University of Ulsan Open Access Korea
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Optimization of 3D Object Detection Models for Autonomous Driving Based on Radar Data Using Edge Computing
No full text최근 자율주행 시스템의 발전에 따라 카메라, 라이다, 레이다와 같은 다양한 센서를 활용한 객체 인식 기술에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 카메라, 라이다와 달리 레이다는 상대적으로 긴 파장을 사용하여 비, 눈, 안개 등과 같은 환경적 영향에 강하 며, 객체와의 거리와 속도를 비교적 정확하게 측정할 수 있는 장점을 지닌다. 그러나 레이다를 활용한 객체 인식 연구는 카메라와 라이다에 비해 아직 초기 단계에 머물러 있다. 자율주행 분야에서는 빠른 추론과 보안성 등의 이유로 엣지 컴퓨팅을 활용하는 것이 일반적이다. 하지만 기존의 레이다 객체 인식 모델은 자원이 제한된 엣지 디바 이스에서의 추론시간이 길다는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 단일 레이다 데이 터를 사용한 객체 인식 모델을 분석하여 병목 현상의 원인을 파악하고 양자화와 같은 경량화 기법을 사용하여 객체 인식 모델을 엣지 디바이스에 최적화한다. 엣지 디바이 스에서 추론 성능을 예측하기 위해 모델의 크기를 확인하고 모델 압축 전후의 정확도 를 비교한 후 엣지 디바이스에서의 추론 시간, 전력 소모 등을 측정한다. 이를 통해 레이다 기반 객체 인식 모델 최적화에 대한 가능성을 보여준다.|With the rapid advancement of autonomous driving systems, there has been increasing interest in object detection technologies utilizing various sensors such as cameras, LiDAR, and Radar. Unlike cameras and LiDAR, Radar can accurately measure the distance and speed of objects and remains robust under adverse environmental conditions like rain, snow, and fog due to its long wavelengths. However, Radar-based object detection research is still in its early stages compared to its camera and LiDAR counterparts. Edge computing is commonly employed in autonomous driving to ensure fast inference and enhance security, but current Radar-based models face challenges related to inference time on resource-constrained edge devices. Therefore, this study analyzes object detection models using single Radar data to identify the causes of bottlenecks and optimizes these models for edge devices using lightweight techniques like quantization. To predict inference performance on edge devices, we assess the model size, compare accuracy before and after compression, and measure inference time and power consumption on edge devices. The findings will provide insights into optimizing Radar-based object detection for efficient deployment in autonomous driving systems.Maste
Development of a predictive platform for Target Concentration Intervention(TCI) of Aminoglycoside
No full textGentamicin을 포함한 aminoglycoside 항생제는 gram-negative bacteria에 널리 사용되는 항생제로, therapeutic range가 좁고 nephrotoxicity와 ototoxicity와 같은 부작용이 잘 알려져 있다. 특히 환자 간 약동학 차이가 커 최적의 투여 요법을 결정하기 어렵다. 따라서 환자의 약동학을 정확히 예측하고 그에 따라 개별 환자 별 최적의 맞춤 요법을 설정하는 것이 중요한데, 이러한 과정을 임상에서 신속하고 편리하게 적용하는 것은 주요 과제이다.
본 연구는 gentamicin을 투여받는 환자로부터 Therapeutic drug monitoring(TDM)을 위해 측정된 1-2 point나 그 이상의 sparse한 gentamicin 농도를 이용하여 개별 환자의 gentamicin 약동학을 Bayesian 추정하고, 이를 통해 최적을 치료효과를 기대할 수 있는 목표 농도에 도달하는 gentamicin의 최적의 개인 맞춤형 용량, 용법을 제시하는 예측 플랫폼을 개발하였다. 예측 플랫폼은 복잡한 과정을 임상에서 용이하게 활용할 수 있도록 사용자 친화적으로 개발하였으며, 이를 위해 Shiny을 이용하여 개별 환자별 NONMEM 형식의 pharmacokinetic(PK) 데이터셋을 작성하고, Bayesian 추정을 통해 개인별 PK 파라미터를 산출하여 최적의 약물 요법을 제안하는 과정을 한 두번의 click으로 수행할 수 있도록 하였고 마지막으로 본 결과 보고서를 LaTex를 통해 생성하는 반자동 시스템을 구축했다.
본 시스템은 Target Concentration Intervention(TCI)을 구현한 것으로 NONMEM을 기반으로 환자별 PK 파라미터를 예측하며, 임상에서 용량 최적화 프로세스를 간소화하는 것을 목표로 한다. 이 연구는 약동학 원리를 통합하여 gentamicin 투여의 정확성과 효과를 향상시키고 독성 위험을 최소화하여 치료 결과를 개선하는 데 중점을 두었다.
