• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권4호
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• pp.237-246
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• 2004

국제방사선량 및 측정위원회(ICRU)가 쐐기인수를 정의하고 있지만 방사선치료계획장치는 쐐기에 관한 다른 개념을 도입하여 선량을 보정하기도 한다. 개념이 다른 인수들은 아주 다르게 정의되어 있기 때문에 그 값도 용납될 수 없을 정도로 다를 수 있어서 심각한 선량오차가 발생될 수 있다. 설치된 방사선치료기(Cinac 21EX, Varian, 미국)에는 물질쐐기(위와 아래)와 위턱에 의한 쐐기 기능이 있고 방사선치료계획장치(RTPS)로 Eclipse(Varian, 미국)와 Pinnacle$^{3}$(ADAC, 미국)가 사용되고 있다. 물질쐐기와 기능상쐐기의 쐐기인수, 쐐기상대출력인수 및 쐐기출력인수를 물팬톰에서 이온함으로 측정하여 조사면크기와 쐐기위치, 쐐기각, X선 투과력, 측정조건에 따라 분석하고 비교하였다. 기능상쐐기가 물질쐐기에 비해 여러 가지 요인에 크게 영향을 받으며, 기능상쐐기의 쐐기인수 등에 영향을 미치는 주된 요인은 조사면크기와 쐐기각 이었다. X선 투과력도 쐐기인수 등에 약간의 영향을 미쳤다. 쐐기에 관련된 상이한 개념의 인수는 그 값이 6 MV는 63%, 15 MV는 59% 이상 다를 수 있기 때문에 선량오차를 줄이기 위해 방사선치료계획장치에 활용되는 인수를 파악하고 RTPS에 합당한 값을 입력해야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.70-76
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• 2005

기능강화동적쐐기는 쐐기 형태의 선량 분포를 만드는 방법과 선량 특성적인 면에서 금속쐐기와 상당한 차이를 가지고 있다. 기능강화동적쐐기의 임상적용을 위해서는 금속쐐기와 다른 선량특성을 분석하고 이에 따른 적절한 커미셔닝이 필수적이다. 본 연구의 목적은 기본 선량계측인자에 기초한 기능강화동적래기와 금속쐐기의 선량특성을 분석하는 데 있다 선량 계측학적 특성을 나타내는 심부선량분포, 조사면 주변 선량, 표면선량, 실효 쐐기인자, 쐐기의 선량측면도를 측정, 분석하였다. 또한 열린 조사면과 금속쐐기와의 비교측정을 통해 기능강화동적쐐기가 가지고 있는 고유한 특성을 분석하였다. 기능강화동적쐐기의 선량측면도 측정은 Chamber Array 24 (CP24)를 이용하였으며, Golden Segmented Treatment Table (Golden-577)로 구현한 치료 계획 장치의 계산 값과 비교하였다. 또한 실호쐐기인자 측정은 각각의 X, Y 콜리메이터에 따른 특성을 분석하였다. 심부 선량 백분율측정에서 열린 조사면과 기능강화쐐기의 비교결과, $0.2\~0.5\%$ 이내로 일치하였고, 금속 쐐기인 경우 약 $2\%$의 비교적 큰 차이를 보였다. 조사면 주변선량측정에서는 금속쐐기가 약 $1\%$ 높았다. 표면선량 측정 결과, 금속쐐기가 약 $10\%$ 낮게 평가되었다 기능강화쐐기의 실효쐐기인자는 Y jaw가 커짐에 따라 연속적으로 감소됨을 알 수 있었다. X jaw에 따른 쐐기인자 의존도 측정에서는 X jaw에 따른 의존도는 거의 없는 것으로 평가되었다. 또한 비대칭 조사면의 쐐기 인자측정에서는 비대칭에 상관없이 Y jaw의 크기만 같으면 실효쐐기인자가 같았다. 선량측면도 측정에서는 CA24를 이용해 얻은 실측값과 Golden STT로 Cadplan에서 구현한 계산 값이 $1\%$이내로 일치하였다. 본 연구를 통해 기능강화동적쐐기가 가지고 있는 특성을 분석하였으며, 금속쐐기를 대체할 수 있는 유용한 도구임을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.730-740
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• 2009

