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종분포모형을 이용한 참매의 서식지 예측 -충청북도를 대상으로- (Predicting the Goshawk's habitat area using Species Distribution Modeling: Case Study area Chungcheongbuk-do, South Korea)

  • 조해진;김달호;신만석;강태한;이명우
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.333-343
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    • 2015
  • 본 연구는 국내에서 아직 미흡한 조류 번식지 예측 모형을 이용해 참매의 서식지 예측 및 대체번식지로서 이용 가능한 지역을 선정하고, 향후 참매 번식 가능지역을 대상으로 보호관리 지역을 확대할 수 있는 근거를 제시하기 위한 방안이다. 참매의 번식지는 현장조사에서 확인된 둥지(N=10)를 이용하였으며, 출현지점은 제3차자연환경조사를 통해 확인된 참매출현지점(N=23)을 활용해 분석하였다. 모형변수로는 지형인자 4가지, 자연환경인자(식생) 3가지, 거리인자 7가지, 기후변수 9가지를 활용하였다. 활용변수 중 Random sampling을 통해 확보된 비출현 좌표와 출현좌표간 비모수 검증을 통해 최종 환경변수를 선정하였다. 유의성 검증을 통해 선택된 변수는 번식지 대상 10가지, 출현지점 대상 7가지였으며, 이 변수를 활용해 최종 서식지 예측 모형(MaxEnt)을 구축하였다. 모델 구축결과 번식에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 혼효림 과의 거리, 입목밀도, 경급의 순이었으며, 출현지점에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 수계와의 거리, 경작지와의 거리, 경사도의 순이었다. 번식지점을 대상으로 한 모델링은 기후환경과 숲 내부에서 번식하는 참매의 특성이 반영된 것으로 판단된다. 예상서식지는 충청북도 중부 이북지역으로 예상되었으며, 그 면적은 $189.5km^2$(2.55%)였다. 충북 이남지역은 청주와 충주 등의 비교적 큰 도시가 발달되어 있는 반면 충청북도 북부지역의 경우 산림과 경작지가 고루 발달되어 있어 번식에 있어 일정한 세력권과 먹이원이 필요한 참매로서는 번식에 유리한 지역일 것으로 판단된다. 출현지점 대상으로 한 모델링은 면적이 $3,071km^2$(41.38%)으로 확인되었으며, 이는 출현지점을 대상으로 하여 단순이동 관찰 및 계절적인 변동 미고려 등의 한계가 있기 때문에 번식지점을 대상으로 한 모델링보다 광범위한 서식예상지역을 예측하였다. 결과에서 확인된 예측지점은 번식지를 대상으로 하였을 경우 정밀한 서식예측이 가능하나, 둥지의 특성상 확인되는 지점이 적고, 참매의 행동영역을 반영하지 못하는 단점이 있다. 반면 출현지점을 대상으로 하였을 경우 더 광범위한 지점에 대한 결과 도출이 가능하였으나, 단순 이동이나 지속적인 이용실태를 반영하지 못하기 때문에 정밀도에서는 다소 떨어진다고 할 수 있다. 다만 이러한 결과들을 통해 참매의 서식지를 예측할 수 있으며, 특히 정밀한 번식지역의 예측자료는 환경영향평가나 개발계획 수립시 서식지 모형 결과를 도입하여 반영할 필요성이 있다.

삼성서울병원 방사선종양학과 종양등록 정보의 타당도 평가 (Evaluation of Tumor Registry Validity in Samsung Medical Center Radiation Oncology Department)

