• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.271-280
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• 2014

최근에 디지털 유방촬영술(digital mammography, DM)의 해부학적 구조의 겹침 현상과 컴퓨터단층촬영영상(computed tomography, CT)의 높은 환자 선량을 해결하기 위해 디지털 유방단층영상합성장치(digital breast tomosynthesis, DBT)에 대한 연구 개발이 활발하게 수행되고 있다. 하지만 DBT 시스템은 제한된 각도로 영상을 획득하면서 급격한 데이터 결핍으로 인해 다른 층의 간섭으로 인한 인공물(artifacts)이 발생한다. 이를 완화시키기 위해 적절한 필터가 필요하다. 본 논문에서는 DBT 시스템에서 FBP 알고리즘을 이용하여 영상재구성 시 발생되는 인공물을 줄이기 위해 적절한 필터조합을 찾는 것이 궁극적인 목적이다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 동일한 영상 획득조건에서 FBP 알고리즘을 이용해 재구성된 영상을 분석하여 다양한 필터 조합들의 특성을 조사했다. 필터 특성에 대한 평가를 하기 위해 영상 및 프로파일의 분석과 COV (coefficient of variation)를 이용하여 인공물과 잡음에 대한 평가를 하였다. 본 연구 결과를 통해 분광필터(spectral filter)의 파라미터 인자 값들을 조절하여 cut-off frequency를 설정함으로써 고주파 영역에 있는 영상의 잡음을 줄일 수 있었다. DBT 시스템에서 유방팬텀을 재구성한 영상들을 비교했을 때 분광필터의 파라미터 인자를 0.25로 적용한 영상의 결과는 분광필터를 적용하지 않았을 때보다 영상의 잡음을 10%로 감소시킬 수 있었다. 절편두께필터(slice thickness filter)의 파라미터 인자의 값들을 조절하여 정보들의 불균형을 줄임으로써 다른 층의 간섭으로 인한 인공물을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로, 본 연구를 통해 FBP 알고리즘으로 재구성했을 때 필터들의 기본 특성을 확인 할 수 있었으며, 적절한 필터 조합이 실제 화질 개선에 기여한 것으로 확인할 수 있었다. 이 연구 결과는 다양한 필터 조합에 따른 잡음과 데이터 결핍에 의한 인공물에 대한 정보를 제공하여 DBT 시스템의 개발 및 임상화적용 연구에 기반이 될 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권1호
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• pp.11-18
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• 2010

목 적: 방사선 치료에서 매번 치료를 시행할 때마다 호흡에 의한 해부학적인 내부 장기의 움직임과 환자자세의 변화에 따라 치료부위 오차가 발생한다. 이런 치료부위 오차의 발생은 치료부위와 정상 조직 간의 선량분포의 변화에 영향을 줄 수 있는 원인이 된다. 간암 환자 치료 시 Body-fix의 사용 유무 차이에 따른 임상치료에서의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 2009년 10월부터 2010년 7월까지 Hi-Art Tomotherapy를 시행 받은 55~60세 사이의 남자환자 중에서 간의 Couinaud 분류 중 V~VI 구역에서 간세포성 암(Hepatocellular carcinoma)이 발생한 환자 10명을 대상으로 Body-fix 사용 유무에 따라 2 그룹으로 분류하여 조사하였다. Body-Fix를 사용 시 진공펌프(Vacuum pump, Medical intelligence, Germany)를 이용하여 80 mbar의 압력으로 진공상태를 유지하였다. 