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굴피나무 추출물의 항산화, 항노화 효과 및 인체 시험 (Antioxidative and Antiaging Effects of Platycarya strobilacea Extract and Clinical Trial)

  • 양희정;박수남
    • 대한화장품학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.275-286
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    • 2008
  • 본 연구에서는 굴피나무 수피 추출물의 항산화, 미백 및 주름생성억제에 관한 효과를 측정하였다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물($6.75{\mu}g/mL$) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(6.62) < ethyl acetate 분획(4.15) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 총항산화능은 ethyl acetate 분획($OSC_{50}$, $0.56{\mu}g/mL$) < 50% 에탄올 추출물(0.02) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(0.01) 순으로 당을 제거시킨 aglycone 분획에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 굴피나무 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 보호효과를 조사하였다. 50% 에탄올 추출물의 경우 농도 의존적($1{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 ethyl acetate 분획은 $10{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}_{50}$이 717.27 min으로 매우 큰 세포보호 활성을 나타내었다. 미백 및 주름억제 효과측정으로는 각각 tyrosinase와 elastase의 활성 저해 효과를 측정하였다. Tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 50% 에탄올 추출물 ($243.98{\mu}g/mL$) < ethyl acetate 분획(153.87) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(137.53) 순으로 나타났고, elastase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)도 50% 에탄올 추출물($31.01{\mu}g/mL$) < ethyl acetate 분획(14.42) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(1.48) 순으로, aglycone 분획이 매우 큰 활성 저해 활성을 나타내었다. 또한 굴피나무 추출물 중 ethyl acetate 분획을 함유하는 크림을 제조하고, 이를 피부에 도포한 후, 피부 수분 보유량, 경표피 수분 손실량 그리고 미백효과를 측정하였다. 추출물 함유 크림은 대조군(placebo)보다 수분 보유량을 $2{\sim}8%$ 증가시켰고, 경표피 수분 손실량은 감소시켰다. 또한 추출물 함유 크림은 대조군에 비해 멜라닌 생성을 9.55% 감소시켰다. 이상의 결과들은 굴피나무 추출물이 항산화 활성과 더불어 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, tyrosinase 및 elastase의 활성 저해 효과와 이를 통한 인체 시험의 결과로부터 미백 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

제초제(除草劑) 약해발생(藥害發生) 양상(樣相)과 경감대책(輕減對策) (Crop Injury (Growth Inhibition) Induced by Herbicides and Remedy to Reduce It)

  • 김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.261-270
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    • 1992
  • Many herbicides that are applied at the soil before weed emergence inhibit plant growth soon after weed germination occurs. Plant growth has been known as an irreversible increase in size as a result of the processes of cell divison and cell enlargement. Herbicides can influence primary growth in which most new plant tissues emerges from meristmatic region by affecting either or both of these processes. Herbicides which have sites of action during interphase($G_1$, S, $G_2$) of cell cycle and cause a subsequent reduction in the observed frequency of mitotic figures can be classified as an inhibitor of mitotic entry. Those herbicides that affect the mitotic sequence(mitosis) by influencing the development of the spindle apparatus or by influencing new cell plate formation should be classified as causing disruption of the mitotic sequence. Sulfonylureas, imidazolinones, chloroacetamides and some others inhibit plant growth by inhibiting the entry of cell into mitosis. The carbamate herbicides asulam, carbetamide, chlorpropham and propham etc. reported to disrupt the mitotic sequence, especially affecting on spindle function, and the dinitroaniline herbicides trifluralin, nitralin, pendimethalin, dinitramine and oryzalin etc. reported to disrupt the mitotic sequence, particularly causing disappearence of microtubles from treated cells due to inhibition of polymerization process. An inhibition of cell enlargement can be made by membrane demage, metabolic changes within cells, or changes in processes necessary for cell yielding. Several herbicides such as diallate, triallate, alachlor, metolachlor and EPTC etc. reported to inhibit cell enlargement, while 2, 4-D has been known to disrupt cell enlargement. One potential danger inherent in the use of soil acting herbicides is that build-up of residues could occur from year to year. In practice, the sort of build-up that would be disastrous is unikely to occur for substances applied at the correct soil concentration. Crop injury caused by soil applied herbicides can be minimized by (1) following the guidance of safe use of herbicides, particularly correct dose at correct time in right crop, (2) by use of safeners which protect crops against injury without protecting any weed ; interactions between herbicides and safeners(antagonists) at target sites do occur probably from the following mechanisms (1) competition for binding site, (2) circumvention of the target site, and (3) compensation of target site, and another mechanism of safener action can be explained by enhancement of glutathione and glutathione related enzyme activity as shown in the protection of rice from pretilachlor injury by safener fenclorim, (3) development of herbicide resistant crops ; development of herbicide-resistant weed biotypes can be explained by either gene pool theory or selection theory which are two most accepted explanations, and on this basis it is likely to develop herbicide-resistant crops of commercial use. Carry-over problems do occur following repeated use of the same herbicide in an extended period of monocropping, and by errors in initial application which lead to accidental and irregular overdosing, and by climatic influence on rates of loss. These problems are usually related to the marked sensitivity of the particular crops to the specific herbicide residues, e.g. wheat/pronamide, barley/napropamid, sugarbeet/ chlorsulfuron, quinclorac/tomato. Relatively-short-residual product, succeeding culture of insensitive crop to specific herbicide, and greater reliance on postemergence herbicide treatments should be alternatives for farmer practices to prevent these problems.

