Real-time CT Fluoroscopy (CTF)-Guided Vertebroplasty in Osteoporotic Spine Fractures

The purpose of this study was to evaluate the clinical feasibility, benefits, and limitations of CT fluoroscopy (CTF)-guided percutaneous vertebroplasty (PVP). PVP under the guidance of CTF without additional guidance by conventional C-arm fluoroscopy was performed in a total of 29 vertebral bodies in 21 patients with vertebral compression fractures. While monitoring sectional CTF images, the needle was advanced from the skin to the target vertebra. Contrast media and polymethylmethacrylate (PMMA) were injected into the target vertebra with careful monitoring of their distribution. After the procedure, an evaluation was conducted to determine whether extraosseous leakage of PMMA occurred and whether sufficient filling of PMMA had been achieved. Needle placement into the target vertebra was easily achieved with both the transpedicular and posterolateral approaches. Injection of PMMA and venous leakage of contrast media were carefully monitored in all patients, and early detection of PMMA leaking was achieved in 5 patients. Extraosseous leakage that had not been detected during the procedure was not found upon postoperative evaluation. Pain scales were significantly decreased after the procedure, and no obvious complications occurred following the procedure. CTF-guided PVP without the combined use of C-arm fluoroscopy was feasible and showed definite benefits. We believe that, in spite of some limitations, CTF-guided PVP provides an alternative technique appropriate in certain situations

A Study on Maritime Object Detection based on Deep Learning using Collage Data Augmentation

제 4차 산업혁명 시대를 맞이하여 해양산업 전반으로 인공지능과 빅데이터, 사물인터넷과 같은 진보된 기술이 접목된 해상 물류 4.0(Shipping 4.0) 이라는 새로운 개념이 도입되었다. 해상 물류 4.0에서는 자율운항 선박과 스마트 항만의 개념이 정립되고 있으며, 이는 해상에서 인적오류로 인한 사고의 감소와 작업의 효율성 및 안전성을 위해 해상상황을 올바르게 인지하고 분석하여 자동으로 작업을 수행할 수 있는 해양 상황인식기술이 필수적이다. 최근 인공지능 기술을 기반으로 한 비전 기술을 활용하여 해상상황을 인지하고, 더불어 정보의 신뢰성을 보장하기 위해 선박 자동식별시스템과 같은 다중센서 장치들과의 정보융합을 통한 해양 상황인식기술 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 해상 상황인식을 위한 심층학습 기반의 해상 객체검출기술을 위해서 콜라주 데이터 증강기법을 제안하였다. 그리고 이중 허프변환을 이용한 고속수평선 검출기술과 선박자동식별 장치를 활용한 다중센서 융합기술을 제안하고 기술요소들에 따라 시스템을 설계, 개발 및 해상환경에 적용하여 실험을 통해 이를 검증하였다. 제안하는 콜라주 데이터 증강기법을 검증 절차에 따라 공개된 해상 객체검출 데이터 Singapore Maritime Dataset에 실험 및 검증하였을 때, 객체검출 평균 정밀도가 기존보다 약 1.43% 향상되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 한국해양대학교에서 촬영한 부산항 인근 해상환경에서 콜라주 데이터 증강기법을 실험 및 검증을 수행하였을 때, 기존보다 약 25.7% 향상됨을 알 수 있다. 고속 수평선검출기술과 다중센서 융합기술을 활용한 전체 시스템의 성능은 약 30.2% 향상되는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 제안하는 기법이 해상객체 검출의 성능을 높일 수 있고 특히, 범용적인 해상환경에서 효과적으로 성능을 발휘할 수 있음을 알 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법을 통하여 정확한 해상객체 검출이 가능하며 선박자동식별 장치와의 다중센서 정보융합 기술을 통해 유용한 정보를 함께 제공 가능함으로써 인공지능 비전 기술이 적용된 자율운항 선박 및 스마트 항만에서 효율적이고 신뢰성 있는 해상 상황인식기술을 기대한다.1. 서론 1 1.1 연구배경 및 필요성 1 1.2 연구목적 및 범위 3 2. 관련 연구 5 2.1 수평선 검출 5 2.2 해상 객체검출 7 2.2.1 심층학습 기반의 객체검출 기법 7 2.2.2 데이터 증강기법 9 2.3 다중센서 정보융합기술 12 3. 연구 방법 14 3.1 이충 허프변환을 활용한 고속수평선검출 기술 14 3.1.1 색상 기반의 관심 영역 설정 16 3.1.2 이중 허프변환 17 3.2 심층학습 기반의 해상 객체검출 기술 18 3.2.1 Retina-Net 18 3.2.2 콜라주 데이터 증강기법 21 3.3 선박자동식별 장치를 이용한 다중센서 정보융합 기술 26 3.3.1 선박자동식별 시스템 메시지 처리 모듈 26 3.4 다중센서 정보융합 시스템 설계 30 3.4.1 수평선 정보를 활용한 표적 대상 필터링 32 3.4.2 거리정보를 활용한 표적 대상 정보융합 33 4. 실험 및 검증 34 4.1 개발 환경 34 4.2 실험 및 검증 35 4.2.1 수평선 검출 실험 및 검증 35 4.2.2 해상 객체검출 실험 및 검증 38 4.2.3 시스템 실험 및 검증 44 5. 결론 및 향후 연구 47 참고문헌 48Maste

