Purpose: Kilovoltage computed tomography (kV-CT) is essential for radiation treatment planning. However, kV-CT images are significantly distorted by artifacts when a metallic prosthesis is present in the patient's body. Thus, the accuracies of target delineation and treatment dose calculation are inevitably lowered. We evaluated the accuracy of the calculated doses using an image restoration method with hybrid CT, which was introduced in our previous study. Methods: A cylindrical phantom containing four metals, namely, silver, copper, tin, and tungsten, was scanned using kV-CT and megavoltage CT to produce hybrid CT images. We created six verification plans for three head and neck patients on kV-CT and hybrid CT images of the phantom and calculated their doses. The actual doses were measured with film patches during beam delivery using tomotherapy. We used the gamma evaluation method to compare dose distribution between kV-CT and hybrid CT with three gamma criteria, namely, 3%/3 mm, 2%/2 mm, and 1%/1 mm. Results: The gamma pass rates decreased as the gamma criteria were strengthened, and the pass rate of hybrid CT was higher than that of kV-CT in all cases. When the 1%/1 mm criterion was used, the difference in gamma pass rates between them was up to 13%p. Conclusions: According to our findings, we expect that the use of hybrid CT can be a suitable approach to avoid the effect of severe metal artifacts on the accuracy of dose calculation and contouring.
In the realm of nanotechnology, the nonlocal strain gradient theory takes center stage as it scrutinizes the behavior of spinning cantilever nanobeams and nanotubes, pivotal components supporting various mechanical movements in sport structures. The dynamics of these structures have sparked debates within the scientific community, with some contending that nonlocal cantilever models fail to predict dynamic softening, while others propose that they can indeed exhibit stiffness softening characteristics. To address these disparities, this paper investigates the dynamic response of a nonlocal cantilever cylindrical beam under the influence of external discontinuous dynamic loads. The study employs four distinct models: the Euler-Bernoulli beam model, Timoshenko beam model, higher-order beam model, and a novel higher-order tube model. These models account for the effects of functionally graded materials (FGMs) in the radial tube direction, giving rise to nanotubes with varying properties. The Hamilton principle is employed to formulate the governing differential equations and precise boundary conditions. These equations are subsequently solved using the generalized differential quadrature element technique (GDQEM). This research not only advances our understanding of the dynamic behavior of nanotubes but also reveals the intriguing phenomena of both hardening and softening in the nonlocal parameter within cantilever nanostructures. Moreover, the findings hold promise for practical applications, including drug delivery, where the controlled vibrations of nanotubes can enhance the precision and efficiency of medication transport within the human body. By exploring the multifaceted characteristics of nanotubes, this study not only contributes to the design and manufacturing of rotating nanostructures but also offers insights into their potential role in revolutionizing drug delivery systems.
최근 SPECT/CT의 보급과 함께 다양한 영상보정 방법들을 빠르고 정확하게 적용할 수 있게 되면서, 영상품질 향상과 더불어 정량적 정확성까지 기대할 수 있게 되었다. 그중 Collimator Detector Response (CDR) 회복(recovery)은 검출기면의 거리로부터 발생된 blurring 효과를 보상하여 분해능 회복을 목적으로 하는 보정방법이다. 본 연구에서는 SPECT/CT 영상에서 CDR recovery 가 적용되었을 때 검출거리 변화에 따른 정량적 변화를 알아보고자 하였다. 검출거리의 변화에 따른 획득 계수의 차이를 알아보고자 검출거리를 궤도방식(obit type)에 따라 Circular는 X, Y축 반경 30 cm, Non-Circular는 X, Y축 반경 21 cm, 10 cm, Non-Circular Auto(=Auto Body Contouring_ ABC, spacing limit 1 cm)로 설정하였고, 재구성 방법은 CDR recovery(CDRr)의 사용 유/무에 따른 계수 회복 차이를 알아보고자 OSEM (w/o CDRr)와 Astonish(3D-OSEM with CDRr)로 구분하여 적용하였다. 이 때 감쇠, 산란, 붕괴 보정은 모든 영상에 공통 적용하였다. 정량적 평가를 위해 교정인자(calibration factor_CF) 산출을 목적으로 교정영상(cylindrical phantom, $^{99m}TcO_4$ 123.3 MBq, 물 9293 ml)을 획득하였고, 팬텀 실험을 위하여 50 cc 주사기에 물 31 ml를 채우고 $^{99m}TcO_4$ 123.3 MBq를 설정하여 팬텀영상을 획득하였다. 팬텀 영상에서 주사기 전체 체적에 VOI(volume of interest)를 설정하여 각 조건별로 총 계수 값을 측정하였고, CF를 적용시켜 설정된 참값 대비 추정값의 오차를 구하여 보정에 따른 정량적 정확성을 확인하였다. 산출된 CF는 154.27 (Bq/ml/cps/ml)이며, 각 조건별 영상에서 참값 대비 추정값은 OSEM에서 Circular 86.5%, Non-Circular 90.1%, ABC 91.3% Astonish에서 Circular 93.6%, Non-Circular 93.6%, ABC 93.9%으로 분석되었다. OSEM은 검출거리가 가까울수록 정확성이 높아졌으며, Astonish의 경우에는 거리와 상관없이 거의 유사한 값을 나타내었다. 오차는 OSEM Circular(-13.5%)에서 가장 크고, Astonish ABC(-6.1%)에서 가장 적었다. SPECT/CT영상에서 CDR recovery 적용을 통한 거리보상이 이루어 졌을 때 검출거리가 먼 조건에서도 근접검출과 거의 동일한 정량적 정확성을 보였고, 검출거리의 변화에 영향을 받지 않고 정확한 보정이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.