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소규모 빗물처리시설 개발 및 현장 적용성 평가 연구 (Development of Domestic Rainwater Treatment System and its Application in the Field)

  • 박기정;박민승;김환석;임윤수;김성표
    • 한국습지학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.24-31
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    • 2016
  • 도시화에 따른 불투수면 증가로 인한 자연적 물순환 시스템 왜곡 현상과 더불어 불투수면에 축적된 다양한 오염물질은 강우 시 유역 및 하천으로 유입되어 다양한 오염을 일으킨다. 특히 대부분의 강우가 여름철에 집중되는 국내 계절적 특성은 집중호우에 따른 비점오염물질의 수계 과대 유입에 대한 우려를 높이고 있어, 이를 효과적으로 처리하고 재이용하기 위한 다양한 형태의 빗물처리 및 재이용 시설에 대한 연구가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 강우시 지붕 유출수의 오염특성을 파악하고, 강우 초기 고농도 빗물 유출수를 효과적으로 처리하기 위한 소규모의 빗물정원 포함 형태의 빗물처리시설을 구성하였으며, 처리시설에 포함된 빗물정원에서의 오염물질 처리 효율을 높이기 위해 실험실 규모의 인공강우를 이용한 다양한 여재 구성 오염물질(TN, TP, CODcr) 제거율 실험을 실시하였다. 이를 통해 제거효율이 가장 높은 피트머스(Peatmoss)와 자갈, 모래를 구성된 빗물정원을 시범유역에 설치하여 오염물질 제거효율을 측정하였다. 2015년 6월 ~ 7월까지 4회의 실제 강우에 대한 강우사상별 시간별, 강우사상별, 농도별 오염물질 제거율을 분석 한 결과 강우강도가 높거나 강우량이 커질수록 고농도의 오염물질이 빗물처리시설 내 빗물정원으로 유입되었으며, 분석 결과 오염물질의 제거율은 저농도 일 때 보다 고농도 일 때 더 높은 것으로 나타났다. 대규모의 빗물처리시설을 설치하기 어려운 도심지에서, 위와 같은 소규모 시설을 효과적으로 활용 한다면, 도시 유역에서 강우시 발생하는 초기세척효과에 의한 비점오염 형태의 오염물질 유입을 차단해 오염물질 부하를 저감하는데 효과적으로 활용 될 수 있을 것으로 판단되며, 나아가 도서 지역내 용수공급을 위한 소규모 재이용 시설로도 활용 가치가 있을 것으로 판단된다.

구강 편평세포암종에서 $P16^{ink4}$ 유전자의 Methylation에 대한 연구 (($P16^{ink4}$ Methylation in Squamous Cell Carcinoma of the Oral Cavity.)

