• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.427-433
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• 2018

비침습적 치료 효과에 대한 기대로 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초음파 정맥류 정맥 치료 효과 평가에 적용할 수 있는 생체 조직 팬텀과 조직 등가 팬텀을 제시 하였다. 제작된 팬텀은 음향학적 특징과 초음파 조사에 따른 수축률을 평가함으로써 유용성을 평가하였다. 하지정맥류가 발생하는 조직의 구조를 고려하여 피부, 지방, 근육의 세 층으로 된 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 각 층을 구성하는 물질은 인체와 유사한 특성을 갖도록 제작하였다. 또한 혈관 유사물질을 매식한 다층 구조 팬텀과 동물 혈관을 이용한 다층 구조 팬텀, 동물 조직을 이용한 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 초음파 조사에 따른 혈관 유사 물질 및 혈관 조직의 수축 정도를 B-mode 영상을 이용하여 평가하였다. 본 연구의 결과를 통하여 제시된 팬텀이 초음파 하지정맥류 치료 평가에 유효하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 또한, 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료 장비 개발 및 치료 효과 검증에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.985-991
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• 2023

온열치료의 품질관리를 위해서 조직등가 팬텀이 필요하다. 그러나 이를 위한 팬텀이 없어 한천으로 만든 팬텀이 여러 연구에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 한천 팬텀의 조직등가 특성을 조직등가 물질 볼루스와 비교하여 확인하였다. 한천 팬텀과 볼루스의 CT 영상을 획득하고 영상분석과 전산화 치료계획 시스템을 이용한 선량계산으로 조직등가 특성을 확인하였다. 평균 픽셀값은 볼루스에서 96.960 ± 10.999, 3% 한천 팬텀에서는 108.559 ± 8.233, 4% 한천 팬텀에서 111.844 ± 8.651의 값을 보였다. 6 MV 엑스선을 SSD 기법으로 1.5 cm 깊이에 100 cGy를 처방하여 10×10cm²로 조사하여 빔의 중심축에서 깊이에 따른 흡수선량을 계산하였다. 볼루스, 3% 한천 팬텀, 4% 한천 팬텀의 심부선량분포의 급내상관계수는 0.979(p<.001, 95%CI .957-.991)로 나타났다. 흡수선량을 계산한 지점의 밀도(g/cm³)는 볼루스에서 0.990 ± 0.020, 3% 한천 팬텀에서 1.018 ± 0.020, 4% 한천 팬텀에서 1.035 ± 0.024로 나타났다. 본 연구에서 CT영상의 분석과 전산화 방사선치료계획 시스템을 이용해 한천 팬텀의 내부 밀도 분포와 균일도가 조직등가 물질로서 적절함을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.433-439
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• 2013

본 연구에서는 집속형 초음파를 이용하는 뇌 질환 치료의 연구를 위한 인체 두부 유사 팬텀을 개발하였다. 문헌 연구를 통하여 피부 조직, 두개골, 뇌 조직의 음향학적 및 물리적 특성을 조사하였으며 근사한 값을 가지는 적합한 각 조직 대체 물질을 제시하였다. 피부 조직의 경우 글리세롤 기반 연부 조직 유사 팬텀의 성분비를 조정하여 실제 조직과 유사한 음향학적 특성을 가지도록 하였으며 고분자 합성수지의 음향학적 특성을 측정하여 두개골 유사 물질로써의 적합성을 평가하였다. 뇌 조직은 투명한 egg white 팬텀을 이용하여 집속형 초음파의 가열 특성을 확인할 수 있도록 하였다. 또한 뇌 질환 치료 프로토콜 개발을 위한 시험 조사가 가능하도록 대체 물질들을 결합한 두부 유사 팬텀을 제작하였고 제작된 팬텀의 유효성 및 활용성 평가를 위해 초음파 조사 조건에 따른 팬텀의 변성을 관찰하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.368-373
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• 2009

