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적응형 필터와 가변 임계값을 적용하여 잡음에 강인한 심전도 R-피크 검출 (Noise-robust electrocardiogram R-peak detection with adaptive filter and variable threshold)

  • 세이푸르;최철형;김시경;박인덕;김영필
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.126-134
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    • 2017
  • 심전도(ECG) 신호에서 R-피크를 추출하는 기법에 대하여 많은 연구가 진행 되어 왔으며, 다양한 방법으로 구현되어 왔다. 그러나 이러한 검출 방법 대부분은 실시간 휴대용 심전도 장치에서 구현하기가 복잡하고 어려운 단점이 있다. R-피크 검출을 위해서는 심전도 데이터에 대하여 베이스라인 드리프트 및 상용전원 잡음 제거 등의 적절한 전처리 및 후가공이 필요하며, 특히 적응형 필터를 활용한 기법에서는 적절한 임계값을 선택하는 것이 중요하다. 적응형 필터의 임계값을 추출하는 방식에서는 고정형(Fixed) 및 적응형(adaptive)으로 구분할 수 있다. 고정 임계 값 추출 방식은 고정된 임계값 보다 낮은 값의 입력이 들어오는 경우에 R-피크 값을 감지하지 못하는 경우가 있으며, 적응 임계값 추출 방식은 때때로 잡음에 의한 잘못된 임계값을 도출하여, 다른 파형(P혹은 T파)의 피크를 감지하는 경우도 나타난다. 본 논문에서는 계산상의 복잡성이 적고, 코드 구현이 단순하면서도 잡음에 강인한 R-피크 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 앞서 설명한 임계값 추출 문제를 해결하기 위해서, 적응형 필터를 사용해, 심전도 신호에서 베이스 라인 드리프트 제거를 하여 적절한 임계값을 계산하도록 한다. 그리고 필터 처리된 심전도 신호의 최소 값과 최대 값을 사용하여 적절한 임계값이 자동으로 추출 되도록 한다. 그런 다음 심전도 신호로부터 R-피크를 검출하기 위해 임계값 아래에서 'neighborhood searching' 기법이 적용된다. 제안된 방법은 R-피크 검출의 정확도를 향상시키고, 계산 량을 줄여 검출 속도가 보다 빨라지도록 하였다. 다음으로 R-피크 값이 검출 되면, R-R interval 등의 값을 이용해 심박 수를 계산할 수 있도록 한다. 실험결과 심박 수 검출 정확도와 감도가 약 100%로 매우 높았음을 확인할 수 있었다.

영가철(Fe$^0$)과 UV를 이용한 1,4-dioxane 분해 반응시 철농도의 변화와 반응 메커니즘의 연구 (The Study on the Change of Iron Concentration and the Reaction Mechanism of the 1,4-Dioxane Degradation using Zero Valent Iron and UV)