본 예측 시스템에 활용된 모델의 신뢰성은 최근 서울아산병원 임상약리학과에 의뢰된 TDM 환자 6명의 임상 PK 데이터를 활용한 외적 타당도 검증(external validation)으로 확인하였다.|Aminoglycosides, including gentamicin, are potent bactericidal antibiotics that are widely utilized for the treatment of severe gram-negative bacterial infections. These drugs demonstrate a concentration - dependent bactericidal effect, whereby higher concentrations result in more rapid bacterial elimination. Despite their efficacy, determining optimal dosing regimens is challenging due to significant inter- individual pharmacokinetic(PK) variability, and adverse drug reactions such as nephrotoxicity and ototoxicity.
This study developed a simplified, user-friendly gentamicin PK-predictive system for target concentration intervention(TCI) of gentamicin. A semi-automatic platform was developed for the generation of patient-specific NONMEM PK datasets using Shiny, and the estimation of individual PK parameters using maximum a priori(MAP) Bayesian methods. The platform facilitates streamlined clinical decision-making through automated data processing and result reporting. The comprehensive system provides dosing recommendations based on Bayesian PK predictions, with results presented in detailed reports generated via LaTeX.
The predictability of the PK model was confirmed through external validation using clinical PK data from six patients who underwent TDM consultations at the Asan Medical Center. External validation demonstrated robust predictive performance, with the majority of observed values from the VPC (Visual Predictive Checks) plot aligning closely with the model-predicted median and falling within the 95% prediction interval. This alignment confirms the reliability and clinical applicability of the PK model for accurate dose optimization in individual patients. This platform significantly enhances dosing precision, improves therapeutic outcomes, and reduces the risks of gentamicin-related toxicities. Furthermore, the platform's design enables scalability and potential application to other narrow therapeutic index drugs, offering a promising tool for personalizing antimicrobial therapies in clinical practice.Maste
DEVELOPMENT OF ADVANCED CONTROL TECHNIQUES TO IMPROVE ENERGY SAVINGS AND TRACKING PERFORMANCE IN NOVEL INDEPENDENT METERING VALVE SYSTEM FOR HYDRAULIC EXCAVATORS
No full textDue to a high power-to-weight ratio, high load capabilities, and robustness, hydraulic excavators (HE) are versatile heavy equipment with an important role in urbanization and industry development. However, HE consumes a lot of fuels and emits high emissions into the environment during various activities such as moving, digging, building, and mining. Besides, the energy efficiency of HE is around 30% due to a large amount of energy loss occurring on the valve, the pump, and the pipes, leading to waste fuel costs. These issues have presented significant challenges to the sustainable development of HE in terms of energy saving and protecting the environment. To overcome this problem, the independent metering valve system (IMV) is considered an ideal candidate when solving the energy loss that occurs in the valve system, resulting in energy saving for HE. With four proportional (2-way-2-position) valves and a check valve are logically connected to control one hydraulic cylinder, the IMV system can use gravitational potential energy to lower the hydraulic cylinder without the use of energy from the pump, with a saving rate of 30%. However, the configuration of four proportional valves is an expensive solution, requiring high investment costs. Also, the check valve of the IMV system requires energy to maintain a higher pressure than the setting pressure in the check valve, causing a waste of energy.
For the above reasons, a novel independent metering valve system (NIMV) is developed to overcome the limitations of the IMV system. The NIMV system utilizes three proportional (2-way-2-position) valves in combination with one directional valve to control the hydraulic cylinder. This configuration eliminates one proportional and check valve but still ensures the same properties as the IMV system. As a result, not only reduces the investment cost but also keeps energy saving in the HE. However, improving the energy saving effectiveness of the NIMV system under the influence of nonlinear characteristics and unknown time-varying load conditions remains a significant challenge that requires further consideration. Therefore, this thesis presents several attempts aimed at enhancing energy saving and improving tracking precision in the NIMV system.
Firstly, an investigation of energy saving between the NIMV system and the conventional IMV system is conducted using a real test rig that simulates the motion of the boom cylinder of a HE. To enhance energy saving efficiency while ensuring tracking performance, coordinated control between the pump and the valves is established for the NIMV system. Additionally, the velocity feed-forward and position feedback (VFPB) control method is employed to control the meter-out valve while fully opening the meter-in valve. This approach mitigates the negative impacts on the valve and reduces energy loss in the system.
