A Comparative Study of Donor Site Morbidity between Patients with or without Iliac Donor Site Reconstruction after Anterior Thoracolumbar Spinal Fusion using Auto-Iliac Tricortical Strut done Graft

Study Design A comparative retrospective study between those who have and have not undergone donor site reconstruction after thoracolumbar spinal anterior interbody fusion using an auto-iliac bone graft. Objectives To determine the efficacy of iliac reconstruction in reducing iliac donor site morbidity. Summary of Literature Review An autogenous bone graft harvested from the iliac crest is still the gold standard for spinal anterior interbody fusion. However, defects of a significant size often remain in the donor site, which may cause pain, pelvic instability and cosmetic deformity etc. Iliac donor site reconstruction with bone cement is one of the methods for reducing the donor site morbidity, with a relatively easy technique. Materials and Methods A review of patients who underwent iliac bone graft harvesting, with or without reconstruction, by a single orthopaedic surgeon was conducted. The iliac donor site morbidity, at least one after remote surgery was compared in those who had and had not undergone iliac reconstruction. All patients were evaluated by an independent observer. During a two and half year period, 61 patients met the inclusion criteria. Twenty-three patients underwent iliac donor site reconstruction with bone cement and 9 with auto rib bone reconstruction, while the remaining 29 had no donor site reconstruction. Patients were asked to assess the duration and severity of their donor site pain, using a visual analogue scale (VAS), and other morbidity, such as cosmetic deformity. Results The severity of chronic donor site pain was significantly reduced in the donor site reconstruction group; however, there were no statistically significant differences, other than chronic pain, in the morbidities. Conclusions Iliac donor site reconstruction, with bone cement or auto-rib bone, is a relatively easy technique to perform after anterior spinal fusion. Better results can be expected, especially in reducing postoperative donor site pain.ope

