• 제목/요약/키워드: Response surface methods

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염류집적 농경지에서 전기비저항 탐사기법의 활용성 (Application of Electrical Resistivity Measurement to an Evaluation of Saline Soil in Cropping Field)

  • 윤성원;박삼규;전현정;한경화;강성수;김명숙;김유학
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1035-1041
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    • 2011
  • Salinity of soil under the plastic film houses in Korea is known as a significant factor to lower the crop production and to hamper the sustainable agricultural land management. In this study we propose a field monitoring technique to examine the methods applied to minimize the adverse effect of salts in soil based on the relationship between soil electrical characteristics and soil properties. Field experiments for 4 different treatments (water only, fertilizer only, DTPA only, and DTPA and fertilizer together) were conducted on soils at the plastic film house built for cultivating a cucumber plant located at Chunan-si, Chungchungnam-do in Korea. The electrical resistivity was measured by both a dipole-dipole and wenner multi-electrodes array method. After the electrical resistivity measurement we also measured the soil water content, temperature, and electrical conductivity on surface soil. The resulted image of the interpreted resistivity by the inversion technique presented a unique spatial distribution depending on the treatment, implying the effect of the different chemical components. It was also highly suspected that resistivity response changed with the nutrients level, suggesting that our proposed technique could be the effective tool for the monitoring soil water as well as nutrient during the cropping period. Especially, subsoils under DTPA treatment at 40 to 60 cm depth typically presented lower soil water accumulation comparing to subsoils under non-DTPA treatment. It is considered that DTPA resulted in increase of a root water uptake. However, our demonstrated results were mainly based on qualitative comparison. Further experiments need to be conducted to monitor temporal changes of electrical resistivity using time lapse analysis, providing that a plant root activity difference based on changes of soil water and nutrients level in time.

폴리페놀 함량과 항산화력에 따른 피땅콩 겉껍질의 최적 추출 조건 확립과 항비만 기능성 평가 (Polyphenols in peanut shells and their antioxidant activity: optimal extraction conditions and the evaluation of anti-obesity effects)

  • 감다혜;홍지우;염서희;김진우
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권1호
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    • pp.116-128
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    • 2021
  • 본 연구에서는 초음파를 이용하여 농업 부산물인 피땅콩 겉껍질의 추출 조건을 최적화하고 추출물의 항산화능과 항비만 기능성을 측정하였다. 실험설계는 CCD를 이용하였고 독립 변수인 추출 시간, 추출 온도, 에탄올 농도에 따라 TPC, TFC와 RSA를 종속 변수로 설정하여 이들의 값을 최대로 하는 공통 조건을 예측하였다. 각각의 모델식의 R2값은 0.85 이상으로 적합하였으며, 추출 조건으로 추출 온도와 에탄올 농도가 TPC 및 TFC에 유의적인 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 반면 RSA는 에탄올 농도에 영향을 많이 받는데, 에탄올 농도가 높을수록 RSA가 높아지다가 최고점을 보인 후 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 최적 추출 조건인 추출 시간 35.8분, 추출 온도 82.7℃와 에탄올 96.0%에서 제조한 추출물의 TPC, TFC와 RSA의 실측치는 예측치와 유사한 값을 나타내어 회귀 방정식이 신뢰할 수 있음을 확인하였다. 추출물의 항비만 기능성 평가를 위한 GIA와 LIA 실험 결과는 각각 86.4%와 78.5%로 열수 추출물보다 높게 나타나 초음파 추출에 의한 생리활성 물질 추출이 효과적임을 알 수 있었다. 이로써 농업 부산물인 피땅콩 겉껍질로부터 고부가가치 생리활성 물질 생산 가능성을 확인하였고 식품, 화장품 및 의약품용 항산화와 항비만 기능성 소재 생산에 있어 원료 공급비용 절감과 효율적인 추출 공정 확보로 산업 전반에서 가격 경쟁력 확보와 환경문제 해결에 기여할 것으로 사료된다.