  • 강진원;김경욱;류진우;김창진
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제22권2호
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    • pp.164-173
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    • 2000
  • The p16 protein is a cyclin dependent kinase inhibitor that inhibits cell cycle progression from $G_1$ phase to S phase in cell cycle. Many p16 gene mutations have been noted in many cancer-cell lines and in some primary cancers, and alterations of p16 gene function by DNA methylation have been noticed in various kinds of cancer tissues and cell-lines. There have been a large body of literature has accumulated indicating that abnormal patterns of DNA methylation (both hypomethylation and hypermethylation) occur in a wide variety of human neoplasma and that these aberrations of DNA methylation may play an important epigenetic role in the development and progression of neoplasia. DNA methylation is a part of the inheritable epigenetic system that influences expression or silencing of genes necessary for normal differentiation and proliferation. Gene activity may be silenced by methylation of up steream regulatory regions. Reactivation is associated with demethylation. Although evidence or a high incidence of p16 alterations in a variety of cell lines and primary tumors has been reported, that has been contested by other investigators. The precise mechanisms by which abnormal methylation might contribute to carcinogenesis are still not fully elucidated, but conceivably could involve the modulation of oncogene and other important regulatory gene expression, in addition to creating areas of genetic instability, thus predisposing to mutational events causing neoplasia. There have been many variable results of studies of head and neck squamous cell carcinoma(HNSCC). This investigation was studied on 13 primary HNSCC for p16 gene status by protein expression in immunohistochemistry, and DNA genetic/epigenetic analyzed to determine the incidence, the mechanisms, and the potential biological significance of its Inactivation. As methylation detection method of p16 gene, the methylation specific PCR(MSP) is sensitive and specific for methylation of any block of CpG sites in a CpG islands using bisulfite-modified DNA. The genomic DNA is modified by treatment with sodium bisulfate, which converts all unmethylated cytosines to uracil(thymidine). The primers designed for MSP were chosen for regions containing frequent cytosines (to distinguish unmodified from modified DNA), and CpG pairs near the 5' end of the primers (to provide maximal discrimination in the PCR between methylated and unmethylated DNA). The two strands of DNA are no longer complementary after bisulfite treatment, primers can be designed for either modified strand. In this study, 13 paraffin embedded block tissues were used, so the fragment of DNA to be amplified was intentionally small, to allow the assessment of methylation pattern in a limited region and to facilitate the application of this technique to samlples. In this 13 primary HNSCC tissues, there was no methylation of p16 promoter gene (detected by MSP and automatic sequencing). The p16 protein-specific immunohistochemical staining was performed on 13 paraffin embedded primary HNSCC tissue samples. Twelve cases among the 13 showed altered expression of p16 proteins (negative expression). In this study, The author suggested that low expression of p16 protein may play an important role in human HNSCC, and this study suggested that many kinds of genetic mechanisms including DNA methylation may play the role in carcinogenesis.

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희토류 자석의 자성이 골모세포 성장인자 수용체의 증가에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of the magnetism(neodymium magnet) on growth factor receptors of osteoblasts)