초음파 의료용 탄성 영상 시스템의 성능을 평가하기 위한 인체 조직 모사 팬텀을 제작하였다. 인체에서 종양이나 암 조직은 주위의 정상조직보다 단단한 특성을 가진다. 이러한 조직의 단단함을 영상화하는 기법이 탄성 영상 기법이다. 인체의 병변 조직의 기계적인 특성을 모사하기 위하여 플라스틱 경화제와 연화제를 이용하여 탄성도가 다른 균일 탄성 팬텀을 제작하였다. 제작된 균일 탄성 팬텀은 시료의 비율에 따라 $11.1{\sim}79.6$ kPa 범위의 탄성계수 값을 얻었다. 이를 바탕으로 외부 매질과 내부 매질의 탄성계수 차이가 5배와 7배 정도인 초음파 병변 모사 팬텀을 제작하여 탄성 영상을 획득하였다. 본 논문에서는 제작된 플라스틱 기반의 탄성 팬텀이 인체의 탄성 특성을 모사하는 탄성 팬텀으로서 유용함을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권1호
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• pp.61-69
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• 2008

유방초음파 검사는 유방암 검사에 있어 유방촬영술에 비하여 많은 장점이 있으나, 미세석회화 발견에는 적합하지 않은 단점이 있다. 이에 유방초음파 검사에서 기존의 7.5 MHz 선형 탐촉자를 사용하여 매질의 공명현상을 이용한 유방조직 석회화 병변을 관측할 수 있는 방법을 연구하였다. 먼저 gelatin과 돼지 젖가슴살을 이용하여 유방조직 팬텀을 제작하였으며, 외부 진동을 변화시켜 가며 석회화 병변을 관측하였다. 유방조직 팬텀안에 주입된 석회화는 주변 조직과 다른 공명을 일으키면서 외부진동에 따라 음향공명의 정도가 파워도플러의 ROI 영역 내의 색상의 밝기와 영역의 차이로 나타내었다. 낮은 주파수 영역에는 음향공명이 거의 나타나지 않았으며, 약 $300{\sim}400\;Hz$ 사이에서 일정한 플래토우 영역을 나타내었으며, 이후 주파수가 증가함에 따라 색상이 사라짐을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제27권2호
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• pp.80-86
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• 2008

유방초음파 검사는 유방암 검사에 있어 유방촬영술에 비하여 많은 장점이 있으나, 미세석회화 발견에는 적합하지 않은 단점이 있다. 이에 유방초음파 검사에서 기존의 7.5 MHz 선형 탐촉자를 사용하여 파워도플러와 매질의 공명현상을 이용한 유방조직 석회화 병변을 관측할 수 있는 방법을 연구하였다. 먼저 gelatin을 이용하여 유방조직 팬텀을 제작하였으며, 외부 진동을 변화시켜 가며 석회화 병변을 관측하였다. 유방조직 팬텀 안에 주입된 석회화는 주변 조직과 다른 공명을 일으키면서 외부진동에 따라 음향공명의 정도가 파워도플러의 ROI 영역 내의 색상의 밝기와 영역의 차이로 나타내었다. 낮은 주파수 영역에는 음향공명이 거의 나타나지 않았으며, 약 $300{\sim}600\;Hz$ 사이에서 일정한 플래토우 영역을 나타내었으며, 이후 주파수가 증가함에 따라 색상이 사라짐을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.929-937
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• 2023

3D 프린터를 이용하여 제작되는 인체 등가 팬텀은 기존의 인체 팬텀에 비해 저렴하고 단시간에 제작이 가능하다. 다만, 3D 프린터 출력 설정 변수 중 하나인 내부채움(Infill Density)을 100 % 미만으로 하여 제작되는 팬텀이 다수이다. 따라서 본 연구는 3D 프린터를 이용하여 제작된 다섯 개의 Infill 비율을 달리한 Bone 팬텀의 CT number를 실제 인체 Bone의 CT number와 비교하였다. 또한, Infill 100 %의 팔굽 관절 팬텀을 제작하여 컴퓨터 단층촬영(CT)에서 각 조직 별 CT number 비교를 통해 Infill을 100 %로 설정하여 제작된 팬텀에 대한 유용성을 평가하였다. 그 결과 Infill 100 %로 출력한 Bone 팬텀이 실제 인체 Bone의 CT number 값과 가장 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았고, Infill 100 %로 제작된 팔굽 관절 팬텀 역시 각 조직의 CT number는 실제 인체 팔굽 관절의 각 조직의 CT number 값과 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권4호
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• pp.247-257
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• 1998

