• Progress in Medical Physics
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• v.15 no.2
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• pp.84-93
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• 2004

Stereotactic radiosurgery (SRS) is a technique that delivers a high dose to a target legion and a low dose to a critical organ through only one or a few irradiations. For this purpose, many mathematical methods for optimization have been proposed. There are some limitations to using these methods: the long calculation time and difficulty in finding a unique solution due to different tumor shapes. In this study, many clinical target shapes were examined to find a typical pattern of tumor shapes from which some possible ideal geometrical shapes, such as spheres, cylinders, cones or a combination, are assumed to approximate real tumor shapes. Using the arrangement of multiple isocenters, optimum variables, such as isocenter positions or collimator size, were determined. A database was formed from these results. The optimization procedure consisted of the following steps: Any shape of tumor was first assumed to an ideal model through a geometry comparison algorithm, then optimum variables for ideal geometry chosen from the predetermined database, followed by a final adjustment of the optimum parameters using the real tumor shape. Although the result of applying the database to other patients was not superior to the result of optimization in each case, it can be acceptable as a plan starling point.

• Progress in Medical Physics
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• v.16 no.4
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• pp.176-182
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• 2005

Stereotactic radiosurgery (SRS) is a technique to deliver a high dose to a target region and a low dose to a critical organ through only one or a few irradiation. The SRS must be planned exactly. Currently the surgery plan is peformed by trial and error method. There are many questions about the reliability and reproducibility of the plan result. This study Improve each step of the Oh's method based on heuristic target shaping to obtain the better result. The target was reconstructed using cylinders with same height and the neighbored cylinders were combined according to the difference of each center and diameter. Then, spheres were packed within each cylinders by the packing rules. Two virtual targets were used to compare this method with Oh's method. As a result, the numbers of isocenter were successfully reduced - more than $35\%$ and $26\%$ - without serious differences of proscription isodose to tumour volume ratio (PITV) and maximum dose to proscription dose ratio (MDPD). This technique using cylinder piling and sphere packing will be a helpful tool to planner in stereotactic radiosurgery.

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2003.09a
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• pp.38-38
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• 2003

목적 : 방사선 수술의 목적은 병소에 최대한의 방사선을 조사하고, 주위의 정상조직에는 가능한 적은 양의 방사선을 조사하는 것이다. 이러한 목적을 만족시키기 위해 방사선 수술계획자는 계획시 isocenter의 위치와 개수, 콜리메이터 크기를 변화시켜 가며, 주어진 병소에 맞는 선량분포를 획득해 방사선 수술효과를 최대화시키는 수술계획을 수립한다. 본 연구에서는 다양한 모양의 병소에 대해 자동적으로 isocenter를 위치시켜 수술 계획시 도움이 될 수 있도록 임의의 병소 모델들에 대해 위의 변수들을 변화시켜 가며 얻어지는 선량분포를 비교 분석하였다. 방법 : 본 연구에서는 임의로 정의한 계산 영역내에 다면체를 병소로 가정하여 연구를 수행하였다. 방사선 수술시 하나의 isocenter에서 얻어지는 선량분포는 구형으로 근사할 수 있으므로 하나의 isocenter를 구로 근사하여, 각 병소 모델 내에 콜리메이터 크기를 변화해가며 가능한 많은 영역을 포함하도록 isocenter를 배치시켰다. 이후 구형선량모델을 사용해 선량분포를 획득하여 병소와 정상조직간의 DVH(Dose Volume histogram)와 각 병소 모델에 대한 통일 평면상의 선량분포를 비교 분석하였다. 결과 ; 임의의 다양한 종양 모델에 대한 50%의 등선량 곡선내에서 세 가지의 빔관련 변수들을 변화시킨 결과, 종양이 없는 정상 조직에서는 선량분포가 극히 낮았으며, 콜리메이터의 크기에 따른 isocenter 의 개수가 변화하는 것을 확인할 수 있었고, 이 경우 한 종양모델에서의 깊이에 따른 선량 분포는 크게 차이가 나지 않았다. 그리고, isocenter의 개수가 변화함에 따라 선량곡선이 변하는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 빔관련 변수인 콜리메이터 크기, isocenter 개수, 거리등은 어느 일정 정도를 넘기면, 병소내 선량 분포에 크게 기여하지 않는다는 점을 감안하여 빔관련 변수들을 최소로 고려하므로써 계획시 소모되는 시간 과 노력을 많이 줄일 수 있을 것이며, 또한 각 병소 모델에 대한 최적의 구형선량모델에서 공통적인 규칙성을 찾는 것과 실제 병소의 모양을 간단한 모양으로 근사화 시킨다면 자동적 선량모델을 이루는데 많은 도움이 되고, 이로 인해 효율적인 치료계획작업이 이루어질 것이라 사료된다.

