와류 현상을 이용하는 호흡기류센서

김경아,이인광,박준오,이수옥,신은영,김윤기,김경천,차은종,Kim, Kyung-Ah,Lee, In-Kwang,Park, Jun-Oh,Lee, Su-Ok,Shin, Eun-Young,Kim, Yoon-Kee,Kim, Kyung-Chun,Cha, Eun-Jong 대한의용생체공학회 2009 의공학회지 Vol.30 No.5

The present study developed a new technique with no physical object on the flow stream but enabling the air flow measurement and easily incorporated with the devices for cardiopulmonary resuscitation(CPR) procedure. A turbulence chamber was formed in the middle of the respiratory tube by locally enlarging the cross-sectional area where the flow related turbulence was generated inducing energy loss which was in turn converted into pressure difference. The turbulence chamber was simply an empty enlarged air space, thus no physical object existed on the flow stream, but still the flow rate could be evaluated. Computer simulation demonstrated stable turbulence formation big enough to measure. Experiment was followed on the proto-type transducer, the results of which were within ${\pm}5%$ error compared to the simulation data. Both inspiratory and expiratory flows were obtained with symmetric measurement characteristics. Quadratic curve fitting provided excellent calibration formula with a correlation coefficient>0.999(P<0.0001) and the mean relative error<1%. The present results can be usefully applied to accurately monitor the air flow rate during CPR.

압력 측정에 의한 요량 계측의 유용성 분석

김경아,최성수,이인광,박경순,김원재,이태수,차은종,Kim, Kyung-Ah,Choi, Sung-Soo,Lee, In-Kwang,Park, Kyung-Soon,Kim, Wun-Jae,Lee, Tae-Soo,Cha, Eun-Jong 대한의용생체공학회 2007 의공학회지 Vol.28 No.4

Uroflowmetry is non-invasive and easily performed to diagnose benign prostatic hypertrophy(BPH) frequent in aged men. Weight change during urination is usually measured to estimate the urinary flow rate by a load cell, but sensitive to any impacts against the bottom of the container, leading to unnecessary noise generation. Moreover, load cells are relatively expensive raising the production cost. The present study proposed a new technique, measuring hydraulic pressure on the bottom of the urine container to evaluate the urinary volume. Low cost pressure transducer enabled almost perfectly linear relationship between the urine volume and the hydraulic pressure. During both the simulated and human urination experiments, variance of the pressure signal was more than 50% smaller than the weight signal acquired by a load cell, which demonstrated that the impact noise was decreased to a great degree by pressure compared to weight measurement.

체외수정시술로 출생한 쌍생아의 임상적 경과에 대한 비교 분석

김경아,민우경,임재우,전누리,원혜성,김정훈,김애란,이필량,이인식,김기수,김암,피수영,Kim, Kyung-Ah,Min, Uoo-Gyung,Lim, Jae-Woo,Jun, Nu-Lee,Won, Hye-Sung,Kim, Chung-Hoon,Kim, Ellen Ai-Rhan,Lee, Pil-Ryang,Lee, In-Sik,Kim, Ki-Soo,Kim, Ahm,Pi 대한소아청소년과학회 2003 Clinical and Experimental Pediatrics (CEP) Vol.46 No.3