  • 박원;허승재;김대용;신성수;안용찬;임도훈;김선우
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제22권1호
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    • pp.33-39
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    • 2004
  • 목적 : 삼성서울병원 방사선종양학과에서는 1994년 개원 초부터 방사선치료를 받은 환자를 대상으로 자체 종양등록시스템을 운영하고 있다. 본 연구에서는 삼성서울병원 방사선종양학과 종양등록시 스템을 소개하고, 종양등록 현황을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 삼성서울병원 통합방사선관리 시스템의 한 부분이 종양등록 시스템이다 종양등록 시스템은 환자정보, 진단 정보, 치료정보로 구성되어 있으며, 모든 입력은 한 화면에서 이루어지며, 마우스만 가지고 입력이 가능하다. 2002년 7월까지 종양등록 시스템에 등록된 10,000예의 환자군에서 199명을 무작위 추출하여, 추출된 환자들의 등록된 종양정보와 실제 의무기록을 비교하여 입력이 누락되었거나 다른 정보가 등록되었는지 확인하였다. 결과 : 전체 대상 환자 199예 중 입력 오류가 발생한 경우는 15예(7.5%)에서 17건이었고, 진단정보와 치료정보에서 각각 8건, 9건이었다. 진단정보는 상병, 조직병리, AJCC 병기 및 전신수행능력이 잘못 입력된 경우였고, 치료정보중에는 병용치료 종류, 추적관찰 개시일 및 방사선치료 완결 유무 항목에서 오류가 있었다. 담당 의사별 오류를 분석하여 보았는데, 중복 점검이 시행된 경우에 모류는 3.7%에 불과하였지만 중복 점검이 되지 못한 경우는 15.6%의 오류가 있었다. 결론 : 종양등록 시스템을 이용하여 개별 항목별로는 모두 2% 이내의 오류에 불과하였다. 그러나, 정보의 질을 보다 향상시키기 위해서는 입력자의 성실성 및 종양등록에 대한 전문지식을 높이고, 주기적인 타당도 검사 및 중복점검 체계의 확립이 필요하겠다. 또한, 종합병원정보 시스템과 연계된 항목을 적극 활용할 수 있겠으나, 이를 위해서는 먼저 종합병원정보 시스템 내 종양등록 정보의 수준이 검증되어야 할 것이다.

기후변화 대응을 위한 발전소 온배수 활용 양식업 경제성 분석 (A Study on Comparative Analysis of Socio-economic Impact Assessment Methods on Climate Change and Necessity of Application for Water Management)

  • 이상신;김상문;엄기증
    • 한국재난관리표준학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.73-78
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    • 2011
  • 갈수록 심해지고 있는 전 세계적인 기후변화 문제를 해결하고 탄소배출 규제 강화에 선제적으로 대응하기 위해 정부는 2010년 '저탄소 녹색성장 기본법'을 제정하고 녹색기술과 녹색산업을 국가 신성장 동력으로 삼고 있다. 이에따라 산업시스템 전반에 걸쳐 미활용되는 폐열 사용에 대한 필요성이 부각되고 있으며, 발전소를 비롯한 대규모 산업단지에서 발생하는 폐열 및 온배수를 활용하여 열대작물재배, 넙치 등 농어업분야 재활용에 대한 연구와 적용이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 발전소 온배수 형태로 버려지는 폐열을 활용한 국내외 활용사례를 살펴보고 강원도 영월 LNG복합발전소의 온배수를 활용한 철갑상어 양식에 대한 경제성 평가를 실시하였다. 경제성 분석에서는 투자 리스크와 재정부담을 최소화하기 위해서 규모를 작게 시작해서 점진적으로 확대하는 3단계에 걸친 시범사업계획의 경제성을 분석하였다. 사업운영기간은 10년(2012~2021)으로 가정하고 현지조사로 확보한 기초통계량에 근거하여 단계별 외부 차입금 규모를 80%와 40%로 구분함으로써, 차입금 규모에 따른 운영 기간 내(10년) NPV(순 현재가) 및 경제성(B/C)을 추정하였다. 분석결과 외부차입금이 총 투자금액의 80%를 차지하는 경우에는 B/C가 1.79인데 반해 차입규모가 40%인 경우에는 1.81로 향상되는 것으로 추정되어 외부차입금 규모를 축소하는 것이 보다 큰 경제성을 확보하는데 중요한 요인이 됨을 알 수 있다. 본 연구결과로 발전소 폐열을 활용한 철갑상어 양식의 경제성 확보가 가능한 것으로 나타남에 따라 이를 통한 고부가가치 지역발전 사업 아이템 도출이 가능할 것이며, 더불어 지자체의 기후변화대응 역량강화에도 크게 기여할 것으로 사료된다.

