• Title/Summary/Keyword: wide dynamic range

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선형가속기 기반 뇌정위 방사선 수술기법 (Methodologic Aspect of LINAC-based Stereotactic Radiosurgery)

  • 최태진
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권3호
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    • pp.127-137
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    • 2012
  • Leksell은 뇌동정맥기형종의 중심에 280 kVp 관전압 방사선빔을 집속하는 방법으로 방사선수술법을 고안 시술한 바 있으며, 이 후 코발트-60 감마 선원 201개의 선속이 헬멧콜리메터를 지나 구의 중심에 초점을 이루게 한 감마나이프를 개발하여 표적병변에 높은 선량을 주어 비침습적으로 수술효과를 얻었다. 선형가속기는 높은 선량률과 1 mm 이내의 갠트리회전중심과 안정된 치료대회전 및 선량성능검증효과와 획기적으로 발전된 3차원선량계획 전산화에 힘입어 정밀하고 높은 정확성에 바탕을 둔 비공면궤적으로 방사선을 환부에 집속할 수 있어, 병변 주위의 정상조직에는 낮은 선량이 도달하고 병변에 높은 선량을 줄 수 있는 뇌정위방사선수술에 이용할 수 있게 되었다. 특히 Photon Knife는 환자의 체축을 이용하여 선속이 환부를 중심으로 종횡의 비공면궤적을 이루게 하여 치료선량분포에서 90%와 50% 선량폭을 2~3 mm 까지 좁힐 수 있는 기법을 보였다. 최근 선형가속기의 방사선수술은 2.5~3 mm 폭의 초박형 다엽콜리메터를 이용한 세기조절에 의한 시술이 늘어나는 경향이며, 종전의 종양의 크기에 따른 제한을 넘어 3 cm 이상의 종양에도 시행되고 있다. 뇌정위방사선수술은 선량모델을 뒷받침하는 마이크로 선량계측 및 평가와 성능보증이 필수적이며 선량분포의 경사도를 높이는 기법이 지속적으로 연구되어야 한다. 특히 초박형다엽콜리메터를 이용한 방사선수술은 다엽콜리메터 요철(Tongue and groove) 에 의해 일어나는 표적내 선량저하 부위를 평가하고 균등한 표적선량이 이루어지도록 하며, 마이크로 분해능을 가진 선량검증 방법이 앞으로 더욱 발전할 것으로 보인다.

Fully Differential CMOS 연산 증폭기 설계 (The design of Fully Differential CMOS Operational Amplifier)

  • 안인수;송석호;최태섭;임태수;사공석진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권6호
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    • pp.85-96
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    • 2000
  • Fully Differential 연산 증폭기 회로는 SCF(Switched Capacitor Filter), D/A 컴버터, A/D 컨버터, 통신 회로 등의 VLSI 설계시 외부 부하 구동에 필수적이다. 기존의 CMOS 연산 증폭기 회로는 CMOS 기술에 따른 여러 가지 단점을 갖는데 우선 큰 부하 용량에 대한 구동 능력이 양호하지 못하고, 집적도의 증가에 따른 전원 전압의 감소로 인해 입출력 전압의 동작 특성이 저하되어 전체 회로의 동특성 법위가 감소된다. 이러한 단잠들을 개선하기 위하여 출력부의 출력 스윙을 늘릴 수 있는 차동 출력 구조를 사용한 회로가 Fully Differential 연산 증폭기 회로이며, 단일 출력 구조의 연산 증폭기 보다 스윙 폭이 향상된다. Fully Differential 연산 증폭기의 구성에서 전류 미러가 그 성능을 결정하며, 따라서 큰 출력 스윙과 안정된 회로 동작을 위해서는 출력 저항이 크고, 기준 전류와의 정합이 잘 되는 전류 미러의 설계가 중요하다. 본 논문에서는 큰 출력 저항과 기준 전류와의 정합 특성이 우수한 새로운 전류 미러를 제시하였다. 출력 스윙을 키우고 전력 소모를 줄이기 위해 새로운 전류 미러를 사용하여 2단 증폭 형태의 Fully Differential 연산 증폭기를 설계하였으며, 설계한 증폭기는 레이아웃으로 구현하여 시뮬레이션 프로그램(SPICE3f)을 통하여 성능을 검증하였다.