목 적 : 불임의 증가와 함께 체외수정시술에 의한 신생아의 출생이 점차 증가하고 있으나, 이들에 대한 임상적 예후와 경과에 대한 연구가 미비한 실정으로 본원에서 출생한 체외수정 쌍생아의 임상적 경과 및 예후를 알고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 1995년 1월부터 2000년 6월까지 6년간 서울아산병원에서 분만된 신생아 460쌍 중 250쌍의 자연 수정에 의한 쌍생아(대조군)와 체외 수정 시술에 의해 출생한 156쌍의 쌍생아를 대상으로 재태연령, 출생체중, 성비, 입원률, 1분/5분 Apgar 점수, 동맥관개존증의 발생 및 인도신 치료 여부, 신생아 호흡 곤란 증후군, 일과성 빈호흡, 황달, 미숙아망막증, 뇌출혈, 괴사성 장염, 패혈증, 전해질 이상, 선천적 기형의 발생 유무를 비교하였으며, 입원기간과 사망률을 알아보고 비교 분석하였다. 또한 산모의 나이와 출산력 및 조기양막파열, 임신성 고혈압, 조기진통의 발생 여부와 임신 중의 입원횟수와 입원기간을 비교하였다. 결 과 : 6년간 본원에서 출생한 쌍생아는 총 460쌍이었으며 이중 체외수정시술에 의해 출생한 쌍생아는 156쌍(34.1%)이었다. 산모의 과거력과 임신성 합병증, 임신기간, 출산 형태에 대한 비교에서 산모의 나이, 출산력, 입원기간 등은 두 군 사이에 차이가 없었으나, 체외수정시술을 받은 산모에서 조기진통의 횟수가 많았고, 입원 횟수가 의미있게 많았다. 분만 형태의 비교에서 체외수정시술을 받았던 군이 자연수정군에 비해 수술로 분만한 경우가 의미있게 많았으며(93% vs 82%) 응급 수술보다 정규 수술이 의미있게 많았다. 신생아의 비교에 있어서 몸무게, 성비, 동맥관개존증의 발생 및 인도신 치료 여부, 신생아 호흡 곤란 증후군, 일과성 빈호흡, 황달, 미숙아망막증, 뇌출혈, 괴사성 장염, 패혈증, 선천적 기형의 발생 유무, 생존율, 입원기간 등은 두 군간에 의미 있는 차이가 없었고, 1분, 5분 Apgar 점수가 자연수정군에서 높았으며, 전해질의 이상소견이 체외수정시술군에서 의미있게 많았다. 체외수정시술에 의한 쌍생아군에서 첫 번째 아가와 두번째 아가를 비교하였을 때 출생체중, 신생아 집중치료실 입원율, 입원기간 등은 차이는 없었으나, 신생아 호흡 곤란 증후군, 동맥간개존증, 패혈증, 괴사성장염 등은 두번째 아가에서 유의하게 많았다. 결 론 : 체외수정시술에 의한 쌍생아의 출생은 전체 쌍생아 출생아의 34.1%로 많은 부분을 차지하였고, 산과적 합병증 및 주산기 예후를 비교하였을 때 체외수정군과 자연수정군이 유의한 차이가 없었다. Purpose : To examine various neonatal outcomes and perinatal factors resulting from assisted reproduction compared to that of spontaneous conception. Methods : This is a retrospective study. The control cases were all twins of spontaneous conception born between periods from January 1995 to June 2000. The study cases were identified from twins conceived by assisted reproduction in the same time peried. A total of 460 sets of twins consisted of 250 twins of spontaneous conception and 156 twins of assisted reproduction were studied. The primary outcomes were neonatal morbidity and mortality and the secondary outcomes were perinatal factors including number, length and cost of hospitalization for the delivery. Results : No differences were seen in various neonatal factors including gestational age, birth weight and incidences of respiratory distress syndrome, patent ductus arteriosus, necrotizing enterocolitis, hyperbilirubinemia, sepsis, intraventricular hemorrhage and the length of hospitalizations. Lower one minute and five minute Apgar scores and frequently encountered electrolyte abnormalities were observed in neonates of assisted reproduction. In general, the second twin of assisted reproduction had increased incidences of respiratory distress syndrome, sepsis and necrotizing enterocolitis than the first twin. Increased frequencies of preterm labor, hospitalization and elective cesarean section were seen among mothers who underwent artifical conception. However, overall hospital costs in terms of mothers hospitalization for the delivery and neonates hospitalization did not show differences. Conclusion : Assisted reproduction twins had similar neonatal morbidities, mortalities and perinatal morbidities compared to those born by spontaneous conception.