Secondly, to overcome the influence of the unknown time-varying load conditions while ensuring the working performance in the NIMV system, the velocity-load feedforward and position feedback (VLFPB) method is developed for valve control. This control method is a combination of two control signals, in which the velocity-load feedforward signal is estimated based on the design velocity, the load effect on the cylinder, and the system's pressure. From that, the conductive of the valve is flexibly controlled to adapt to unknown time-varying load conditions during the operation of the cylinder. In addition, the Fuzzy Logic controller (FLC) is developed for position feedback signal to align suitably when the NIMV system faces influence impacts of nonlinear characteristics and the sudden change of the load. Furthermore, a switching mode for the NIMV system is established based on the load and the velocity, thereby, the suitable mode will be selected for operating the hydraulic cylinder to improve the energy saving of the system. To demonstrate the effectiveness of the VLFPB control method on the NIMV system, the simulations are conducted in the MATLAB and AMESim platforms and compared with the VFPB method.
Finally, a neural network-fractional order-proportional-integral-derivative (NNFOPID) controller is developed for the NIMV system to address the negative influences of nonlinear characteristics, namely noise, throttling loss, and leakage in the HE. Specifically, the fractional order-proportional-integral-derivative (FOPID) controller enhances the precision, stability, and fast response of the control system due to the inclusion of non-integer orders in the proportional, integral, and derivative terms. Additionally, the auto-tuning algorithm of the neural network (NN) controller is established for adjusting five parameters in the FOPID controller, leading to improved energy saving and tracking performance in the NIMV system. Numerous simulations and experiments are carried out to demonstrate the efficiency of the proposed controller compared to other methods.Docto
Development of an Experimental Model for Chronic Mechanical Stress-Induced Airway Remodeling in Asthma and Investigation of its Underlying Mechanism
No full text연구 배경: 기관지천식은 염증 및 면역 세포의 기관지 침윤에 기인한 만성 알레르기성 염증성 기도질환으로, 기관지내 점액 과분비, 상피하 섬유화(subepithelial fibrosis) 등 병리학적으로 기도개형이 관찰되며, 이는 비가역적 기도 폐쇄 및 증상 조절이 잘 되지 않는 중증 천식과 관련되어 있다. 최근 천식 치료제의 발전에도 불구하고 점액 과분비, 기도섬유화 등 기도개형을 효과적으로 치료하는 데는 한계가 있으며 이는 기도개형의 발생기전이 명확하게 규명되어 있지 않다는 사실과 연관되어 있다. 일반적으로 기도내 공기의 흐름은 층류(laminal flow) 상태인데, 천식에서는 반복되는 기관지 수축이 일어나며, 이때 좁아진 기관지 부위에는 전단응력(shear stress)이 가해지고, 호기 시 국소적으로 폐쇄된 기도의 하부에는 기류의 저류 및 와류(air recirculation)가 일어나 공기 흐름의 변화가 발생된다. 이러한 공기 흐름의 변화로 인해 기도에 가해지는 물리적인 스트레스는 기관지의 염증과 더불어 평활근 비대 및 점액 과분비 등과 같은 천식 기도개형의 발생과 밀접하게 관련되어 있을 것이라는 추정이 가능하다. 따라서, 기관지천식의 기도개형 병인기전을 명확하게 규명하고 나아가 새로운 치료 전략을 확보하기 위해서는 실제 임상 현상을 반영할 수 있는 특이적인 in vivo 및 in vitro 질환 모델을 이용하는 것이 중요하나 지금까지 천식 기관지에 물리적 자극을 주고 이를 분석할 수 있는 질환 모델은 잘 구축되어 있지 않다.
연구 목표: 전형적인 알레르기 염증성 천식 마우스 모델에 기관지 수축을 주어 기도개형 중점 in vivo 마우스 모델을 제작하고 그 특징을 관찰하고자 하였다. 또한, 상피세포를 공기-액체 인터페이스(air-liquid interface, ALI) 배양한 뒤, 기류를 이용하여 세포에 물리적 자극을 가하여 in vitro 모델을 제작하고자 하였다. 제작된 in vivo 및 in vitro 질환 모델을 이용하여 기도개형의 중요 요소 중 점액 분비과다와 관련된 현상을 확인하고자 하였다.