  • 손현석;임종권;조경덕
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.323-330
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    • 2008
  • 본 논문은 1,4-dioxane의 분해를 위한 Fe$^0$와 Fe$^{2+}$의 반응에서 UV의 영향을 평가하기 위해 반응 중 [Fe$^{2+}$]와 용액 중 총철이온 농도에 대한 [Fe$^{2+}$]의 비([Fe$^{2+}$]/[Fe(t)])의 변화를 조사하였다. UV, Fe$^0$, 그리고 Fe$^{2+}$의 단독반응에 의한 1,4-dioxane의 분해효율은 10% 이하였으며 그 반응 동안 [Fe$^{2+}$]와 [Fe$^{2+}$]/[Fe(t)]의 변화 또한 거의 일어나지 않았다. 그러나 UV 조사에 의해 Fe$^0$의 산화는 약 25% 정도 증가하였을 뿐만 아니라 1,4-dioxane의 분해 효율 또한 개선되었다. Fenton 반응($Fe^{2+}+H_2O_2$)의 경우 반응초기 90분까지는 매우 빠른 분해율을 보인 반면 90분 이후에는 1,4-dioxane의 분해가 거의 정지되었다. Fe$^{2+}$와 UV 반응에서는 [Fe$^{2+}$]/[Fe(t)]가 반응 시작부터 감소하다가 90분 이후부터 완만한 증가를 보였다. Fe$^0$와 UV 반응의 경우 반응속도 상수는 반응시작 90분 동안 1.84$\times$10$^{-3}$ min$^{-1}$에서 Fe$^{2+}$의 변화가 일어나는 시간인 90분 이후 9.33$\times$10$^{-3}$ min$^{-1}$로 큰 상승을 보였고 이 변화는 [Fe$^{2+}$]/[Fe(t)]이 감소이후에 일어났다. [Fe$^{2+}$]/[Fe(t)]는 Fe$^{2+}$와 UV 반응에서 계속적으로 감소하였다. 그러나 그 반응에 ClO$_4^-$를 첨가한 경우 [Fe$^{2+}$]/[Fe(t)]는 완만한 상승을 보였다. 이 결과들은 1,4-dioxane의 분해는 주로 Fe$^0$이 Fe$^{2+}$로 산화되는 기간이 아닌 Fe$^{2+}$가 Fe$^{3+}$로 산화, 환원되는 반응 동안 일어났음을 보여준다. 즉, 1,4-dioxane의 주요 분해는 철순환에서 생성되는 라디칼에 의한 산화작용이라 할 수 있다. 또한 UV와 ClO$_4^-$는 Fe$^{3+}$의 환원에 큰 작용을 하는 것으로 관찰되었고 이는 radical의 지속적인 생산이라는 측면에서 1,4-dioxane의 분해효율을 증가시키기 위해 매우 중요한 부분이라 할 수 있다.

수수 재배 시 풋거름작물 이용이 토양특성 변화와 수수의 수량에 미치는 영향 (Effects of Green Manure on Soil Properties and Grain Yield of Sorghum (Sorghum bicolor Moench))

  • 김성국;정건호;신성휴;김민태;김충국;심강보
    • 한국작물학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.290-296
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    • 2016
  • 본 시험은 풋거름작물인 헤어리베치, 풋거름보리, 그리고 헤어리베치와 보리를 혼파 재배한 다음 토양에 환원하고 수수를 이식하여 재배하였다. 풋거름작물이 수수 재배 토양에 미치는 영향을 조사하였고, 수수의 생육 및 수량을 조사하였다. 풋거름작물을 통한 질소공급량은 헤어리베치+보리 혼파구에서 ha당 145 kg이었으며, 헤어리베치 단파구는 81 kg, 풋거름보리 단파구는 74 kg이었다. 풋거름작물을 이용하여 수수를 재배할 경우 토양 산도(pH)가 높아지고 치환성 양이온 함량과 총질소 함량도 증가하여 토양의 화학성이 개선되었다. 또한 풋거름작물을 이용하여 수수를 재배할 경우 토양내 총탄소 함량이 증가하여 향후 농업부분 온실가스 감축에도 기여할 것으로 기대되었다. 수수 생육단계별 엽색도는 헤어리베치+보리 혼파구에서 가장 높았고 헤어리베치 단파구에서 가장 낮았다. 수수의 종실 수량구성요소인 주당립중은 헤어리베치+보리 혼파구에서 가장 무거웠고 천립중은 통계적인 유의성을 보이지 않았다. 수량은 10a당 헤어리베치+보리 혼파구에서 평균 427 kg, 헤어리베치와 풋거름보리 단파구에서 379 kg이 생산되어 화학비료를 시용한 관행구 369 kg 보다는 높았다. 따라서 화학비료를 시용하지 않고 헤어리베치+보리 혼파재배로 친환경으로 수수를 재배하는 것이 가장 유리할 것으로 판단되었다.