환자는 정상호흡(free breathing)을 유지한 상태에서 바로누운자세(supine position)로 치료 시작부터 5회 치료 시 획득한 MV-CT (Megavoltage computed tomograpy, MVCT)와 KV-CT(Kilovoltage computed tomograpy, KVCT)을 융합하여 일치시키는 작업 후 X축의 좌우방향(Right to Left, RL), Y축의 상하방향(Craniocaudal, CC), Z축의 전후방향(Anterioposterior, AP)에서의 발생하는 방사선 치료 준비오차를 측정하여 비교 분석하였다. 결 과: 영상융합을 통한 평균 방사선 치료 준비오차는 A 그룹에서 $0.3{\pm}1.1\;mm$ (상하), $-1.1{\pm}0.7\;mm$ (좌우), $-0.2{\pm}0.7\;mm$ (전후)이었다. B 그룹에서는 $0.62{\pm}1.94\;mm$ (상하), $-3.62{\pm}1.5\;mm$ (좌우), $-0.22{\pm}1.2\;mm$ (전후)로 이동하였다. 두 그룹간의 Body-fix의 사용유무에 따른 X축, Y축, Z축 방향의 편차는 최대 X축(좌우) 5.5 mm, Y축(상하) 19.8 mm, Z축(전후) 3.2 mm로 측정되었다. 또한 오차방향의 분석과 관련하여 모든 환자에 일관성이 존재하지는 않지만 Body-Fix를 사용 시 매일 환자자세 변화와 호흡변화가 발생함에도 불구하고 방사선 치료 준비오차에 대한 위치 변화가 안정적인 양상의 결과를 보여준다. 결 론: 간암 환자 치료 시 Body-Fix의 사용은 방사선 치료 준비오차가 환자자세와 호흡변화에도 불구하고 각 그룹간의 편차가 발생하는 가운데에 안정적이며 규칙적이므로 Tomotherapy와 같은 고 정밀 치료에 효과적으로 사용되리라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.59-66
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• 2011

경부 CT검사 시 선속경화인공물(Beam Hardening Artifact)에 의해 제 6번 7번 경추 및 추간판 등의 질환 및 그밖에 해부학적 구조를 정확히 구분하기에 어려움이 있다. 경부 CT검사를 시행할 경우 자세의 변화방법을 적용한 견관절의 방향과 위치에 따른 영상평가 및 커널값의 변화에 따른 영상평가를 통하여 선속경화 인공물의 원인을 알아보고 가장 적절한 검사자세 및 Kernel값을 실험을 통하여 알아보고자 하였다. 경부 CT검사를 위해 내원한 환자 30명(2010년 7월1일 ~ 2010년 12월31일까지 내원한 환자)을 대상으로 Somatom Sensation 16(Siemens, Enlarge, Germany)장비를 이용하였고, workstation은 AW 4.4 version(GE, USA)을 이용하였다. 환자 자세는 견관절의 방향과 위치에 따라 세가지 자세로 변화를 주었으며 양쪽 팔을 편안하게 위치시킨 바로 누운 자세(group N), 왼쪽 팔을 거상 시킨 자세(group S) 그리고 양손을 외 선위(eversion)시켜 최대한 아래로 내리는 자세(group P)로 견관절의 방향을 변화를 주어 스캔을 시행하였고, 두 번째로 영상 재구성 방법을 이용하여 스캔 데이터에 커널값을 B10(very smooth), B20(smooth), B30(medium smooth), B40(medium), B50(medium sharp), B60(sharp), B70(very sharp)로 변화를 주어 재구성 하였다. 검사자세의 변화와 Kernel값의 변화를 주어 얻어진 영상 데이터를 이용하여 각 각의 노이즈 값 측정과 영상평가를 통하여 분석해보았다. 경부 CT검사 시 검사자세는 양손을 외선위(eversion)시켜 최대한 아래로 내리는 자세(group P)로 하며, 커널 값은 B40(medium)또는 B50(medium sharp)으로 재구성할 경우 가장 적절한 자세와 커널값으로 분석되어 임상에 적용 시 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.41-50