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소아 및 청소년에 있어서 림프절 종대에 대한 미세침 흡인 세포검사법 (Fine needle aspiration cytology of enlarged lymph nodes in children and adolescents)

  • 이승민;오윤정;전용훈;홍영진;손병관;김순기;한지영;주영채
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권2호
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    • pp.167-172
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    • 2006
  • 목 적 : 전신의 림프절 종대는 소아 및 청소년에서 흔히 볼 수 있는 증상이지만 연령, 위치 및 특성 등에 따라 원인 질환이 다양하기 때문에 임상 소견에 의해 진단되지 않을 경우 대개 조직검사에 의해 확진된다. 저자들은 소아 및 청소년에 있어서 미세침 흡인 세포검사의 결과를 분석하여 원인 질환과 임상 양상, 치료 결과를 알아보고자 하였다. 방 법 : 1999년 8월부터 2004년 8월까지 20세 이하의 인하대학교병원 외래 및 입원 환자들 중에서 미세침 흡인 세포검사를 시행한 413례를 대상으로 후향적으로 분석하였다. 방법은 연령 및 성별, 부위별 분포, 원인 질환에 따른 분류를 하였고, 조직검사 결과와 치료에 대한 반응 등을 조사하였다. 결 과 : 연령별 분포는 전 연령에 호발하나, 16세에서 20세 사이에 148례로 가장 많아 35.8%를 차지하였다. 남녀 비율은 1 : 1.15(192 : 221)로 여자에서 많았다. 발생 부위는 경부가 310례(75.0%)로 가장 많았다. 원인 질환으로는 비특이적 림프절염이 227례(54.9%)로 가장 많았고, 양성종양 18례(14.2%), 갑상선 질환 26례(6.2%)이었다. 악성종양은 총 18례로 전체의 4.3%를 나타냈고, 선천성 질환은 10례로 2.4%를 차지하였다. 결핵성 림프절염으로 진단된 경우는 22례(5.3%)로 민감도 83.3%를 보였고, 과거에 비하여 여전히 높은 결핵성 림프절염의 빈도를 보였다. 말초 혈액검사는 비특이적으로 나타나 진단에 큰 도움이 되지는 않았다. 치료를 받은 례는 41.0%로 항생제 투여가 15.2%로 가장 많았으나 59.0%인 244례는 특별한 치료 없이 호전되었다. 결 론 : 소아 및 청소년에서 대부분의 경우 림프절 종대의 원인이 별다른 치료가 필요없는 비특이적 림프절염에 의한 것이었다. 임상 소견과 연관하여 적극적으로 미세침 흡인 세포검사를 시행함으로써, 합병증이 야기되는 불필요한 절개 생검을 피하고, 경제적이며 간편하고 안전하게 진단 및 치료 방침을 세우는 유용한 검사법으로 사용될 수 있을 것이다.

광릉 활엽수림에서 Community Land Model 3.5-Dynamic Global Vegetation Model의 평가 (Evaluation of Community Land Model version 3.5-Dynamic Global Vegetation Model over Deciduous Forest in Gwangneung, Korea)

