• 대한방사선치료학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.49-56
• /
• 2017

목 적: CT(computed tomography) 영상에서 Metal Artifact로 인해 왜곡된 영상을 보정하는 Iterative Metal Artifact Reduction(IMAR) Algorithm의 정확성을 평가하고 양성자 치료계획에서 IMAR Algorithm 적용의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: CT simulator를 이용하여 CIRS Phantom 내에 금속을 삽입한 것과 삽입하지 않은 영상을 각각 촬영하였다. Phantom 내의 동일한 위치에 ROI1, ROI2를 설정하여 금속이 없는 경우의 영상과 금속으로 인한 Artifact가 발생한 영상, IMAR Algorithm을 적용한 영상에서 CT Number값의 차이를 비교하였다. 또, 금속 주변에 위치한 조직등가물질의 CT Number값을 비교하였다. 척추에 임플란트 시술을 시행한 환자를 가정하여 Rando 팬텀의 척추 부위에 Titanium 봉을 삽입하여 CT 촬영을 하였다. IMAR Algorithm 적용 전과 후의 영상에서 같은 부위에 ROI 1, ROI 2를 설정하여 CT Number값을 측정하고, 각각의 영상에 동일한 양성자 치료계획을 세워 세 지점에서 양성자선의 비정(Range)의 차이를 비교하였다. 결 과: CIRS Phantom 평가에서 금속이 없는 경우의 평균 CT number값은 ROI 1에서 -6.5 HU, ROI 2에서 -10.5 HU였다. 금속이 있는 경우 Fe, Ti, W 순으로 ROI 1에서 -148.1, -45.1, -151.7 HU였으며 IMAR Algorithm을 적용 하였을 때는 -0.9, -2.0, -1.9 HU로 증가하였다. ROI 2에서는 금속이 있는 경우 171.8, 63.9, 177.0 HU였으며 IMAR Algorithm 적용 후에는 10.0, 6.7, 8.1 HU로 감소하였다. 조직등가물질의 CT Number값은 가장 멀리 위치한 폐를 제외하고 모두 원래의 CT Number값에 가깝게 보정이 되었다. Rando Phantom 평가는 금속이 없는 경우와 금속이 있는 경우, IMAR Algorithm을 적용하였을 때 평균 CT Number값은 각각 ROI 1에서 9.9, -202.8, 35.1 HU였으며 ROI 2에서 9.0, 107.1, 29 HU였다. 치료계획에서 금속이 없을 때와 양성자선의 Range의 차이는 IMAR Algorithm을 적용하였을 때 1번 지점에서 평균 0.26 cm 감소하였으며 2번 지점에서 평균 0.20 cm 감소하였다. 3번 지점에서는 평균 0.12 cm 감소하였다. 결 론: IMAR Algorithm을 적용함으로써 CT Number값은 금속이 없을 때의 원래의 값에 가깝게 보정되었다. 또, 양성자 치료계획의 Beam Profile에서 IMAR Algorithm 적용 후 비정의 차이가 0.01에서 최대 3.6 mm 줄어들었다. Artifact가 존재하지 않는 영상과 비교하여 약간의 차이는 존재하지만 양성자의 비정에 따른 선량의 급격한 변화를 고려한다면 금속이 있는 환자에게 IMAR Algorithm의 적용은 유용할 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제53권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2015

목적: 본 연구는 Tricalcium phosphate 입자를 사용한 모재분사 후 양극산화처리를 한 임플란트 표면의 특성을 분석하고, 골모유사세포의 반응을 평가하고자 하였다. 재료 및 방법: 직경 10 mm, 두께 3.0 mm 크기의 Grade IV 타이타늄 디스크를 시편으로 사용하였으며, 양극산화처리(ASD)군, 모재 분사 후 양극산화(RBM/ASD)군, 대조군(machined surface)으로 나누어 표면처리하였다. 표면처리 후 FE-SEM, 에너지분산분광기와 주사전자현미경을 사용하여 표면특성을 평가하였다. 세포의 부착을 평가하기 위해 골모유사세포를 이용해 crystal violet assay를 통해 세포부착을 평가하고, 세포 형태는 공초점 레이저 현미경을 사용하여 관찰하였다. 세포증식을 평가하기 위해 XTT 시험을, 세포분화는 역전사 중합효소연쇄반응을 사용하였으며 침착된 칼슘의 양을 측정하기 위해 Alizarin red S stain 을 이용하였다. 비교분석은 one-way ANOVA (SPSS version 18.0)로 유의수준 5%에서 검정하였다. 결과: ASD군과 RBM/ASD군에서, 분화구 모양의 표면 형상이 나타났으며, 대조군과 비교하여 산소와 인산 이온이 관찰되었다. 단위면적당 거칠기는 대조군에서 $0.08{\pm}0.04{\mu}m$, ASD군에서 $0.52{\pm}0.14{\mu}m$, RBM/ASD군에서 $1.45{\pm}0.25{\mu}m$를 보였다. 세포반응실험에서, ASD군과 RBM/ASD군이 대조군에 비해 세포의 부착정도가 높았으며 대조군이 세포증식에서 가장 높은 값을 보였다(P<.05). RT-PCR 실험에서, RBM/ASD군이 다른 군들보다 높은 ALP를 보였다(P<.05). ASD군과 비교했을 때 RBM/ASD군은 세포부착과 증식 정도에서 큰 값을 보였다(P<.05). 결론: 본 연구의 한계내에서 모재분사 후 양극산화 처리한 티타늄 표면 처리 방식이 단순 양극산화 처리한 군이나 대조군보다 골모유사세포의 반응에 효과적인 방법임을 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.44-52
• /
• 2012

