• 대한방사선치료학회지
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• 제21권2호
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• pp.67-74
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• 2009

목 적: 전립선암 환자를 대상으로 kV 콘빔CT를 이용한 영상유도방사선치료 시 촬영조건에 따른 인체의 각 장기들에 미치는 흡수선량(absorbed dose)과 유효선량(effective dose)을 비교 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 환자를 대상으로 직접 실험할 수 없으므로 인체의 구성과 조직이 흡사한 인체 모형 팬텀(Anderson rando Phantom, Alderson Research Laboratories Inc., USA)과 전산화 단층 모의치료기(Lightspeed RT CT, GE, USA)를 이용하여 국제 방사선 방호 위원회(International Commission on Radiological Protection, ICRP)에서 권고된 신체 내 중요 장기들을 묘사하였다. 팬텀 내부의 묘사된 주요 장기에 선량 측정을 위하여 열형광선량계(TLD 100 Lif rods, Harshaw Chemical Co., USA)를 1~8개 삽입한 후 팬텀의 중심을 전립선에 위치시키고, On board imager (OBI) System이 부착된 의료용 선형 가속기(Clinac iX, Varian, USA)를 이용하여 두 가지 촬영모드인 표준모드(Standard-mode, A-mode)와 저선량모드(Low-dose mode, B-mode)에서 kV 콘빔 CT 촬영을 각 3회씩 반복해서 측정하였다. 결 과: 인체 모형 팬텀을 이용하여 전립선암 환자를 대상으로 한 kV 콘빔 CT 촬영을 시행한 결과 전립선, 방광, 직장에 대한 흡수선량은 A-mode인 경우 각각 5.5 cGy/1회, 6.5 cGy/1회, 5.7 cGy/1회, B-mode인 경우 1.1 cGy/1회, 1.3 cGy/1회, 1.2 cGy/1회 결과를 보였다. 각 장기에 대한 조직가중치를 고려한 유효선량은 A-mode와 B-mode에서 19.1 mSv, 4.4 mSv의 결과로 나타났다. kV 콘빔CT 촬영 시 인체에 미치는 유효선량을 측정한 결과, 전립선암 영상유도방사선치료 시 A-mode 콘빔CT는 B-mode 콘빔CT보다 환자가 받는 선량이 약 4배 이상 증가하는 것을 알 수 있었다. 결 론: 그러므로 전립선암 영상유도방사선치료 시 환자가 받는 치료 이외의 선량을 고려했을 때 가능한 B-mode 또는 낮은 촬영 조건을 설정하여 환자가 받는 치료이외선량을 가능한 한 줄일 필요가 있다고 사료된다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.250-251
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• 2002

혈당의 비침습적인 측정의 필요성은 잦은 채혈로 인한 감염의 우려, 필요할 때마다 채혈의 고통 없이 혈당을 측정할 수 있다는 장점 때문에 지난 20여 년 동안 활발히 연구되어 왔다. 근적외선 및 원적외선 흡수분광법, 라만분광법, Polarization rotation 또는 Stimulated Raman 측정법, 온도측정법, 통계적 분석법, 전처리연구 등 많은 분야에서 접근하고 있지만 아직까지는 in vivo 측정에 성공하고 있지 못하고 있다 [1]. (중략)

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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• pp.99-99
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• 2002

목적： 인체에 전류를 주입하면 체내의 생체조직의 임피던스 분포에 따라서 전류밀도 분포가 결정된다. 이러한 전류밀도 분포에 대한 정보는 전기임피던스 단층촬영법과 유방암 진단, 체내 온도 분포의 영상화, 전기자극에 의한 체내 전류 경로의 시각화에 대한 연구에 응용될 수 있다. 한편 이러한 전류밀도 분포는 전류주입 자기공명영상기법에 의해 영상화할 수 있으며, 본 논문은 3차원 팬텀 내부의 전류밀도 분포를 영상화하는 전류주입 자기공명영상기법의 실험결과를 기술한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1116-1123
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• 2011

본 논문은 WBAN 시스템을 위한 인체에서의 전파의 전파 특성을 분석하였으며, WBAN에 활용되는 MICS 주파수와 ISM 주파수 대역에서 적용될 수 있는 인체 내의 경로 손실을 모델을 제안했다. 인체 조직은 복잡한 장기로 구성되어 있으며, 인체 내부에 프로브 삽입하여 측정하는데 어려움이 따른다. 따라서 실제 인체를 기반으로 한 수치 팬텀을 활용하여 전자파 수치 해석을 이용하여 모델링했다. 수치 해석으로는 시간 영역 유한 차분법에 기반을 둔 상용 소프트웨어인 렘콤사의 XFDTD 6.5를 이용하였고, 인체 전신 모델은 ETRI의 한국인 성인남성 표준 모델을 사용하였다. 제안된 채널 모델식은 WBAN 시스템의 개발에 많은 도움이 될 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.314-319
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• 2012