  • 임희정;이영희;권효정
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.95-106
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    • 2010
  • 본 연구에서는 광릉의 활엽수림에서 관측된 생태자료들을 이용하여 CLM3.5-DGVM(Community Land Model 3.5-Dynamic Global Vegetation Model)의 탄소교환과정에 대한 모의능력을 평가하고 탄소수지를 계산하였다. 또한 식생 종의 구성과 식물계절학, 그리고 기후 변동성이 탄소수지에 미치는 영향을 조사하기 위하여 민감도 실험을 수행하였다. 모델의 식물계절학은 잎의 출현과 낙하의 시기를 잘 모의하지 못하였으며, 특히 낙엽은 관측보다 한달 이상 지연되어 생장기간을 과대모의 하였다. 모의된 최대 엽면적지수(leaf alea index, LAI)는 5.8이며 관측값(4.5)에 비해 과대모의 되었다. 과대 모의된 LAI는 광합성량과 잎의 자가영양호홉의 과대모의를 야기하였으며, 이를 통해 연간 총 일차 생산량(gross primary producing, GPP)과 생태 호흡량(ecosystem respiration, $R_e$)의 과대모의에 기여하였다. 관측과 모델간의 LAI의 차이에도 불구하고 모의된 식생 탄소 저장항의 크기는 관측 보고된 값과 유사하였다. 모델의 식물계절학함수를 사용하는 대신 관측된 PAI로부터 유도된 식물계절학을 사용하면 생육 기간이 감소함에 따라 GPP와 $R_e$의 과대 모의는 완화되었다. 하지만 관측 보고된 값과 비교할 때 여전히 큰 값을 보였다. 모의된 탄소수지는 식생 종의 구성에는 유의한 민감도를 가지지 않았다. 모델입력자료에 기후변동성의 고려 유무에 따른 평형상태의 탄소저장량의 차이는 10%이하로 낮았으며 기후변동성이 평형상태의 탄소저 장량에 미치는 영향은 유의할 수준이 아니라고 사료된다. 모델에서 모의된 GPP와 $R_e$의 1994년부터 2003년간의 연간 변동성은 연 평균 대기온도와 일사량에 의존하였다. 모델의 다른 문제점들에 관해서도 본문에서 논의되었다.

전산화 단층촬영으로 평가한 교근에 대한 보툴리눔 A형 독소주사와 교합안정장치의 효과 (Effect of Botulinum Toxin type A and Occlusal Splint on Masseter Muscle Evaluated with Computed Tomographic Measurement)

  • 장희영;강승철;김성택;김종열;최종훈
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권2호
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    • pp.247-255
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 교근에 보툴리눔 A형 독소주사량에 따른 교근위축 효과의 차이와, 교합안정장치의 동반치료시 교근위축의 증감의 관련성이 있는지, 부가적으로 주사부위로부터 어느정도 부위까지 근육위축의 효과가 나타날 수 있는지 전산화 단층촬영을 이용하여 평가하는데 있다. 자원자 32명을 8명씩 25 U, 25 U와 교합안정장치 장착, 35 U, 35 U와 교합안정장치 장착 군으로 나누어 보툴리눔 A형 독소주사량 차이와 교합안정장치 동반시의 교근위축효과 차이를 전산화 단층촬영을 이용하여 1, 2, 3 position의 3부위에서 측정, 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 25 U 군에서 3 position 우측 두께감소, 25 U와 교합안정장치 군에서 3 position 우측 두께감소, 35 U 군에서 3 position 우측 두께감소와 좌측 면적감소를 제외하고 모든 부위에서 근육위축효과가 나타났으며 35 U와 교합안정장치 군에서는 모든 부위에서 근육위축효과가 유의성 있게 나타났다. (P < 0.05) 2. 보툴리눔 독소주사량 차이(25 U와 35 U)에 따른 근육 두께와 면적의 감소효과 차이는 나타나지 않았다. (P > 0.05) 3. 교합안정장치를 장착했을 때 근육두께 감소효과가 증가하는 것으로 나타났다. (P <0.05) 이상의 결과를 종합해 볼 때 교근비대 치료에 있어서, 보툴리눔 독소주사 이용시 교합안정장치의 동반치료가 보다 높은 근육위축 효과를 보이기에 이를 임상적으로 적용할 가치가 높다고 사료된다.

