• Journal of Veterinary Science
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• 제24권3호
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• pp.23.1-23.16
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• 2023

Background: Irritable bowel syndrome (IBS) is a functional bowel disorder (FBD). Objectives: To assess the therapeutic effects of paeoniflorin (PF) on IBS in rats. Method: Sixty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into normal, model, positive drug, low-dose PF, medium-dose PF and high-dose PF groups (n = 10). After gavage for 2 consecutive weeks, the effect of PF on abdominal pain symptoms was assessed based on the abdominal withdrawal reflex (AWR) score, fecal water content and pathological changes in colon tissues. D-lactate, interleukin-1β (IL-1β), transforming growth factor-β (TGF-β) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) were detected by enzyme-linked immunosorbent assay, and phosphorylated nuclear factor kappa B (p-NF-κB) p65 was detected by Western blotting. The abundance and diversity changes of intestinal flora were explored using 16S ribosomal RNA sequencing. Result: In PF groups, the mucosal morphology of colon tissues was intact, and the glands were arranged neatly and structured clearly, without obvious inflammatory cell infiltration. Compared with the model group, PF groups had significantly elevated pain threshold, and mRNA and protein levels of zonula occludens-1 (ZO-1) and occludin, decreased AWR score at 20 mmHg pressure, fecal water content, mRNA levels of IL-1β, TGF-β, and TNF-α, protein level of p-NF-κB p65 and level of serum D-lactate, and reduced levels of serum IL-1β, TGF-β, and TNF-α (p < 0.05, p < 0.01). PF groups had higher abundance of Lactobacillus, Akkermansia, Alistipes, and Bacteroides, but lower abundance of Desulfovibrio, Parasutterella, and Enterococcus than those of the model group. Conclusions: PF exerts therapeutic effects on IBS in rats probably by regulating the intestinal flora, and then up-regulating the expressions of ZO-1 and occludin in colon tissue while down-regulating the levels of IL-1β, TGF-β, TNF-α, D-lactate and p-NF-κB p65.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권1호
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• pp.1-7
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• 2006

The measured mean activities of $^{226}Ra,\;^{232}Th,\;^{40}K\;and\;^{137}Cs$ in the soil of Bahawalpur, Bahawalnagar and Rahimyar Khan Bistricts were 32.9, 53.6, 647.4 and 1.8 Bq $kg^{-1}$. The average absorbed dose rate calculated from these activities was 74.3 nGy $h^{-1}$ and the mean annual effective dose rate was found to be 0.46 mSv $y^{-1}$. Absorbed doses to different body organs were derived from annual effective doses using tissue weighting factors. Radiation induced fatal cancer risks were assessed by using ICRP 60 Model. Estimations incurred 184deaths per year due to cancer.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.172-178
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• 2021

Purpose: This study aimed to develop a deep learning architecture combining two task models to generate synthetic computed tomography (sCT) images from low-tesla magnetic resonance (MR) images to improve metallic marker visibility. Methods: Twenty-three patients with cervical cancer treated with intracavitary radiotherapy (ICR) were retrospectively enrolled, and images were acquired using both a computed tomography (CT) scanner and a low-tesla MR machine. The CT images were aligned to the corresponding MR images using a deformable registration, and the metallic dummy source markers were delineated using threshold-based segmentation followed by manual modification. The deformed CT (dCT), MR, and segmentation mask pairs were used for training and testing. The sCT generation model has a cascaded three-dimensional (3D) U-Net-based architecture that converts MR images to CT images and segments the metallic marker. The performance of the model was evaluated with intensity-based comparison metrics. Results: The proposed model with segmentation loss outperformed the 3D U-Net in terms of errors between the sCT and dCT. The structural similarity score difference was not significant. Conclusions: Our study shows the two-task-based deep learning models for generating the sCT images using low-tesla MR images for 3D ICR. This approach will be useful to the MR-only workflow in high-dose-rate brachytherapy.