Total Body Replacement with an Expandable Cage after en Bloc Lumbar Spondylectomy

Complete vertebral tumor resection is important in order to prevent local recurrence. Among the available techniques for total spondylectomy, the total en bloc spondylectomy has been accepted as the most sophisticated one. After a total en bloc spondylectomy, anterior and posterior column reconstruction is mandatory in order to achieve stability. We experienced the usefulness of an expandable cage for anterior column reconstruction especially in this surgery. The chance of cutting the nerve root and damaging the spinal cord is minimized because the size of the expandable cage is initially small enough to be inserted into the anterior column. The technical details of total vertebral body replacement with an expandable cage after an en bloc lumbar spondylectomy are described herein.ope

Characteristics and pathway of the somatosensory evoked field potentials in the rat

의학과/박사[한글] 체감각피질 유발전위(somatosensory evoked potential ; SSEP)는 중추신경계와 말초신경계의 기능을 측정 감시하기 위해서 동물실험과 임상실험에 적용된다. 이러한 SSEP 연구는 이를 측정하는 다양한 기록방법과 다양한 형태의 파형을 보고해 왔다. 전기자극을 시행한 후 비침습적인 두피전극(scalp electrodes)으로 기록한 지금까지의 체감각유발전위의 측정은 두 전극에 대한 전위의 방향(vector)의 변화를 파형으로 나타낸 것으로, 주로 뇌간에서 유래하는 전위들을 기록하는 far-field potential과 시상피질간 경로(thalamocortical pathway)에서 기인된 near-fied potential로 나눌 수 있는데, 전자는 기록전극의 위치의 변동에 따라 진폭, 파형, 잠복기에 변화없이 일정하게 관찰되는 특징이 있으나, 후자의 경우 신경전달경로상 시상을 거치면서 방향이 산만해지고 복잡해짐으로 인해 파의 변이가 심해 일정한 지표로 삼기에 부적당하였었다. 또 침습적인 기존의 연구들에서도 보조전극을 연구개나 전두골 등 기록전극과 동떨어진 곳에 위치시킴으로써 주로 뇌간 전위(brain-stem potential)에 대한 연구가 중심이 되어 그 상부의 유발전위를 기록해 낼 수 있는 마땅한 방법이 없었으며, 또한 SSEP의 기록에 사용하는 전극의 종류나, 활성전극과 보조전극의 상대적 위치나 깊이에 따라서 SSEP의 형태가 다르게 나타날 수 있다. 이에 더하여 청각 유발전위 검사 등의 다른 검사로도 뇌간 상부 경로에 대한 적당한 기록방법이 없었다. 본 연구는 기존의 실험에서 보다 일관적인 SSEP를 기록하는 방법을 알아보기 위해, 흰쥐에서 침습적인 방법으로 일정부위의 피질자체에서의 유발장전위를 측정하려는 목적으로 제작된 전극을 사용하여 체감각피질의 SSEFP(somatosensory evoked field potential)를 기록했다. 이 전극은 대뇌피질에 1.4mm 직경의 원판을 접촉시켜서 보조전극으로 하고, 이 원판의 중심부에서는 0.2mm의 굵기와 1.5mm 길이의 절연된 심이 돌출되어서 대뇌피질에 삽입하여 활성전극으로 쓸 수 있게 제작되었다. 이 전극을 이용하여, 실험 1에서는 체감각피질의 다양한 영역에서 좌골 신경을 전기자극하여 유발된 SSEFP의 특성을 살펴 보았다. 이를 위해 쥐의 체감각피질 영역의 18개 위치에서 체감각피질 SSEFP를 기록하였다. 실험 2에서는 체감각피질, 시상, 그리고 박속핵에서 SSEFP를 동시적으로 포착 기록함으로서 그 전도로를 알아보았다. 다시 말해서 후주의 체감각 전도로상에 위치한 다른영역에서 포착한 SSEP의 파형의 특성을 분석하였다. 결론적으로, 븐 실험에서 SSEFP를 기록하기 위해 사용한 전극은 SSEFP를 일관적으로 포착할 수 있음이 밝혀졌다. 실험 1은 체감각피질에서 기록된 SSEFP의 첫 번째파인 양파와 그 파에 따르는 음파는 전정(bregma)에서 외측으로 2mm, 후측으로 2mm에서 가장 잘 포착된다는 것을 보여주었다. 그리고 실험 2는 SSEP가 후주상의 체감각 전도로를 따라 체감각피질로 전도됨을 지지하였으며, 각 부위에서의 파의 모양, 잠재기, 전도속도를 알아냄으로써, 추후 척수손상 모형뿐 아니라 뇌수두증, 뇌출혈, 뇌경색 등의 뇌간상부 병변에 대해서도 전기생리학적 연구에 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 사료된다. [영문] Somatosensory evoked potentials(SSEPs) have been used widely both experimentally and clinically to monitor the function of central nervous system and peripheral nervous system. Studies of SSEPs have reported the various recording techniques and patterns of SSEP. The previous SSEP studies used scalp recording electrodes, showed mean vector potentials which included relatively constant brainstem potentials (far-field potentials) and unstable thalamocortical pathway potentials (near-field potentials). Even in invasive SSEP recording methods, thalamocortical potentials were variable according to the kinds, depths, and distance of two electrodes. So they were regarded improper method for monitoring of upper level of brainstein. At this study, in order to recording the constant cortical field potentials, a specially designed recording electrode (NE-120, Kopf Instruments) was inserted into the cerebral cortex perpendicular to the cortical surface. The present study investigated 1) the characteristics of SSEFPs of the cerebral cortex that evoked by hindlimb stimulation using ball electrode and 2) the pathway by recording the potentials simultaneously in the cortex, VPL nucleus of thalamus, and nucleus gracilis. In the first experiment, SSEPs mapped from different areas of somatosensory cortex were analyzed. Using this recording technique, the present study could constantly obtain the cortical field potential, and it revealed that the first large positive and following negative waves were largest at the 2mm posterior and 2mm lateral to the bregma in the contralateral somatosensory cortex. And results of second experiment showed that the SSEP potentials were passed by way of posterior column somatosensory pathway and thalamocortical pathway. The characteristic shapes, latencies, and conduction velocities of each potentials are thought to be used the fundamental data of the future study of upper level of brainstem function, including the hydrocephalus model, middle cerebral artery ischemia model and so forth.restrictio