한국재래오골계의 유전 및 경제형질에 관한 연구 IV. 체성장과 산육능력 (Studies on the Hereditary Characters and Some Economical Traits of Korean Native Ogol Fowl IV. Body Growth and Meat Production Ability)

  • 한성욱;오봉국;김상호
    • 한국가금학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-19
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    • 1988
  • 본 연구는 한국재래오골계의 품종보존과 육종개량을 위하여 주요 경제형질중의 하나인 산육능력을 규명하고자 천연기념물 265호로 지정된 연산오골계 총 300수를 공시하여 4주까지는 육계전기식료, 5주부터 16주까지는 육계후기사료로 사육하였다. 조사항목은 체중, 증가율, 가식부와 불가식부의 중량 및 비율, 흉부와 퇴경부의 체형 등이며, 나타난 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 재동오골계의 체중은 6주령부터 암수간에 유의한 차이를 나타내었다. 수컷과 암컷의 기중은 8주령 $659.0{\pm}154.9$$588.3{\pm}68.0$g이었고, 10주령시 $938.1{\pm}72.6$, $810.1{\pm}104.4$g이었다. 암수의 평균체중은 8주령 $623.7{\pm}121.9$, 10주령 $874.1{\pm}109.4$g으로 나타났다. 2) 증체율은 암수간에 큰 차이가 없었고, 암수의 평균증체율은 2~4주, 4~6주, 6~8주, 8~10주에 각각 166%, 106%, 41% 그리고 40%로 나타났다. 3) 총가식부의 증가양상은 12주령까지 암수 모두에서 고도로 유의하게 증가하였고 성간에는 6주령부터 익부, 배부 퇴경부 및 총가식부의 중량은 8주와 10주령시 수컷은 $395.4{\pm}98.5$$597.54{\pm}7.25$이고 암컷은 $355.6{\pm}42.0$$518.7{\pm}69.7$g이었다. 암수 평균총가식부 중량은 8주와 10주령시 각각 $375{\pm}72.7$g이었고 체중에 대한 비율은 60~63%정도로 나타났다. 4) 가식내장의 체중에 대한 비율은 8주와 10주령시 암수간에 큰 차이가 없었고, 암수 평균은 4~6%정도로 나타났다. 5) 불가식부의 체중에 관한 비율은 주령이 경과함에 따라 점차 낮아지는 경향을 보였고, 암수간에는 비슷한 비율을 나타내었다. 암수평균한 8주령시 비율은 혈액 4%, 우모 7%. 불가식내장 12% 그리고 총불가식부 31%를 차지하였다. 6) 흉부와 퇴경부 체형구성요소들에서는 흉각과 각경을 제외하고는 10주령까지 유의하게 증가하였고, 8주와 10주령시 암수간에는 흉위, 흉골장, 퇴경부 둘레 및 각경에서 유의한 차이가 있었다. 7) 체중과 가식부중량에 대하여 체형구성요소중에 흉위와 퇴경부 둘레가 유의한 상관을 나타내었고, 체중구성요소중에는 가식부의 비율들이 체중에 밀접한 상관관계를 보였으며 특히 흉부와 퇴경부의 비율과 총가식부비율간에는 고도로 유의한 상관관계를 나타내었다.

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Space Syntax를 이용한 한강이남 자전거도로망의 접근성 분석 (A Study on the Accessability of the Bikeway Networks in the South of the Han River Using Space Syntax)

  • 오충원;임동욱;김현진;박준태
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.97-110
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    • 2012
  • 서울시 간선축자전거도로의 경우 한강변을 중심으로 축이 형성되어 있어 이용자가 많은 한강변 주변에 거주자들의 이용이 높은 반면, 도심지역 거주자들의 한강변자전거도로의 이용도는 낮다. 이는 한강변자전거도로를 연결하는 자전거도로와 도심지역의 자전거도로와의 연계성이 떨어지는 것으로 판단되며, 한강이남자전거도로의 접근성을 높이기 위한 정책보다는 시설위주의 정책을 시행하고 있다. 한강변자전거도로의 이용만이 아닌 서울시 자전거도로의 연계성을 높이기 위한 합리적인 개선책이 필요한 시점이라 할 수 있다. 본 연구의 목적은 한강이남자전거도로를 대상으로 자전거도로의 접근성을 분석하기 위하여 한강이남지역의 공간구조를 Space Syntax Model을 이용하여 현재 및 자전거간선축설치계획 후와 일반도로설치 후를 비교하여 강서 강동지역간의 연계성을 분석하고, 그에 따른 변화를 예측하는 것이다. 본 연구에서 사용된 주요 분석방법은 Space Syntax Model을 이용한 한강이남자전거도로의 특성을 분석하였다. 결과적으로, 강서 강동지역간 자전거도로 연결 시 한강이 남자전거도로의 접근성은 향상하였으나, 공간구조명료도($R^2$)는 낮아지는 것으로 나타나 현재에 비해 지역 전체에 예측률이 낮다고 할 수 있다. 이는 현재의 한강이남자전거도로와 간선축 설치계획안 일반도로설치안 비교 시 상대적으로 가장 높은 공간구조명료도를 나타내어 자전거도로가 지역 간 연결이 이루어지기 전인 도로형태이기 때문인 것으로 분석되었다.