• 방사선산업학회지
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• 제17권3호
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• pp.265-273
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• 2023

To effectively and safely manage the radiation exposure to nuclear power plant (NPP) workers in accidents, major overseas NPP operators such as the United States, Germany, and France have developed and applied realistic 3D model radiation dose assessment software for workers. Continuous research and development have recently been conducted, such as performing NPP accident management using 3D-VR based on As Low As Reasonably Achievable (ALARA) planning tool. In line with this global trend, it is also required to secure technology to manage radiation exposure of workers in Korea efficiently. Therefore, in this paper, it is described the application method and assessment results of radiation exposure scenarios for workers in response to accidents assessment technology, which is one of the fundamental technologies for constructing a realistic platform to be utilized for radiation exposure prediction, diagnosis, management, and training simulations following accidents. First, the post-accident sampling after the Loss of Coolant Accident(LOCA) was selected as the accident and response scenario, and the assessment area related to this work was established. Subsequently, the structures within the assessment area were modeled using MCNP, and the radiation source of the equipment was inputted. Based on this, the radiation dose distribution in the assessment area was assessed. Afterward, considering the three principles of external radiation protection (time, distance, and shielding) detailed work scenarios were developed by varying the number of workers, the presence or absence of a shield, and the location of the shield. The radiation exposure doses received by workers were compared and analyzed for each scenario, and based on the results, the optimal accident response scenario was derived. The results of this study plan to be utilized as a fundamental technology to ensure the safety of workers through simulations targeting various reactor types and accident response scenarios in the future. Furthermore, it is expected to secure the possibility of developing a data-based ALARA decision support system for predicting radiation exposure dose at NPP sites.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.329-336
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• 2014

목 적 : 인공 유방 확대술을 받은 환자가 유방암 방사선치료를 받을 경우 유방의 크기별로 치료 조사야와의 거리에 따른 치료반대 측 유방조직에 피폭되는 선량 및 차폐의 효율성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 인체팬텀(Rando-phantom)을 이용하여 유방 모형의 크기별 (200 cc ~ 500 cc) CT영상을 획득한 후 크기 별로 일 선량 180 cGy의 왼쪽 유방암 방사선 치료계획을 세웠다. 유방 모형이 커질수록 치료 반대 측 유방모형의 표면과 X선의 진행지점 사이에 발생하는 거리가 가까워지게 설정하였고, 체표에 입사하는 선속중심축을 기준으로 3 cm, 6 cm 떨어진 점에서 반대측 유방 표면에 수직으로 내린 거리를 각 A point, B point로 설정하였다. 그리고 유두지점에서 외측으로 2 cm 되는 점을 C point, 체표중앙에서 외측으로 6 cm 되는 점을 D point로 설정하였다. 유방 모형의 크기별로 각 측정지점에 MOSFET을 부착하여 6 MV, 10 MV, 15 MV의 X선 에너지로 조사하여 측정하였다. 이와 동일한 조건으로 납 2 mm의 두께로 차폐한 후의 선량 값과 납 2 mm 아래에 bolus 3 mm를 부착하여 차폐한 후의 선량 값을 얻었다. 결 과 : 유방 모형이 200 cc에서 500 cc로 커짐에 따라 유방 모형의 표면과 X선의 진행지점과의 거리가 A point에서는 2.14 cm에서 최대 1.23 cm으로 근접하였고 B point에서는 2.55 cm에서 1.31 cm으로 근접하였다. 유방 모형의 크기에 따라 180 cGy 기준으로 200 cc 대비 500 cc의 산란선 측정값이 A point에서 3.22 ~ 4.17%, B point에서 4.06 ~ 6.22%, C point는 0.4~0.5% 증가하였고, D point에서는 크기별로 측정값의 차이가 0.4% 미만이었다. X선 에너지가 커짐에 따라 6 MV 대비 15 MV X선에서 180cGy 기준으로 산란선이 A point에서는 4.06~5%, B point에서는 2.85~4.94%, C point에서는 0.74~1.65% 증가하였고, D point에서는 측정값 차이가 0.4% 미만이었다. 차폐체로 납 2 mm를 사용하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.74%, C point에서 2.8%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었고, 납과 bolus를 함께 차폐하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.76%, C point에서 2.2%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었다. 결 론 : 일반적으로 인공 유방 확대술을 받은 환자의 경우 유방의 크기에 따라 치료 반대편 유방 표면과 치료조사야의 거리가 가까울수록 유방 표면이 받는 산란선이 증가하였다. 동일한 크기의 유방 모형에서는 사용 X선 에너지가 커질수록 산란선에 의한 피폭이 증가하는 경향을 보였고, 이는 사용 X선의 에너지 선택에 있어 유방암의 방사선 치료계획에서 허용되는 한도에서는 낮은 X선 에너지의 사용이 반대측 유방의 선량 감소에 유리할 것으로 여겨진다.