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• 2001

신장 핵의학 영상의 정량적 분석시 설정하게 되는 관심영역은 그 설정 위치 및 모양과 크기에 따라 서로 다른 분석 결과를 도출하게 한다. 따라서, 관심영역을 사용자가 직접 육안으로 판별하여 수동으로 설정하는 경우, 사용자별 주관적 요소에 의해 위치 및 형태가 서로 상이한 관심영역을 설정하게 되어 동일한 자료를 분석하더라도 그 결과가 모두 상이한 값을 갖게 되는 문제점이 발생한다. 본 연구에서는 관심영역 수동설정시 사용자별 관심영역 설정의 변화도가 실제 신장기능 분석결과에 어느 정도의 영향을 주는지를 조사하였으며, 수동설정시보다 일관성 있는 결과를 얻기 위해 여러방법의 자동설정 기능을 개발하여 그 적용 결과를 분석하였다. 관심영역의 설정에 따른 결과분석을 위한 지표값으로 좌ㆍ우 신장의 상대적 섭취도, 사구체여과율 및 평균통과시간을 선정하였고, IDL5.2로 프로그래밍하여 분석용 도구로서 적합한 소프트웨어를 개발하였으며, $^{99m}$ Tc-DTPA를 주입하여 얻은 총 11명의 정상인 신장 핵의학 영상을 대상으로 9명의 사용자들이 수행한 신장기능 평가 결과를 분석하였다. 신장 관심영역의 자동설정을 위해 영상내 화소들의 gradient값을 이용한 역치(threshold)의 계산과 border tracing기법을 적용하였으며, 배후 관심영역과 대동맥의 관심영역은 좌ㆍ우 신장의 관심영역이 설정 완료된 후, 영상내 기하학적 정보와 화소값을 참조로 하여 자동으로 설정되도록 하였다. 신장 관심영역의 자동설정 기능으로 사용자 주관적 요소의 배제 정도에 따라 4가지 방법을 개발하였으며, 각각의 적용결과를 비교, 분석하였다. 이 4가지 관심영역 자동설정 기능들은 그 구현 방법에 따라 조금씩의 차이는 있었지만, 수동설정시보다 정량적 분석 결과값의 사용자별 편차를 확연히 감소시켜, 신장 핵의학 영상의 정량적 분석시 객관적 기준을 통한 일관성 있는 결과를 도출함에 있어 그 기능의 상대적 우수성을 입증하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.99-106
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• 2007

목 적: 방사선치료 중 환자의 자세나 해부학적 구조상 장기의 움직임과 치료 시 환자를 조준하면서 치료부위의 변화가 다양하게 발생할 수 있다. 이와 같은 요인은 종양부위나 정상조직에 대한 선량분포에 영향을 미치게 된다. 이는 치료계획용전산 화장비에 의해 계산된 선량이 실제임상 치료 시 서로 다른 선량이 조사될 수 있다. 인체의 생리학적인 움직임과 장기 내의 움직임 등은 고정기구나 정확한 환자의 치료준비에 의해서 치료조준의 정확성을 높일 수 있다. 본 연구의 목적은 토모영상을 통해 육안적종양체적(Gross tumor volume, GTV)과 장기의 치료 간에 발생하는 차이점을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원환자로서 직장풍선을 이용하여 치료하는 전립선암 환자 3명을 대상으로 하였고, 3달 동안 영상 자료를 수집 하였다. 각 환자마다 치료횟수 26회에 대한 토모영상을 획득하였고, 총 76회의 토모영상을 수집하였다. 