연구 방법: 먼저 만성적인 염증반응과 물리적 스트레스로 유도된 in vivo 마우스 기도개형 모델 구축을 위해, 난백단백질(ovalbumin, OVA)과 메타콜린(methacholine, Mch)을 이용하여 기관지 수축 자극으로 유도한 마우스 모델(OVA/OVA+Mch)을 제작하고, 건강대조군(Control) 및 기관지 수축자극만 한 마우스 모델(OVA/Mch), OVA 단일 유도 만성 폐 염증 모델(OVA/OVA)과 다양한 기도개형 정도를 비교하였다. 기관지 염증 정도와 기관지폐포세척액(bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 내 염증세포의 종류와 수를 분석하고 효소면역측정법(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)을 통해 각종 사이토카인(cytokine) 발현량을 분석하였다. 마우스 모델의 폐와 기도의 조직학적 분석은 Hematoxylin & Eosin (H&E) 염색, Periodic acid-Schiff (PAS) 염색, alcian blue 염색, Masson's trichrome (MT) 염색 및 면역조직화학(Immunohistochemistry, IHC)을 통해 수행하였다. 또한 엑스선 컴퓨터 단층 촬영장치(x-ray micro-computed tomography, micro-CT)를 이용하여 살아있는 마우스 모델의 폐 영상진단을 수행하였다. 폐조직을 이용해 하이드록시프롤린(hydroxyproline)을 정량적으로 측정하여 기도 조직의 섬유화정도를 분석하였고, 점액(mucus)과 밀착 연접 단백질(tight junction protein) 및 부착 연접 단백질(adhesion junction protein)의 발현정도를 분석하기 위해 실시간 중합효소 연쇄반응(real-time polymerase chain reaction, RT-PCR)을 수행하였다. 다음으로, 기관지 상피세포에 기류에 의한 물리적 자극이 가해진 in vitro 질환 모델 제작을 위해, 기류 제한이 일어난 기관지를 모사한 PDMS(polydimethylsiloxane) micro device를 제작하였다. PDMS micro device는 기관지 수축이 일어난 부분(shear stress high 지점), 정상적인 기관지 부분(shear stress low 지점), 가장 넓은 부분의 양쪽 부분(air recirculation 지점)을 포함하였다. PDMS micro device에 폐 상피세포주(calu-3)를 이용하여 ALI culture 군, LLI culture 군을 비교 분석하였다. 또한, 특수 제작한 기류 조절 장치를 이용하여 세포에 직접적으로 공기 흐름(air flow)을 통한 물리적 자극을 가하여 ALI 배양 후 기류 자극 군(ALI culture + shear stress 군)을 제작하였다. 이 in vitro 모델을 이용하여 기관지 상피세포의 LLI culture 군, ALI culture 군 및 ALI culture + shear stress 군의 변화를 현미경, 공초점 현미경 및 TOMOcube를 이용해 확인하였다.
연구 결과: In vivo 질환 마우스 모델의 OVA/OVA+Mch 군이 OVA/OVA 군보다 BALF의 총 염증세포 수가 증가되었으며, 이중 호산구가 주요 세포로 관찰되었다. 2형 조력 T 세포(helper T cell type 2, Th2) 또한 BALF 내 사이토카인의 인터류킨(interleukin, IL)-4, 5, 13의 발현량이 증가되었다. 조직학적 분석 결과, OVA/OVA+Mch 군과 OVA/OVA 군 비교 시, 폐기도주변에서 염증세포의 침윤, 점액 과분비, 콜라겐의 침착이 증가한 것을 관찰하였다. micro-CT 촬영을 통해 OVA/OVA+Mch 군의 폐 허탈을 관찰하였다. 점액(MUC5AC, MUC5B)과 점액생성유전자(SAM pointed domain-containing Ets transcription factor, SPDEF)의 발현 및 및 밀착 연접 단백질 중 zonula occludens-1 (ZO-1)과 claudin-4 발현이 OVA/OVA+Mch 군에서 건강대조군에 비해 유의하게 증가된 것을 확인하였다. In vitro 질환 모델에서 ALI culture 군과 LLI culture 군 비교 시, 현미경 관찰 시 상피세포의 두께 및 점액 발현 증가를 확인하였다. 또한, ALI culture 군에 비해, ALI culture + shear stress 군에서 현미경, 공초점 현미경 및 TOMOcube를 이용하여 분석 결과, 점액의 발현이 의미 있게 증가하며, 세포의 두께가 감소하는 것을 확인하였다.
결론: 본 연구를 통해 천식 기도개형을 나타낼 수 있는 만성적 물리적 스트레스가 가해진 in vivo 마우스 천식 모델 및 상피세포에 기류 자극을 사용해 in vitro 질환 모델을 성공적으로 구축하였다. 향후 이를 활용하여 천식의 기도개형에 따른 점액 과분비 기전 연구를 효과적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다.