A Study on the electrochemical corrosion of dental base metal alloys in the various electrolytes

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :치의학과 치과생체재료학전공,1997.Docto

Modified techniques to prevent sagittal imbalance after cervical arthroplasty

STUDY DESIGN: Retrospective study of radiographic outcomes in patients undergoing single level cervical arthroplasty with the Bryan cervical disc (Medtronic Sofamor Danek, Memphis, TN). OBJECTIVE: This study was designed to determine whether modification of disc insertion angle and insertion depth are effective in preventing segmental or whole cervical kyphosis after arthroplasty. SUMMARY OF BACKGROUND DATA: Preservation of segmental motion and aggravation of kyphosis are known challenges after arthroplasty. However, there are currently no proven preventative factors for kyphosis. Change in disc insertion angle was only reported effective for avoiding endplate kyphosis. Additionally, it was difficult to predict the effect of insertion angle on overall sagittal alignment. There have been no studies regarding the correlation between insertion depth and sagittal alignment. METHODS: A total of 41 patients with single-level arthroplasty were evaluated. Radiologic assessment using neutral cervical radiographs at the long-term was performed. Linear regression analysis between insertion angle, insertion depth, postoperative sagittal alignment, functional spinal unit angle, and shell angle were performed. RESULTS: Disc insertion angle and insertion depth demonstrated significant negative correlation with the postoperative shell angle. Lordotic insertion angle and an anteriorly located disc led to lordosis in the shell angle. Overall sagittal alignment showed a tendency to correlate with insertion angle. By the result of effect of insertion angle ranging from 3.5 degrees to 7.5 degrees on the sagittal alignment and shell angle, we can hypothesize paradoxical biomechanical stress on the other segments. CONCLUSION: Arthroplasty using the Bryan disc provided a favorable clinical and radiologic outcome thus far; however, we should not underestimate emergent adverse outcomes. To prevent postoperative sagittal imbalance after cervical arthroplasty, intentional modification in disc insertion angle and depth would be helpful. Unexpected compensatory biomechanical loads should be elucidated in future studies.ope

