들을 부정합으로 덮고 있는 전기 백악기의 경상누층군의 지층들[경정동층, 울련산층(~108 Ma), 동화치층], 후기 백악기에 관입 및 분출한 산성 화산암류와 맥암류, 신생대 전기 마이오세에 관입 및 분출한 유문암질 응회암($23.1{\pm}0.2Ma{\sim}22.97{\pm}0.13Ma$)과 중기 마이오세영해분지의 충전물, 그리고 신생대 제4기층으로 구성된다. 트라이아스기의 홍색화강암과 쥐라기의 창포심성암체 및 세립질화강암은 본 연구에서 새롭게 명명된 심성암체들이다. 또한 포항 이북에서 처음으로 발견된 신생대 마이오세의 유문암질 응회암은 관입상의 산상과 함께 단층에 규제되어 분포하는 화산암체로 한반도 신생대 마이오세 화산활동과 지각변형사의 이해에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다. 한편 연구지역의 중앙부를 관통하는 북북동 내지 남북 주향의 대규모 주향이동단층인 양산단층과 수조의 가지단층(영덕단층, F1단층, F2 단층)은 우수향 주향이동운동이 절대적으로 우세하며 제4기 지층을 제외한 상술한 모든 지층을 절단하고 있음이 확인된다.

ALOS PALSAR 자료를 이용한 연안지역의 DEM 생성 - 긴밀도와 고도 민감도 분석을 중심으로 - (DEM Generation over Coastal Area using ALOS PALSAR Data - Focus on Coherence and Height Ambiguity -)

  • 최정현;이창욱;원중선
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.559-566
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    • 2007
  • 레이더 위성간섭기법은 지형의 고도 및 변위를 정밀하게 측정하는데 널리 사용되고 있는 기술이다. 이 중 L 밴드의 경우, C또는 X 밴드의 영상보다 시간간격의 영향이 적기 때문에 긴 기선거리를 가진 간섭쌍도 DEM생성을 위한 충분한 긴밀도를 유지하게 된다. 따라서 L 밴드를 사용할 경우, DEM 정밀도에 영향을 주는 고도 민감도가 높아지게 되므로 연안 지역과 같은 평탄한 지형의 DEM 제작에 매우 효과적이다. 국내 서해안의 경우, 얕은 수심과 큰 조차로 인해 넓은 갯벌이 존재하며 국토 확장의 목적으로 시작된 대규모의 간척 사업에 행해졌다. 따라서 연안지역의 지속적인 관리와 보전을 위하여 정밀한 DEM이 필요하다. 본 연구의 목적은 L밴드 ALOS PALSAR 자료의 위상간섭기법을 통한 서해안 연안지역의 지형고도 정보 획득 및 연안지역 DEM 생성의 가능성을 살펴보는 것이다. 한반도 서해안 시화, 화옹간척지 및 강화 남부 갯벌에서 46일의 기간간격을 지닌 2007/05/22 과 2007/08/22의 간섭쌍과 2007/08/22 과 2007/10/22의 간섭쌍을 이용하여 DEM을 제작하였다. 각 각의 고도민감도는 2007/05/22 과 2007/08/22 간섭쌍의 경우 73m 이며, 2007/08/22 과 2007/10/22 간섭쌍은 185m의 값을 갖는다. 그러나, 2007/05/22 과 2007/08/22간섭쌍의 경우 두 자료간의 긴밀도 값이 낮으며(강화도 남쪽 갯벌: 0.5-0.6, 화옹, 시화 간척지: 0.6-0.7), 연구 지역의 조위차로 인하여 전체적인 강화도 남쪽 갯벌의 고도가 측정되지 않았다. 반면, 2007/08/22 과 2007/10/22 간섭쌍의 경우 2007/05/22 과 9007/08/22 간섭쌍에 비하여 높은 긴밀도값 (강화도 남쪽 갯벌 및 화옹, 시화 간척:0.9-1)을 가지며, 전체적인 강화도 남쪽 갯벌의 고도 또한 측정 할 수 있었다. 그러나 간섭쌍간의 짧은 기선거리로 인한 낮은 고도민감도로 인하여 정밀한 DEM을 획득하지 못하였다. 따라서, 향후 획득한 ALOS PALSAR 자료간의 시간간격 및 기선거리가 충분히 유지된다면 획득 간섭쌍간의 높은 긴밀도와 고도 민감도를 가진 자료를 통하여 한반도 서해안지역의 정밀한 DEM 제작이 가능할 것으로 보인다.

급성 골다공증성 요추 골절 환자에서 척추 기립근 및 다열근의 지방침투율과 후만각 변형의 연관 관계 (Correlation of the Deformation of the Kyphotic Angle with the Fat Infiltration Rate of Multifidus and Erector Spinae in Patients with Acute Osteoporotic Fractures of the Lumbar Spine)

  • 전득수;백종민;백승현
    • 대한정형외과학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.208-214
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    • 2021
  • 목적: 급성 골다공증성 요추 골절 환자에서 척추 변형의 진행을 예측할 수 있는 여러 인자들 중 척추의 자기공명영상 촬영에서 척추 주변 근육의 정량적 분석을 통해 척추 기립근 및 다열근의 감소와 후만각의 변형의 상관관계를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 이 연구는 2007년 1월부터 2018년 3월까지 단일 분절의 급성 요추 골절로 진단되어 보존적 치료 중인 환자를 대상으로 하였다. 다열근 및 척추 기립근의 감소는 지방으로 변성된 비율을 통해 확인하였고 이는 진단 당시 촬영한 요추 자기공명영상 촬영을 사용하여 측정되었으며, 지방으로 변성된 비율은 총 지방 침윤율로 정의하였다. 1년 추적 관찰에서 요추의 측면 방사선 사진에 기초하여 추체 압박률, 콥스각 및 쐐기각을 측정하였다. 피어슨 상관 계수를 분석하여 통계적 유의성을 확인하였다. 결과: 연구 대상은 129명으로 30명은 남자, 99명은 여자를 대상으로 하였다. 평균 연령은 71.28±9.55세, 평균 BMD 점수는 -3.53±0.79 g/cm2, 평균 지방 침윤율은 15.20%±11.99%였다. 지방침투율은 수상 당시 나이(R=0.373, p<0.001)와 양의 상관 관계가 있었지만, BMD 점수(R=-0.252, p=0.004)와는 음의 상관 관계를 보였다. 1년 후 추적관찰하여 확인한 결과에서 지방 침윤율은 추체 압박률(R=0.369, p<0.001) 및 콥스각(R=0.386, p<0.001)과 양의 상관 관계를 보였다. 요추 골절이 아래 분절로 내려 갈수록 추체 압박률(R=-0.191, p=0.030) 및 후만각(R=-0.428, p<0.001)은 감소하는 경향이 있었다. 결론: 급성 골다공증 요추 골절 환자에서 지방 침윤율은 보존적 치료를 위한 중요한 예측 인자가 될 수 있다. 지방 침윤율이 높은 환자의 예후는 환자 교육 과정에서 설명을 해야 하며 단기 외래 환자 후속 조치를 통해 환자를 면밀한 모니터링이 필요하다.