Germination and Seedling Growth Response of Sprouts and Leafy Vegetables after Applying Oxygen Nanobubble Water

  • Lee, Seo Youn;Jung, Seo Hee;Cho, Ah Ram;Shim, Myung Syun;Chung, You Kyung;Kim, Yoon Jin
    • 인간식물환경학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.609-617
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    • 2021
  • Background and objective: The nanobubbles remain stable in water, and it increased dissolved oxygen (DO) in the water that promotes the seed germination and the plant growth. We evaluated the seed germination and growth of sprouts (radish, wheat, and barley) and leafy vegetables (red mustard and pak choi) when irrigated with various DO of nanobubble water (NB). Methods: The oxygen NB was generated by surface friction and treated in 4 levels: NB 0% (control, DO 9.21 mg·L-1), NB 20% (DO 15.40 mg·L-1), NB 33% (DO 20.93 mg·L-1), and NB 100% (DO 39.29 mg·L-1). Results: The root length of radish and wheat increased more in NB 33% than the control plot. The fresh weight increased in NB 33% compared to the control plot in radish and wheat, and both fresh and dry weight increased more in NB 20%, NB 33%, and NB 100% than the control plot of barley. The leaf length and width of red mustard decreased more in NB 33% and NB 100% than the control plot and NB 20%, which indicated the leaf compactness. The fresh and dry weight of shoot and root increased more in NB 100% than the control plot in red mustard. In pak choi, the shoot fresh weight increased more in NB 100% than the control plot. In leafy vegetables, the germination rate of red mustard in NB 100% was higher than the control plot, however, it was not significantly different between oxygen NB plots in sprout vegetables. Conclusion: The results showed that the root growth and biomass increased after applying NB 33% in sprout vegetables. The leaf growth properties as the number of leaves and leaf size were not significantly different or decreased in NB treatments compared to control plots, but NB 100% (DO 39.29 mg·L-1) effectively increased the root growth and plant biomass in leafy vegetables.

매설관과 지반의 상호작용을 고려한 보-스프링 모델과 연속체 모델의 수치해석적 비교 연구 (Numerical Analysis for Comparing Beam-spring and Continuum Model for Buried Pipes Considering Soil-pipe Interaction)

  • 양정훈;신영진;최항석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권9호
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    • pp.15-24
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    • 2023
  • 지중 매설관 거동은 주변 지반의 비선형성과 복합거동 특성의 영향을 직접적으로 받게 되나, 실무에서는 지반의 복잡한 거동 특성을 단순화한 보-스프링 모델이 현재까지도 널리 활용되고 있다. 따라서, 연구 분야에서는 지반의 비선형 특성과 복합거동 특성을 반영하기 위한 연속체해석 방법을 활용하려는 다양한 연구들이 진행되어 왔고, 본 논문에서도 기존에 연구된 다양한 연속체 해석기법을 활용하여 수치해석을 수행하고, 변위-반력 결과 및 지반파괴 형상을 기존 실대형시험 결과와 비교·검토하였다. 지반과 매설관의 상호작용을 적용한 접촉면 특성을 적용한 경우, 실대형시험에 근접한 반력 결과를 도출할 수 있음을 확인하였으며, 실대형 시험과 유사한 파괴 형상도 확인하였다. 지반과 매설관의 상호작용을 무시한 매설관과 지반 절점 공유 방법의 경우, 과도한 반력 값을 도출하고, 파괴양상도 상이하였다. 또한, 대변형 해석에서 수렴성이 좋은 동적해석 explicit 방법, ALE 방법, CEL 방법을 각각 적용한 결과, 정적해석과 유사한 변위-반력 관계 및 파괴 형상이 확인되어, 향후 지반분야 대변형 해석에서 동적해석법도 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단하였다.