손상위험장기에 인접한 불규칙한 모양의 타겟 치료 시, 용적변조회전 방사선치료와 비동일평면상의 빔을 이용한 세기변조 방사선치료의 유용성 평가 및 비교

김경아,나경수,서석진,이제희,Kim, Kyung Ah,Na, Kyung Soo,Seo, Seok Jin,Lee, Je Hee 대한방사선치료학회 2017 대한방사선치료학회지 Vol.29 No.1

목 적: 본 연구는 모양이 불규칙하고 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 매우 인접한 타겟(Target)의 방사선 치료 시, 비동일평면상(Non-coplanar)의 빔(Beam)을 이용한 Fixed-field 세기변조 방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 용적변조회전 방사선치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT) 치료계획의 유용성을 평가 및 비교해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 True Beam STX(Varian Medical Systems, USA)를 이용하여 전체 두피(Whole Scalp), 부분적 두피(Partial Scalp), 그리고 전체 뇌실(Whole Ventricle)에 방사선 치료를 받은 환자 중 각 부위별로 2명 씩, 총 6명을 대상으로 하였다. VMAT 치료계획 시, Beamlet에 포함되는 OAR의 용적을 최소화하기 위해 Coplanar 또는 Non-coplanar 빔을 이용하였고, Fixed-field IMRT는 6명 모두 2개 이상의 카우치(Couch) 각도를 이용한 Non-coplanar IMRT(이하 ncIMRT)로 치료계획 하였다. 결 과: 양측 수정체, 양측 시신경, 시신경 교차, 그리고 뇌 줄기의 최대선량과 양측 안구와 해마의 평균선량을 측정하였고, 6명 모두 9개의 OAR 중 6개 이상에서 VMAT 치료계획이 ncIMRT보다 1.1배에서 8.2배가량 높은 선량 값을 나타내었다. 전체 두피와 부분적 두피의 치료 시, 20 Gy가 조사되는 뇌의 용적은 VMAT이 ncIMRT의 2배 이상이었고, 전체 뇌실의 치료 시에는 두 치료계획이 큰 차이를 보이지 않았다. 타겟 Coverage는 두 치료계획 모두 $PTV_{100%}=95%$를 만족시켰고, 타겟 내 최대선량과 치료 시 필요한 총 Monitor Unit(MU)은 ncIMRT가 VMAT보다 높았으며 두 치료계획 모두 임상적용을 위한 Gamma test 시행 결과, 2 mm/2 % 조건을 통과하였다. 결 론: 본 연구 결과, ncIMRT는 VMAT에 비해 치료 시 필요한 MU가 높아 치료시간과 장비의 로딩(Loading)을 증가시키므로 치료의 효율성은 다소 떨어지지만, VMAT과 비슷한 타겟 Coverage를 유지하면서, OAR의 선량은 훨씬 감소시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 모양이 불규칙하고 OAR에 매우 인접해 있는 타겟의 방사선 치료 시에는 ncIMRT 치료계획을 고려해 볼 필요가 있다고 사료된다. Purpose: The purpose of this study was to compare volumetric modulated arc therapy(VMAT) with fixed-field intensity modulated radiation therapy(IMRT) using non-coplanar beam when the shape of target is irregular and the location is adjacent to organ at risk(OAR). Materials and Methods: The subjects of this study were a total of 6 patients who had radiation therapy for whole scalp(2 patients), partial scalp(2 patients), and whole ventricle(2 patients) by True Beam STX(Varian Medical Systems, USA). VMAT plans consisted of coplanar or non-coplanar arcs which can minimize the volume of OAR included in beamlets. All fixed-field IMRT plans consisted of non-coplanar beams using more than 2 angles of Couch. Results: The VMAT and IMRT plans were compared with regard to the maximum dose of both lens, both optic nerves, optic chiasm, and brain stem and the mean dose of both eyeballs and hippocampus. VMAT plans showed higher dose than ncIMRT plans at more than 6 of all OARs in every patient, and the ratio was from 1.1 times to 8.2 times. In case of total scalp and partial scalp, the volume of brain which received more than 20 Gy in the VMAT plans was 2 times larger than the volume in the ncIMRT plans. In case of whole ventricle, there was no significant difference. Target coverage was satisfied in both plans($PTV_{100%}=95%$). The maximum dose in target volume and required monitor unit(MU) of ncIMRT were higher than them of VMAT plans. Conclusion: Even though ncIMRT is less efficient than VMAT with regard to required MU and treatment time, the dose to OARs is much lower than VMAT and PTV Coverage is similar with VMAT. If the shape of target is irregular and location is adjacent to OAR, comparison VMAT plan with ncIMRT plan deserves to be considered.