Geometric Error Measurement of Spiral Bevel Gear Using Virtual Gear Model

Maste

아민계 첨가제에 의한 니켈 도금층의 특성

MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 기술은 미세 기계요소 즉, 밸브, 모터, 펌프, 기어 등의 부품을 2차원 평면에서 시작하여 최근에는 초고밀도 집적회로, 반도체 미세공정 기술을 적용해 저렴한 비용으로 초소형 제품의 대량생산을 가능하게 하였다. 또한 응용분야를 넓혀 바이오칩 등의 생명의료 분야, 무선부품, 광부품, 미세기계 분야로 급속히 확산되고 있다. MEMS 제작기술의 하나인 LIGA 및 LIGA-Like 공정에서 전기도금을 이용한 미세 금속 구조물의 제작에 관한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 전기도금을 이용한 미세 구조물 제작에 사용되는 재료는 일반적으로 니켈, 구리, 금 및 그 합금 등이 사용된다. 도금층의 중요한 물성은 내부응력, 평활성, 내마모성, 고경도, 고속도 도금 등이 있지만 가장 중요한 물성 중 하나는 내부응력이다. 니켈 썰파메이트 도금이 저응력 도금 공정으로 알려져 있으나 니켈 도금 공정 중에 자연적으로 인장 (tensile) 또는 압축 (compressive) 응력과 같은 내부응력이 발생하는데 내부응력 발생 원인을 규명하는 연구가 오랫동안 진행되고 있다. 내부응력 발생 원인에 대해서는 다수의 이론이 제시되고 있으나 명확하게 밝혀진 이론은 아직 없다. 전주도금에서 가장 많이 사용되는 니켈 썰파메이트 도금액에서 유기 첨가제가 도금층의 내부응력과 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 니켈 도금액에 사용되는 1차 광택제로는 saccharin, 2,6-NDS (2,6-naphthalene disodiumsulfate) 및 1,3,6-NTS (1,3,6-naphthalene trisodiumsulfate) 등이 사용되고 있으며, 본 연구에서는 1,3,6-NTS를 첨가한 경우 니켈 도금층의 내부응력이 가장 낮게 측정되었다. 도금층의 내부응력은 +4,000 psi 크기의 압축응력 형태로 발현되었으며, 내부응력을 감쇄시키기 위하여 아민계 첨가제인 MEA (Monoethanol amine), DEA (Diethanol amine) 및 TEA (Triethanol amine)를 첨가하고 그 영향을 살펴보았다. 아민계 첨가제는 비공유전자쌍을 보유하고 있는 질소 원자를 중심으로 에틸알코올기 (-CH2CH2OH)가 결합된 개수가 1, 2 및 3개인 것에 따라 각각 MEA, DEA 및 TEA로 분류된다. 본 연구에서는 TEA가 니켈 도금층의 내부응력에 가장 영향이 큰 것으로 조사되었으며, TEA를 1.0 mmol/L 첨가한 경우 내부응력이 없는 니켈 도금층을 제조할 수 있었다. 니켈 이온이 환원될 때 음극계면에서 수소 발생과 물 분해가 동시에 일어나기 때문에 계면 주변이 강염기성 환경으로 변화되면서 니켈의 전기화학적 환원반응을 방해하게 된다. TEA의 질소 원자가 가지는 비공유전자쌍은 산성 도금액에서 수소 이온과 결합한 형태로 존재한다. 확산층 내부로 이동한 TEA는 수소 이온과 해리되면서 계면 주변에 수소 이온을 공급하는 역할을 하게 된다. 공급된 수소 이온은 음극 계면의 pH를 감소시키면서 니켈의 전기화학적 환원을 촉진시키지만 동시에 흡착된 수소 원자가 니켈 도금층에 혼입되는 현상도 동시에 발생하게 된다. TEA 첨가가 니켈 도금층의 결정에 미치는 영향을 조사하기 위하여 도금층의 X-선 회절분석을 수행하였다. TEA 농도가 증가하면서 니켈 도금층의 우선 방위면인 (111)면과 (311)면의 회절강도가 주로 감소하였다. 