악성 기도 폐쇄에 대한 기관내 근접 조사 방사선치료의 단기 임상 경험 (Short-term Results of Endobronchial Brachytherapy for Malignant Airway Obstructions)

  • 안용찬;임도훈;최동락;김문경;김대용;허승재;김호중;정만표;권오정;이종헌
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권4호
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    • pp.299-306
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    • 1996
  • 목적 : 주요 기도의 악성 종양으로 인한 호흡기 증상은 적절한 조치를 취하지 않을 경우 때로는 환자의 생명을 위협할 정도로 위급한 경우가 있으며 환자의 삶의 질을 저하시키는 주요 원인이 된다. 이러한 호흡기 증상의 완화를 위하여 적용한 기관지 내시경을 이용한 고선량율 기관내 근접 조사 방사선차료의 단기 임상 관찰 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 1994년 12월부터 1996년 3월까지 원발성 또는 전이성 폐암으로 인한 기도폐쇄 와 이로 인한 주요 호흡기 증상이 있는 25명의 환자들에 대하여 고선량율 기관내 근접 조사 방사선치료를 시술하였다. 원발 병소는 비소세포성 폐암이 21례 ($84\%$), 원발성 기관암이 3례($12\%$), 재발된 식도암이 1례였다. 20명의 환자들에 대하여는 외부 조사 방사선치료를 병행하였으며, 급성 기도 폐쇄로 위급한 증상을 호소하였던 6명의 환자에 대하여는 응급 기관내 Laser 소작술을 먼저 시행하였다. 기관내 근접 조사 방사선치료는 모든 환자에서 각 3회씩 시행하도록 예정하였으며 모두 70회의 치료를 시행하였다. 결과 : 기관내 근접 조사 방사선치료의 전후로 조사한 주요 호흡기 증상은 기침, 호흡곤란, 각혈, 폐쇄성 폐렴이 각각 $88\%$ (22/25), $96\%$ (22/23), $100\%$ (15/15), $100\%$ (9/9)에서 호전되었으며, 환자의 일반 활동도 (ECOG performance score)는 전체 환자의 $56\%$에서 호전되었고 악화된 경우는 없었다. 관찰 기간 동안 15명이 사망하였으며 치료 개시로부터 사망까지 기간의 중앙값은 4개월 (범위: 1개월$\~$17개월) 이었고 10명의 생존자들의 생존 기간의 중앙값은 9개월 (범위: 5개월$\~$19개월)이었다. 치료 후 1년 이상 생존한 환자는 5명이었으며 이들 모두에선 원발 병소의 완전 관해를 확인할 수 있었다. 사망자들은 모두 원발 및 전이 병소의 진행으로 인한 경우였다. 대량 각혈로 사망한 경우는 4명이었으며 이 중 3명은 응급 기관내 Laser 소작술을 선행하였던 경우였다. 결론 : 기관지 내시경을 이용한 기관내 근접 조사 방사선 치료는 기도의 악성 병변시 호흡기 증상 및 환자의 활동도를 호전시키는 데 매우 효과적인 치료 방법이다. 저자들의 관찰 경험을 바탕으로 하여 기관내 근접 조사 방사선치료는 근치적 방사선치료의 국소 추가 방사선 조사의 한 방법으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

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자궁내막암의 수술 후 보조적 방사선치료 (Postoperative Adiuvant Radiation Therapy in Endometrial Carcinoma)