본 논문에서는 MICS(Medical Implant Communication Service, 402~405 MHz)와 ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.40~2.48 GHz) 대역에서 동작하는 인체 통신 중계용 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 loop 안테나와 영차 공진 안테나로 구성되어 있다. Loop 안테나는 ISM 대역에서 동작하며, MICS 대역에서의 동작은 loop 안테나와 영차 공진기의 용량성 결합에 의해 요구 성능을 만족할 수 있도록 구현하였다. 근거리장에 인체가 존재할 때 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 인체 팬텀을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과, 제안된 안테나는 MICS와 ISM 대역에서 대역폭을 만족하였고, 측정된 이득값은 MICS 대역에서 -28.53 dBi, ISM 대역에서 3.85 dBi였다. 또한, 설계된 안테나의 이중 대역 특성은 인체 내 외부 간의 통신 중계 용도로 적절하다고 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권2호
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• pp.165-169
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• 2001

최근 포항 방사광 가속기 연구소에 미세구조 X-선 영상 실험을 위한 5C1 방사광(Synchrtoron Radiation) 빔라인이 건설되었다. 광대역의 에너지 스펙트럼을 가진 방사광 X-선이 물체를 투과한 후 CdWO$_{4}$ scintillator에 의해 가시광선으로 바뀌고, 그 빛을 CCD 카메라로 받아들여 영상을 획득하게 된다. 방사광 X-선은 일반 의료진단용 X-선에 비하여 위상이 일치하고, 평행하며, 그 양이 풍부한 특성들을 갖고 있다. 방사광 영상시스템과 X-선 유방촬영 시스템에서 영상을 획득하여 영상특성들을 비교, 분석하였다. 고-분해능 X-선 시험 패턴(20 line pairs mm$^{-1}$), 유방촬영 팬텀, 파라핀에 고정한 인체 유방암조직과 포르말린에 고정한 인체 유방암조직, 그리고 capillary tube내 micro-bubbles등의 방사광 영상은 기존의 X-선 유방촬영시스템에서 얻은 영상보다 분해능이 뛰어나고 영상질도 우수하였다. 방사광 X-선 영상시스템은 micrometer 공간 분해능 영상을 획득할 수 있어 많은 기초분야의 영상연구와 의료영상분야에서도 활발하게 활용될 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.53-60
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• 2015

목 적 : 본 연구는 3D 프린터를 이용하여 전립샘부위 팬텀을 제작하고 생체내선량측정(In-vivo dosimetry)을 통해 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 전립샘암 환자의 3차원 치료체적을 바탕으로 3D 프린터(3D EDISON+, Lokit, KOREA)를 이용하여 전립샘과 직장의 체적을 동일하게 모사한 팬텀을 제작하고, 컴퓨터단층촬영(Lightspeed CT, GE, USA)을 통해 팬텀영상을 획득하였다. 전립샘암 환자의 체적과 팬텀의 체적을 비교 한 후, 전산화치료계획시스템(Eclipse version 10.0, Varian, USA)을 이용하여 치료계획을 설계하였다. 팬텀 내 측정지점인 방광(Bladder), 전립샘(Prostate), 직장 위벽(Rectal anterior wall), 직장 아래벽(Rectal posterior wall)의 임의의 지점에 모스펫검출기(Metal OXIDE Silicon Field Effect Transistor, MOSFET)를 위치시켜 선량 측정값과 치료계획을 비교분석 하였다. 결 과 : 전립샘과 직장풍선의 환자체적은 각각 30.61 cc, 52.19 cc 이고, 팬텀체적은 31.12 cc, 53.52 cc로 각 체적의 차이는 3% 미만으로 확인되었다. 모스펫검출기의 정밀도는 3%이내로 측정되었고 선량의 변화에 따라 상관계수 R2 = 0.99 ~ 1.00 의 선형성을 보였다. 네 곳의 측정 지점을 치료계획된 선량과 비교한 결과 방광 1.4%, 전립샘 2.6%, 직장 위벽 3.7%, 직장 아래벽 1.5%로 나타났고 모스펫검출기의 정밀도를 고려한 선량측정의 정확성은 5% 이내로 평가되었다. 결 론 : 본 실험을 통해 3D 프린터를 이용하여 제작한 전립샘 부위 팬텀은 체적의 차이 3% 미만으로, 인체를 모사하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 제작된 팬텀을 이용한 생체내선량측정은 모스펫검출기의 정밀도를 고려하더라도 방광, 전립샘, 직장 위벽, 직장 아래벽의 모든 측정점에서 5% 이내의 정확도로 수행 할 수 있었다. 따라서 3D 프린트를 이용해 제작된 전립샘 부위 팬텀은 생체선량측정을 하는데 있어 매우 유용하였으며 향후 환자에게 직접 적용하기 어려운 부위를 팬텀으로 대체 제작하여 생체내선량측정이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권6호
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• pp.443-451
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• 2020