위 절제술 후 발생한 위 폴립의 임상 병리학적 특징 (Clinicopathologic Evaluation of Gastric Polyps Remainding in the Stomach after a Gastrectomy)

  • 윤기영;조성진;김정훈;김영식;이상호
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제5권3호
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    • pp.169-173
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    • 2005
  • 목적: 위폴립은 위장에 발생하는 흔한 양성 신생물로서, 증식폴립과 샘종폴립으로 크게 나눈다. 대개의 위폴립은 증식폴립이며 아직 정확한 병인은 밝혀져 있지 않다. 샘종폴립의 경우 보통 장화생 현상을 동반한 미성숙 상피세포로 변화할 수 있어, 악성 변화를 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 샘종폴립에 비해 증식폴립에서는 악성으로 잘 이행하지 않는다고 하는, 지금까지 알려진 위폴립의 지식을 바탕으로 하여 저자들은 위절제술 후 생긴 위 폴립 병변의 특성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1995년 1월부터 2004년 1월까지 위암으로 위절제술을 받은 환자 중 6개월 또는 1년을 단위로 하여 내시경 경과관찰을 한 환자의 잔위에서 생긴 위 폴립을 병리조직 학적 분류와 빈도, 내시경적 크기와 Yamada형 소견, 수술 방법에 따른 차이를 보이는지를 비교 관찰하였다. 결과: 전체 대상 환자는 138명, 정상 위에서 발생한 폴립은 115예, 위절제술 후에 발생한 폴립은 23예였다. 정상 위에서의 폴립의 발생 부위를 보면 전정부에서의 발생이 가장 많았으나, 위절제술 후에는 수술 후 문합부위에서 가장 높은 빈도를 보였다. 정상 위에서의 폴립의 조직학적 분류는 증식폴립 86예(75%), 샘종폴립 24예(21%), 염증폴립 4예(3%), 장피 화생 1예(0.8%)의 발생빈도를 보였다. 위절제술 후의 폴립의 조직학적 분류는 위십이지장 문합술 후 증식폴립 3예(18%), 샘종폴립 1예(6%), 염증폴립 13예(76%)였고 위공장 문합술 후 증식폴립 3예(50%), 샘종폴립 1예(17%), 염증폴립 2예(23%)였다. 위절제 수술 후 폴립의 크기는 정상 위의 폴립의 크기보다 작은 양상을 보였다. 정상 위에서 폴립의 Yamada 형태의 분류는 위절제 수술 후에는 I, IV형이 정상 위의 폴립에 비하여 적은 빈도로 생기는 양상을 보였다. 결론: 위절제 수술 후의 폴립은 수술 문합부에서의 발생빈도가 높았고, 주로 염증폴립 이 대부분을 차지하였으며, 자주 내시경 관찰을 하는 이유로 정상 위에서 보다 일찍 발견되어 크기는 작았으며, 육안적으로 폴립의 Yamada 형태의 분류는 II, III의 형태를 띠고 있었다.

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소규모 매립지에 대한 메탄발생속도상수(k) 산출 및 온실가스 발생량 평가 (Evaluation of Methane Generation Rate Constant(k) by Estimating Greenhouse Gas Emission in Small Scale Landfill)

  • 이원재;강병욱;조병렬;이상우;연익준
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.5-11
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    • 2014
  • 본 연구에서는 현재 사용 중인 2곳(H, Y 매립지)의 소규모 매립장에 대한 매립지 특성 자료수집과 현장측정을 통한 LFG 배출량 산정을 수행하였으며, 이를 이용하여 이들 매립지에 적합한 2006 IPCC FOD 방법 적용 시 입력변수로 사용되는 메탄발생속도상수(k)를 산출하여 보았다. 또한 이 결과를 default 값을 적용한 2006 IPCC GL의 FOD 방법에 의한 메탄 배출량 산정결과와 비교함으로써 특정매립지에 대한 동일한 k값 적용의 타당성을 평가해 보았다. 매립지의 폐기물 조성 data를 이용한 DOC 산정 결과, 매립되어지는 폐기물의 물리적 조성 차이로 인하여 H 매립지(1997~2011)는 13.16 %~23.79 % ($16.52{\pm}3.84%$)로 나타났으며, Y 매립지(1994~2011)는 7.24 %~34.67 % ($14.56{\pm}7.30%$)의 값을 보여 IPCC 가이드라인에서 제시한 Bulk waste 타입의 기본값인 18.0 %와 비교할 때 H 매립지보다 Y 매립지가 큰 차이를 보였다. 2006 IPCC GL에 제시된 FOD방법의 메탄 배출량 산정식을 이용한 k값 산정 결과, H 매립지의 산정된 평균 k값은 $0.0413yr^{-1}$, Y 매립지의 산정된 평균 k값은 $0.0117yr^{-1}$로 나타나 IPCC 가이드라인에 제시된 기본값인 $0.09yr^{-1}$에 비하여 상대적으로 낮은 값을 보였다. 따라서 2006 IPCC 가이드라인의 defaults value(k=0.09) 값에 의한 온실가스 배출량 산정결과는 현장측정을 통해 산정된 k값에 의한 추정값에 비하여 과대평가될 수 있어 매립지에서 발생하는 정확한 온실가스 배출량 예측을 위해서는 각각의 매립지별 현장측정을 통한 고유의 k값 결정을 통한 산정이 진행되어야 할 것으로 판단된다.