중심단어: 점액, 기관지천식, 기도개형, 메타콜린, 밀착 연접 단백질, 부착 연접 단백질, 전단 응력, 기류, Calu-3, air-liquid interface 배양Maste
Fabrication of Ferroelectric Thin-Film Heterostructures by Pulsed Laser Epitaxy
No full text강유전체는 외부 전기장 없이 분극 상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 외부 전기장 인가를 통해 2개의 자발 분극 상태를 가역적으로 반전시킬 수 있는 물질이다. 이와 같은 자발 분극 특성 때문에 강유전체는 비휘발성 메모리뿐 만 아니라, 압전 특성을 이용한 MEMS (Micro-electromechanical system) 혹은 NEMS (Nano electromechanical system)/에너지 하베스터/센서와 같은 전기-기계/전기-광학 소자로 응용될 수 있다. 이러한 응용 소자 및 기기 특성을 향상시키기 위해서 높은 결정성 및 단일 구역구조를 가지는 에피택시얼 강유전체 박막을 합성하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구팀은 에피택시얼 강유전체 박막을 펄스레이저 증착 방법으로 합성하였다. 본 연구에서는 강유전체 후보 물질인 BaTiO3 (BTO)를 높은 결정성 및 단일 구역구조를 나타내는 에피택시얼 나노 박막으로 합성하였다. 실험적으로는 펄스레이저 증착법을 이용하여 BTO/SrRuO3 (SRO) 이중층 박막을 SrTiO3 (STO) (001) 단결정 기판 위에 에피- 성장하였다. STO 기판의 격자 상수가 BTO의 격자 상수보다 작기 때문에, 이러한 격자 상수 불일치에서 기인하는 압축력을 이용하여 BTO 박막의 격자 구조를 c축 방향으로 늘어나게 할 수 있다. 이와 같은 격자 구조에서의 변화를 통해 BTO 박막 내 단일 c구역구조를 안정화시킬 수 있다. 또한, 강유전 박막 소자 제작 시 외부 전기장 인가를 통해 전기적 특성들을 측정하기 위해, 우수한 전기 전도도를 나타내는 SRO층을 하부 전극으로 증착하고자 하였다. 하지만, SRO 박막 성장의 경우, RuO2가 고온에서 쉽게 휘발되기 때문에 정량비의 SRO 박막을 증착하는 데 어려움이 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해, 본 연구팀은 온도, 산소 분압, 엑시머 레이저 세기, 그리고 두께 등과 같은 다양한 인자들을 조절함으로써, STO 기판 위에 양질의 SRO 박막을 에피-성장시킬 수 있는 증착 조건을 확립하였다. 그 후에 강유전 BTO 박막을 적층함으로써, 뛰어난 결정성을 나타내는 에피택시얼 BTO/SRO 이중층 박막을 합성할 수 있었다. 더 나아가, 다양한 실험 기법들을 이용하여 제작된 박막 시료들의 물리적 특성들을 분석하였다.Maste
A Phenomenological Study on the Meaning of Nursing as Perceived by Generation Z New Nurses
No full textZ세대 신입간호사들은 점차 병원 조직 내에서 인원과 역할이 확대되고 있으며, 이들의 존재감은 더욱 뚜렷해지고 있다. 신입간호사가 간호의 의미를 이해하는 것은 업무 현장에서의 직무 만족도를 높이는 중요한 요인으로 작용하며, 간호를 수행하는 이유를 명확히 인식한 간호사는 본질적인 동기를 부여받아 더욱 적극적으로 간호에 임할 수 있다. 본 연구는 Z세대 신입간호사들이 환자 간호를 수행하며 겪는 개인적인 경험과 간호의 의미를 깊이 이해하고 탐색하고자 현상학적 방법으로 분석하는 질적 연구이다. 본 연구의 참여자는 국내 수도권 소재의 3개 상급종합병원에서 4개월 이상 1년 이내의 Z세대 신입간호사 중 연구 참여에 지원한 12명의 간호사이며, 자료 수집은 2025년 2월 19일부터 2025년 5월 13일까지 시행하였다. 개별 심층 면담으로 반 구조화된 질문으로 구성하였으며, 각 면담의 소요 시간은 50~90분이었다. Colaizzi(1978)가 제시한 현상학적 연구 방법을 근거로 자료수집과 분석을 시행하였으며, 그 결과 60개의 주제, 16개의 주제모음, 5개의 범주가 도출되었다. 5개의 범주는 ‘Z세대의 정체성으로 선택한 간호사의 길’, ‘Z세대 신입간호사의 혼란과 도전’, ‘노력과 도움의 발판을 딛고 도약함’, ‘간호의 의미를 깨달으며 진짜 간호사로 거듭남’, ‘환자와 함께하는 더 나은 간호의 미래를 꿈꾸며’이다. Z세대 신입간호사는 공정성, 형평성, 자율성을 중시하며, 타인의 시선보다는 개인의 만족과 정신건강을 우선시하는 세대로, 조직 내 부당함에 대해 개선을 요구하는 동시에, 직접적 대립보다는 체계적인 해결을 선호하는 특징을 가진다. 이들은 간호사의 길을 주체적으로 선택했으나, 입사 이후 이상과 현실의 괴리로 인해 현실충격과 정서적 혼란을 경험하였다. 특히 3교대 근무에 따른 워라밸의 붕괴, 미숙한 역량으로 인한 불안, 인간관계의 갈등 등은 초기 적응을 더욱 어렵게 만들었다. 그럼에도 불구하고, 치열한 노력과 병원 차원의 제도적 지원은 신입간호사들의 적응과 성장에 중요한 역할을 하였다. 이들은 환자의 회복, 동료의 인정, 성공 경험 등을 통해 간호의 의미를 깨닫게 되었으며, 간호를 회복을 돕는 최상의 돌봄, 예술, 환자와 의료진의 연결고리, 인간에 대한 사랑으로 정의하였다. 이러한 간호에 대한 자각은 직무만족과 동기부여로 이어졌고, 궁극적으로 진짜 어른으로 성장해가고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 Z세대 신입간호사들이 임상 경험을 통해 간호의 본질을 어떻게 인식하고 내면화해 가는지를 탐색함으로써, 세대적 특성과 간호 전문성 형성 간의 연관성을 조명하였다. 이를 통해 Z세대 간호사의 특성과 가치관에 부합하는 조직적 지원이 간호 인력의 지속 가능성과 전문성 향상에 기여할 수 있음을 시사한다. 본 연구는 Z세대 간호사에게 적합한 조직 지원 전략 수립과 간호 인력의 유지 및 전문성 강화를 위한 기초자료를 제공했다는 점에서 의의가 있다. 주요어: 경험, 현상학, 간호사, 세대Maste
Brain Mechanisms of Semantic Processing in Language Comprehension: Insights from Electroencephalography