이 연구의 목적은 중, 고등학교 과학교사들의 생명 현상에 대한 과학적 관찰에서 나타나는 두뇌의 활성 양상 및 기능적 연결 네트워크를 규명하는 것이다. 이를 위해 중, 고등학교에서 근무하는 26명의 건강한 오른손잡이 과학교사들이 이 연구에 참여하였다. 과학 교사들의 과제수행 과정에서의 두뇌활성을 측정하기 위하여 3.0T(테슬라)의 fMRI 시스템과 블록디자인의 관찰과제가 사용되었다. 신호의 수집과 분석에는 SPM2 프로그램이 활용되었다. 연구결과에 따르면, 관찰과정에서 과학교사들은 좌측 상전두이랑, 중전두이랑, 중심전두이랑, 하전두이랑, 양측 상두정소엽, 좌측 하두정소엽, 좌측 쐐기전소엽, 우측 중측두이랑, 양측 방추이랑, 좌측 상후두이랑, 양측 중후두이랑, 좌측 하후두이랑, 우측 혀이랑, 양측 방추이랑, 양측 쐐기소엽, 우측 해마옆이랑, 좌측 조가비핵, 그리고 양측 소뇌비탈의 활성을 보였다. 또한 이들 영역 중 관찰과정에서 기능적으로 연결성을 보이는 네트워크를 형성하는 것으로 선정된 11개의 영역에서 10개의 유의미한 기능적 연결을 형성하였다. 이러한 결과는 생명현상에 대한 과학적 관찰이 단순한 감각수용만을 넘어선 기능적 연결이 필요함을 시사한다.

• 대한화학회지
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• 제60권3호
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• pp.203-214
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• 2016

본 연구는 창의적 문제해결능력의 향상에 필수적인 융합 사고의 특성을 알아보기 위해 기능적 자기공명영상을 이용하여 창의적 문제해결에 기반한 융합 사고와 화학문제풀이를 하는 동안의 두뇌 활성 영역과 기능적 연결성을 알아보았다. 이를 위하여 시각 기반의 융합 사고 유발 과제와 화학문제풀이 과제를 개발하고 고등학생 17명을 대상으로 적용하여 과제 수행 동안의 두뇌활성영상을 분석하였다. 연구 결과, 융합 사고 시에는 두뇌 좌측의 상전두이랑, 중전두이랑, 하전두이랑, 내측전두이랑, 전대상이랑, 쐐기전소엽, 미상핵체에서 두뇌 우측의 쐐기소엽, 미상핵체에서 활성이 나타났다. 화학 문제풀이에서는 두뇌 좌측의 중전두이랑, 내측전두이랑, 미상핵체, 미상핵꼬리에서 두뇌 우측의 중전두이랑, 혀이랑, 미상핵체, 미상핵꼬리, 시상, 소뇌정상에서 활성이 나타났다. 기능적 연결성분석 결과 융합 사고 시에는 각 활성 영역들이 모두 기능적 연결망을 형성하고 있는 것으로 나타났으며 이와 대조적으로 화학문제풀이 시에는 우측 중전두이랑, 좌우측미상핵꼬리, 소뇌정상만이 기능적 연결망을 형성한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 고등학생들이 융합 사고 시에 논리적 사고, 작업기억활성, 계획, 상상, 언어화, 학습동기 유발이 일어나며 이러한 기능들이 과제를 수행하는 동안 서로 밀접하게 동조하고 있음을 보여준다. 반면 화학문제풀이 시에는 논리적 사고와 계획, 비교, 학습동기유발의 기능들을 수행하지만 각영역들이 동시에 활발히 작용하지 못하는 것을 보여준다. 이러한 결과는 융합 사고에 대한 구체적인 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 인지과학
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• 제21권3호
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• pp.429-446
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• 2010

본 연구는 경기장에서 스포츠 팬들이 자신이 응원하는 팀의 경기 승패에 따라 경험하는 긍정, 부정 정서가 정서의 편측화를 보이는 지를 fMRI 실험을 통하여 살펴보는 것이다. 이를 위해 S 프로야구 구단 팬 12명을 대상으로 S구단이 승리한 장면과 패배한 장면을 보여주었다. 측정결과, 승리장면을 지켜본 피험자들의 좌우 쐐기소엽, 우하후두이랑, 우하전두이랑, 좌편도체, 우해마옆이랑, 좌갈고리, 좌대상이랑, 좌하측두이랑, 우중측두이랑, 좌소뇌비탈, 좌소뇌정상 영역에서 활성화 반응이 나타났다. 반면에 패배장면을 지켜본 피험자들의 우중간전두이랑, 좌전대상회, 좌소이랑, 좌조가비핵, 좌창백핵, 좌배쪽전핵, 좌시상, 좌전장, 좌뇌섬엽 영역에서 활성화 반응이 나타났다. 본 연구결과 정서가의 반구비대칭 증거가 뚜렷하게 나타나지 않았으며 승리자극에서는 나타난 편도체의 활성이 패배자극에서는 나타나지 않아 패배정서 유발에 보다 심층적인 연구가 필요할 것으로 보아졌다.