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뉴트럴레드가 고정화된 다공성 졸-겔 필름을 이용한 고감도 광섬유 pH 센서의 특성 (High-Sensitive Fiber-Optic pH Sensor Using Neutral Red Immobilized in Porous Sol-Gel Film)

  • 전다영;유욱재;신상훈;한기택;박장연;박병기;조승현;이봉수
    • 센서학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.223-228
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    • 2012
  • In this study, a fiber-optic pH sensor based on a pH sol-gel film is fabricated. The sol-gel film is made by co-polymerizing tetramethoxysilane, trimethoxymethylsilane, ethanol and distilled water. As a pH indicator, a neutral red is immobilized in a thin porous film formed by the sol-gel process. The pH change in a sensing probe gives rise to a change in the color of the pH sol-gel film, and the absorbance of reflected light through the pH sol-gel film is also changed. By using a spectrometer, therefore, the spectra of reflected lights in the sensing probe with different pH values are measured. Also, the relationships between the pH values and the absorbance are analyzed on the basis of the color variations of the pH sol-gel films. In repeated experiments, the fiber-optic pH sensor shows that it has reversibility, a high reproducibility and a wide absorbance change in a pH range from pH 5 to 9. Also, we confirmed that the fabricated pH sol-gel film exhibits a fast response time, little or no pH indicator leaching and a dynamic range of 2.04 dB from pH 5 to 9. Based on the results of this study, a fiber-optic pH sensor can be developed for the pH monitoring in the harsh environments.

Reliable multi-hop communication for structural health monitoring

  • Nagayama, Tomonori;Moinzadeh, Parya;Mechitov, Kirill;Ushita, Mitsushi;Makihata, Noritoshi;Ieiri, Masataka;Agha, Gul;Spencer, Billie F. Jr.;Fujino, Yozo;Seo, Ju-Won
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권5_6호
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    • pp.481-504
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    • 2010
  • Wireless smart sensor networks (WSSNs) have been proposed by a number of researchers to evaluate the current condition of civil infrastructure, offering improved understanding of dynamic response through dense instrumentation. As focus moves from laboratory testing to full-scale implementation, the need for multi-hop communication to address issues associated with the large size of civil infrastructure and their limited radio power has become apparent. Multi-hop communication protocols allow sensors to cooperate to reliably deliver data between nodes outside of direct communication range. However, application specific requirements, such as high sampling rates, vast amounts of data to be collected, precise internodal synchronization, and reliable communication, are quite challenging to achieve with generic multi-hop communication protocols. This paper proposes two complementary reliable multi-hop communication solutions for monitoring of civil infrastructure. In the first approach, termed herein General Purpose Multi-hop (GPMH), the wide variety of communication patterns involved in structural health monitoring, particularly in decentralized implementations, are acknowledged to develop a flexible and adaptable any-to-any communication protocol. In the second approach, termed herein Single-Sink Multi-hop (SSMH), an efficient many-to-one protocol utilizing all available RF channels is designed to minimize the time required to collect the large amounts of data generated by dense arrays of sensor nodes. Both protocols adopt the Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) routing protocol, which provides any-to-any routing and multi-cast capability, and supports a broad range of communication patterns. The proposed implementations refine the routing metric by considering the stability of links, exclude functionality unnecessary in mostly-static WSSNs, and integrate a reliable communication layer with the AODV protocol. These customizations have resulted in robust realizations of multi-hop reliable communication that meet the demands of structural health monitoring.

쥐 척수후각세포의 유해자극 반응에 대한 칼슘이온통로 차단제의 억제작용 (Calcium Channel Blockers Suppress the Responses of Rat Dorsal Horn Cell to Nociceptive Input)