외부 방사선 치료 조사후 재발한 기관지내 악성종양에서 고선량율 근접조사치료(High Dose Rate Brachytherapy)의 효과 (The Effects of High Dose Rate Brachytherapy in Recurrent Obstructive Bronchogenic Cancer after External Irradiation Therapy)

  • 조재연;인광호;서정경;강세용;심재정;강경호;김광택;김철용;유세화
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권1호
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    • pp.68-76
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    • 1998
  • 연구배경: 비소세포성 폐암이 수술이 불가능한 국소 병변일 경우 외부 방사선 치료를 받거나 항암치료와 병행하기도 한다. 그러나 방사선치료후 재발한 경우 특히 재발 부위가 통일한 경우는 외부방사선 치료를 다시 받을 수 없다. 이런 환자의 경우 재발로 인한 증상이 있을 경우 외부 방사선 조사 여부와 상관없이 기관지내 고선량율 근접치료는 치료의 대안이 될수 있다. 본연구에서는 치료후 기관지내로 재발한 비소세포성 폐암 환자 26명을 대상으로 기관지내 고선량율 근접조사치료를 시행하여 효과를 보았다. 연구방법: 대상환자는 비소세포성 폐암으로 치료후 재발한 26명이고 기관지 내시경율 통해 방사선 투시하에 카테타를 삽입하여 종양부위에 설치하고 $^{192}Ir$ HDR 후부하 기구(Remote afterloading unit : Gammamed, Germany)를 연결하였다. 컴퓨터로 정확한 조사위치를 정하고 깊이 10mm로 설정하고 조사량은 500cGY로 매주 간격으로 3회 시행하였다. 조사시간은 10~15분 정도 였다. 치료 효과를 판정하기 위하여 기관지 내시경하 폐색정도, 치료전과 치료후 4주에 단순 흉부 X-선 촬영, 증상과 징후의 접수에 따른 비교, Karnofsky performance scale (KPS)을 비교하였다. 결 과: 치료후 기관지 폐색은 26명중 11명(42%)에서 호전되었고 13명(50%)에서 변화없었으며, 2명(8%)에서 악화되었다. 흉부 X-선상 기관지 폐색으로 인한 무기폐는 환자 15명에서 관찰되었고 이들중 5명(33%)에서 호전되었고, 1명(7%)에서 오히려 악화되었으며 9명(60%)에서 변화없었다. 환자들이 주로 호소하는 증상은 객혈, 호흡곤란, 기침이었으며 객혈은 10명중 5명(50%)에서 증상호전을 보였고, 4명(40%)에서 변화없었으며, 1명(10%)에서 악화되었다. 호흡곤란은 치료후 8명중 5명(62%)에서 호전되었고, 2(25%)명에서 변화없었으며, 1명(13%)에서 악화되었다. 18명의 환자가 호소하던 기침은 치료후 10명(56%)에서 호전되었으며, 7명(38%)에서 변화없었고 1명(6%)에서 악화되었다. 전체적인 수행능력을 알아보는 Karnofsky performance scale은 치료전 평균 76.4점에서 77.6점으로 상승하였다. 결 론: 기관지내 고선량율 근접 조사치료는 기관지내로 재발한 폐암 환자의 증상을 완화시키고 합병증도 적고, 환자들도 외래에서 짧은 시간에 치료 받을 수 있어 효과적이다.