• 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.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제24권4호
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• pp.323-326
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• 2001

Previous studies have demonstrated that CW252053, a quinazoline antifolate, exhibits potent inhibitory activity against thymidylate synthase (TS) as well as cytotoxic activity against tumor cell lines in vitro. In this studys, we evaluated the in vivo antitumor efficacy of CW252053 in the mouse tumor model. Female B6D2F$_1$ mice were injected with LY3.7. 2C TK-/- (thymidine kinase deficient mouse Iymphoma) cells into the gastrocnemius muscle. Then, CW252053 was administered twice daily by intraperitoneal injection for 10 days, and tumor growth was monitored daily by leg diameter measurement. All animals in the vehicle, 5-FU, and low dose (30mgmg/kg CW252053 treated groups died between days 12 and 23 because of the tumor burden. In contrast, dosing with 60 mg/kg of CW252053 produced a cure rat against tumor growth of 37.5% and a survival rate of 50%. Even more significantly, a higher dose of CW252053 (120 mg/kg) elicited both a 100% cure rate and a 100% survival rate at the termination of the study, confirming that this compound has very potent in vivo antitumor activity against tumor growth. During the experimental period of this study no signs of toxicity were observed even at the high CW252053 dosage rate of 120 mg/kg.

• Journal of Ginseng Research
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• 제42권4호
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• pp.540-548
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• 2018

Background: Acute hepatic failure is a life-threatening critical condition associated with rapid deterioration of liver function and liver transplantation. Several studies have shown that Panax ginseng Mayer has antidiabetic and hepatoprotective effects. However, the hepatoprotective effect of ginseng berry is still unveiled. In this study, we evaluated the hepatoprotective effects of ultrasonication-processed ginseng berry extract (UGBE) on acute hepatic failure model in rats. Methods: Ginseng berry extract (GBE) was ultrasonically processed. The GBE, silymarin, and UGBE were orally administered to male Sprague-Dawley rats for 4 wk. Twenty-four h after the last administration, rats were challenged with D-galactosamine (D-GalN)/lipopolysaccharide (LPS). Results: After ultrasonication, the component ratio of ginsenosides Rg2, Rg3, Rh1, Rh4, Rk1, Rk3, and F4 in GBE had been elevated. Administration of UGBE significantly increased the survival rate of D-GalN/LPS-challenged rats. Pretreatment with UGBE significantly decreased serum alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, and total bilirubin levels in D-GalN/LPS-challenged rats in a dose-dependent manner. The levels of enzymatic markers for oxidative stress (superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase, and glutathione) were increased by UGBE treatment in a dose-dependent manner. Tumor necrosis factor alphalevel, inducible nitric oxide synthase activities, and nitric oxide productions were reduced by UGBE treatment. In addition, hemeoxygenase-1 levels in liver were also significantly increased in the UGBE-treated group. The protein expression of toll-like receptor 4 was decreased by UGBE administration. Hematoxylin and eosin staining results also supported the results of this study showing normal appearance of liver histopathology in the UGBE-treated group. Conclusion: UGBE showed a great hepatoprotective effect on D-GalN/LPS-challenged rats via the toll-like receptor 4 signaling pathway.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.10-16
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• 2015