  • 강석한;김기순;신홍기
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제1권6호
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    • pp.625-637
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    • 1997
  • Calcium ions are implicated in a variety of physiological functions, including enzyme activity, membrane excitability, neurotransmitter release, and synaptic transmission, etc. Calcium antagonists have been known to be effective for the treatment of exertional angina and essential hypertension. Selective and nonselective voltage-dependent calcium channel blockers also have inhibitory action on the acute and tonic pain behaviors resulting from thermal stimulation, subcutaneous formalin injection and nerve injury. This study was undertaken to investigate the effects of iontophoretically applied $Ca^{++}$ and its antagonists on the responses of WDR (wide dynamic range) cells to sensory inputs. The responses of WDR cells to graded electrical stimulation of the afferent nerve and also to thermal stimulation of the receptive field were recorded before and after iontophoretical application of $Ca^{++}$, EGTA, $Mn^{++}$, verapamil, ${\omega}-conotoxin$ GVIA, ${\omega}-conotoxin$ MVIIC and ${\omega}-agatoxin$ IVA. Also studied were the effects of a few calcium antagonists on the C-fiber responses of WDR cells sensitized by subcutaneous injection of mustard oil (10%). Calcium ions and calcium channel antagonists ($Mn^{++}$, verapamil, ${\omega}-conotoxin$ GVIA & ${\omega}-agatoxin$ IVA) current-dependently suppressed the C-fiber responses of WDR cells without any significant effects on the A-fiber responses. But ${\omega}-conotoxin$ MVIIC did not have any inhibitory actions on the responses of WDR cell to A-fiber, C-fiber and thermal stimulation. Iontophoretically applied EGTA augmented the WDR cell responses to C-fiber and thermal stimulations while spinal application of EGTA for about $20{\sim}30\;min$ strongly inhibited the C-fiber responses. The augmenting and the inhibitory actions of EGTA were blocked by calcium ions. The WDR cell responses to thermal stimulation of the receptive field were reduced by iontophoretical application of $Ca^{++}$, verapamil, ${\omega}-agatoxin$ IVA, and ${\omega}-conotoxin$ GVIA but not by ${\omega}-conotoxin$ MVIIC. The responses of WDR cells to C-fiber stimulation were augmented after subcutaneous injection of mustard oil (10%, 0.15 ml) into the receptive field and these sensitized C-fiber responses were strongly suppressed by iontophoretically applied $Ca^{++}$, verapamil, ${\omega}-conotoxin$ GVIA and ${\omega}-agatoxin$ IVA. These experimental findings suggest that in the rat spinal cord, L-, N-, and P-type, but not Q-type, voltage-sensitive calcium channels are implicated in the calcium antagonist-induced inhibition of the normal and the sensitized responses of WDR cells to C-fiber and thermal stimulation, and that the suppressive effect of calcium and augmenting action of EGTA on WDR cell responses are due to changes in excitability of the cell.

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수종 임플랜트 시스템에서의 회전력에 관한 연구 (A STUDY ON THE TORQUE VALUES IN THE DIFFERENT IMPLANT SYSTEM)

  • 문익훈;정재헌
    • 대한치과보철학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.335-353
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    • 1995
  • The purpose of this study was to the determine the optimal torques values to tighten the retaining screw. 3-different implant system tested were as follows : Branemark implant system$(3.75mmD{\times}100mm)$, Steri-Oss implant system$(3.8mmD{\times}10mm)$. One fixtures of each implant system was mounted into the epoxy resin block and abutment/superstructure complex was constructed. Eighty dental college students(male : 40, female : 40) of Chosun University were selected and were asked to tighten the retaining screws. Abutment/superstructure complex of each implant system was tightened to the maximum torque by use of hand-held screw driver, and then torque value was measured with torque value was measured with torque driver(Tohnichi torque driver, model 20 FTD, Tohnichi MFG, Co., LTD., Tokyo, Japan). Abutment/superstructure complex of each implant system was titghtened to each torque of 10 N-cm, 20 N-cm and 30 N-cm, and then the dynamic load(vertical & diagonal load) was applied to the abutment / superstructure complex. The gap between abutment/superstrure in each implant system was measured with 3-dimensional measuring microscope(model No. 850, Germany). The results were as follow : 1. Torque values according to the individual subjects showed wide range. 2. Torque values according to sex showed statistical significant difference. Those are as follows : in case of male, $9.38{\pm}2.93$ N-cm ; incase of female, $7.80{\pm}2.25$ N-cm. 3. Torque values according t implant systems showed statistical significant difference. Those are as follows : in ase of Branemark implant system, $6.54{\pm}1.54$ N-cm : in ase of Steri-Oss implant system, $10.1{\pm}2.88$ N-cm ; in case of IMZ implant system, $9.18{\pm}2.17$ N-cm. 4. The more torque value of tightening screw was increased, the less the gap was after the vertical and diagonal loading. 5. The gap after the diagonal loading was greater than that after the vertical loading. 6. The magnitude of gap between abutment/superstructure in order of IMZ, Steri-Oss, Branemark implant system after the verical and diagonal loading. 7. The gap under the diagonal loading after applying 30 N-cm torque showed no statistical significant difference in cases of the Branemark system and the Steri-Oss implant system but it showed significant different in case of the IMZ implant system.