Outcome of craniopharyngioma treatment

의학과/석사[한글] 두개인두종 환자에서 예후에 관계되는 여러 인자들에 대해, 치료후 기능회복수준에 따른 결과를 비교, 분석하여 향후 두개인두종 환자에 대한 포괄적인 치료계획 수립에 도움을 주고자, 1980년 1월부터 1994년 6월까지 연세의료원 신경외과에 내원하여 수술적 치료를 받고 두개인두종으로 확인되었던 환자 76례를 대상으로 임상적 고찰을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1, 총 76명의 환자 중 남자가 37례, 여자가 39례로 성별의 차이는 없었으며, 15세이전의 환자가 36례로 전체의 47%를 차지하여 소아와 성인간의 빈도 차이는 없었다. 2, 내원당시 주중상온 두통과 시력감소가 가장 많았고, 주로 소아에서는 발육 부진을. 성인에서는 성장호르몬을 제외한 뇌하수체호르몬 분비이상과 시신경 장애를 호소하였다 (p<0,05). 3. 방사선학적으로 종양은 대부분 고형성과 낭포성이 섞인 형태였으며(73.7%), 43례(56.6%)에서 석회화를 동반하였다. 4. 76례의 환자에게 총 95회의 수술이 시행되었는데, 1차 수술시 완전적출이 12례(15.87%), 부분적출이 64래(84.2%)였으며, 수술적 접근방법은 fronta1/temporal, transcallosal, transcortical, transaphenoidal approach 등을 시행하였으며 82.9%에서 frontal/temp oral approach틀 시행하였다. 5, 수술후 47례(61.8%)에서 6 - 8주간에 걸쳐 총 4500 - 6000 rads뫼 방사선 치료를 시행하였으며, 5명의 낭포성 종양 환자에서는 낭포내에 bleomycin을 주입하는 화학요법을 시도하였으나, 만족할만한 결과를 얻은 수는 없었다. 6, 치료후 16례는 추적관찰 중 사망하였으나 생존하여 추적가능한 환자들의 기능정도는 'excellent'가 22례(28.9%), 'good'이 27례(35.5%),'fair'가 11례(14.5%)이었다. 7. 치료후 기능수준에 대해 각각 연령별, 수술전 기능등급, 뇌단층찰영상 수두중유무, 종양의 크기, 위치, 종양의 적출범위와 방사선치료 병행여부에 대래 비교분석한 결과, 수술전 기능등급이 나쁠수록 치료 후 기능수준이 의미있게 떨어졌으며, 완전적출술을 시행한 환자군과 부분적출술과 방사선 치료를 병행한 환자군를 비교해보면 기능수술이 좋은 경우는 두군이 비슷 하나(60% / 64%) 완전적출술을 시행했던 경우 사망한 예가 40%로 더 많았고, 생존기간이나 생존율도 완전적출술만을 시행한 환자에서 더 나쁜 결과를 보였으나, 그 이외의 다른 인자들에 대해서는 통계학적으로 의미가 없었다. 8. 수술전후 기능수준을 비교해보면 호전된 환자가 30례(37.5%), 변화가 없었던 환자가 27례(35,5%), 악화된 경우가 19례(25%)였다. 9, 재발은 첫수술후 사망한 환자(7례)를 제외한 69례중 11례로 17.3%였으며 재발기간은 3개월에서 122개월까지로 평균 34개월이었다. 10, 치료후 합병증으로는 뇨붕증을 비롯한 호르몬 이상증세가 29례로(38.2%) 가장 많았고 시신경 장애가 17례(22,4%)로 그 다음이며 호르몬 이상증세는 호르몬투여요범으로 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 7례(9.25%)는 수술후 3개월이내 사망하였다. 11, 핵자기공명찰영을 진단에 이용하기 시작한 1990년을 기준으로 이전과 이후를 비교해보면 1990년 이후의 치료결과가 이전의 결과보다 유의하게 좋았다. 이상의 결과로 보아 두개인두종을 치료함에 있어서 수술전 핵자기공명활영 등을 이용하여 종양의 위치, 크기, 주요 구조물과의 관계 등을 면밀히 분석하고 가능하면 완전적출술을 시행하되 치료 후의 기능을 고려하여 무리한 완전적출보다는 부분적출후 방사선치료를 시행하고 수술후 적절한 호르몬투여요법을 병행함으로써 사망율과 이환율을 최소화하는데 도움을 줄 것으로 생각되었다. [영문] Author reviewed clinical data of seventy-six patients with craniopharyngioma treated at the department of neurosurgery, Yonsei medical center between January, 1980, and June, 1994, They consisted of 37 male and 39 female patients and 47 percent of them were under 15 years of age. Headache and visual deficits were the most common symptoms on admission, Surgical . procedure was performed using several approaches; fronto-temporal approach(63 cases:83%), transcallosal approach, transsphenoidal approach, transcortical approach. At the first operation, total resection of the tumor was performed in 12 cases (15,8%) and subtotal resection was performed in 64 patients. Postoperative radiation was given to 47 patients in the dosage between 4500 rads and 6000 rads. Those who underwent subtotal resection with adjuvant radiation showed significant better functional class and survival comparing with those who either underwent total or subtotal surgical resection only(p<0,05). Endocrine (38,2%) and visual deficits (22.4%) were common after surgery. The result of this study indicated that total excision of craniopharyngioma should be performed when feasible, but in cases where total resection was seemed to be unsafe, subtotal removal along with adjuvant radiation may be more effective. The use of modern surgical and radiation equipment and technique along with MRI imaging should yield improved outcome both in terms of lower recurrence and lower morbidity rates.restrictio

