• 제목/요약/키워드: Magnetic field therapy

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Rabbit의 tibia에 매식된 titanium시편 내부에 설치한 희토류 자석의 자성이 주위의 골형성에 미치는 영향에 관한 연구 (TME EFFECT OF MAGNETISM(NEODYMIUM MAGNET) ON BONE FORMATION AROUND TITANIUM IMPLANTS INSERTED INTO THE TIBIA OF RABBIT)

  • 박명원;이성복;권긍록;최대균
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.519-527
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    • 2005
  • Statement of problem : There are many articles that showed that the magnetism affected the bone formation around titanium implant. It means that a proper magnetism made the osseointegration improved around the implant. So after additional research on the other effect of magnetism on bone formation in implant therapy, we can conclude its possibility of clinical application on implant treatment. Purpose: The purposes of this study were to find out the intensity of magnetic field where magnetism in the titanium implant specimen inserted into the bone could affect the bone formation, and to discover the possibility of clinical application in the areas of dental implants and bone grafts. Material and method: Ten adult male rabbits(mean BW 2Kg) were used in this study. Titanium implant specimens were surgically implanted on the mesial side of the tibia of rabbits. Neodymium magnets(Magnedisc 500, Aichi Steel Corp. Japan) were placed into the implants of experimental group except control group, just after placement of the titanium implants. At 2, 4 and 8 weeks after the surgery, the animals were sacrificed, specimens were obtained and stained with Hematoxylin-Eosin for light microscopic evaluation and histomorphometric analysis. Conclusion : The results were as follows: 1. In radiographic findings, increased radiopacity downward from crestal bone was observed along the titanium implant specimen at experimental period passed by 2, 4, and 8 weeks in both control and experimental group. 2. In histoiogic findings, increased new bone formation was shown in both control and experimental group through the experiment performed for 2, 4, and 8 weeks. More new bone formation and bone remodeling were shown in experimental group. 3. In histomorphometric analysis, the bone contact ratios were 11.9% for control group and 38.5% for experimental group (p<0.05).

THE CURRENT STATUS OF BIOMEDICAL ENGINEERING IN THE USA

  • Webster, John G.
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.27-47
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    • 1992
  • Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

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Dosimetric Study Using Patient-Specific Three-Dimensional-Printed Head Phantom with Polymer Gel in Radiation Therapy

  • Choi, Yona;Chun, Kook Jin;Kim, Eun San;Jang, Young Jae;Park, Ji-Ae;Kim, Kum Bae;Kim, Geun Hee;Choi, Sang Hyoun
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제32권4호
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    • pp.99-106
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    • 2021
  • Purpose: In this study, we aimed to manufacture a patient-specific gel phantom combining three-dimensional (3D) printing and polymer gel and evaluate the radiation dose and dose profile using gel dosimetry. Methods: The patient-specific head phantom was manufactured based on the patient's computed tomography (CT) scan data to create an anatomically replicated phantom; this was then produced using a ColorJet 3D printer. A 3D polymer gel dosimeter called RTgel-100 is contained inside the 3D printing head phantom, and irradiation was performed using a 6 MV LINAC (Varian Clinac) X-ray beam, a linear accelerator for treatment. The irradiated phantom was scanned using magnetic resonance imaging (Siemens) with a magnetic field of 3 Tesla (3T) of the Korea Institute of Nuclear Medicine, and then compared the irradiated head phantom with the dose calculated by the patient's treatment planning system (TPS). Results: The comparison between the Hounsfield unit (HU) values of the CT image of the patient and those of the phantom revealed that they were almost similar. The electron density value of the patient's bone and brain was 996±167 HU and 58±15 HU, respectively, and that of the head phantom bone and brain material was 986±25 HU and 45±17 HU, respectively. The comparison of the data of TPS and 3D gel revealed that the difference in gamma index was 2%/2 mm and the passing rate was within 95%. Conclusions: 3D printing allows us to manufacture variable density phantoms for patient-specific dosimetric quality assurance (DQA), develop a customized body phantom of the patient in the future, and perform a patient-specific dosimetry with film, ion chamber, gel, and so on.