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Imaging Plate를 이용한 의료용 광자선의 선량측정 (Application of an imaging plate to relative dosimetry of clinical x-ray beams)

  • 임상욱;여인환;김대용;안용찬;허승재;윤병수
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제11권2호
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    • pp.117-122
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    • 2000
  • 해상도가 뛰어나며 디지털영상으로 저장하므로 공간에 제약을 받지 않으며 재사용이 가능하다는 장점으로 현재 국내 병원에서는 Imaging Plate(IP)가 필름을 대체해가고 있는 추세에 있다. 본 연구는 진단용으로 사용되는 If를 이용하여 치료영역에서 선량측정용도로의 가능성 여부를 알아보고자 하였다. 실험을 하는데 사용되었던 IP는 Fuji사의 ST-V$_{A}$라는 모델이고 가속기는 Varian 2100C의 6 MV 광자선을 사용하였다. 먼저 전리함으로 측정한 심부선량을 기준으로 If로 측정한 값과 비교를 하였다. 조사문 선량(portal dose)을 측정하기 위하여 SSD=100 cm 위치에 두께 14 cm 되는 폴리스틸렌 팬텀을 놓고 그 밑에 전자포탈영상기구(Electronic Portal Imaging Device: EPID)가 위치한 지점에서 상대적 흡수선량(Off Axis Ratio: OAR)을 측정 그리고 계산하였다. 이때 전리함, 필름(Kodak X-Omat V) 및 IP를 전자포탈영상기구와 같은 위치에 놓고 측정을 하였고 이에 더하여 EGS4 몬테칼로전산모사를 통하여 조사문 선량을 계산하였다. 심부선량(PDD)을 측정한 결과 IP는 BaFBr:Eu$^{2+}$의 인광물질로 이루어져 있기 때문에 물보다 전자밀도가 높아 산란선에 매우 민감함을 알 수 있었다. 따라서 현재 진단영역에서 사용되고있는 IP는 심부선량측정계로는 적합하지 않다. 그러나 IP는 반음영외부부분(outside penumbra)을 제외한 조사문 선량측정에 비교적 정확한 것으로 밝혀졌다 또한 IP를 치료위치 확인용으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

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개념모델 가시화 프로그램의 개발 (The Development of the Conceptual Model Visualization Program)

  • 최홍석;오카자키 아키라
    • 감성과학
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    • 제13권3호
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    • pp.573-580
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    • 2010
  • 기존의 감성평가방법은 대립하는 뜻의 단어를 중복되지 않게 선택하거나, 단계별로 제시된 수치를 선택해야 하는 등, 미리 준비된 것 중에서 골라야만 했다. 하지만, 본 연구에서는 평가대상항목에 대해 미리 준비된 수치에서 고르지 않고, 인간의 애매한 평가를 시각화하는 방법을 개발했다. 본 프로그램은, 제시된 평가항목에 대한 주관적인 느낌을 피험자가 마우스나 펜타블렛을 이용해 손으로 그려서 입력하는 방식이다. 그리는 방법이 자유롭고, 평가에 대한 애매한 표현이 가능하다. 정해진 기준이나 제한이 적고, 생각대로 그려서 표현한다. 연이어 그려진 원은 면적이 자동으로 계산됨과 동시에 각 원의 면적비율이 원 그래프로 표시된다. 그려진 원은 크기, 색, 선의 굵기, 투명도 등의 수정이 가능하고, 평가 후에는 원의 비교, 조정이 가능하도록 되어 있다. 개념모델을 손으로 그린 원으로 표현하여 시각화 하는 것으로 인사평가, 고통평가, 제품평가 등의 응용범위가 넓다. 성 마리안나 이과대학병원 간호지원센터 직원들에 의해 그 가능성을 평가 받아, 현재 간호사자신의 인사평가 툴로써의 효과를 검증 중에 있다. 이와 함께 환자의 고통의 종류와 그 레벨을 표현하는 프로그램과 KJ법을 응용하여 다이내믹한 인터페이스로 개념모델을 효과적으로 시각화할 수 있도록 개발을 진행하고 있다.