최근 임시 지보, 보강 및 지하수 차수와 같은 다양한 지질공학분야에서 차수 및 지반보강 공법으로 인공동결공법(artificial ground freezing method)이 적용되고 있다. 인공동결공법은 지중에 매설된 동결관 내로 냉매를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 할 수 있는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 본 연구에서는 해성 점토지반(marine clay)에 대한 인공동결공법 현장실증시험을 수행함으로서 인공동결공법에 따른 해성 점토지반에서의 동결속도(freezing rate)를 평가하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2m 깊이로 매설된 동결관 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 단일공 시험과 동결벽체 형성 시험을 수행하였다. 자동밸브를 통해 유출되는 액화질소의 온도를 일정하게 유지시켰으며, 동결과정에서 동결관 외벽 및 지중의 온도변화를 측정하였다. 시험결과, 단일공 시험은 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일 동안 약 11.9ton의 액화질소가 소요되었고, 동결벽체 형성 시험은 부피 약 $7.04m^3$의 동결벽체를 형성하는데 총 4.1일 동안 약 18ton의 액화질소가 소요된 것으로 산정되었다. 임의의 깊이에서 동결면적이 동결반경의 제곱에 비례하기 때문에 동결반경이 증가할수록 방사방향 1차원 동결속도가 감소하였고, 이를 바탕으로 방사방향 1차원 동결속도 예측식을 제시하였다.
잇꽃 잎점무늬병이 2000년 경북 의성군 일대의 잇꽃재배농가포장에서 발생하였다. 조사지역의 발병엽율은 30% 내외였다. 병징은 발아 후에 떡잎에 갈색의 반점을 만들어 완전히 전개하지 못하여 갈변하여 갈라지는 증상과 생육중기이후 잎에 갈색의 반점과 주위에 노랗게 탈색되는 병징이 생기고 이후 중앙부위는 회색 또는 검은 색으로 확대되면서 주위의 노란 변색부위도 확대되었고, 심해지면 전체가 갈색으로 고사하여 낙엽 되었다. Alternaria alternata의 균학적 특징은 분생자경의 길이는 20~110${\mu}m$; 포자의 크기가 10~20 ${\times}$ 30~60 ${\mu}m$이었으며, 격벽수는 3~8개; beak의 길이는 5~35 ${\mu}m$로 짧은 형태의 포자가 연쇄상으로 붙어 있었다. A.carthami는 분생자경의 길이는 40~80${\mu}m$; 포자의 크기가 10~15 ${\times}$40~100 ${\mu}m$ 이었으며, 격벽수는 4~10개; beak의 길이는 30~65 ${\mu}m$로 대부분의 포자는 하나씩 분리되어 있었다. 잇꽃의 점무늬 병징에서 분리한 병원균의 균학적 특징을 Joseph(1994)의 보고와 비교해본 결과 생육중기에 분리된 균은 A. carthami이었으며, 떡잎과 노쇄한 잎의 병반에서 분리한 병원균은 A. alternata로 동정되었다. 그러므로 이 병을 A. carthami와 A. alternata에 의한 잇꽃의 잎점무늬병으로 명명할 것을 제안한다.
표고 톱밥재배용 무포자 품종의 육성을 위해 수집균주 중 우량계통의 단포자 교배를 통해 육성된 '대담'의 주요 특성은 다음과 같다. '대담'의 균사생장 적온은 22~.25℃, 발이 및 생육온도는 16~18℃이었으며, 자실체 형태는 평반구형이며 갓을 형성하지 않는 무포자품종이다. '대담'은 배양기간이 21일, 갈변기간 96일로 대조품종('화담')과 유사하였고, 발이기간은 5일, 생육기간은 9일로 전체 재배기간은 134일로 같았다. '대담'의 개체중은 32.4g으로 대조품종과 유사하였고, 유효개체수는 6.8개로 대조품종 보다 1.3개 낮았으며, 총수량은 222g으로 대조품종의 266g에 비해 낮았다. '대담'의 자실체는 대조품종 대비 갓이 두껍고, 갓 직경은 다소 작았으며, 대의 굵기는 작고 긴 특성을 보였다. '대담'의 배지형태별 생산성 분석결과, 1.2kg 원통형 배지에서 생물학적 효율이 26.7%로 3kg 봉형배지보다 높았으며, '하나참'와 비교 시 재배기간이 40일 짧고 수량도 유사하여, 단기 재배용 품종으로 활용이 가능할 것으로 생각된다.