슬관절 전치환술 후 기능 회복을 위한 치료법 (Treatment Methods for Functional Recovery after Total Knee Arthroplasty)

  • 김영모;주용범;박일영
    • 대한정형외과학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.117-126
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    • 2020
  • 슬관절의 퇴행성 관절염에서 슬관절 전치환술은 널리 시행되고 있고 그 빈도도 점점 증가되고 있다. 수술 후 일상생활로의 복귀, 근력 및 운동범위의 회복 등 기능 회복을 위한 노력이 이루어져야 하고 이는 환자 요인, 수술 술기 및 재활 등 다양한 관점에서 접근해야 한다. 환자의 연령이나 비만의 정도, 성별, 대퇴사두근의 근력 등이 수술 후 기능 회복에 영향을 줄 수 있고 환자의 기대치나 만족도 같은 정신적인 상태도 영향을 준다. 기능 회복을 위하여 수술 전부터 환자교육 및 통증 조절, 대퇴사두근 근력의 강화 같은 치료를 시행할 수 있다. 수술 후 냉찜질 및 압박, 경피적 전기 신경 자극 치료, 신경근육 전기 자극 치료, 저주파 저강도 자기장 치료, 대퇴사두근의 근력운동, 관절범위 운동과 같은 물리치료도 적용할 수 있다. 최근에는 수중에서 근력과 균형감각을 회복시키는 수 치료도 점점 시행되는 추세이다. 이런 기능 회복을 위한 치료들은 수술 후 단기적으로만 시행될게 아니라 장기적으로 꾸준히 시행되는 것이 중요하며 술자는 환자의 상태나, 순응도, 사회적, 심리적 상황 등을 고려하여 적절히 적용하여야 한다.

온몸의 정상 해부구조물을 익히기 위한 3차원 자기공명영상 및 소프트웨어 (Three Dimensional MRI and Software for Studying Normal Anatomical Structures of an Entire Body)

  • 이용숙;박진서;황성배;조재현;정민석
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권2호
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    • pp.117-133
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    • 2005
  • 자기공명영상에서 병리구조물을 깨닫기 위해서는 먼저 자기공명영상에서 정상 해부구조물을 깨달아야 한다. 자기공명영상에서 해부구조물을 익히기 위해서는 다음과 같은 학습 자료가 필요하다. 첫째, 온몸의 자기공명영상, 둘째, 수평, 이마 그리고 마루 자기공명영상, 셋째, 자기공명영상에 들어맞는 구역화영상, 넷째, 자기공명영상에 있는 해부구조물의 3차원영상, 넷째, 자기공명영상, 구역화영상 그리고 3차원영상을 볼 수 있는 소프트웨어가 필요하다. 그러나 지금까지 이러한 학습 자료를 구하기 힘들었다. 따라서 이 연구에서는 의과대학 학생과 의사가 자기공명영상에서 정상 해부구조물을 익히는 데 도움을 주는 학습 자료를 다음처럼 만들었다. 표준 체형을 가진 건강한 한국인 남성을 골랐다. 온몸의 자기공명영상 613장을 찍고(slice thickness 3 mm, interslice gap 0 mm, field of view 480mm${\times}$480mm, resolution 512${\times}$512, T1 weighted) 개인용 컴퓨터에 옮겼다. 자기공명영상에 있는 60개의 해부구조물을 구역화해서 구역화영상을 만들었다. 이마, 마루 자기공명영상과 이마, 마루 구역화영상을 만들었다. 구역화영상을 바탕으로 47개 해부구조물의 3차원영상을 수동 표면재구성 방법으로 만들었다. 자기공명영상, 구역화영상, 3차원영상을 볼 수 있는 소프트웨어를 만들었다. 이 연구에서 만든 온몸의 수평, 이마, 마루 자기공명영상, 자기공명영상에 들어맞는 구역화영상, 3차원영상, 소프트웨어와 같은 학습 자료는 의과대학 학생과 의사가 자기공명영상에서 정상 해부구조물을 익히는 데 도움을 줄 것이다. 이 학습 자료는 인터넷이나 CD를 통해서 널리 퍼뜨릴 것이다.

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Patterns of Care Study를 위한 2006년 한국 방사선종양학과 전문의들의 전립선암 방사선치료원칙 조사연구 (A Patterns of Care Study of the Various Radiation Therapies for Prostate Cancer among Korean Radiation Oncologists in 2006)