The efficacy of microendoscopic discectomy in reducing iatrogenic muscle injury

OBJECT: The objective of this study was to evaluate the invasiveness of microendoscopic discectomy (MED) in comparison with microscopic discectomy (MD) by measuring serum levels of creatine phosphokinase (CPK)-MM and lactate dehydrogenase (LDH)-5, and by comparing visual analog scale (VAS) scores of postoperative pain. METHODS: This study included a group of 15 patients who underwent surgery using MED and 15 patients who underwent surgery using MD, both for single-level unilateral herniated nucleus pulposus. The CPK-MM and LDH-5 levels were measured at admission and after 1, 3, and 5 days postoperatively. Pain assessment was recorded using scores raging from 0 to 10 on a subjective VAS at admission and at 1, 3, and 5 days postoperatively. RESULTS: The mean CPK-MM levels were lower for the MED group than for the MD group at both 3 (576.1 +/- 286.3 IU/L compared with 968.1 +/- 377.8 IU/L) and 5 days (348.1 +/- 231.0 IU/L compared with 721.7 +/- 463.2) postoperatively (p < 0.05). The mean VAS scores for postoperative back pain were lower in the MED group than in the MD group, both at 1 (3.3 +/- 2.3 compared with 5.8 +/- 1.5) and 5 days (1.9 +/- 1.1 compared with 3.6 +/- 1.1) postoperatively (p < 0.01). CONCLUSIONS: The MED procedure is less invasive than MD, and causes less muscle damage and less back painope

Spontaneous Bursting Collapse of a PMMA Augmented Vertebra: A Rare Complication of Vertebroplasty

Previous studies have shown that vertebroplasty using PMMA is a safe and effective treatment for vertebral compression fractures. This case shows that spontaneous bursting fracture can develop even after cement augmentation. In summary, proposed etiologies of this phenomenon are ① insufficient interdigitation of bone cement due to high viscosity, ② inflammation of foreign body reaction, ③ interfered bone remodeling, and ④ thermal necrosis. New filler materials which have similar mechanical characteristics compared with bone and are not causing inflammation, foreign body reaction, not generating excessive heat are needed for more successful outcome in vertebroplasty.ope

Surgical management of paraspinal tumors

Objective: Paraspinal tumors are uncommon and surgically challenging. We reviewed 26 consecutive cases of paraspinal tumors to evaluate clinical features and surgical approaches. Materials and methods: All patients with paraspinal tumors who underwent surgery at our institute between 1998 and 2004 were retrospectively analyzed. Radiologic examinations and medical records were reviewed and additional follow-up information was obtained by telephone interview. Mean follow-up period was 2.5 years. Results: Incidence of paraspinal tumor was 6.2%(26 cases of 417 spinal tumors reported during the same period). The most frequent pathology was schwannoma(n=15) followed by neurofibroma(n=4). Back pain was the most common presenting symptom. Anatomical characteristics of paraspinal tumors including size and location made it difficult to expose themselves by classic posterior approach. Surgical resection was via anterior cervical or periclavicular(n=6), retroperitoneal(n=6), posterior(n=5), transperitoneal(n=2), lateral extracavitory(n=2), transthoracic(n=1) approaches and two-stage combined operations(n=4). Total removal could be achieved in 23 patients(88%). Tumor recurrence was noted in 3 cases during follow-up. Conclusions:The surgical approach of paraspinal tumors is determined by location, size, neoplastic nature, and spinal canal involvement. Paraspinal tumors can be safely managed by surgery.ope