No full textVerbal communication is a fundamental aspect of human interaction, relying on complex neural processes that occur with millisecond precision. Listeners use contextual information to facilitate language processing, including probabilistic predictions about upcoming words. Predictability of words given preceding context influences lexical‐semantic processing. Understanding the mechanisms underlying semantic processing is essential for advancing our knowledge of brain function during language comprehension. It also plays a critical role in developing solutions to communication deficits experienced by individuals with long‐term hearing loss, as well as in the diagnosis and treatment of language‐related disorders. Several questions remain regarding brain mechanisms underlying semantic processing. First, there is an inconsistency in how semantics are represented in the human brain. While some studies suggest that semantics are locally processed in discrete cortical regions, others support a distributed and overlapping network of regions. Second, it is still unclear how the human brain makes predictions about upcoming words during communication, a phenomenon known as semantic expectancy. While semantic expectancy is known to facilitate sentence comprehension, the underlying mechanisms remain debated, particularly whether such predictions attenuate or enhance neural activation for expected stimuli. Conflicting findings regarding brain responses to predictable stimuli have led to two contrasting theoretical accounts. Predictive coding models propose that prediction serves to reduce sensory redundancy, resulting in decreased neural responses to the predictable stimuli. In contrast, the neural sharpening account posits that prediction enhances the representation of expected features, resulting in increased neural responses for predictable stimuli. To address these questions, this research employs Electroencephalography to investigate two core aspects of semantic processing: the spatiotemporal representation of semantics and the neural effects of semantic expectancy. Specifically, the current work examines whether semantic representation involves selectively separated or distributed and overlapping cortical regions, and whether semantic prediction leads to attenuated or enhanced neural responses to predictable words in sentential contexts. The findings support the involvement of distributed and overlapping cortical regions in semantic processing, and that prediction attenuates neural activity for predictable words within a sentential context. These insights contribute to a deeper understanding of the neural mechanisms that underlie semantic processing during language comprehension.Docto
비골유리피판을 이용한 하악 재건 시 Hydroxyapatite/poly-l-lactide 고정 시스템의 적용에 대한 유한요소 분석
No full textIntroduction
In reconstructive surgery following partial mandibulectomy, the biomechanical integrity of the fibula free flap applied to remaining mandibular region directly influences the prognosis of the surgery. The purpose of this study is to evaluate the biomechanical integrity of two fixation materials [titanium (Ti) and hydroxyapatite/poly-L-lactide (HA-PLLA)].