  • 김진희;김재성;하성환;신성수;박원;조재호;서창옥;오영택;신세원;김재철;장지영;남택근;최영민;김일한
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제26권2호
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    • pp.96-103
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    • 2008
  • 목적: 한국인의 비뇨기암 중 1990년 말부터 발병률이 빠르게 증가되고 있는 전립선암의 치료에 있어 전국 각 병원의 방사선종양학과에서 시행되고 있는 방사선치료의 현황을 조사, 분석하고 이를 바탕으로 전립선암의 Patterns of care study(PCS) 개발의 기본 자료로 이용하고자 한다. 대상 및 방법: 전국 13개 대학병원의 방사선종양학과 전문의들의 설문조사를 통하여 각 의사들의 전립선암에 대한 치료 현황과 치료원칙을 수집, 분석하였다. 결과: 진단은 초음파유도 조직생검을 적게는 6개에서 12개 부위, 평균 9개 부위에서 얻고 있으며 진단당시의 영상학적 검사는 대부분에서 자기공명영상과 전신골스캔을 사용하고 있다. 방사선치료를 시행할 때 내부고정물과 외부고정물은 각각 61.5%, 76.9%에서 사용하며 방사선치료의 임상표적부위는 병원마다 다양하게 시행하고 있었다. 전골반 방사선치료는 76.9%에서 $45{\sim}50.4$ Gy를, 정낭의 방사선치료는 92.3%에서 시행하고 있으나 총방사선량은 $54{\sim}73.8$ Gy로 다양하였다. 근치적인 방사선치료의 방사선량은 저위험군에서 고위험군으로 갈수록 증가하였으나 병원간의 차이가 $60{\sim}78.5$ Gy로 넓었다. 세기조절 방사선치료를 시행하는 병원은 53.8%로 반 수 이상에서 시행하고 있으며 총방사선량은 70 Gy이상 이었다. 동시추가분할선량법(SIB; simultaneous integrated boost)을 시행하는 병원은 3곳으로 표적부피와 방사선량이 다양하였다. 전립선 전적출술 후 생화학적 재발의 경우 84.6%의 병원에서 방사선치료를 시행하고 있으며 방사선치료 조사야는 전골반와부터 전립선부위까지 다양하며 총방사선량도 다양하였다. 결론: 전국 13개 병원의 전립선암의 방사선 치료현황을 볼 때 계속 증가하는 전립선암에 대한 전국병원의 방사선치료의 patterns of care study가 필요하며 이를 토대로 전립선암 방사선치료의 guideline을 제시할 필요가 있겠다.

Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine/fluorescein O-methacrylate)가 도입된 산화철 나노 입자의 제조 및 발열 특성 연구 (Preparation and characterization of Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine/fluorescein O-methacrylate)-coated iron oxide nanoparticles)

  • 류성곤;정인우
    • 접착 및 계면
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    • 제19권3호
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    • pp.106-112
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    • 2018
  • 악성 조직의 온열 치료는 성공적인 암 치료 방법의 하나로서 방사선 치료 및 화학 요법에 비해 생체 적합성이 우수하고 비교적 온화한 조건에서 사용할 수 있어 최근 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 온열 치료를 목적으로 생체 적합성 고분자인 poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine/fluorescein O-methacrylate) (P(MPC/FOM))를 코팅한 초상자성 산화철 나노 입자 (IONP)를 제조하고 관련 특성을 분석하였다. 15 nm 직경을 갖는 IONP는 먼저 공침법에 의해 제조된 후, 4-cyanopentanoic acid dithiobenzoate (CTP) 을 사용하여 IONP의 표면을 개질하였으며, 이 후 MPC 및 FOM 단량체의 reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) 공중합을 통해 P(MPC/FOM)의 코로나 층을 형성시켰다. 투과 전자 현미경 (TEM)과 동적 광 산란 (DLS) 분석을 통해 IONP@P(MPC/FOM)의 형태 및 수력학적 크기를 확인할 수 있었으며, 열 중량 분석 (TGA)을 통해 P(MPC/FOM) 코로나 층의 형성을 확인하였다. 또한 교류 자기장을 이용해 IONP 분산액을 노출시킨 결과, 0.2 중량 %의 IONP @ P(MPC / FOM) 수분산액이 온열 치료에 사용될 수 있음을 확인하였다.

종양치료용 고주파 열치료 인체적용 시뮬레이션 (Simulation of the High Frequency Hyperthermia for Tumor Treatment)

  • 이강연;정병균;김지원;박정숙;정병호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.257-263
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    • 2018
  • 고주파 열치료법은 1MHz 이상의 RF 고주파 전류를 전극을 통해 종양조직으로 공급, 가열하여 종양조직의 온도를 $42.0^{\circ}C$이상으로 상승시켜 열괴사시키는 치료법으로 알려져 있다. 인체 내에서 전자기에너지의 흡수와 전달을 위한 수학적으로 모델링과 생물학적인 신체조직의 온도 필드 분포의 해석과 평가를 통해 생체조직을 구성하는 분자들이 진동하면서 서로 마찰되어 열에너지로 전환되는 과정을 분석할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 모델의 기하학적 형상의 성인남자 표준모델을 토대로 인체모형을 설정하고, 계산은 유한체적법 코드를 활용하였다. 인체에 전극을 장착하여 외부에서 유도되는 자기장을 모사한 쥴열이 공급되는 것으로 가정하였고 이에 대한 온도분포를 0-1,200초 동안 해석하였다. 시뮬레이션의 결과, 전달된 에너지는 전극의 가장자리로부터 전극의 안쪽으로, 피부 표면으로부터 피하층으로 점진적으로 침투되어 폐종양세포에 전달되어 종양이 열괴사하는 과정을 확인할 수 있었다.