Liver Plasma Membrane and Nuclear T3 Receptor Binding in Obese Mice

김경아,( Kyung Ah Kim Lee,Paul A . Lachance ) 대한가정학회 1991 Family and Environment Research Vol.29 No.2

흰쥐 부신 크로마핀 세포 칼슘통로 조절에 미치는 ATP의 효과

김경아,구용숙,Kim, Kyung Ah,Goo, Yong Sook 한국의학물리학회 2014 의학물리 Vol.25 No.3

뉴론에서 ATP는 분비 과립내에 신경전달물질과 함께 다량 저장되어 있다가 신경전달물질과 함께 분비되는 것으로 알려져 있으므로 신경전달물질의 자극-분비(stimulus-secretion) coupling 과정에 있어 중요한 조절작용을 할 것으로 기대된다. 그러므로 본 연구에서는 뉴론과 그 발생학적 기원이 동일한 부신수질 세포(adrenal chromaffin cell)를 대상으로 하여 세포막 칼슘통로를 통한 세포막 전류에 미치는 ATP의 영향을 측정함으로써 신경전달물질이 자극-분비 coupling 과정에 작용하는 ATP의 조절 작용을 알아보고자 하였다. 부신수질 세포의 칼슘통로를 통한 세포막 전류는 패치클램프 테크닉으로 기록하였다. 10 mM $Ba^{2+}$을 포함한 세포 외 용액에서, $Ba^{2+}$ current는 0.1 mM ATP를 세포외부에 처치했을 때, 평균 $36{\pm}6%$ (n=6) 감소되어 나타났고 ATP를 씻어준 후 전류는 다시 회복되는 가역적 반응을 보였다. ATP의 전류 억제 기전을 알아보고자 칼슘통로에서 관찰되는 현상 중의 하나인 소통(facilitation)현상을 기록하였다. +80 mV의 큰 prepulse를 준 후 바로 테스트 펄스를 주며 측정한 전류는 큰 prepulse에 의해 억제효과가 풀리는(disinhibition) 현상을 나타내었다. ATP 처치 후 큰 자극을 주어 $37{\pm}5%$ (n=11)의 $Ba^{2+}$ 전류 증가가 있었고 이는 ATP가 없는 상태에서 순수하게 큰 자극에 의해 소통되는 $25{\pm}3%$ (n=12)과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). ATP의 억제 기전이 G-protein을 매개로 한 것인지를 알아보고자 가수분해 되지 않는 GTP 유도체인 $GTP{\gamma}S$를 세포 내에 준 후 $Ba^{2+}$ 전류를 기록하였다. $GTP{\gamma}S$에 의해 55%의 전류 크기의 감소가 있었고 이 환경에서 큰 prepulse를 인가하였을 때 $34{\pm}4%$ (n=19)의 소통현상을 보였다. 이는 $GTP{\gamma}S$가 없는 환경에서의 $25{\pm}3%$ (n=12)의 소통현상을 보인 것과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). $Ba^{2+}$ current trace의 활성화 과정(activation)을 curve-fitting한 결과, control은 single exponential curve로 fitting된 반면, ATP 또는 $GTP{\gamma}S$를 처치한 경우, 그리고 ATP와 $GTP{\gamma}S$ 모두 처치한 경우에서는 double-exponential curve로 가장 잘 fitting이 되었다. 즉, ATP나 $GTP{\gamma}S$를 처치했을 때 모두 전류가 더 느리게 활성화되는 모양을 나타내었고, 이상의 결과로 미루어 ATP와 $GTP{\gamma}S$는 같은 방식으로 칼슘통로를 억제하고, 이러한 억제효과는 세포막에 아주 큰 전압을 걸어주면 칼슘 통로에 결합했던 G-protein이 막전압 의존적으로 떨어짐으로써 소실(disinhibition)된다고 해석된다. 본 연구에서 확인한 ATP의 칼슘통로 억제효과는 자체 크로마핀 세포 또는 주변 세포에서 아드레날린이 적게 분비되게 하는 autocrine 또는 paracrine inhibition 과정의 중요한 기전으로 작용할 것이다. ATP in quantity co-stored with neurotransmitters in the secretory vesicles of neurons, by being co-released with the neurotransmitters, takes an important role to modulate the stimulus-secretion response of neurotransmitters. Here, in this study, the modulatory effect of ATP was studied in $Ca^{2+}$ channels of cultured rat adrenal chromaffin cells to investigate the physiological role of ATP in neurons. The $Ca^{2+}$ channel current was recorded in a whole-cell patch clamp configuration, which was modulated by ATP. In 10 mM $Ba^{2+}$ bath solution, ATP treatment (0.1 mM) decreased the $Ba^{2+}$ current by an average of $36{\pm}6%$ (n=8), showing a dose-dependency within the range of $10^{-4}{\sim}10^{-1}mM$. The current was recovered by ATP washout, demonstrating its reversible pattern. This current blockade effect of ATP was disinhibited by a large prepulse up to +80 mV, since the $Ba^{2+}$ current increment was larger when treated with ATP ($37{\pm}5%$, n=11) compared to the control ($25{\pm}3%$, n=12, without ATP). The $Ba^{2+}$ current was recorded with $GTP{\gamma}S$, the non-hydrolyzable GTP analogue, to determine if the blocking effect of ATP was mediated by G-protein. The $Ba^{2+}$ current decreased down to 45% of control with $GTP{\gamma}S$. With a large prepulse (+80 mV), the current increment was $34{\pm}4%$ (n=19), which $25{\pm}3%$ (n=12) under control condition (without $GTP{\gamma}S$). The $Ba^{2+}$ current waveform was well fitted to a single-exponential curve for the control, while a double-exponential curve best fitted the current signal with ATP or $GTP{\gamma}S$. In other words, a slow activation component appeared with ATP or $GTP{\gamma}S$, which suggested that both ATP and $GTP{\gamma}S$ caused slower activation of $Ca^{2+}$ channels via the same mechanism. The results suggest that ATP may block the $Ca^{2+}$ channels by G-protein and this $Ca^{2+}$ channel blocking effect of ATP is important in autocrine (or paracrine) inhibition of adrenaline secretion in chromaffin cell.