연구 목적: 본 실험은 거친 표면으로 유의성 있는 줄기세포반응을 나타냈던 4 가지의 티타늄 표면 위에 rhBMP-2를 코팅했을 때 어떤 유의한 줄기세포반응(세포부착, 증식, 분화)이 나타나는지 비교 분석함으로 rhBMP-2 코팅을 위한 가장 적절한 표면을 평가하기 위해 시행되었다. 연구 재료 및 방법: 대조군인 기계절삭표면(machined surface)과 실험군인 양극산화(anodized), RBM, SLA 표면에 rhBMP-2를 코팅한 후 코팅하지 않은 표면과 같이 8가지 표면 위에 인간줄기세포를 배양하였다. 배양 후 24시간 후 SEM을 통해 줄기세포의 부착을 평가하였고 배양 3, 7, 14일후MTT와 ALP 검사를 통해 줄기세포의 증식과 분화반응을 평가하였다. 그리고 배양 7일후RT-PCR 검사를 통해 Type I collagen, osteocalcin, osteopontin의 유전자 발현의 변화를 평가하였다. 결과: SEM 평가에서 4가지 rhBMP-2 표면이 코팅하지 않은 표면에 비해 세포부착 면적이 넓고 긴밀하며 세포돌기가 더 많이 관찰되었다. 양극산화 rhBMP-2코팅표면에서 가장 두드러지게 관찰되었다. MTT 검사에서 크게 의미 있는 차이는 나타나지 않았다. ALP검사에서 양극산화 rhBMP-2코팅 표면은 대조군과 비교해서 (3, 14일) 또 RBM rhBMP-2 코팅 표면과 비교해서 (14일) 유의성 있는 ALP 활성도의 증가를 나타내었다(P<.05). RT-PCR 검사에서 osteocalcin과 osteopontin의 유전자 발현은 양극산화 rhBMP-2코팅 표면에서 높게 나타났다. 결론: 양극산화 rhBMP-2코팅표면이 줄기세포의 부착과 분화실험에서 대조군표면과 rhBMP-2를 코팅한 기계절삭표면이나 RBM 표면에 비해 유의성 있는 증가를 나타냈다(P<.05).

• 대한치과보철학회지
• /
• 제55권2호
• /
• pp.144-150
• /
• 2017

목적: 이 연구의 목적은 심미적인 임플란트 지대주의 종류와 두께에 따른 파절 강도를 측정하여 구강 내 저작압에 견디는 최소한의 두께를 평가하기 위함이다. 재료 및 방법: 대조군으로 0.5 mm 두께의 티타늄 임플란트 지대주를(Ti-0.5), 실험군으로 지르코니아 임플란트와 레진 나노 세라믹 지대주를 사용하여 각각 0.5 mm, 0.8 mm, 1.0 mm 두께로 각 그룹에 10개씩 총 70개의 시편을 제작하였다(그룹Zir-0.5, Zir-0.8, Zir-1.0, RNC-0.5, RNC-0.8, RNC-1.0). 모든 시편은 파절 실험 이전에 열순환을 시행하여 구강 내에서의 사용을 재현한 후, universal testing machine을 이용하여 각 시편의 파절 강도를 측정하여 평균값을 측정하였다. 그룹들의 평균 파절 값을 측정하였으며 이원분산분석을 이용하여 통계학적으로 분석하였다. 결과: Zir-1.0군이 가장 높은 파절 강도 $2,476.3{\pm}342.0N$를 보였으며 뒤를 이어 Zir-0.8 ($1,518{\pm}347.9N$), Ti-0.5 ($1,041.8{\pm}237.2N$), Zir-0.5 ($631.4{\pm}149.0N$), 의 순이었다. RNC 그룹의 경우에 Ti와 Zir 그룹에 비교하여 유의하게 낮은 파절 강도값을 나타내었으며(RNC-1.0 $427.5{\pm}72.1$, RNC-0.8 $297.9{\pm}41.2$), 모든 실험군에서 지대주 두께가 감소할수록 파절 강도 값도 유의하게 감소했다(P < .01). RNC-0.5 ($127.4{\pm}35.3N$) 그룹은 다른 모든 군에 비해 유의하게 낮은 값을 보였다(P < .05). 결론: 이번 실험에서 사용된 모든 두께의 지르코니아 지대주는 전치부와 구치부의 교합압을 견딜 수 있는 정도의 파절 강도를 보여주었다. 레진 나노 세라믹 지대주의 경우 0.8 mm 두께 이상에서 전치부의 교합압을 견딜 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.169-175
• /
• 2012

연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.