고형암의 치료반응 평가 기준을 제시한 PERCIST에서는 제지방체중으로 표준화한 표준화 섭취계수 즉, SUL을 사용하도록 권고하고 있다. 이 연구에서는 전신 CT에서 측정된 제지방체중을 이용해 SUV를 표준화하여 얻은 SUL의 새로운 측정법을 제시하고 관찰자 사이 및 관찰자 내 재현성 여부를 평가하였다. 52명의 대상에서 전신 CT를 포함한 PET/CT를 시행하였고 -140~-30HU를 가지는 지방조직의 용적을 정확히 측정할 수 있었다. 이를 이용하여 개별 환자에서의 제지방체중을 계산하였고, 이를 이용해 SUV를 표준화하여 SUL을 측정하였다. 정상 참고 장기인 간, 복부 대동맥, 비장에 각각 지름 3 cm의 구형 VOI, $1{\times}2cm$의 원통형 VOI, 그리고 지름 2 cm의 구형 VOI를 그렸다. 경험 있는 두 명의 관찰자가 각 장기의 VOI에서 $SUL_{max}$와 $SUL_{mean}$ 을 측정하였다. 관찰자 1이 2주 간격으로 이전 측정결과를 알지 못하는 상태에서 반복 측정하였고 같은 방법으로 관찰자 2가 동일 환자에서 SUL을 측정하였다. 재현성을 평가하기 위해서 대응표본 t-test를 시행하고 Pearson의 상관계수 (CC)를 계산하였고, 측정오차를 알아보기 위해 TEM을 계산하였다. 관찰자 사이 재현성 즉, 관찰자 1과 관찰자 2가 측정한 간, 복부 대동맥, 비장의 $SUL_{max}$ 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었고 이는 $SUL_{mean}$에서도 마찬가지였다. 관찰자 내 재현성 즉, 간에서 관찰자 1이 2주 간격으로 두 번 측정한 SUL 측정치 사이에도 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이 연구는 정상 참고 장기에서 SUL 측정이 매우 재현성이 있음을 보여준다. $SUL_{mean}$ 측정의 재현성이 $SUL_{max}$보다 약간 우수하였으며 SUL 측정치는 체중 의존성이 개선되었다. 전신 CT를 시행하여 측정한 제지방체중으로 표준화한 SUL의 새로운 측정법은 향후 여러 연구에서 유용하게 이용될 것으로 기대된다.
It is desirable to collect the solar thermal energy at relatively high temperature in order to minimize the size of thermal storage system and to enlarge the scope of solar thermal energy utilization. So far the concentrating solar collector has been developed to collect solar thermal energy at relatively high temperature, but it has some difficulties in maintaining the volumetric body of solar collector for long term utilization. On the other hand, the flat-plate solar collector has been developed to collect the solar thermal energy at low temperature, and it has advantages in maintaining the system for long term utilization, since it's thickness is thin and not volumetric. In this study, to develop a solar collector that has both advantages of collecting solar thermal energy at high temperature and fixing conveniently the collector system for long term period, a cylindrical parabolic concentrating solar collector was designed, which has two rows of parabolic reflectors and thin thickness such as the flat-plate solar collector, maintaining the optical form of concentrating solar collector. The characteristics of the concentrating parabolic solar collector newly designed was analysed and the results are summarized as follows; 1. The temperature of the air enclosed in solar collector was all the same as $50^{\circ}C$ in both cases of the open and closed loop, and when the heat transfer fluid was not circulated in tubular absorber, the maximum surface temperature of the absorber was $118-120^{\circ}C$, this results suggested that the heat transfer fluid could be heated up to $118^{\circ}C$. 2. In case of longitudinal installation of the solar collector, the temperature difference of heat transfer fluid between inlet and outlet was $4^{\circ}-6^{\circ}C$ at the flow rate of $110-130{\ell}/hr$, and the collected solar energy per unit area of collector was $300-465W/m^2$. 3. The collected solar energy per unit area for 7 hours was 1960 Kcal/$m^2$ for the open loop and 220 Kcal/$m^2$ for the closed loop. Therefore it is necessary to combine the open and closed loop of solar collectors to improve the thermal efficiency of solar collector. 4. The thermal efficiency of the solar collector (C.P.C.S.C.) was proportional to the density of solar radiation, indicating the maximum thermal efficiency ${\eta}_{max}=58%$ with longitudinal installation and ${\eta}_{max}=45%$ with lateral installation. 5. The thermal efficiency of the solar collector (C.P.C.S.C.) was increased in accordance with the increase of flow rate of heat transfer fluid, presenting the flow rate of $110{\ell}/hr$ was the value of turning point of the increasing rate of the collector efficiency, therefore the flow rate of $110{\ell}/hr$ was considered as optimum value for the test of the solar collector (C.P.C.S.C.) performance when the heat transfer fluid is a liquid. 6. In both cases of longitudinal and lateral installation of the solar collector (C.P.C.S.C.), the thermal efficiency was decreased linearly with an increase in the value of the term ($T_m-T_a$)/Ic and the increasing rate of the thermal efficiency was not effected by the installation method of solar collector.