  • 이상민;이성복;최부병
    • 구강회복응용과학지
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    • 제19권2호
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    • pp.87-96
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    • 2003
  • The purposes of this study were to find out the optimum intensity of magnetic field where magnetism could promote the activity of osteoblast, and to discover the possibility of clinical application in the areas of dental implants and bone grafts by confirming the effect of clinically increasing bone formation. In this experiment, we used the Neodymium magnet, which had magnetic power six times as strong as the current ones and enabled the resistances against the demagnetization up to 20 to 50 times to be minimized with the size of 1mm in sight. In order to culture cells, a specially designed device was used. It was made to adjust the distance and accordingly to control the intensity of the magnetic field, by placing the cell culture plate in the center with a magnet of 1mm long and thick installed on the both ends. Using MC3T3-E1 cell, a kind of osteoblast-like cell, we cultured, for 24 hours, not only the test group which had been cultured under the magnetic fields with different intensity of 5, 10, 50, 100, 500, and 1000 Gauss, but also the control group excluding the influences of the magnetic field. After observing the cell's form and the density of the culture medium through an inverted microscope, we made a series of proceedings needed for the immunofluoroscence staining, such as fixation, normal serum reaction, primary antibody reaction, and secondary antibody reaction. And with a fluorescence microscope, we observed those-above and compared the frequency of expression of IFG-1 receptor. To make a Western immunoblotting analysis, the cells cultured under the same condition as the above had the procedure of the lysis buffer and the acrylamide gel electrophoresis was carried out. Protein transferred into the nitrocellulose membrane and tested on the primary and the secondary antibody reactions was observed and compared. The results were as follows: When observed through an inverted microscope, the nuclear divisions of the cells under the magnetic field of 10 Gauss were the most active, and the density of the cells could be observed the most enormously. As the result of an immunofluoroscence staining of IGF-1 receptor, the expression of IFG-1 was the most frequently observed under the magnetic field of 10 Gauss. On the other hand, few differences of consideration were made between the test group cultured under the magnetic fields of 5, 500, and 1000 Gauss and the control group. In respect of the expression of IFG-1 receptor, the test group cultured under the magnetic fields of 50 and 100 Gauss were higher than the control group, and lower than that cultured under the magnetic field of 10 Gauss.(p<0.05) According to the Western immunoblotting analysis, the band of IFG-1 receptor which had 85KDa of molecular weight was the darkest. Judging from the above-mentioned results, the growth factor receptor of an osteoblast cell which was an important criterion for the bone formation was increased in maximum under the magnetic field of 10 Gauss. Moreover it was observed that the optimum intensity of magnetic field in which magnetism made the activity of the osteoblast cell increase was about 10 Gauss.

임플란트 주위염 치료용 diode laser의 파장 및 조사시간에 따른 온도 변화와 살균효과 분석 (Analysis of temperature changes and sterilization effect of diode laser for the treatment of peri-implantitis by wavelength and irradiation time)

  • 설정환;이준재;금기연;이종호;임영준
    • 구강회복응용과학지
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    • 제33권3호
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    • pp.178-188
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    • 2017
  • 목적:본 연구에서는 새로 개발된 다이오드 레이저 제품을 이용하여 레이저 파워에 따른 온도변화와 박테리아 멸균 비교실험을 통하여 기존 제품과의 임플란트 주위염치료에 대한 효과를 비교 실험하였다. 연구 재료 및 방법: 808 nm Diode laser와 810 nm Diode laser를 사용하여 디스크에 레이저를 60초간 조사하였으며, 출력은 1 - 2.5 W로 설정하였다. 온도측정 모듈과 온도측정 프로그램을 이용하여 disc 표면온도변화를 측정하였다. 또한, SLA, RBM이 코팅된 disc에 bacteria 도포 후, 808 nm Diode laser를 30초간 조사하였으며, 출력은 0.5 - 3 W로 설정하였다. 결과: 808 nm, 810 nm 두 장치 모두 출력이 증가함에 따라 온도 상승폭은 증가하였다. 모든 조건에서 810 nm laser를 조사하였을 때 초기온도상승속도, 하강속도 및 전후의 온도변화량은 808 nm laser 보다 높았다. 레이저 조사 후 티타늄 디스크 표면의 변화는 두 레이저 모두에서 관찰되지 않았다. Bacteria가 도포된 디스크에 808 nm laser를 조사한 결과, 출력이 증가 함에 따라 살균효과가 증가하는 것을 확인하였다. 결론: Diode laser를 임상에 적용하는 경우, 동일한 출력에서 온도의 변동폭이 적고 최대 상승온도가 낮은 808 nm laser가 환자에 안전할 것으로 사료된다. 하지만 실제로 임상에 적용하기 위해서는 보다 다양한 안전성평가를 실시하여 장비에 대한 신뢰성을 확보하여야 할 것이다.