Comparison of Kinematics and Myoelectrical Activity during Deadlift, with and without Variable Banded Resistance, in Healthy, Trained Athletes

  • Everett B. Lohman;Mansoor Alameri;Fulden Cakir;Chih Chieh Chia;Maxine Shih;Owee Mulay;Kezia Marceline;Simran Jaisinghani;Gurinder Bains;Michael DeLeon;Noha Daher
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제13권1호
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    • pp.53-70
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    • 2024
  • Background: The conventional deadlift is a popular exercise for enhancing trunk, core, and lower extremity strength. However, its use in sports medicine is constrained by concerns of lumbar injuries, despite evidence supporting its safety and rehabilitative benefits. To optimize muscle activation using resistive bands in variable resistance therapy, we explored their feasibility in the deadlift. Design: Comparative experimental design Methods: Surface electromyography recorded muscle activity in the trunk and lower extremities during lifting, with normalization to the isometric Floor Lift using Maximal Voluntary Contraction. Kinematics were measured using inclinometer sensors to track hip and trunk sagittal plane angles. To prevent fatigue, each subject only used one of the three pairs of bands employed in the study. Results: Our study involved 45 healthy subjects (mean age: 30.4 ± 6.3 years) with similar baseline characteristics, except for years of lifting and strength-to-years-of-lifting ratio. Various resistance band groups exhibited significantly higher muscle activity than conventional deadlifts during different phases. The minimal resistance band group had notably higher muscle activity in the trunk, core, and lower extremity muscles, particularly in the end phase. The moderate resistance band group showed increased muscle activity in the mid-and end-phases. The maximum resistance band group demonstrated greater muscle activity in specific muscles during the early phase and overall higher activity in all trunk and lower extremity muscles in the mid and end phases of the deadlift (p<0.05). Conclusion: Our findings provide valuable insights into muscle activation with various resistance bands during deadlift exercise in clinical and gym settings. There appears to be a dose-response relationship between increased resistance bandwidth, external load, myoelectric activation, and range.

결핵 환자에서 면역학적 지표로서의 sIL-2R, IFN-$\gamma$, Neopterin에 관한 연구 (Soluble IL-2R, IFN-$\gamma$ and Neopterin as Immunologic Markers in Patients with Tuberculosis)

  • 류연주;유금혜;김수현;이종수;천선희;서주영
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제53권3호
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    • pp.294-308
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    • 2002
  • 연구배경 :결핵은 세포 매개성 면역반응이 병태생리에 중요한 역할을 하는 감염성 질환이다. 결핵균 항원으로 T 림프구가 활성화되면 여러 종류의 cytokine을 분비하며 T 림프구의 분화와 증식, 대식세포의 활성화를 촉진한다. 본 연구에서는 결핵의 중증도, 숙주의 면역상태 및 예후를 반영하는 지표로서 활성화된 T 림프구에서 만들어지는 IL-2의 수용성 수용체인 sIL-2R와 IFN-$\gamma$를 측정하였고 활성화된 대식세포에서 분비되는 neopterin을 측정하여 임상적 유용성을 판정하고자 하였다. 대상 및 방법 :활동성 폐결핵 환자 39명, 결핵성 림프절염 환자 6명의 치료전과 정상 대조군 10명에서 혈청 sIL-2R, neopterin, IFN-$\gamma$를 측정하였고, 결핵성 흉막염 환자 22명에서 치료전 혈청과 흉막액에서 각각 sIL-2R, ADA, neopterin을 측정하였다. 폐결핵 환자 39명을 ATS guidelines에 따라 중증도를 분류하였고, 사망한 1명과 결핵요양소로 전원된 2명을 제외한 36명에서 초치료 2개월 후 혈청 sIL-2R, neopterin과 IFN-$\gamma$를 측정하였다. 결 과 : 1) sIL-2R과 IFN-$\gamma$는 결핵환자에서 대조군에 비하여 증가된 경향을 보였다(p>0.05). Neopterin은 대조군 $4949{\pm}1242.l$ pg/ml, 폐결핵 $29.67{\pm}2132.8$ pg/ml, 결핵성 림프절엽 $3013{\pm}1877.3$ pg/ml, 결핵성 흉막염이 $2035{\pm}1216.4$ pg/ml로 결핵환자에서 대조군에 비하여 감소되는 경향을 보였으며, 폐결핵군과 결핵성 흉막염군에서는 통계적으로 유의하게 감소되어 있었다(p<0.05). 2) 폐결핵의 중증도가 심할수록 sIL-2R와 IFN-$\gamma$는 증가하였고, neopterin은 감소하였다(p<0.01). 3) 폐결핵 환자 36명에서 치료 후 측정한 sIL-2R는 $1071{\pm}l139.4$ U/ml에서 $1023{\pm}1920.9$ U/ml로(p>0.05), IFN-$\gamma$$41{\pm}52.8$ pg/ml에서 $22{\pm}23.9$ pg/ml로 각각 감소하였고 (p<0.05), neopterin은 $3158{\pm}2272.6$ pg/ml에서 $3737{\pm}2307.5$ pg/ml로 증가하였다(p>0.05). 이러한 결과는 경증군과 중등증군에 비해 중증군에서 현저한 변화를 보였고 임상적 경과와 상관성을 보였다. 4) 결핵성 흉막염 환자 22명에서 sIL-2R와 ADA는 혈청에 비하여 흉막액에서 유의하게 높은 값을 보였으나(p<0.01), neopterin은 차이가 없었다(p>0.05). 결 론 : 이상의 결과를 바탕으로 특히 중증군에서 치료 후에 sIL-2R, IFN-$\gamma$와 neopterin을 추적 관찰하면 숙주의 면역반응상태, 임상적 중증도 및 치료 반응성을 예측하는데 도움이 될 것으로 생각된다. 또한 결핵성 흉막염 환자에서는 국소적인 변역반웅의 활성화로 흉막액내의 면역학적 지표의 측정이 혈청 검사보다 특이적이며, 흉막액의 sIL-2R의 측정이 결핵성 흉막염의 진단에 유용할 것으로 생각된다.