• 인지과학
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• 제17권4호
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• pp.357-373
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• 2006

가상현실은 감각기관에 전달하는 정보를 조작하여 가상의 경험을 피험자에게 제공하고, 사람은 가상현실에서 제공하는 감각적인 정보를 뇌에서 통합하여 상황을 판단한다. 그러한 판단을 통해 가상현실이 얼마나 실제와 같은지 아닌지 지각하고 판단하게 된다. 이렇게 어떤 특정한 또는 이해할 수 있는 장소에 존재한다고 생각하는 인간의 지각상태를 나타내는 요소를 '현존감'이라고 한다. 가상의 환경을 사용자가 실제처럼 느끼고 그 내용을 받아들이도록 하는 것은 중요한 목표이다. 또한 현존감은 가상현실에서 경험하게 되는 여러 가지 감각적인 정보들을 통하여 느끼는 종합적인 느낌을 반영한다. 따라서 여러 가지 감각적인 정보들을 통합하는 과정에서 현존감과 관련된 뇌의 메커니즘이 존재할 것이다. 현존감은 매체를 통한 정보전달 시, 매체에서 전달되는 여러 가지 정보나 자극에 대한 사용자의 지각 및 인식과 중요한 관련이 있기 때문에 현존감의 정도는 개인이 지각하는 정보의 명확성에 영향을 준다. 이를 알아보기 위해서 사회적인 상황에서의 명확성의 차이를 가지는 내용을 아바타를 통해 전달하고 피험자가 그 내용을 바탕으로 추론해보는 가상현실을 구성하였다. 그리고 피험자가 전달받은 내용을 바탕으로 추론하는 동안 뇌 영역 활성화의 차이와 가상현실에 대한 현존감 점수가 관련된 뇌 영역을 알아보았다. 실험 결과 우측 혀이랑, 우측 쐐기소엽, 좌측 혀이랑, 우측 방추상이랑, 좌측 하측두이랑, 전대상피질 그리고 우측 후대상피질에서 유의미한 양의 상관관계가 있었다. 본 연구는 가상현실을 통한 정보의 전달 시 현존감의 영향을 뇌 기능영상 촬영을 통해서 내부 메커니즘의 측면에서 살펴보았다는 것에 의의가 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권4호
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• pp.227-245
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• 1998

방사선치료 성과의 기준을 정량적으로 평가할 수 있는 종양치유확율 (Tumor Control Probability)과 정상조직 손상확율(Normal Tissue complication Probability)의 수학적 관계식을 유도하여 방사선업체조형치료 (3-D conformal radiotherapy) 효과를 평가하며 간단한 동물실험과 임상결과를 참고하여 종양치료성적의 예측과 종양선량의 증가 및 치료의 질적상황을 정량적 척도로 평가하고져한다. 방사선량과 체적크기에 민감한 병렬반응구조 (Parallel architecture)로 구성된 장기중 발생빈도가 많은 간종양을 대상으로 업체조형치료방법에 따른 체적선량분포도 (Dose Volume Histogram)를 3차원 방사선치료계획 컴퓨터(ADAC-Pinnacle #3)를 이용하여 계산하고 각 선량에 대한 체적분포를 판별이 쉽도록 도표화하였다. 종양치유확율(Tumor Control Probability)과 정상조직 손상확율(Normal Tissue complication Probability)은 방사선량에 대한 세포생존곡선의 오차함수 (error function)를 기본수식으로하고 선량 체적인자를 삽입한 반실험식으로 구성되었으며 실효선량 또는 실효체적에 따라 각각 계산하였다. 정상간의 실질적 손상을 관찰하기 위하여 방사선치료를 받은 환자의 통계와 계획적 연구를 위하여 황구를 이용하였다. 방사선조사방법은 대항2문, 쐐기 3문, 4문 회전업체치료와 비회전축 5문입체조형치료로 구분하였으며 업체조형치료는 컴퓨터 조종형 선형가속기 (Varian Clinac-2100C/D)와 다엽콜리메이터(Multi Leaf Collimator, MLC-52LS)를 이용하였다. 방사선조사방법에 따른 체적선량분포 (DVH)는 종양과 주위건강조직에대한 체적과 방사선량을 직관적으로 판단할수있었다. 간종양의 방사선치료에서 TCP와 NTCP 의 체적인자는 0.32를 이용하였고 대항2문 입체치료 및 5문입체치료에서 종양중심선량 50Gy일 때 종양의 TCP는 각각 0.763과 0.793 이였으며 정상간의 NTCP는 각각 0.156와 0.008로서 수치상 완전 구별이 가능하였고 종양 투여 선량이 70Gy 일 때 종양의 TCP 는 각각 0.982 와 0.995로서 종양치유에 충분한 선량이며 정상간의 NTCP 는 각각 0.725 와 0.142로서 현저한 차이가 있었다. 간손상은 간염유발을 기준으로 하였으며 간손상정도와 NTCP의 관계는 상호비례하였고 일정한 발기점(Threshold value)을 구할수 있었다. DVH 와 확율적 수학식인 TCP, NTCP 동은 방사선치료성과를 판단할 수 있는 정량적분석방법으로 가능성이 있다고 생각된다. 또한 건강조직을 최대한 보호하고 종양에 집중 방사선을 조사할 수 있는 입체조형치료는 간, 폐, 신장등 방사선 병렬반응장기에 적합하며 DVH와 TCP, NTCP등 수학적 척도를 이용하여 평가함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(Dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적상황을 정량적 숫치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여 할 수 있다고 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.71-79
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• 1998