• Progress in Medical Physics
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• v.13 no.3
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• pp.129-134
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• 2002

The radiosurgery is planned that prescribed dose was irradiated to tumor for obtaining expected remedial value in stereotactic radiosurgery. The planning for many irregular tumor shape requires long computation time and skilled planners. Due to the rapid development in computer power recently, many optimization methods using computer has been proposed, although the practical method is still trial and error type of plan. In this study, many beam variables were considered and many tumor shapes were assumed cylinderical ideal models. Then, beam variables that covered the target within 50％ isodose curve were searched, the result was compared and analysed. The beam variables considered were isocenter separation distance, number of isocenters and collimator size. Dose distributions obtained with these variables were analysed by dose volume histogram(DVH) and dose profile at orthogonal plane. According to the results compared, the use of more isocenters than specified isocenter dosen't improve DVH and dose profile but only increases complexity of plan. The best result of DVH and dose profile are obtainedwhen isocenter separation was 1.0-1.2 in using same number of isocenter.

• Progress in Medical Physics
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• v.14 no.4
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• pp.225-233
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• 2003

The goal of a radiation treatment plan is to deliver a homogeneous dose to a target with minimal irradiation of the adjacent normal tissues. Dose uniformity is especially important for stereotactic radiosurgery using a linear accelerator. The dose uniformity and high dose delivery of a single spherical dose distribution exceed 70％. This also results with a similar stereotactic radiosurgical plan using a Gamma Knife. The dose distribution produced in a stereotactic radiosurgical plan using a Gamma Knife and Linear accelerator is spherical, and the application of the sphere packing arrangement in a real radiosurgical plan requires much time and skill. In this study, we found a characteristic of dose distribution with transformation of beam parameters that must be considered in a radiosurgical plan for effective radiosurgery. First, we assumed a cylinder type tumor model and a cube type tumor model. Secondly, the results of the tumor models were compared and analyzed with dose profiles and DVH_(Dose Volume Histogram) representative dose distribution. We found the optimal composition of beam parameters_(i.e. collimator size, number of isocenter, gap of isocenters etc.), which allowed the tumor models to be involved in the isodose curve at a high level. In conclusion, the characteristics found in this study are helpful for improving the effectiveness and speed of a radiosurgical plan for stereotactic radiosurgery.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2000.11a
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• pp.180-185
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• 2000

방사선 치료계획이나 사전수술계획 등에 컴퓨터 사용이 늘어남에 따라 의료영상별 특성에 따른 복합적 처리를 필요로 한다. 본 논문에서는 다중 모달리티 영상으로부터 의미 있는 정보를 제공하기 위하여 상호정보 최적화를 통한 영상정합 방법을 제안한다. 본 방법은 두 영상에서 대응되는 위치의 명암도간 통계적 의존관계와 정보중복성을 계산하는 상호정보(mutual information)를 통해 영상간 변형관계를 추정함으로써 영상을 정합한다. 실험결과로는 뇌 자기공명영상(MRI)과 컴퓨터단층촬영영상(CT)의 상호정보를 최적화하여 정합 결과를 제시한다. 본 방법은 기존 정합방법에서 사용하는 영상분할이나 특징점 추출 등의 전처리 과정 없이 영상 자체 정보를 기반으로 계산함으로써 정합의 정확도를 높일 수 있다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.20 no.1
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• pp.1-11
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• 2014

Patients with cerebral palsy or arthritis have deformities in lower limb which cause unstable gait or posture and pains. Surgeons perform a deformity correction osteotomy with surgical plan. But sometimes they find the unexpected angular or rotational deformation after surgery. The problems are that there is no method to predict the result of a surgical plan and also there are so many factors to must consider in surgical planning step such as clinical measurements, rotation angle, wedge angle, morphology of lower limb, etc. This paper presents new methods for planning the deformity correction osteotomy efficiently. There are two approaches based on the 3D mesh model and the accurate assessment of the patient's lower limb. One is the manual pre-simulation of surgery using forward kinematics. And the other is the automatic surgical planning using inverse kinematics and nonlinear optimization. Using these methods, we can predict and verify the results of various surgical treatments and also we can find a more effective surgical plan easily compared to conventional methods.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.52 no.4
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• pp.366-375
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• 2014

Surgical guide not only provide diagnosis and treatment plan, but even location and direction of implantation. Surgical guide could be divided into non-limited design, partially limited design, and completely limited design. Partially limited design is easily manufactured and inexpensive but less accuracy, compared to completely limited design. From this approach, partially limited design may be particularly effective in patients who present with a single missing tooth or partially edentulous teeth. Completely limited design is anatomically accuracy, esthetical and functional, optimized treatment for prosthetic and biomechanical perspective, and also minimizes discomfort for post-treatment. The purpose of this study is to review previous studies of various surgical guides and applying in clinic.