Buccal acrylic appliance의 임상적 적용 (THE CLINICAL APPLICATION OF BUCCAL ACRYLIC APPLIANCES)

  • 노홍석;김신;정태성
    • 대한소아치과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.315-321
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    • 2007
  • 어린이의 공간유지와 교합유도의 치료를 위하여 가철성 장치는 소아치과 임상에서 일상적으로 사용되고 있다. 상악의 경우와는 달리 하악에서는 가철성 장치를 사용하는데 있어 유지력의 저하에 따른 치료효과의 감소, 환자의 불편감과 거부감으로 인한 미착용 등의 문제가 흔히 발생한다. 이것은 유치열기나 초기 혼합치열기 어린이의 경우, 하악구치부의 undercut양이 충분치 못함에도 불구하고, 여기에 협측 undercut으로부터 유지력을 얻는 각종 clasp를 적용하기 때문으로 사료된다. 또한 전통적인 가철성 장치들의 acrylic base plate가 설측에 위치하고 있어 설측 연조직이나 치조능 undercut과 많은 문제를 일으키는 현상을 볼 수 있다. 어린이들은 하악 장치의 작업모형을 위한 인상채득과정에서 술자의 지시대로 혀를 바르게 거상하지 못하는 예가 많은 것도 그 원인요소로 들 수 있다. 본 연구는 전통적인 하악의 Hawley acrylic plate로부터 clasp와 acrylic baseplate의 위치를 바꾸어 협측 base plate와 설측 clasp을 이용한 buccal acrylic appliance를 유치열기 및 초기 혼합치열기 어린이의 구강에 적용하여 그 장단점을 조사하고 환아들의 수용도와 효율성을 기존의 lingual acrylic appliance와 비교, 검토할 목적으로 시행되었다. 공간유지 및 치아이동을 필요로 하는 5개 증례를 대상으로 각 증례에 buccal acrylic appliance와 기존의 lingual acrylic appliance를 모두 적용하여, 유지력, 환자 수용도, 혀의 기능과의 조화, 치료 효과 등의 측면을 상호 비교해 보았다. 조사 결과, 조사 대상의 모든 증례에서 유지력과 환아의 수용도 측면에서 협측 장치가 설측 장치에 비해 월등히 우수한 것으로 나타났다. 또한 치료 효과의 측면에서도 협측 장치는 설측 장치와 유사한 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 하악에 가철성 장치를 사용할 경우, 전통적인 설측 장치와 관련된 각종 부작용을 해결하는 데에 buccal acrylic appliance가 훌륭한 대안으로서 임상적용을 추천할 만 하다고 사료되었다.

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토모테라피 환자 치료 선량 분석을 위한 3DVH 프로그램 평가 (Evaluation of 3DVH Software for the Patient Dose Analysis in TomoTherapy)

  • 송주영;김용협;정재욱;윤미선;안성자;정웅기;남택근
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권4호
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    • pp.201-207
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    • 2015
  • 세기조절방사선치료의 선량정확도에 대한 품질보증 과정에서 측정된 데이터를 기반으로 실제 치료 환자 신체 내의 치료 선량분포를 재계산하여 치료계획 시 계산된 선량분포와 비교, 분석을 수행할 수 있는 프로그램들이 개발되어 임상에 사용 중에 있다. 본 연구에서는 아크첵(ArcCHECK)을 사용하여 품질보증 과정에서 측정한 토모테라피 선량 데이터를 기반으로 환자 내 치료선량 분포를 재구성할 수 있는 3DVH 프로그램의 새로운 기능 및 선량정확도를 평가하고자 하였다. 이를 위한 가상의 환자로 이차원 다이오드 검출기 배열 장치인 MapCHECK 영상을 사용하여 토모테라피 치료계획을 수립하고, 아크첵으로 선량을 측정 후 다시 3DVH를 사용하여 MapCHECK 검출기 영역의 선량분포를 재계산한 후, 실제 MapCHECK에서 측정된 선량분포와 비교하여, 그 오차를 분석하였다. 분석 결과, 측정값과 3DVH 계산값 비교를 위한 감마평가에서 평균 합격률은 $92.6{\pm}3.5%$로 측정값과 토모치료계획에서 계산된 선량과의 감마평가 평균 합격률 $99.0{\pm}1.2%$보다 오차가 큼을 보였다. 래피드아크에서 비교한 3DVH 계산값과 측정값의 감마평가 평균 합격률 $99.3{\pm}0.9%$와 비교하였을 경우에도 더 큰 오차를 보여, 토모테라피에서 3DVH 선량 계산 기능을 임상에서 신뢰하고 사용하기에는 더 많은 측정 결과들의 분석과 오차 원인에 대한 분석이 수행되어야 할 것으로 생각된다.