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국제분쟁지역의 유형 및 형성요인에 관한 연구 (The Study on the Patterns and Formation Factors of the International Conflicting Area)

  • 이한방
    • 한국지역지리학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.199-215
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    • 2002
  • 국제분쟁지역의 유형 및 형성요인에 대하여 정치지리학적 분석과 문화역사지리학적 원인 고찰을 중심으로 국제적 영향력과 한국에 미치는 영향이 큰 아시아와 중동지역의 분쟁지역을사례 분석하였다. 국제분쟁지역의 유형은 내분형, 혼합형, 국제형으로 구분될 수 있다. 국제분쟁의 형성요인은 탈냉전기 들어서는 1990년대에 이념의 영향이 축소되고 문명충돌이 빈발하고 있다. 세계분쟁은 3재 이상의 분쟁원인이 복합적으로 작용하고 있으나, 국제분쟁의 주요요인은 민족문제, 종교분쟁, 식민지배의 유산 및 개입, 영토분쟁 및 패권추구 등을 중심으로 형성요인을 단순화할 수 있다. 탈냉전기의 분쟁발생을 발생시기별로 식민지배 시기 냉전 전기 냉전 후기 탈냉전기로 구분하였다. 2차대전 전에 열강의 식민지였던 북아프리카와 아시아지역은 식민해방기 및 냉전기에 대립 발생이 접종되는데 비하여, 유럽과 독립 국가연합지역에서는 탈냉전기에 분쟁발생이 집중되고 있다. 본격적 무력충돌시 국제적으로 영향이 높은 지역은 전략적 요충지이거나, 자원생산국이며 중동 아시아 흑아프리카에 많이 분포한다. 지역분쟁의 실례(實例)로는 동티모르 분쟁, 스리랑카 내분, 카슈미르분쟁 등과 자원의 발견 및 영토 패권추구 분쟁의 예로서 남사군도(南沙群島) 서사군도(西沙群島) 센가쿠/조어도(釣魚島) 분쟁을 사례 연구하였다. 아시아지역분쟁은 식민지배의 분할통치 유산과 밀접하게 연결되어 있다. 국제분쟁지역 분석을 통하여 분쟁지역에 대한 이해의 폭을 넓히고, 국방외교정책 수립에 일조를 할 수 있는 방향을 모색하였다.

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피부염에 의해 유발된 척수후각세포의 Activity 변동에 관한 연구 (Modification in the Responsiveness of Cat Dorsal Horn Cells during Carrageenin-Induced Inflammation)

  • 김기순;신홍기;김진혁;이애주;강석한
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제23권1호
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    • pp.151-167
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    • 1989
  • The present study was undertaken to investigate modification in electrophysiological characteristics of cat dorsal horn cells resulting from carrageenin-induced inflammation. The followings were studied; 1) the time-course of changes in responses of the WDR (wide dynamic range) cell 1-3h after subcutaneous injection of carrageenin in its receptive field; 2) the responses of the same dorsal hern cells before and after induction of inflammation; 3) the effect of inflammation on the responsiveness of dorsal horn neurons to algogens (bradykinin & potassium); and 4) the effect of inflammation on the activity of WDR cell following administration of indomethacin and clonidine. Though responses of WDR neuron were increased dramatically during first 1h, the maximal enhancement was observed 3h after induction of inflammation especially by repetitive light tactile stimulus. Following carrageenin injection the majority of WDR neurons (10/15 units) showed enhanced responses to all the mechanical stimuli while in 3 cases responsiveness were intensified during activation by one tactile stimulus (brush or pressure). One cell was unaffected by inflammation and in another case the response was enhanced only to noxious stimulus. Five of 9 cells that could initially be driven by noxious stimulus were activated more strongly by same stimulus and even by tactile stimulus (pressure) following inflammation. In 2 cases neurons were sensitized only to noxious stimulus whereas in another 2 cells that did not show enhanced responses to noxious stimulus responses to light tactile stimulus (pressure) appeared after inflammation. Of 16 LT cells tested 6 responded to squeeze while 4 showed the characteristics of WDR cell following inflammation. No modification in responsiveness was recognized in 3 cells whereas response to only brush was enhanced in another 3 neurons. Following carrageenin injection responses of LT cell to bradykinin or $K^{+}$ were not altered whereas those of WOR neurons to bradykinin or $K^{+}$ were suppressed in 22.2% and 33.3% of cases, respectively. In two of 8 activity of HT cells were inhibited by bradykinin while in five of 8 responsiveness to $K^{+}$ were rather enhanced by inflammation. In the rest inflammation was ineffective. In inflammation-induced animal the receptive field of LT cell was not changed whereas those of WDR cell and HT cell were tremendously expanded. The enhanced responses of WDR neurons to mechanical stimuli resulted from inflammation were suppressed by intravenously injected indomethacin and clonidine suggesting that postaglandin is involved in inflammation-induced sensitization of these cells. The involvement of peripheral and central mechanisms in the modification in responsiveness of dorsal horn cells in the carrageenin-induced inflammation was discussed.

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