• Radiation Oncology Journal
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• v.12 no.1
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• pp.109-115
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• 1994

The purpose of this paper is to develop an efficient method for the quick determination of multiple isocenters plans to provide optimal dose distribution in sterotactic radiosurgery. A Spherical dose model was developed through the use of fit to the exact dose data calculated in a 18cm diameter of spherical head phantom. It computes dose quickly for each spherical part and is useful to estimate dose distribution for multiple isocenters. An automatic computer search algorithm was developed using the relationship between the isocenter move and the change of dose shape, and adapted with a spherical dose model to determine isocenter separation and cellimator sizes quickly and automatically. A spheric81 dose model shows a comparable isodose distribution with exact dose data and permits rapid calculations of 3-D isodoses. the computer search can provide reasonable isocenter settings more quickly than trial and error types of plans, while producing steep dose gradient around target boundary. A spherical dose model can be used for the quick determination of the multiple isocenter plans with 3 computer automatic search. Our guideline is useful to determine the initial multiple isocenter plans.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1430-1434
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• 2005

금강 유역과 같이 복잡한 하천유역 시스템의 관리를 위해서는 시스템 요소들을 통합적으로 분석할 수 있는 효과적인 의사결정지원 도구가 필요하다. K-MODSIM 모형은 단기 물관리, 장기 운영계획, 가뭄 대비계획 및 물관련 분쟁 해결을 위해 보다 개선된 유역관리 전략을 수립하기 위한 컴퓨터 기반 도구로 개발되었으며, 본 연구에서는 K-MODSIM 모형에 저수지 운영률을 반영하여 유역의 용수배분을 평가하였다. 유역 저수지군 운영 환경 및 제약조건을 반영한 네트워크를 구성한 후, 두 단계의 모형 검정을 수행하였다. 먼저 물리적 검정을 통해서 전체 대상 수계의 상하류 물수지를 검토하고, 다음 단계인 운영 측면의 검정에서 물리적으로 나타나는 상황이 댐 운영이나 제약 조건 등에 부합하는지의 여부를 검토하였다. 대청댐과 용담댐의 통합 운영을 위한 최적 운영률의 개발은 동적계획법 소프트웨어인 CSUDP를 이용하여 수행하였으며, 여기서 사유한 접근법은 음해 추계학적 동적계획법이다. 이 접근방법은 유입량 시계열을 추계학적으로 모의발생시키고, CSUDP 모형은 모의발생시킨 유입량 시계열에 대한 최적운영률을 찾기 위해 사용하며, CSUDP의 최적화 결과에 대한 통계적인 분석을 통해 월단위 운영률을 도출하였다. K-MODSIM 모형에 저수지 운영률을 반영하여 유역의 용수배분을 평가하였다. 유역 저수지군 운영 환경 및 제약조건을 반영한 네트워크를 구성하고, 대청댐과 용담댐의 통합 운영을 위한 최적연계 운영를을 개발하여 다음과 같은 운영 시나리오들을 개발하고 평가하였다. $\cdot$ 금강수계에 대한 용당댐의 영향 평가 $\cdot$ 댐 연계운영시 수요량 변화에 따른 영향 평가 $\cdot$ 하도추적을 고려한 일별모형의 검증 개발된 운영률과 하도추적방법을 K-MODSIM 모형에서 검증하기 위해서 vb.net 스크립트 파일을 개발하여 적용하였다.L이하로 이를 유등천 상류부에 공급할 경우 유등천의 수질은 BOD 6.7mg/L, TN 9.80mg/L, TP 0.90mg/L를 나타낼 것으로 예측된다. 고도처리시설의 도입 후 금강 합류점에서 갑천의 예측 BOD는 7.4mg/L로 현재 9.0mg/L에 비하여 개선되지만 이는 금강수계 오염총량 관리계획의 시$\cdot$도 경계지점 목표수질인 5.9mg/L를 만족시키지 못하므로, 이를 만족시키기 위해서는 방류수 BOD 7.2mg/L이하로 처리해야 할 것으로 판단된다.which support only concepts or image features.방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식하는 해방적 행동에 대한 목표를 강조하여 적용할 필요가 있음을 시사하고 있다.교하여 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 또한 HSP 환자군에서도 $IL1RN^{*}2$ allele 빈도와