  • 신경환;최은경;안승도;장혜숙;목정은;남주현;김영탁;김용만;김종헉
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제18권1호
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    • pp.40-45
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    • 2000
  • 목적 : 수술 및 수술 후 보조적 방사선치료를 시행한 자궁내막암 환자의 예후인자, 재발 장소 및 생존율 등을 분석해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 1991년 9월부터 1997년 12월까지 서을중앙병원에서 수술 및 방사선치료를 받은 27예의 자궁내막암환자를 대상으로 하였다. 수술은 단순자궁적출술이 6예, 단순자궁적출술 및 림프절 절제술이 8예, 근치적 자궁적출 술이 13예에서 시행되었다. 모든 환자에서 외부 방사선치료가 시행되었으며 이 중 16예에서 ovoid를 이용한 질내조사가 추가되었다. 조사선량은 외부 방사선치료는 총 50.4 Gy를 조사하는 것을 원칙으로 하였고, 질내조사는 1회 분할선량 4$\~$5 Gy씩 4내지 5회 시행하였다. 추적기간은 6개월에서 95개월로서 중앙추적기간은 30개월이었다. 결과:FIGO 병기는 I-18예(67$\%$), II-1(4$\%$), III-8예(29$\%$)이었고, 조직분화도는 1$\~$14예(52$\%$), 2$\~$6예(9$\%$), 3$\~$7예(26$\%$)이었다. 수술 후 조직 소견상 조직분화도가 나쁠수록, 자궁근층의 침범 정도가 심할수록, 자궁부속기의 침범이있는 경우, 림프-혈관 침범이 있는 경우 골반내 림프절이 양성을 보이는 경우가 많았으나 통계적인 의미는 없었다. 추적이 종료된 시점에서 사망한 환자가 한 예도 없어 전체 생존율은 100$\%$이었으나 3예에서 병이 재발되어 3년 및 5년 무병생존율이 각각 89.6$\%$,, 76.8$\%$이었다. 재발 장소는 골반내, 대동맥방림프절, 폐를 포함한 다발성 등이 각각 I예 이었고 질 재발은 관찰되지 않았다. FIGO 병기(p=0.01), 림프-혈관 침범(p=0.03), 골반내 림프절 침범(p=0.0001)등이 무병생존을에 영향을 미치는 것으로 나타났고 조직분화도가 나쁠수록 무병생존율이 저조한 경향을 보였다(p=0.1). 치료부작용으로는 1예에서만 Grade 1의 직장출혈이 나타났으나 중등도 이상의 합병증을 보인 경우는 없었다. 결론 : 수술후 조직학적 소견에 따른 외부방사선치료 및 추가 질내조사는 국소재발을 억제하는데 효과적인 것으로 판단되며 결과적으로 생존율을 향상시키는데 기여하는 것으로 생각된다. 다만, 병기 및 조직분화도에 따라 질내조사를 추가하지 않는 경우 질 재발이 호발하는 환자군에 대한 연구가 더 진행되어야 할 것으로 판단된다.

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외이도 및 중이 편평상피암의 방사선치료 (Role of Radiotherapy for Squamous Cell Carcinoma of the External Auditory Canal and Middle Ear)