This study is to evaluate absorbed dose from right lung for brachytherapy and to estimate the effects of tissue heterogeneities on dose distribution for Iridium-192 source using Monte Carlo simulation. The study employed Geant4 code as Monte Carlo simulation to calculate the dosimetry parameters. The dose distribution of Iridium-192 source in solid water equivalent phantom including aluminium plate or steel plate inserted was calculated and compared with the measured dose by the ion chamber at various distances. And the simulation was used to evaluate the dose of gamma radiation absorbed in the lung organ and other organs around it. The dose distribution embedded in right lung was calculated due to the presence of heart, thymus, spine, stomach as well as left lung. The geometry of the human body was made up of adult male MIRD type of the computational human phantom. The dosimetric characteristics obtained for aluminium plate inserted were in good agreement with experimental results within 4%. The simulation results of steel plate inserted agreed well with a maximum difference 2.75%. Target organ considered to receive a dose of 100%, the surrounding organs were left the left lung of 3.93%, heart of 10.04%, thymus of 11.19%, spine of 12.64% and stomach of 0.95%. When the statistical error is performed for the computational human phantom, the statistical error of value is under 1%.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.567-573
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• 2017

본 연구의 목적은 흉 복부 다중검출기전산화단층촬영(multi-detector computed tomography; MDCT)에서 상지를 머리 위로 위치 잡이 할 수 없는 경우 흉 복부에서 거리에 따른 인공유무를 평가하고자 하였다. 128-채널 MDCT로 흉 복부 CT를 위한 인체대상과 흉부 팬텀을 현재 임상에서 검사하고 있는 조건(120 kVp, 110 mAs, standard algorithm)으로 검사하였다. 인체 검사 시 한번은 팔을 머리 쪽으로 올리고 검사하고, 팔을 내린 후 동일한 조건으로 한 번 더 검사하였다. 흉부 팬텀 실험은 환자와 동일한 조건으로 검사를 하고, 상지팬텀을 흉 복부에서 일정한 거리(0, 3, 7 cm)를 두고 검사하였다. 목적하는 부위에 관심영역을 설정하여 CT 값, 노이즈, 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하여 평가하였다. 인체를 대상으로 획득한 영상에서 노이즈는 팔을 올렸을 때와 비교하여 팔을 내렸을 때 지방, 갈비뼈, 근육 모두에서 증가하였다(0.79, 47.8, 27%). 팬텀 영상에서도 상지를 아래로 내렸을 경우 근육, 폐 실질에서 노이즈가 증가하였다(31.2, 9.4%). 또한 상지의 위치가 흉 복부에서 멀어질수록(0, 3, 7 cm) 노이즈가 감소하였다. 근육에서 노이즈는 상지가 흉부와 붙어있을 경우(0 cm)를 기준으로 3 cm, 7cm 떨어졌을 때 5, 25.12% 감소하였고, 폐실질에서 5.6, 15.35% 감소하였다. 흉 복부 CT 촬영 시 갠트리 내 검사 이외의 부위(상지 등)가 위치할 경우 흉 복부로부터 약 3 cm 이상 거리를 유지시킨 후 검사를 진행하면 발생할 수 있는 인공음영을 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.48-53
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• 2013

몬테카를로 방식은 지금까지 인체 내 흡수선량을 계산하는 가장 정확한 방법으로 알려져 왔고. 이러한 계산 방법을 이용하기 위한 인체 내부의 장기 묘사는 인체 모형 팬텀이 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근 Geant4 코드를 사용한 몬테카를로 계산에서는 CT의 DICOM 파일에서 인체의 여러 장기에 대한 자료를 직접 추출하고 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하려는 다양한 노력이 시도되고 있다. 이와 같은 기능은 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현하면서 인체 내부의 흡수선량을 정확히 계산 할 수 있도록 한다. 따라서 본 연구에서는 DICOM 파일을 연동한 Geant4을 이용하여 인체 내 흡수선량을 계산하였고, 이를 Gafchromic EBT2 필름을 이용한 측정 선량과 비교함으로써 그 유용성을 확인하고자 하였다. 본 연구에서 시뮬레이션을 이용하여 계산한 선량과 EBT2 필름을 이용한 선속 중심축에서의 측정선량을 비교한 결과 피부표면에서부터 최대선량 깊이까지 선량이 급격하게 변화하는 build up 영역을 제외하고는 오차(difference) 범위가 평균 3.75% 임을 알 수 있었다. 또한 선량의 계산 값을 각 CT slice 별로 출력되도록 하였고, 또 각 slice에서도 복셀 하나하나의 선량 값이 출력되도록 하여 측정하고자 하는 장기별, 기관별 흡수선량을 쉽게 확인 할 수 있도록 하였다. 이처럼 인체 모형 팬텀이 아닌 실제 인체의 image data인 CT DICOM 파일을 이용한 선량계산을 각 slice, voxel 별로 선량 값을 출력하는 방식은 다양한 부위의 정확한 선량계산을 가능하게 하므로 향후 방사선 치료계획 시스템의 선량 계산에 유용할 것이라 생각한다. 또한 현재 사용 중인 여러 에너지 영역에도 적용이 가능하므로 인체 내 방사선의 흡수선량 확인을 위해 유용하게 활용되어질 수 있을 것으로 생각된다.