골반 방사선 치료에서 산란이 kV-Conebeam CT 영상 기반의 선량계산에 미치는 영향에 대한 연구 (Study of Scatter Influence of kV-Conebeam CT Based Calculation for Pelvic Radiotherapy)

  • 윤경준;곽정원;조병철;김영석;이상욱;안승도;남상희
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권1호
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    • pp.37-45
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    • 2014
  • ConeBeam Computed Tomography (CBCT) 영상을 기반으로 한 선량계산에서는 Fanbeam Computed Tomography (FBCT)와 비교하여 산란에 의한 영향이 크고 그 양상이 다양하게 나타나 오차의 주요한 요인으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 골반 방사선 치료에서 산란이 CBCT 기반으로 한 선량계산에 미치는 영향을 평가하여 오차를 최소화 할 수 있는 조건에 대하여 연구하였다. 다양한 산란조건에서의 CBCT 영상 취득을 위하여 전자밀도 교정용 팬텀에 크기가 각기 다른 산란물질을 추가하여 "산란부족", "산란과다", 그리고 "산란충분"의 3가지 조건을 정하였다. 산란조건에서 취득된 CBCT 영상에서 팬텀 중심부와 주변부의 위치에 따른 CT number값의 차이와 분포를 분석하여 균질도를 평가하였으며 FBCT 영상 기반의 선량 분포를 기준으로 하여 다양한 산란조건에서의 전자밀도 교정관계를 적용하였을 때 팬텀 및 전립선암 환자 5명의 CBCT 영상에서 계산된 선량분포의 감마합격률 및 상대적 오차를 구하였다. 팬텀 CBCT 영상에 대한 CT number들의 히스토그램에서의 분포에서 물 등가 물질에 해당하는 피크의 폭(FWHM)은 산란부족(685 HU)이나 산란과다(264 HU)보다 산란충분(146 HU)의 조건에서 가장 작게 나타나 균질도가 제일 좋은 것으로 평가되었고 팬텀의 중심부와 주변부에서 동일 성분에 대한 CT number의 차이 역시 같은 결과를 나타내었다. 또한 팬텀의 CBCT 영상을 취득할 때와 동일한 산란조건에서의 교정조건을 적용한 경우 선량계산이 가장 정확하였으며 산란충분의 교정곡선 조건을 적용하였을 때 5명의 전립선암환자(평균 등가지름 27.2 cm)의 CBCT 영상 기반의 선량분포는 FBCT의 경우와 대비하여 1%/3 mm의 감마지표에서 감마합격률 98% 이상을 나타내었다. 이때 FBCT 선량에 대한 CBCT 선량오차는 처방선량 대비 2% 이하(평균 0.2%, -1.3%~1.6%)로 평가되었다. CBCT 골반 촬영을 할 때 일반적인 성인 골반의 원통 등가지름(ECD, Equivalent Cylindrical Diameter)의 산란조건에서 동일 성분에 대한 HU 값이 가장 균질하게 나타나 골반 촬영모드가 최적화되었음을 확인하였으며 일반적인 골반부위와 ECD가 유사한 산란조건, 즉 산란충분조건에서 취득된 전자밀도 교정관계를 적용하여 골반 CBCT 기반에서 선량을 계산하였을 때 최적의 선량 정확성을 확보할 수 있었다.

몬테카를로 시뮬레이션을 통한 바륨화합물의 의료방사선 차폐능 비교 분석 (Barium Compounds through Monte Carlo Simulations Compare the Performance of Medical Radiation Shielding Analysis)

  • 김선칠;김교태;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.403-408
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    • 2013
  • 본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.