  • 강현철;우홍균;이지혜;박찬일;김종선;오승하;허대석;김동완;이세훈
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제27권4호
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    • pp.173-180
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    • 2009
  • 목 적: 본 연구에서는 외이도 및 중이에 생긴 편평상피암의 치료에 있어서 방사선치료의 역할에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 1981년부터 2007년까지 외이도 및 중이에 생긴 편평상피암으로 치료 받은 총 35명의 기록을 후향적으로 분석하였다. 13명은 방사선치료 단독, 4명은 수술 단독, 18명은 수술 방사선 병용 요법으로 치료하였다. 방사선치료 단독군에서 조사된 중앙 방사선량은 66 Gy (범위, 39~70 Gy)이었고, 수술 방사선 병용 치료군에서는 61.2 Gy (범위, 44~70 Gy)를 조사하였다. 치료 방법에 따른 질병특이생존율 및 무국소진행생존율을 비교하였으며 추적관찰기간은 0.2~14.6년(중앙값 2.8년)이었다. 결 과: 3년 질병특이생존율 및 무국소진행생존율은 각각 80%, 63%이었다. 질병특이생존율에 관한 단변량 분석에서 전신수행상태 및 잔여 종양의 유무가 통계적인 유의성을 보여주었고, 무국소진행생존율에는 전신수행상태 및 조직학적 등급이 유의하였다. 치료 후 잔여 종양은 방사선 단독 치료군(69%)에서 수술 방사선 병용 치료군(28%)에 비해 많이 관찰 되었다. 비록 양군간에 질병특이생존율은 통계학적인 차이를 보이지 않았지만 방사선 단독 치료군에서 병용 치료군에 비해 조기 국소 재발의 빈도가 높았다. 결 론: 외이도 및 중이의 편평상피암 환자에서 방사선 단독 치료는 질병특이생존율에 있어서 수술 방사선 병용 치료와 유사한 결과를 보여주었다. 그러나 낮은 국소 제어율을 높이기 위한 치료 방법의 향상이 있어야 할 것으로 생각된다.

야뇨증 치료반응 예측에 관계하는 평가지표 (Clinical Parameters Predicting Responsiveness to Treatment in Enuresis Patients)

  • 이강균;이현정;임윤주;권덕근;김은진;배기수
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제11권2호
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    • pp.272-279
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    • 2007
  • 목 적 : 야뇨증 환자를 진료할 때 병인을 밝히고자 시행하는 문진, 야뇨기록, 배뇨기록, 각종 체액 화학검사, 영상검사 및 초기 평가기간 동안의 행동치료요법의 효과 등의 요소가 환자의 치료반응에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 방 법 : 2003년 1월부터 2007년 5월까지 야뇨증으로 아주대병원 소아과를 방문한 환아 159명을 대상으로 이들의 나이, 성별, 체중, 키, 최소배뇨용적, 최대배뇨용적, 배뇨횟수, 취침전후 요비중 변화 등을 측정하였으며, 치료 전 평가기간 2주째, 치료개시 후 2개월 시점의 야뇨증 호전 빈도를 측정하였다. 치료효과는 야뇨횟수가 90% 이상 감소될 경우를 완전반응, 50% 이상 90% 미만 감소된 경우를 부분반응, 50% 미만으로 감소된 경우를 무반응으로 구분하였다 또한 치료개시 이전 2주간의 평가기간 동안 야뇨증 횟수가 줄어든 환자들을 초기반응군 이라 칭하고, 그렇지 않은 초기불응군과 비교분석을 실시하였다. 결 과: 대상 환아는 총 159명이었으며 남자 74명(46.5%), 여자 85(53.5%)이었다. 연령분포는 5-6세 96명, 7-8세 38명, 9-14세 25명이었다. 일차성 야뇨증이 132명(83%)이었으며, 이차성이 27명(17%)이었다. 최소배뇨용적은 $40.9{\pm}31.0 mL$, 최대배뇨용적은 $156.7{\pm}69.2 mL$이었으며, 최대방광용적의 비는 $0.59{\pm}0.21$, 평균배뇨횟수는 하루 $6.7{\pm}2.2$회였다. 취침 전 소변의 비중을 취침 후와 비교하였을 때, 아침 소변의 비중이 감소된 요희석군은 59명(40.4%), 비중이 증가된 요농축군은 87명(59.5%)이었다. 2개월째 치료효과를 분석하였을 때, 요희석군은 무반응 7명(5.8%), 부분반응 23명(22.3%), 완전반응 9명(8.7%)으로 요농축군의 무반응 9명(8.7%), 부분반응 41명(39.8%), 완전반응 14명(13.6%)에 비하여 치료효과가 낮은 경향을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았다(P>0.05). 35명의 경우, 치료 2개월째 무반응 2명(5.7%), 부분반응 19명(54.3%), 완전반응 14명(40.0%)으로, 초기불응군 74명의 무반응 18명(24.3%), 부분반응 46명(62.2%), 완전반응 10명(13.5%)에 비해 치료효과가 높았다(P<0.05). 결 론 : 야뇨증환아에서 병원방문 이후 행동요법만으로 야뇨횟수에 호전을 보이는 초기반응군 경우 2개월째 투약반응이 유의하게 좋았다. 이로써 야뇨증의 치료초기 행동요법에 대한 반응정도는 치료효과를 예측하는 지표로서 활용될 수 있다고 판단된다.