결핵환자에서 IFN-${\gamma}$ 수용체의 기능적 및 유전적 이상에 관한 연구 (The Functional and Genetic Defects of IFN-${\gamma}$ Receptor in the Patients with Tuberculosis)

  • 박계영;황유진;임영희;안창혁;박정웅;정성환
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권5호
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    • pp.497-505
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    • 2002
  • 연구배경 : 결핵의 방어면역에서 IFN-${\gamma}$는 매우 중요한 역할을 한다. IFN-${\gamma}$ 수용체의 완전결손이 있는 환자는 Mycobacterium 감염에 감수성이 높아서 매우 치명 적이다. 매우 드문 일부 Mycobacterium 감염에서 IFN-${\gamma}$ 수용체의 완전결손 외에 여러 종류의 부분결손들과 STAT1의 돌연변이들이 알려져 있다. 특히, IFN-${\gamma}$ 수용체의 부분결손이 있는 환자들의 경우 병리학적 소견파 임상적 경과가 일반적 결핵과 유사한 소견을 보이는 것으로 알려져 있다. 방 법 : 임상적 결핵환자에서 IFN-${\gamma}$ 수용체의 기능을 평가하여 대조군과 비교하였다. IFN-${\gamma}$ 수용체의 이상이 있을 가능성이 가장 높은 파종성 결핵환자의 DNA에서 앞서 발표된 증례들에서 확인된 IFN-${\gamma}$ 수용제와 STAT1의 유전적 이상을 확인하였다. 결 과 : 말초혈액 단핵구를 recombinant IFN-${\gamma}$ (100, 1000IU/ml)로 자극하였을 때 대조군과 환자군에 모두 HLA-DR과 CD64의 발현이 증가하였으나, 두 군간의 차이는 없었다. 대조군과 환자군에서 모두 LPS자극하였을 때 TNF-${\alpha}$의 생산이 증가하였으며 IFN-${\gamma}$로 전처치 후에 다시 LPS로 자극하였을 때 TNF-${\alpha}$의 생산은 더욱 더 증가하였다. 그러나, 두 군간의 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 파종성 결핵 환자에서 기존에 알려진 IFNgR1과 STAT1의 돌연 변이를 확인하였을 때 특이한 이상소견을 발견할 수 없었다. 결 론 : 임상적 결핵에서 IFN-${\gamma}$ 수용체의 기능적 및 유전적 이상을 확인할 수 없었다. 기존의 연구에서 BCG와 NTM 감염과 관련 있는 것으로 알려진 IFN-${\gamma}$수용체의 이상 만으로는 임상적 결핵의 개체감수성을 설명할 수 없었다.