목적 : 비 상업용 3차원 컴퓨터치료계획시스템인 Plunc의 구축 사례를 소개하고 이의 임상적용 가능성에 대하여 검증하고자 한다. 대상 및 방법 : 미국 North Carolina 대학에서 개발된 3차원 치료계획시스템인 Plunc의 소스코드를 제공받아, PC용 Unix인 Linux 환경의 Pentium Pro 200MHz(128MB RAM, Millennium VGA)에서 설치하였다. 본과의 6MV 광자선(Siemens MXE 6740)에 대한 출력인자, 최대산란비, 최대산란인자, 쐐기의 모양 및 감쇄인자 등의 빔데이터를 입력한 후, 일반적인 치료조건인 loom 깊이의 회전중심점에서의 심부선량백분율, 선량측면도, oblique 입사빔 및 공기간격 하에서의 선량계산 결과를 물팬톰에서의 측정치와 비교, 분석하였다. 결과 : Plunc는 원래 CT 영상데이터를 이용한 모의치료기로써 개발되어, 빔 설계가 매우 편리하도록 사용자 인터페이스가 구성되어 있으며, BEV, DRR 및 영상합성 등의 기능을 갖추고 있다. 선량계산은 10초 정도가 소요되는 3차원 선량분포나 선량체적히스토그람을 제외하고는 거의 실시간으로 실행되었다. Plunc에 의한 선량 계산 값을 측정값과 비교한 결과, 심부선량백분율의 경우, 선량증가영역을 제외하고는 $1\%$이내에서 일치하였다. 또한, 선량측면도의 경우, $5\%$가량의 선량감소를 나타내는 치료영역 크기 밖의 저선량 영역을 제외하고는 $2\%$ 이내에서 일치하였다. Oblique 입사 빔의 경우, 빔 중심축을 포함하는 평면상의 선량분포가 선량이 $30\%$ 이하인 영역을 제외하고는 비교적 잘 일치하였다. 공기간격을 통과한 빔에 대한 선량측면도의 비교 결과, 중심 축에서의 선량 값에 대해 $5\%$의 오차를 보였다. 결론 : Plunc의 광자선량계산의 정밀도는 일반적인 치료조건하에서 약 $2-5\%$ 내외의 오차로써, 측정치에 대한 보정에 근거한 알고리즘을 사용하는 일반 치료계획시스템과 비슷한 수준이라 사료된다. 현재로서는 전자선에 대한 선량계산이 불가능하기 때문에 완전한 형태의 치료계획시스템이 되기 위해서는 향후, 전자선에 대한 계산모듈의 개발과 광자선 선량계산 또한 보다 정밀한 선량계산이 가능한 컨벌루션 방법과 같은 3차원 선량계산모듈의 개발도 필요하다. Plunc는 상업용 3차원 치료계획 시스템의 사용이 현실적으로 어려운 여건의 병원에서 2차원 치료계획시스템과 상호 보완적으로 사용한다면 2차원 치료계획시스템이 갖는 많은 제약을 극복할 수 있을 것으로 사료된다.