각각의 토모영상은 전산화단층촬영모의치료(Computed tomography simulation, CT-simulation) 시의 중심점을 이용하였고, 매 치료 시 직장풍선에 60 cc의 공기주입 후 항문 가장자리에서 6 cm 깊이에 고정하여 전립선의 움직임을 고정시킨 후 치료 전에 토모영상을 획득하였다. 토모영상은 5 mm 두께로 영상을 획득하였다. 본 연구의 분석방법으로 CT-simulation와 MVCT (Megavoltage computed tomography, MVCT)의 융합을 위하여 납 볼을 이용하여, 토모치료의 3가지 영상융합방법으로 Bone technique, bone/tissue technique, full image technique을 이용하여 치료준비(setup)의 오차를 분석하였다. 영상융합은 눈에 보이는 납 볼 기준으로 융합하고, CT-simulation 시 획득한 영상에 MVCT에서 얻어진 영상을 융합하여, 뼈와 직장풍선, GTV을 매 치료 시 각각 비교하였다. 최초 CT-simulation 시 기준점을 중심으로 평균과 표준편차는 X, Y, Z, Roll에 대하여 각각의 환자를 분석하였다. 결 과: 분석결과 각각의 방법에 위해서 직장풍선의 변화는 확연히 다르게 나타났다. 정량적으로 뼈를 이용한 영상융합 결과 X방향으로 최대 8 mm, Y방향으로 4 mm의 움직임을 보였다. 직장풍선 기준으로 영상융합 한 결과 X, Y 방향으로 6 mm, 16 mm로 분석 되었다. 한 환자의 경우 16 mm 이상의 움직임을 보였는데, 이는 직장내의 공기나 분비물에 의한 움직임으로 분석 되었다. GTV 기준분석 결과 X 방향으로 2.7$\sim$6.6 mm, 4.3$\sim$7.8 mm가 Y방향으로 움직임을 보였다. 본 연구에서 Roll에 대한 분석결과 영상융합과 분석상에서 확연한 차이점은 없었다. 분석결과 뼈 기준의 분석결과 0.37$\pm0.36^{\circ}$, GTV 기준분석 결과 0.34$\pm0.38^{\circ}$의 회전을 보였다.

• 핵의학기술
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• 제13권1호
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• pp.77-81
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• 2009

PET/CT (Positron Emission Tomography/ Computed Tomography)의 PET은 생체의 생리, 화학적인 정보를 정량적으로 영상화할 수 있지만 해부학적인 구조를 명확히 나타내는 데에는 한계를 가지고 있어 PET에 CT를 접목시켜 해상력을 높임은 물론, CT 데이터를 감쇠보정에 이용하여 촬영시간도 단축시키고 잡음제거 측면에서도 우수함을 나타내고 있다. 또한 CT 검사 시 조영제를 사용함으로써 병변의 정확한 범위를 확인하고 정상 구조물을 구별하는데 용이하여 조영제의 사용이 증가하고 있는 추세이다. 하지만 조영제를 사용한 경우 CT 영상의 보정에 따라 PET/CT 영상에서 표준화섭취계수(Standardized Uptake Value: SUV)에 영향을 미치기 때문에 본 연구에서는 조영제 보정에 따라 표준화섭취계수(SUV)에 미치는 정도를 평가하였다. 2008년 4월에서 7월 사이에 본원에서 PET/CT검사를 시행한 환자 중 요오드 조영제에 대한 부작용이 없고 당뇨병이 없는 환자 30명을 대상으로 (남: 20, 여: 10, 연령범위: 연령범위 27세~72세, 평균나이 49.6세) 후향적 조사를 하였다. 장비는 DSTe (General Electric Healthcare, Milwaukee, MI, USA)를 사용하였다. 