진행성 췌장암을 가진 노인환자에서 Gemcitabine 항암화학요법의 안정성과 효과 - 노인에서 Gemcitabine의 안정성 - (Safety and Efficacy of Gemcitabine Based Chemotherapy in Elderly Patients with Advanced Pancreatic Cancer - Safety of Gemcitabine in Elderly)

  • 최유이;김동욱;정재훈;이봉은;김광하;송근암
    • Journal of Digestive Cancer Research
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    • 제1권1호
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    • pp.36-42
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    • 2013
  • 배경 및 목적: Gemcitabine은 진행성 췌장암 환자의 치료에 우선적으로 사용되며, 다른 항암 약제에 비하여 상대적으로 독성이 적은 것으로 알려져 있다. 그러나 약제의 낮은 반응률과 상대적으로 높은 합병증의 발생률 때문에 많은 소화기암을 다루는 의사들은 췌장암을 가진 노인환자에서 항암치료를 꺼려하는 경항이 있다. 방법: 2007년에서 2010년 사이에 조직학적으로 췌장암을 진단받고, gemcitabine 항암요법을 시행받은 61명의 환자를 후향적으로 임상적, 검사실 및 영상학적 자료를 분석하였다. 환자는 65세 이상군 28명과 65세 미만군 38명으로 나누었다. Gemcitabine은 체표면적당 1,000 mg을 3주 동안 매주 30분에 걸쳐 투여하였고, 다른 항암제인 cisplatin, capecitabine, erlotinib 등을 병합 투여한 경우가 있었다. 결과: 환자의 평균 나이는 65세 이상군에서 71세, 65세 미만군에서 56세 였다. 진단 시 시행한 CA 19-9을 포함한 검사실검사는 두 군 간에 차이가 없었으며, gemcitabine 단독 항암요법을 시행한 경우는 65세 이상군에서 더 많았고(56.5 vs. 26.3%, p=0.029), 2차 혹은 3차 항암요법을 시행한 군은 65세 미만군에서 더 많았다(17.4 vs. 50.0%, p=0.014). 담관염이나 담관스텐트 유치는 양군에서 차이가 없었다. 결과: Gemcitabine 항암화학요법은 진행성 췌장암을 가진 노인환자에서 안전하게 사용할 수 있으며, 젊은 환자들에 견줄만한 치료 반응률과 무진행생존기간을 기대할 수 있을 것으로 예상된다.

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목화진딧물과 배추좀나방에 대한 thiamethoxam의 살충효과 및 작용특성 (Action properties and insecticidal effects of thiamethoxam to the melon aphid, Aphis gossypii, and diamondback moth, Plutella xylostella)

  • 장철;황인천;유용만;최광렬
    • 농약과학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.126-136
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    • 1998
  • 신규화합물인 thiamethoxam의 목화진딧물과 배추좀나방에 대한 살충효과를 분석하기 위하여 일반적인 생물검정 방법을 이용하여 접촉 및 섭식독성반응과 속효성, 침투이행성, 잔효성 등을 다른 약제들과 비교 검토하였다. Spray법을 이용하여 접촉독성을 조사한 결과 목화진딧물에 대한 반수치사농도($LC_{50}$)는 유기인계인 acephate 41.9 ppm, 카바메이트인 carbosulfan 5.2 ppm, 니코틴계인 imidacloprid와 thiamethoxam은 각각 1.1, 0.7 ppm을 나타냈다. 배추좀나방을 대상으로 엽침적법으로 처리했을 경우 섭식독성은 2령 유충의 경우 $LC_{50}$값이 imidacloprid 64.9 ppm, thiamethoxam 24.6 ppm, acetamiprid 15.2 ppm, 3령 유충에서는 각각 125.1, 42.7, 27.8 ppm이었고, 4령 유충에서는 각각 241.1, 44.5, 23.9 ppm으로 령기별로 약간의 차이를 보였다. 한편, 목화진딧물을 대상으로 한 약제의 속효성을 측정하는 반수치사시간 ($LT_{50}$)은 접종 후 약제살포시에 imidaclopid 26.6분, thiamethoxam 28.0분, carbosulfa 30.3분, acephate 41.7분의 순이었고, 약제살포 후 접종하였을 때에는 thiamethoxam 95.5분, imidaclopid 118.0분, carbosulfan 122.9분으로 진딧물에 직접 살포한 것이 살충시간을 단축시켰다. 또한, 잎표면으로부터 이면으로의 약효성분의 이행성을 비교한 결과 $LT_{50}$값은 thiamethoxam 162.2분, imidacloprid 168.9분, carbosulfan 564.1분이었고, 하위 잎으로부터 최상위 잎으로의 이행성에서는 carbosulfan 2.3일, thiamethoxam 2.9일, imidacloprid 3.0일, acephate 8.8일이었다. 뿌리로부터 잎으로의 이행성은 carbosulfan 0.6일, imidacloprid 1.0일, thiamethoxam 1.0일, acephate 13.8일로서 thiamethoxam의 침투이행성이 가장 빠른 것으로 나타났다. Spray법을 이용한 잔효성 시험결과 thiamethoxam과 imidaclopid는 약제처리 후 10일째에도 80%이상의 높은 살충효과를 나타내어 잔효성이 우수하였다.