성장기 동물에서 방사선 노출은 뼈의 변화를 일으킨다. 본 연구에서는 성장기 동물에서 방사선 유도 골소실 연구를 위한 동물모델을 확립하고자하였다. 성장기(4주령) 마우스에 방사선 노출(2 Gy) 후 시간경과(4, 8 및 12주)에 따른 경골 해면뼈 및 치밀뼈의 변화를 관찰하고, 방사선 비노출군과의 차이가 확연한 방사선 노출 후 8주에 방사선(0.5, 1.0, 2.0 및 4.0 Gy)을 조사하고 조사선량에 따른 변화를 관찰하였다. 동물의 희생 전 악력을 측정하였으며, 경골의 해면뼈 및 치밀뼈를 미세단층촬영 분석하였고, 해면뼈에서 뼈파괴세포의 활성도를 관찰하였다. 혈청내 alkaline phosphatase(ALP) 농도 및 경골의 물리적 강도를 측정하였다. 해면뼈의 확연한 차이는 8주에 관찰되었으며, 조사선량증가에 비례하여 해면뼈량(trabecular bone volume, BV/TV) 및 골밀도(bone mineral density, BMD)의 감소가 관찰되었다. 방사선조사선량에 따른 변화를 나타내는 이차방정식은 BV/TV (%) = $0.9584D^2-6.0168D+20.377$ ($r^2$ = 0.946, D = 방사선조사선량, Gy), $BMD(mg{\cdot}cm^{-3})=8.8115D^2-56.197D+194.41$ ($r^2$ = 0.999, D = 방사선조사선량, Gy) 였다. 뼈의 물리적 강도, 길이 및 무게의 변화는 없었으며, 혈청ALP 농도 및 뼈파괴세포 활성도도 차이가 없었다. 본 연구의 결과는 성장기 동물에서 방사선에 의한 뼈손상 연구에 동물모델 기초자료가 될 수 있을 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.75-81
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• 2019

목 적: 두피 악성종양의 치료에 광자선을 사용할 때 필요한 Bolus 재질들의 단점으로 인하여 3D Printer용 헬멧형 bolus가 제작되고 있다. 하지만 사용되는 재질인 PLA은 조직등가물질에 비해 높은 밀도를 가지고 있으며 환자가 착용할 경우 불편한 점들이 발생한다. 이에 본 연구에서는 3D Printer를 이용한 M3 wax 헬멧을 제작하여 악성 두피종양을 치료하는 방법을 시도해 보고자 한다. 대상 및 방법: 헬멧형 M3 wax의 모델링을 위해 두부인체모형팬텀을 CT로 촬영해 DICOM file로 획득하고, 두피 위에 헬멧이 위치할 부위를 Helmet contour로 제작하였다. M3 Wax 헬멧의 제작은 paraffin wax를 녹이고, 산화마그네슘, 탄산칼슘을 섞어 용해시킨 후 PLA 3D 헬멧의 내부에 넣고 표면의 PLA 3D 헬멧을 제거하였다. 치료계획은 총 10 Portal의 Intensity-Modulated Radiation Therapy(IMRT)로 세웠으며, 치료선량은 200 cGy로 eclipse의 Analytical Anisotropic Algorithm(AAA)를 사용하였다. 그 후 EBT3 film과 Mosfet(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: USA)를 이용해 선량검증을 실시하였으며, CT 모의치료실과 동일한 조건으로 두부인체모형팬텀을 재현해 IMRT Plan을 측정하였다. 결 과: CT상에서 측정된 Bolus의 Hounsfield unit(HU)는 $52{\pm}37.1$으로 나타났다. M3 wax bolus 측정점 A, B, C에서 TPS의 선량은 186.6 cGy, 193.2 cGy, 190.6 cGy으로 확인되었고, Mostet으로 3회 측정한 선량은 $179.66{\pm}2.62cGy$, $184.33{\pm}1.24cGy$, $195.33{\pm}1.69cGy$, 오차율은 -3.71 %, -4.59 %, +2.48 %였다. EBT3 Film으로 측정된 선량은 $182.00{\pm}1.63cGy$, $193.66{\pm}2.05cGy$, $196{\pm}2.16cGy$이었으며, 오차율은 -2.46%, +0.23 %, +2.83 %로 확인되었다. 결 론: M3 wax bolus는 2 cm의 두께로 제작되어 뇌 부분의 선량을 보다 쉽게 낮추어 치료계획을 수립할 수 있었다. 치료선량 검증에서의 EBT3 Film과 Mosfet의 선량계의 A, B, C 측정값에서도 두피의 표면선량 최대 오차율은 5 % 이내로 측정되었으며, 일반적으로 3 % 이내로 정확하게 측정되었다. M3 wax bolus는 제작과정 기간이 3D Printer보다 빠르고 비용이 저렴하며, 재사용 가능하고, 인체조직 등가물질로서 두피 악성종양 치료에 매우 유용한 Bolus이다. 따라서 3D Printer의 대용량 Bolus, Compensator의 제작시간 및 비용이 비싼 단점을 극복하는 주조형 M3 wax bolus의 사용이 추후 확대될 것으로 사료된다.