검사자에게 $^{18}F$-FDG 370~555 MBq를 몸무게에 따라 주사하였으며, 1시간 정도의 안정된 자세를 취한 후 검사를 시행하였다. CT촬영은 140 kV, 210 mA로 설정하였으며 CT 검사에 사용되는 조영제의 양은 환자 몸무게 1 kg당 2 cc를 주입하였다. 검사 후 최초 획득 데이터(raw data)를 이용하여 조영제 영향을 보정한 CT데이터와 보정을 하지 않은 CT데이터로 감쇠보정을 하여 영상을 얻었으며 각 영상의 간, 심장, 폐에 관심영역(Region of Interest: ROI)를 그려 SUV를 측정하여 비교하였다. SUV를 측정한 결과 조영제 보정을 한 영상의 표준화섭취계수(SUV)가 줄어듦을 알 수 있었다. 조영제에 대한 영향이 거의 없는 폐에서는 수치적인 변화가 거의 나타나지 않았으며 통계적으로도 유의하지 않았다. 비교적 혈류가 풍부한 간과 심장에서 조영제 보정으로 인한 표준화 섭취계수(SUV) 값이 수치적인 차이를 보였으나 간에서만 통계적으로 유의했다. PET/CT 검사에서 조영제의 사용으로 인하여 검사하고자 하는 부위의 대조도를 증강시켜 진단의 효율성을 높이고 있지만 이로 인하여 표준화섭취계수(SUV)의 증가가 일어난다. 따라서 조영제를 사용한 CT로 감쇠보정을 할 경우에 조영제의 영향에 대한 보정을 해주어 고해상력의 해부학적 영상뿐만 아니라 신뢰를 할 수 있는 반정량적 방법으로 진단적 가치를 더욱 높일 수 있을 것이며 다른 장기에 대해서도 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-30
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• 1981

임업적(林業的)로 또는 조경적(造景的)으로 이용가치(利用価置)가 높은 24속(屬) 34종(種)의 목본식물(木本植物)을 대상(対象)으로 하여 배축(胚軸) 또는 유경삽수(幼茎揷穗) 발근현상(発根現象)을 해부학적(解剖学的)으로 관찰(觀察)하였다. 사용(使用)된 재료(材料)의 제반특성(諸般特性)과 각종(各種) 실험조건(実驗條件)들의 자세(仔細)한 내용(內容)은 Table 1과 같으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 배축(胚軸) 및 유경삽수(幼茎揷穗)의 횡단면상(橫断面上)에서 본 외형(外形)은 원형(圓型), 타원형(楕圓形) 및 부정형(不定形) 등(等)으로 삼대별(三大別) 할 수 있으며, 또한 부정형(不定形)은 원형(圓型)에 가까운 것, 타원형(楕圓形)에 가까운 것, 4각형(角形)에 가까운 것 그리고 삼각형(三角形)에 가까운 것 등(等)으로 구분(区分)할 수 있었다. 그리고 이들의 외형(外形)은 속간(属間)에는 현저(顕著)한 차이(差異)를 보이고 있으나, 동속내(同属內)의 종간(種間)에는 대체적(大体的)으로 유사(類似)한 경향이었으며, 속(属)에 따라 다르게 나타났다. 이것은 FAA액(液)에 고정(固定)시킨 조직(組織)에서 관찰(觀察)되는 사실(事実)에 입각(立却)한다. 2. 배축(胚軸) 및 유경삽수(幼茎揷穗)의 기부(基部) 횡단면(橫断面)에서 본 유관속(維管束)은 대부분(大部分) 병립유관속(並立維管束)으로서, 배열(排列)은 6 가지의 기본형(基本形)으로 종합(綜合)할 수 있었고, 속간(属間)에는 현저(顕著)한 차이(差異)를 나타내나 동속내(同属內)의 종간(種間)에는 대체(大体)로 유례(類例)한 경향(傾向)이었으며 간혹 예외(例外)도 있었다. 3. 공시수종(供試樹種)의 배축(胚軸) 및 유경삽수(幼茎揷穗)의 발근부위(発根部位)는 아래와 같이 6가지 부위(部位)로 종합(綜合)할 수 있다. 1) 유관속간유조직(維管束間柔組織) : 측백나무(Photo. 4), 천지백(5), 아기단풍나무(6), 단풍나무(7), 은단풍나무(8), 박태기나무(16), 싸리나무(24), 일본목련(28), 함박꽃나무(29), 예덕나무(30), 고추나무(46). 