Material & Methods
In this study we simulated the mechanical properties of mini plate and screw fixations in two different systems by finite element analysis. A three-dimensional mandibular model was constructed, and fibula free flap and reconstruction surface was designed. The anterior and posterior end of free flap was fixed with two miniplates and two additional miniplates were applied to the bended area of the fibula. The masticatory loading was applied considering seven principal muscles. Von Mises stress (PVMS) distribution, size of fixation deformation, principal stresses on bones, and a gap opening size were measured to evaluate the material properties of the fixation.
Results
In the evaluation of properties, superior results were observed in the Ti fixation compared to the HA-PLLA fixation immediately after the surgery. However, after the formation of callus between bone segments after 2 months, the performance of Ti fixation decreased overtime and the differences of two fixations became minimal by the 6-months after surgery.
Conclusion
The result of the study implies the positive clinical potential of the HA-PLLA fixation system applied in the fibula free flap reconstruction.
Keywords: Reconstruction surgery; Fibula free flap; Finite element analysis; HA-PLLA; Titanium, Fixation system|개요: 하악골 부분 절제술 후 재건 시, 잔여 하악부위에 적용된 비골 유리피판의 생역학적 무결성은 수술의 예후에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구의 목적은 재건 수술 시 적용되는 두 가지 고정 시스템 [티타늄 (Ti) 및 Hydroxyapatite/poly-l-lactide (HA-PLLA)]의 생역학적 무결성을 평가하는 것이다.
재료 및 방법: 본 연구에서는 유한요소 분석을 통해 두 가지 다른 고정재 시스템에서 미니 플레이트 및 나사의 기계적 특성을 분석하였다. 3차원 하악 모델을 구현하여 잔여 하악골 부위에 적용된 비골 유리피판과 재건된 표면을 설계하였다. 비골 유리피판의 전방 및 후방 끝은 두 개의 미니 플레이트로 고정되었으며, 하악의 형태를 모방하기 위해 비골 피판을 굽힌 부위에는 두 개의 추가 미니 플레이트가 적용되었다. 이후 7개의 주요 개구 및 폐구 근육을 고려하여 저작력의 강도와 같은 부하를 적용시켰다. 고정 시스템의 재료 특성을 평가하기 위해 Von Mises 응력 (PVMS) 분포, 고정체의 변형 정도, 뼈의 주요 응력 및 간극 크기가 측정되었고 시간이 지난 후 고정의 안정성을 임상적으로 확인하기 위해 수술 중 HA-PLLA 시스템을 적용한 환자들의 임상검사 및 방사선 검사를 시행하였다.
결과: 속성 분석 결과 수술 직후에는 티타늄 고정이 HA-PLLA 고정에 비해 우수한 결과가 관찰되었다. 하지만 술 후 2개월 후 재건 부위 사이 가골이 형성되기 시작하면서 티타늄 고정의 물리적 특성이 시간이 지남에 따라 저하되었고 술 후 6개월이 지난 후에는 두 가지 고정 시스템 간의 차이가 최소화되었다. 또한 HA-PLLA를 적용한 환자들의 추적 임상 및 방사선 검사 결과 안정성 측면에서 전통적인 티타늄 고정 시스템과 유의미한 차이가 없음이 드러났다.
결론: 본 연구의 결과는 비골 유리피판을 활용한 재건 수술에 적용된 HA-PLLA 고정 시스템의 긍정적인 임상적 잠재력을 시사한다.Maste
The Impact of Genetic Counseling on Genetic Knowledge, Empowerment, and Satisfaction Among BRCA Mutation Carriers: Focus on Gynecology Patients