회절강도 감소는 니켈 결정립 크기가 감소하면서 결정성이 결여되는 것을 의미한다. TEA 첨가에 의한 니켈 도금층의 결정립의 크기는 초기 성장조건인 모재면 (rear side)과 결정성장 방향인 용액면 (front side)에 관계없이 약 20 nm로 측정되었다. SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy)를 이용한 도금층 내부 조성을 분석한 결과, 같은 니켈 도금액 조성에서 TEA를 1.0 mmol/L 첨가한 경우 니켈 도금층에 존재하는 수소의 함량이 TEA를 첨가하지 않는 조건에 비하여 59.2 wt.% 증가함을 확인하였다. 고분해능 투과전자현미경으로 TEA를 첨가하여 제작한 니켈 도금층이 부분적으로 비정질 상임을 확인하였는데, 이는 수소 원자의 혼입에 의하여 금속 니켈이 비정질화되는 것으로 사료되며, 비정질화는 금속의 부피증가로 이어지기 때문에 내부응력 변화에 영향을 미친 것으로 판단된다.1. 서론 1_x000D_ 2. 이론적 배경 6_x000D_ 2.1 니켈 썰파메이트 도금 6_x000D_ 2.2 전극에서의 전기화학적 반응 8_x000D_ 2.2.1 과전압 8_x000D_ 2.2.2 원자적 관점에서의 전기도금 11_x000D_ 2.2.3 결정성장 15_x000D_ 2.2.4 음극에서의 수소 발생 16_x000D_ 2.3 유기 첨가제 19_x000D_ 2.3.1 유기 첨가제의 분류 19_x000D_ 2.3.2 첨가제 역할 및 영향 21_x000D_ 2.3.3 UV-visible Spectroscopy 30_x000D_ 2.4 내부응력 측정 방법 32_x000D_ 2.5 이차이온 질량 분석 34_x000D_ 3. 실험방법 38_x000D_ 3.1 니켈 썰파메이트 도금액 조성 38_x000D_ 3.2 내부응력 측정 40_x000D_ 3.2.1 내부응력 측정 장치 40_x000D_ 3.2.2 내부응력의 측정방법 및 계산 43_x000D_ 3.3 확산층 내 pH 측정 46_x000D_ 3.3.1 pH 전극 46_x000D_ 3.3.2 전기화학 실험 46_x000D_ 3.4 X-선 회절 분석 48_x000D_ 3.5 원소 분석 48_x000D_ 3.6 고분해능 투과전자현미경 분석 49_x000D_ 3.7 표면 경도 분석 49_x000D_ 3.8 UV-visible spectroscopy 분석 49_x000D_ 4. 결과 및 고찰 50_x000D_ 4.1 니켈 도금층에 미치는 1차 광택제의 영향 50_x000D_ 4.1.1 1차 광택제 첨가 후 표면조도 50_x000D_ 4.1.2 1차 광택제 영향에 의한 내부응력 변화 53_x000D_ 4.2 아민계 첨가제가 내부응력에 미치는 영향 58_x000D_ 4.2.1 아민계 첨가제 58_x000D_ 4.2.2 아민계 첨가제와 내부응력 60_x000D_ 4.3 아민계 첨가제가 pH에 미치는 영향 66_x000D_ 4.3.1 염기해리상수 결정 66_x000D_ 4.3.2 도금액에서 아민계 첨가제의 거동 71_x000D_ 4.4 음극 계면 확산층 내의 pH 측정 77_x000D_ 4.4.1 음극 계면에서 니켈 이온의 전기화학적 반응 77_x000D_ 4.4.2 확산층 내 pH 측정 78_x000D_ 4.4.3 아민계 첨가제의 UV-visible spectroscopy 측정 83_x000D_ 4.5 니켈 도금층 특성 분석 89_x000D_ 4.5.1 X-선 회절분석 89_x000D_ 4.5.2 니켈 도금층 경도 분석 101_x000D_ 4.5.3 도금층 성분 분석 103_x000D_ 4.5.4 고분해능 투과전자현미경 분석 106_x000D_ 5. 결론 111_x000D_ 참고문헌 115_x000D_ Abstract 124Docto