2) 형성층(形成層) 및 사부조직(篩部組織) : 편백(Photo. 1), 화백 2), 자귀나무(12), 회양목(13), 박태기나무(16), 사철나무(17), 벽오동(18), 배롱나무(22), 쥐똥나무(25), 버들쥐똥나무(26), 목련(27), 일본목련(28), 예덕나무(30), 뽕나무(31), 탱자나무(33), 가시나무(40), 찔레나무(44), 때죽나무(47), 쪽동백(48). 3) 제일차방사조직(第一次放射組織) : 사철나무(Photo. 17), 때죽나무(47). 4) 엽(葉) 적(跡) : 상수리나무(Photo. 37), 갈참나무(39). 5) 피층유조직(皮層柔組織) : 가중나무(Photo. 10) 6) 유합조직(癒合組織) : 밤나무(Photo. 15), 배롱나무(23), 갈참나무(39), 가시나무(41), 졸참나무(43). 4. 일반적(一般的) 경향(傾向)으로 배축삽수(胚軸揷穗)의 발근(発根)은 유관속간유조직(維管束間柔組織)으로 부터, 그리고 유경삽수(幼茎揷穗)의 발근(発根)은 엽적(葉跡)과 유합조직(癒合組織)으로 부터 근원기(根原基)가 각각(各各) 시원(始源)되었다. 그러나 특수(特殊)한 예(例)로서 가중나무 배축삽수(胚軸揷穗)에서는 피층유조직(皮層柔組織)으로부터 근원기(根原基)가 시원(始源)되었으며, 벽오동 배축삽수(胚軸揷穗)에서는 타수종(他樹種)에서의 일반적(一般的)인 양상(樣狀)과는 달리 유관속간(維管束間) 유조직(柔組織)과는 관계(関係)없이 유관속계(維管束系)의 목부외위(木部外圍)에 존재(存在)하는 사부유조직(篩部柔組織)으로 부터 근원기(根原基)가 기원(起源)됨을 볼 수 있었다. 5. 발근난이수종별(発根難易樹種別) 배축(胚軸) 및 유경삽수(幼茎揷穗)의 발근(発根)은 모두가 증류수(蒸溜水)를 채운 수관병내(水管甁內)에서 가능(可能)하였으나, 발근(発根)이 곤란(困難)한 수종(樹種)에 있어서는 대개 후막조직(厚膜組織)이나 사부섬유조직(篩部纖維組織) 등(等)이 발달(発達)하고 있어 발근(発根)이 늦어진듯 하며, 용이(容易)한 수종(樹種)에서는 그러한 조직(組織)이 없이 발근(発根)이 빨랐다. 그리고 발근난이수종간(発根難易樹種間)의 발근부위(発根部位)는 뚜렷하게 구분(区分)되지 않았고, 각수종별(各樹種別)로 다양(多樣)하였다. 6. 유관속(維管束)의 수(数)가 많은 수종(樹種)은 적은 수종(樹種)에 비(比)하여 대체(大体)로 발근(発根)이 늦었고, 배축(胚軸)의 유관속(維管束) 구조(構造)가 근계(根系)의 유관속체계(維管束体系)를 아직 탈피(脱皮)하지 않은 단계(段階)의 삽수(揷穗)에서는 완여(完余)히 정상적(正常的)인 줄기의 유관속체계(維管束体系)를 갖춘 것에 비(比)하여 발근(発根)이 빨랐다. 발근(発根)이 더 용이(容易)하였다는 사실(事実)은 이 경우 삽수하단조직(揷穗下端組織)이 근경전이부(根茎転移部)에 접근(接近)해 있었다는 가능성(可能性)을 암시(暗示) 할 수 있다. 7. 침활엽수(針濶葉樹) 공(共)히 배축(胚軸)을 삽수(揷穗)로 사용(使用)하였을 경우엔 성숙지(成熟枝)의 삽수(揷穗)와는 달리 대체(大体)로 유관속(維管束) 부근(附近)의 유조직(柔組織)이 근원기형성(根原基形成)의 주요(主要) 위치(位置)가 되며, 침활엽수간(針濶葉樹間)에 뚜렷한 구별(区別)이 어렵다. 8. 유경삽수(幼茎揷穗)에서는 엽적(葉跡)에서 인접(隣接)한 사부(篩部) 및 형성층세포(形成層細胞)들과 관련(関聯)하여 또는 유합조직(癒合組織)으로부터 근원기(根原基)가 형성(形成)되는 예(例)가 많으며, 배축삽수(胚軸揷穗)에서는 주(主)로 유관속간유조직(維管束間柔組織)이 근원기형성(根原基形成)의 주요위치(主要位置)가 되었다가 조직(組織)이 점차 발달(発達)되어감에 따라 그 위치(位置)가 유관속형성층(維管束形成層)으로 바꾸어져 간다.