No full textBRCA 유전자 변이가 유전성 유방암-난소암 증후군(Hereditaty Breast-Ovary Cancer Syndrome, HBOC) 발병 위험을 높이는 주요 요인으로 밝혀지면서, 산부 인과에서 BRCA 유전자검사 시행이 점차 증가하고 있다. BRCA 변이 보인자의 조기 진단과 관리를 위한 유전상담은 유전적 위험의 이해를 돕고, 적절한 건강관 리 및 의사결정을 지원하는 데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서 유전상담의 효과 평가는 2024년 7월 22일부터 10월 15일까지 서 울 소재 A상급종합병원 산부인과 외래 및 입원중인 BRCA 변이 보인자를 대상 으로 유전상담 전·후 유전성 유방난소암 지식도, 한국형 유전상담 결과 측정도 구, 그리고 유전상담 만족도 설문지 조사를 통해 이루어졌다. 수집 된 자료는 SPSS 21.0을 이용하여 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 유전상담은 대상자의 유전지식 향상에 유의미한 효과를 나타냈다 (t=4.593, p<.001). 유전지식 점수는 상담 전 평균 10.89±1.43에서 상담 후 11.69±1.32로 증가하였으며, 특히 40대와 50대, 기혼자, 대학교 졸업 이상의 대상자에서 유의미한 향상이 관찰되었다(p<.001). 둘째, 임파워먼트 점수는 상담 전 36.45±4.12에서 상담 후 36.96±4.09로 약 간 증가했으나, 통계적으로 유의미한 차이는 없었다(t=1.369, p=.173). 그러 나 30대 대상자와 상담 경험이 3회인 대상자에서 임파워먼트 점수가 유의미하 게 향상되었다(t=2.094, p=.045; t=2.353, p=.057). 셋째, 유전상담 만족도는 평균 22.53±2.47(총점 30점)으로 높은 수준을 보였 으며, 유전검사의 유용성에 대한 긍정적 인식을 확인하였다. 반면, 일부 대상자 들은 상담 후에도 암과 관련된 불안감을 지속적으로 느끼고 있어, 추가적인 심 리적 지원의 필요성이 제기되었다. 본 연구는 유전상담이 BRCA 변이 보인자들에게 유전지식과 상담 만족도를 향 상하는 데 효과적임을 확인하였다. 특히 특정 대상자 군에서 유전지식 증가가 두 드러졌고, 임파워먼트는 상담 횟수와 연령에 따라 효과가 달라지는 것을 관찰하 였다. 반면, 상담 후에도 불안감이 지속된 일부 대상자의 경우 심리적 지원이 추 가적으로 필요함을 확인하였다. 본 연구는 유전상담 서비스가 개인화된 돌봄 모 델로 발전할 수 있는 근거를 제시하며, 향후 연구 및 상담 프로그램 개발에 중요 한 기여를 할 것으로 기대된다. 주요어(key words): BRCA 변이 보인자, 유전상담, 유전지식, 임파워먼트, 유전 상담 만족도Maste
The Lived Experience of Infection Control Self-Care in Patients with an Implanted Left Ventricular Assist Device
No full text좌심실 보조장치(Left Ventricular Assist Device, LVAD)는 말기 심부전 환자를 생존할 수 있게 하는 중요한 치료 수단이다. 그러나 LVAD는 드라이브 라인을 통해 신체 외부와 연결되어 있어 감염이 발생할 위험이 있으며, 이를 예방하기 위해 드라이브 라인 관리를 포함한 자가간호가 필수적이다. 본 연구는 이식형 좌심실 보조장치를 가진 환자들의 감염관리 자가간호 경험을 현상학적 방법론을 통해 탐색하고, 그 실제 경험과 의미를 규명하고자 하였다. 본 연구는 서울 소재 일 상급종합병원 심장내과 외래에 내원한 LVAD 삽입 환자 중 감염관리 자가간호 경험이 있는 10명을 연구 참여자로 선정하였다. 2025년 2월 12일부터 5 월 22일까지 반구조화된 개별 심층 면담을 통해 자료를 수집하였으며, 자료 분석은 Colaizzi 의 현상학적 연구 방법에 따라 자료 수집과 분석을 순환적으로 시행하였다. 그 결과, 478개의 의미 있는 진술로부터 36개의 주제와 13개의 주제 모음을 도출하였고, 이를 바탕으로 4개의 범주를 도출하였다. 4개의 범주는 ‘LVAD와의 첫 만남’, ‘감염을 피하고자 고군분투하는 삶’, ‘내 몸을 지키는 자가간호’, ‘나를 버티게 하는 원동력’이다. 참여자들은 LVAD 를 삽입하면서 낯설고 불안한 여정을 시작하였고, 감염을 피하고자 고군분투하는 긴장된 일상을 살아갔다. 초기에는 자가간호가 서툴렀지만, 점차 자신을 지키는 습관으로 자리 잡으며 자신감을 느끼게 되었다. 감염관리 자가간호는 개인의 노력에만 머물지 않았고, LVAD 전담간호사와 가족과의 상호작용 속에서 이루어지는 ‘관계 중심의 돌봄’으로 나타났다. 본 연구는 LVAD 삽입 환자의 감염관리 자가간호 경험에 대한 심층적 이해를 제공하며, 향후 LVAD 삽입 환자의 실제 경험과 간호 요구를 반영한 맞춤형 감염관리 교육 및 간호 중재 프로그램 개발에 기초자료로 활용될 수 있다. 나아가 LVAD 삽입 환자의 감염 예방 역량 강화와 삶의 질 향상에도 기여할 수 있을 것으로 기대한다. 주요어: 좌심실 보조장치, 감염관리, 자가간호, 현상학, 질적 연구Maste