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토끼 경골에서 hydroxyapatite 코팅의 면적에 따른 임프란트의 뒤틀림 제거력과 조직계측학적 분석 (Removal Torque and Histometric Evaluations of Implants with Various Area of Hydroxyapatite Coating Placed in the Rabbit Tibia)

  • 문상권;조규성;안세영;이훈;김한성;심준성;최성호
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제33권4호
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    • pp.625-641
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    • 2003
  • Background: This study presents a biomechanical and histometric comparison of bone response to implants with various area of hydroxyapatite(HA) coating. Methods: The implants were placed in the tibia of 10 rabbits weighing 2.5-3.5kg. The control group had a machined surface, the experimental group 1 had 50${\mu}m$ thick HA coated in a band form, and the experimental group 2 had 50${\mu}m$ thick HA coated on the entire surface. 8 weeks after implantation, the animals were sacrificed. Removal torque was measured and histologic preparation was also performed for histologic and histometric analysis. Bone to implant contact as well as percentage of bone area inside threads were measured. ANOVA post hoc, and t-test were used for statistical analysis with p-value p<0.05. Results: 1. The removal torques were 9.36${\pm}$5.64 Ncm, 48.40 ${\pm}$ 16.66 Ncm, and 82.37${\pm}$22.56 Ncm for the control, exp. 1, and exp. 2 group respectively. Statistically significant difference were found among all the groups(p<0.05). 2. Bone to implant contact in the cortical bone were 38.94${\pm}$10.9 %, 66.90${\pm}$14.1 %, 73.00${\pm}$19.4 %, in the marrow bone, 8.30${\pm}$5.4%, 14.59${\pm}$5.9%, 18.54${\pm}$11.8%, and in total, 22.40${\pm}$10.1%, 31,17${\pm}$7.5%, 41.41${\pm}$12.2% for the control, exp. 1, and exp. 2 group respectively . In the cortical bone, exp. 1, and exp. 2 group showed statistically significantly higher contact compared to control group. Total contact and in the marrow bone, only exp. 2 group showed statistically significantly higher contact compared to control group(p<0.05). In all the groups significantly higher contact were observed in the cortical bone compared to the marrow bone(p<0.05). 3. Percentage of bone area inside threads in the cortical bone were 55.68${\pm}$7.25%, 55.19${\pm}$13.19%, 57.04${\pm}$13.33%, in the marrow bone, 12.34${\pm}$14.61%, 17.56${\pm}$20.04%, 20.26${\pm}$12.83%, and in total, 30.30${\pm}$12.46%, 31.57 ${\pm}$15.15%, 34.25${\pm}$12.56% for the control, exp.1, and exp. 2 group respectively. There was no statistical difference among the groups. In all the groups significantly higher bone area were observed in the cortical bone compared to the marrow bone(p<0.05)