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우리나라 감자에 발생하는 PVY의 병원학적 특성 및 외피단백질 유전자 분석 (Etiological Properties and Coat Protein Gen Analysis of Potato Virus Y Occuring in Potatoes of Korea)

  • 정승룡
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 1995년도 Proceedings of special lectures on Molecular Biological Approaches to Plant Disease National Agricultural Science and Technology Institute Suwon, Korea
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    • pp.77-96
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    • 1995
  • To obtain basic informations for the improvement of seed potato production in Korea, some etiological properties of potato virus Y(PVY) distributed in the major seed potato production area(Daekwanryeong) were characterized, and the nucleotide and amino acid sequences of the coat protein gene of the PVY strains isolated were analyzed. PVY strains in Daekwonryeong, an alpine area, were identified to be two strains, PVYo and PVYN by symptoms of indicator plants, and their distribution in potato fields was similar. Major symptom on potato varieties by PVY was grouped as either mosaic alone or mosaic accompanied with veinal necrosis in the lower leaves. The symptom occurrence of the two symptoms was similar with Irish Cobbler, but Superior showed a higher rate of mosaic symptom than the other. The PVY strain which was isolated from potato cv. Superior showing typical mosaic symptoms produced symptoms of PVY-O on the indicator plants of Chenopodium amaranticolor, Nicotiana tabacum cv. Xanthi nc and Physalis floridana, but no symptom o Capsicum annum cv. Ace. Moreover, results from the enzyme-linked immunosorbent assay with monoclonal and polyclonal antibodies showed that the isolated PVY reacts strongly with PYV-O antibodies but does not react specifically with PVY-T antibodies. The purified virus particles were flexious with a size of 730$\times$11nm. On the basis of the above characteristics, the strain was identified to be a PVY-O and named as of PVY-K strain. The flight of vector aphids was observed in late May, however, the first occurrence of infected plants was in mid June with the bait plants surrounded with PVY-infected potato plants and early July with the bait plants surrounded with PVY-free potato plants. PVY infection rates by counting symptoms on bait plants (White Burley) were 1.1% with the field surrounded with PVY-free potato plants and 13.7% the fields surrounded with PVY-infected potato plants, showing the effect of infection pressure. The propagated PVY-K strain on tobacco(N. sylvestris) was purified, and the RNA of the virus was extracted by the method of phenol extraction. The size of PVY-K RNA was measured to be 9, 500 nucleotides on agarose gel electrophoresis. The double-stranded cDNAs of PVY-K coat protein(CP) gene derived by the method of polymerase chain reaction were transformed into the competent cells of E. coli JM 109, and 2 clones(pYK6 and pYK17) among 11 clones were confirmed to contain the full-length cDNA. Purified plasmids from pYK17 were cut with Sph I and Xba I were deleted with exonuclease III and were used for sequencing analysis. The PVY-K CP gene was comprised of 801 nucleotides when counted from the clevage site of CAG(Gln)-GCA(Ala) to the stop codon of TGA and encoded 267 amino acids. The molecular weight of the encoded polypeptides was calculated to be 34, 630 daltons. The base composition of the CP gene was 33.3% of adenine, 25.2% of guanine, 20.1% of cytosine and 21.4% of uracil. The polypeptide encoded by PVY-K CP gene was comprised of 22 alanines, 20 threonines, 19 glutamic acids and 18 glycines in order. The homology of nucleotide sequence of PVY-K CP gene with those of PVY-O(Japan), PVY-T(Japan), PVY-TH(Japan), PVYN(the Netherlands), and PVYN(France) was represented as 97.3%, 88.9%, 89.3%, 89.6% and 98.5%, respectively. The amino acid sequence homology of the polypeptide encoded by PVY-K CP gene with those encoded by viruses was represented as 97.4%, 92.5%, 92.9%, 92.9%, and 98.5%, respectively.

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