인간척추 추간판의 수핵 중심부, 이행부, 외측 섬유륜으로 부터 분리한 세포의 BMP-2에 대한 반응

Dept. of Medicine/석사[한글] 인간의 척추 추간판은 수분을 함유하고있는 당단백이 다량 함유되어 있는 수핵과 이것을 감싸고 있는 섬유륜과 중간사이의 전이층으로 구분된다. 퇴행된 추간판은 당단백 과 수분의 함유가 감소 되어 있으며, 이로 인해 추간판의 높이가 줄어들며 외부 충격에 효과적으로 대처할 수 없어 추가적인 손상이 발생하게 된다. 척추질환의 가장 많은 원인이 되는 추간판의 퇴행성 병변은 일반적인 병리현상으로 재생은 불가능한 것으로 알려져 있다. BMP-2 는 골유도 및 증식, 연골합성, 및 연골의 표현에 강력한 유발인자로 알려져 있으며 이미 골유합 촉진제로써 임상적으로도 사용되고 있다. 또한 인간 추간판 세포의 당단백 합성을 증식시키는 효과도 있어 퇴행성 인간 추간판 질환의 치료제로써 가능성이 매우 높은 것으로 알려져 있다. BMP-2의 인간추간판에 대한 효과가 당단백 재생을 유도할 것인지, 아니면 골 형성을 유도할 것인지에 대한 다양한 연구들이 이미 진행되고 발표되었으나 추간판내의 특정부위에 대한 비교연구는 그 동안 이뤄지지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은, 인간 추간판 세포를 수핵, 전이부, 섬유륜 각각 3부위에서 따로 채취 분리하여 시험관내에서 각각의 BMP-2에 대한 반응을 알아보고 부위에 따른 차이점, 소위 zonal effect 존재를 확인하고자 했다. 추간판 조직은 5명의 환자로부터 획득하였으며 단계적 효소 소화법으로 각 부위별 세포를 분리하여 배양하였다. 재조합 인간 BMP-2는 유전자 재조합 방법으로 생산하였다. 다양한 용량의 BMP-2를 세포배양에 적용하였고, alkaline phsphatase 활성, von Kossa 염색 , 등을 수행하였다.BMP-2 투여 후 섬유륜 세포군에서 cDNA 합성이 증가되어 mitogenic effect를 확인 할 수 있었으나 수핵 세포군 및 전이부 세포군 에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다. 당단백 합성은 수핵 세포군에서 의미는 있는 증가 양상을 관찰할 수 있었으나 섬유륜 및 전이부 에서는 관찰되지 않았다. 그러나 모든 부위에서 골 형성에 관련된 mRNA 발현은 관찰되지 않았다. 본 실험 결과, 재조합 인간 BMP-2는 인간 추간판내 각 부위별 특이적인 zonal effect 를 확인할 수 있었으며 분열증식 및 기질의 합성을 증가시키는 효과적인 동화인자의 가능성을 다시 확인하였다. [영문]Study design. In vitro experiment using bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) and human intervertebral disc (IVD) cells from nucleus pulposus, annulus fibrosus, and transitional zone.Objectives. To demonstrate the differential effect of BMP-2 on mRNAs expression (collagen type I, collagen type II, aggrecan, and osteocalcin), proteoglycan synthesis, expression of alkaline phosphatase, bone nodule formation in human IVD cells from nucleus, annulus, and transitional zone.Summary of Background Data. BMP-2 was widely known as a powerful agent for osteoinduction and a crucial growth factor for early chondrogenesis and maintenance of cartilaginous phenotype. BMP-2 has been proven to be effective in stimulating proteoglycan synthesis in articular chondrocytes and IVD cells from nucleus pulposus. Nevertheless, the effect of BMP-2 on IVD cells from different region of disc i.e. nucleus pulposus, annulus fibrosus, and transitional zone was not thoroughly elucidated.Materials and Methods. Human IVDs were harvested from nucleus pulposus, annulus fibrosus, and transitional zone from surgical disc specimen. Disc tissue was enzymatically digested. Then IVD cells were cultured three-dimensionally in alginate beads. Recombinant human BMP-2 (rhBMP-2) was produced by Chinese hamster ovary cells after transduction of BMP-2 cDNA, then concentrated and purified. Then IVD cell cultures from nucleus pulposus(NP), transitional zone (TZ), and annulus fibrosus(AF) were exposed to rhBMP-2. Reverse transcription-polymerase chain reaction for mRNA expression of osteocalcin was performed. Newly synthesized proteoglycan was measured by 35S-sulfate incorporation on Sephadex G-25M in PD 10 columns.Results. Cells from AF exhibited mitogenic effect with rhBMP-2. However there was no significant increase in DNA synthesis in cultures from NP and TZ with rhBMP-2. Cells from NP showed increase in newly synthesized proteoglycan while cells from TZ and AF demonstrated no significant increase in response to rhBMP-2. In RT-PCR, IVD cells from all zones demonstrated no siginificant expression of osteocalcin mRNA expression.Conclusions. BMP-2 clearly showed mitogenic effect in the cells from AF, while stimulate proteoglycan synthesis in the cells from NP without evidence of the expression of osteogenic phenotype. Taken together, this study raised the possibility of rhBMP-2 to be used an anabolic agent for mitogenesis and regenerating matrix of IVD depending on different zone.ope

Application of streamlined LCA in production of imitation pearl essence products.

환경관리학과/석사ope