건강보험 심사평가원 자료를 이용한 간질환 연구 경험

김경아 ( Kyung-ah Kim ) 대한간학회 2018 임상연구방법론워크숍 Vol.2018 No.1

신체 운동과 관절가동범위 평가를 위한 비접촉식 모션 인식 시스템

김경아(Kyung-Ah Kim),배동석(Dong-Seog Bae) 산업기술교육훈련학회 2019 산업기술연구논문지 (JITR) Vol.24 No.4

정신적 쇼크, 부상 혹은 만성 질환 등으로 인해 발생된 신체적인 장애를 안고 있는 환자들은 신체적 기능의 회복을 위한 치료의 일종으로 재활 프로그램에 참여해야 하는 경우가 종종 있다. 그러나 이따금 병원에 방문하는 것조차, 도움 없이 이동이 어려운 환자들에게는 어려운 일일 것이다. 이 논문에서는 신체적인 운동과 관절가동범위(ROM) 평가를 포함하는 집 기반의 재활 시스템이 소개되며, 이 시스템은 환자가 집과 병원을 오가는 불편함을 해소하기 위함이다. 컬러 센서와 깊이 센서를 가진 상용화된 카메라 장치인 Microsoft사의 Kinect가 인간 골격 정보를 수집하기 위한 입력 장치로 사용되었다. 관절각과 팔의 위치와 같은 특정 포즈들에 대한 정보를 담은 미리 정의된 데이터들이 데이터베이스에 저장되어 있다. 이 데이터들은 실시간 사용자의 포즈 정보와 비교되며, 시스템이 제시하는대로 사용자가 따라하고 있는지 판별하는 데이터로 사용된다. 마지막으로, 인간 관절각 측정 기능은 사용자의 몸의 기능을 판별함으로써, 잠재적으로 사용자의 몸이 잘 회복하고 있는지 확인할 수 있는 데이터로 사용될 것이다.