방사선치료에서 악성종양과 주위건강조직에 대한 정확한 선량분포를 파악하기 위하여는 신체내 불균질 조직에 의한 선량변화의 측정이 중요하며 그중에서도 밀도가 낮고 체적이 비교적 큰 폐조직에 대한 선량분포의 변화는 방사선 치료에서 간과할 수 없는 중요한 요인의 하나이다. 저자들은 6메가볼트의 엑스선으로 흉곽내에 위치한 종양에 정확한 선량을 투여하기 위하여 조직등가팬텀을 제작하고 열형광 선량계와 필름선량측정 방법으로 흉곽내의 방사선 분포변화를 실측 하였으며 컴퓨터화하기 위한 수학적 실험식올 유도하고 이를 이론식과 비교 검토한 결과 거의 일치함을 보였다. 실험을 통하여 일문조사면 또는 다문조사면에서 폐조직은 연조직에 비하여 1cm 당 약4%의 선량 증가를 보였으며 식도부위의 회전조사에서는 균질 연조직의 등량곡선보다 15% 미만의 선량 격차가 나타났고 폐부위의 회전조사에서는 회전각도에 따라 20% 내외의 큰오차를 나타내었다. 폐암등 흉부내 종양치료에서는 폐조직 밀도에 의한 방사선 투과 및 산란으로 선량과 선량분포의 오차가 5%-20%에 이르므로 반드시 선량을 보상하여야 하며 선량분포도를 작성 평가함으로서 방사선 임상치료에 큰효과를 얻을 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.509-513
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• 2015

본 연구에서는 재사용이 가능한 NIPAM 팬텀의 열적 민감도를 측정하여 조직유사 팬텀의 열변성 특성을 평가하였으며, 초음파 재사용 횟수와 재사용 기간에 따른 음향학적 특성 및 열 변성 형태 특성을 관찰하였다. 측정 결과조사 횟수가 증가함에 따라 NIPAM 팬텀의 음속은 100 m/s 정도 감소하고 감쇠계수는 조금 증가하는 경향을 보였다. 반면에 재사용 기간에 따른 변화는 관찰되지 않았다. 초음파 조사에 따른 열변성의 형태 및 크기는 유효할 정도의 변화는 확인되지 않았다. 본 연구를 통하여 NIPAM 팬텀이 반복 조사를 통한 초음파 치료 평가에도 적합한 것으로 판단되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.484-485
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• 2008

초음파는 의학적 진단 및 치료의 목적으로 널리 사용되어 왔다. 일반적으로, 초음파 조사의 생물학적 무해성은 많은 연구를 통하여 보고되었으나, 최근 초음파 집속을 통한 강력 초음파의 사용에 대한 열적 안전성 평가가 중요한 요소로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 강력 집속 초음파의 전달 에너지와 열적 분포를 측정하여 안전성 평가에 활용 가능한 초음파 열분포 팬텀을 제안하였다. 온도 분포 측정용 팬텀은 초음파 조직유사 팬텀 재료인 한천을 이용하였으며, 음향학적 특성의 유사성을 평가하였다. 온도 효과를 측정하기 위하여 $3{\times}3$의 형태로 온도 센서를 팬텀 내부에 배열하여 초음파 조사에 따른 온도 분포를 측정하였고 온도 측정을 위한 시스템을 개발하여, 초음파 가열 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 초음파 온도 분포 측정용 팬텀의 유용성을 확인하였으며, 온도 분포용 팬텀을 통한 강력 집속 초음파 장비의 열적 성능 평가에 적용 될 수 있을 것으로 사료되었다.