최근 세기조절 방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 같은 고 정밀 방사선 치료의 발전과 함께 두 경부 환자의 진단 및 치료 계획 그리고 추적관찰(follw-up)을 목적으로 한 CT 촬영 횟수가 크게 증가하고 있다. 이러한 CT 촬영의 증가와 MDCT와 같은 CT의 발전과 한 검사로 받는 피폭 선량이 상대적으로 다른 검사에 비하여 월등히 크기 때문에 환자 피폭 선량의 정확한 선량 평가가 요구된다. 본 연구에서는 두 경부용 물팬텀(cylindrical water phantom)을 자체 제작하여, 연필형 이온 전리함 및 30 cc 이온 전리함 그리고 LiF:Mg,Cu,P TL 분말을 사용한 열형광 선량 측정법(Thermoluminescent Dosimetry, TLD)을 이용하여 Multi Detector Computed Tomography, MDCT의 흡수 선량 및 체표면 선량을 비교 평가하였다. MDCT의 슬라이스 폭의 일정한 선량 균일성을 확인하기 위하여 콜리메이션 2 mm 단일 빔의 프로필을 1 mm 간격으로 80 mm 측정한 결과 빔의 폭이 12 mm이고 선량 분포는 80~100%로 빔의 출력은 +Y 방향으로 높게 나타났다. 물팬텀의 중심부에서 연필형 이온 전리함 및 30 cc 이온 전리함과 TLD의 흡수 선량은 각각 31.83 mGy, 33.58 mGy, 32.73 mGy로 TLD의 흡수 선량은 이온전리함으로 구한 흡수선량과 오차범위 내에서 일치하고 있음을 알 수 있었다. 체표면 10 mm 깊이에서의 TLD 선량은 33.92 mGy로 중심부보다 약 3.5% 높게 평가 되었다. 이러한 흡수선량은 두 경부 환자가 최초 진단을 위한 CT 촬영으로부터 치료계획 및 추적관찰을 목적으로 한 CT촬영까지 4회의 CT촬영을 할 경우, 이로 인한 피폭 선량이 약 14 cGy임을 알 수 있었다. 따라서 방사선치료를 위한 CT 촬영으로 인한 환자의 피폭이 적지않음을 확인하였고 가능한 한 피폭을 줄이려는 노력을 기울여야 할 것이다.
가잠의 인고사료육에 있어서 핵다각체 바이러스 및 세포질 다각체 바이러스에 대한 품종별 저항성을 비교하고 이병잠의 각 조직에 있어서의 변화와 전기영동에 의한 체액 단백질의 변화를 비교, 분석하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 공시 잠품종 중 NPV에 비교적 저항성이 높은 품종은 잠107$\times$잠108 이었으며 CPV에 대한 저항성 단품종은 잠119$\times$잠120이었다. NPV를 경구접종 하였을 때 저농도(104, 105/ml)에서는 잠107$\times$잠108이 다른 품종에 비하여 낮은 치사율을 보였으나, 농도가 증가함에 따라 품종에 관계없이 높은 치사율을 보였다. CPV를 경구접종 하였을 경우 저농도(104, 105/ml)에서는 잠119$\times$잠120이 다른 품종에 비하여 낮은 치사율을 보였으나, 107~108/ml의 농도에서는 품종에 관계없이 높은 치사를 보였다. NPV에 감수성이 높은 조직은 지방조직진피세포, 기관피막세포 등이며 감염말기에는 진피세포와 지방조직이 완전히 파괴되어 체강중에 유리되었다. CPV의 경우는 중양의 원통세포질에만 감염되어 다각체를 형성하였으며, 일부 세포는 위염중으로 이탈하였다. NPV 이병잠의 체액 단백질 변화는 품종에 관계없이 병세의 진전에 따라 bands가 소실되거나 희미해졌다. CPV의 경우 품종에 관계없이 감염말기에도 bands의 수적인 변화는 없었으며 농도가 옅어진 1~2개의 band를 관찰할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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