인공심폐소생술에 활용 가능한 호흡기류센서

김경아(Kyung-Ah Kim),이인광(In-Kwang Lee),이유미(You-Mi Lee),유희(Hee Yu),김영일(Young-Il Kim),한상현(Sang-Hyun Han),차은종(Eun-Jong Cha) 대한전기학회 2013 전기학회논문지 Vol.62 No.6

Cardiopulmonary resuscitation (CPR) is performed by thoracic compression and artificial ventilation for the patient under emergent situation to maintain at least the minimum level of respiration and blood circulation for life survival. Good quality CPR requires monitoring respiration, however, traditional respiratory air flow transducers cannot be used because the transducer elements are facing the whole area perpendicular to the flow axis. The present study developed a new air flow transducer conveniently applicable to CPR. Specially designed "sensing rod" samples the air velocity at 3 different locations of the flow cross-section, then transforms into average dynamic pressure by the Bernoulli"s law. The symmetric structure of the sensing holes of the sensing rod enables bi-directional measurement simply by taking the difference in pressure by a commercial differential pressure transducer. Both inspiratory and expiratory flows were obtained with symmetric measurement characteristics. Quadratic curve fitting provided excellent calibration formula with a correlation coefficient>0.999 (P<0.0001) and the mean relative error<1%. The present results can be usefully applied to accurately monitor the air flow rate during CPR.

우리나라 중,고령자가구의 자산 및 소득불평등도 분해에 관한 연구

김경아 ( Kyung Ah Kim ),강성호 ( Sung Ho Kang ) 한국재정학회(구 한국재정공공경제학회) 2008 재정학연구 Vol.1 No.3

본 연구는 한국노동패널조사 자료를 대상으로 우리나라 중·고령층의 자산 및 소득분포를 파악하는 동시에 자산 및 소득 불평등분해결과를 비교하였다. 먼저, 중·고령가구의 가구유형별 자산 및 소득불평등도의 차이를 측정한 결과, 자산불평등도가 소득불평등도보다 상대적으로 높은 수치를 보여 선행 연구의 일반가구 유형에서와 유사한 결과를 보였다. 한편, 중고령가구를 가구유형, 종사상지위, 거주지역, 소득·자산분위별로 구분할 때 일반적으로 소득 및 자산축적여건이 열악한 독신가구, 소규모자영 및 미취업가구, 그리고 기타지역(비광역시)거주가구, 소득·자산수준이 낮은 경우에 순자산 및 소득 불평등도가 시간이 흐름에 따라 점차 악화되고 있는 것으로 분석되었다. 이는 중·고령가구 중에서도 노후 소득수준이 낮거나 자산축적이 적었던 집단들이 노후에 더욱 분배구조가 악화될 수 있음을 보여주는 것으로, 이들 집단에 대한 지속적인 정책적 지원이 필요함을 시사한다고 하겠다. This study grasped our middle and old aged assets and income distribution and compared the result of decomposing inequality of assets and income at the same time, using Korean Labor & Income Panel Study(Klips) data. Firstly, as a result of measuring the difference between assets inequality and income inequality at each middle and old aged household type, the same result as the previous studies was showed, as assets inequality is relatively higher than income inequality. While, it was gained that when middle and old aged households are classified according to household type, position in business, residential district, income and net-assets, net-assets and income inequality, net-asset and income inequality become worse generally as time flows in case of single household where income and asset accumulation given condition is bad, small scale business and non-employed household, household in other districts(not-metropolitan cities) and household having low income. It shows that group which has low income at old age or accumulated assets a little can have the worse distribution structure at old age. Therefore, it is suggested that the continuous politic support to this group is needed.