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백서 설신경 압박손상모델에서 신경성장인자 유전자 주입이 신경재생에 미치는 영향 (EFFECT OF NERVE GROWTH FACTOR GENE INJECTION ON THE NERVE REGENERATION IN RAT LINGUAL NERVE CRUSH-INJURY MODEL)

  • 고은봉;정헌종;안강민;김성민;김윤희;장정원;이종호
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제28권5호
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    • pp.375-395
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    • 2006
  • Purpose: Lingual nerve (LN) damage may be caused by either tumor resection or injury such as wisdom tooth extraction, Although autologous nerve graft is sometimes used to repair the damaged nerve, it has the disadvantage of necessity of another operation for nerve harvesting. Moreover, the results of nerve grafting is not satisfactory. The nerve growth factor (NGF) is well-known to play a critical role in peripheral nerve regeneration and its local delivery to the injured nerve has been continuously tried to enhance nerve regeneration. However, its application has limitations like repeated administration due to short half life of 30 minutes and an in vivo delivery model must allow for direct and local delivery. The aim of this study was to construct a well-functioning $rhNGF-{\beta}$ adenovirus for the ultimate development of improved method to promote peripheral nerve regeneration with enhanced and extended secretion of hNGF from the injured nerve by injecting $rhNGF-{\beta}$ gene directly into crush-injured LN in rat model. Materials and Methods: $hNGF-{\beta}$ gene was prepared from fetal brain cDNA library and cloned into E1/E3 deleted adenoviral vector which contains green fluorescence protein (GFP) gene as a reporter. After large scale production and purification of $rhNGF-{\beta}$ adenovirus, transfection efficiency and its expression at various cells (primary cultured Schwann cells, HEK293 cells, Schwann cell lines, NIH3T3 and CRH cells) were evaluated by fluorescent microscopy, RT-PCR, ELISA, immunocytochemistry. Furthermore, the function of rhNGF-beta, which was secreted from various cells infected with $rhNGF-{\beta}$ adenovirus, was evaluated using neuritogenesis of PC-12 cells. For in vivo evaluation of efficacy of $rhNGF-{\beta}$ adenovirus, the LNs of 8-week old rats were exposed and crush-injured with a small hemostat for 10 seconds. After the injury, $rhNGF-{\beta}$ adenovirus($2{\mu}l,\;1.5{\times}10^{11}pfu$) or saline was administered into the crushed site in the experimental (n=24) and the control group (n=24), respectively. Sham operation of another group of rats (n=9) was performed without administration of either saline or adenovirus. The taste recovery and the change of fungiform papilla were studied at 1, 2, 3 and 4 weeks. Each of the 6 animals was tested with different solutions (0.1M NaCl, 0.1M sucrose, 0.01M QHCl, or 0.01M HCl) by two-bottle test paradigm and the number of papilla was counted using SEM picture of tongue dorsum. LN was explored at the same interval as taste study and evaluated electro-physiologically (peak voltage and nerve conduction velocity) and histomorphometrically (axon count, myelin thickness). Results: The recombinant adenovirus vector carrying $rhNGF-{\beta}$ was constructed and confirmed by restriction endonuclease analysis and DNA sequence analysis. GFP expression was observed in 90% of $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected cells compared with uninfected cells. Total mRNA isolated from $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected cells showed strong RT-PCR band, however uninfected or LacZ recombinant adenovirus infected cells did not. NGF quantification by ELISA showed a maximal release of $18865.4{\pm}310.9pg/ml$ NGF at the 4th day and stably continued till 14 days by $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected Schwann cells. PC-12 cells exposed to media with $rhNGF-{\beta}$ adenovirus infected Schwann cell revealed at the same level of neurite-extension as the commercial NGF did. $rhNGF-{\beta}$ adenovirus injected experimental groups in comparison to the control group exhibited different taste preference ratio. Salty, sweet and sour taste preference ratio were significantly different after 2 weeks from the beginning of the experiment, which were similar to the sham group, but not to the control group.