• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.492-495
• /
• 2008

As the obesity patients increase recently, breath disease such an OSA(obstructive sleep apnea) is also increasing. When the breath disease occurs, the risk comes to be high. Dependence degree the PAP(positive airway pressure) is also coming to be high. The mechanical simulator is composed cylinder, valve, ball screw and the motor that they correspond to the lung and airway, the diaphragm of the human. In order to confirm the characteristic of the motor and the valve, it accomplished an test. The simulator traces breath pattern against the normal breath and the OSA.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제24권3호
• /
• pp.192-200
• /
• 2006

목 적: 정상 호흡에서 외과적 클립을 이용하여 유방 종양의 움직임을 평가하였다. 대상 및 방법: 유방 보존 수술 후 방사선 치료를 받은 7명의 환자를 대상으로 하여 각 환자별로 일반적인 모의 치료 과정에서 형광 투시 영상을 얻었다. 한 환자의 영상만 매초 15프레임의 비율로 기록되었고, 다른 환자들의 영상은 1초당 30프레임의 비율로 앞뒤, 옆, 빗나가는 방향에서 기록되었다. 각 클립의 원점에서의 최대, 최소 움직임을 측정하였고 이를 통하여 클립마다 각 방향에서의 최대 움직임을 계산하였다. 비교를 위하여 위-아래 방향으로의 횡경막의 움직임도 측정하였다. 결 과: 앞뒤 방향의 영상으로부터 옆 방향과 위-아래 방향으로의 외과적 클립의 평균 움직임은 $0.8{\pm}0.5\;mm,\;0.9{\pm}0.2\;mm$이며, 최대 움직임은 1.9 mm, 1.2 mm였다. 또한, 옆 방향 영상에 나타난 클립들은 평균적으로 앞-뒤 방향으로 $1.3{\pm}0.7\;mm$, 위-아래 방향으로 $1.3{\pm}0.6\;mm$ 움직였으며, 최대 움직임은 각각 2.6 mm, 2.6 mm였다. 빗나가는 방향의 영상에 있는 외과적 클립들의 평균 움직임과 최대 움직임은 비스듬한 방향에서는 $1.2{\pm}0.5\;mm$와 2.4 mm였으며, 위-아래 방향으로는 $0.9{\pm}0.4\;mm$와 1.7 mm였다. 횡격막은 위-아래 방향으로 평균적으로 $14.0{\pm}2.4\;mm$ 움직였으며, 최대 18.8 mm 움직였다. 결 론: 호흡에 의해 발생되는 클립의 움직임은 횡경막의 움직임에 비해서 크지 않은 것으로 나타났다. 그리고, 외과적 클립의 움직임은 모든 방향에서 3 mm 이내였다. 이 결과, 유방암의 방사선 치료 시 호흡을 잡아주는 기술이나 도구가 필요하지 않다는 것을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
• /
• pp.86-89
• /
• 2002

The purpose is to develop a system to reduce the organ movement from the respiration during the 3DCRT or IMRT. This research reports the experience of utilizing personally developed system for mobile tumors. The patients clinical database was structured for 10 mobile tumors and patient setup error measurement and immobilization device effects were investigated. The RMRD system is composed of the respiratory motion reduction device utilized in prone position and abdominal strip device(ASD) utilized in the supine position, and the analysis program, which enables the analysis on patients setup reproducibility. Dose to normal tissue between patients with RMRDs and without RMRDs was analyzed by comparing the normal tissue volume, field margins and dose volume histogram(DVH) using fluoroscopy and CT images. And, reproducibility of patients setup verify by utilization of digital images. When patients breathed freely, average movement of diaphragm was 1.2 cm in prone position in contrast to 1.6 cm in supine position. In prone position, difference in diaphragm movement with and without RMRDs was 0.5 cm and 1.2 cm, respectively, showing that PTV margins could be reduced to as much as 0.7 cm. With RMRDs, volume of the irradiated normal tissue (lung, liver) reduced up to 20 % in DVH analysis. Also by obtaining the digital image, reproducibility of patients setup verify by visualization using the real-time image acquisition, leading to practical utilization of our software. Internal organ motion due to breathing can be reduced using RMRDs, which is simple and easy to use in clinical setting. It can reduce the organ motion-related PTV margin, thereby decrease volume of the irradiated normal tissue.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제34권6호
• /
• pp.441-446
• /
• 2001

배경: 전기 자극에 의한 호흡조율장치는 인공호흡기에 비하여 많은 장점이 있으나 임상적으로 제한된 환자에게만 적용이 되어왔고 일시적인 조율장치는 별로 보고가 없는 실정이다. 본 실험의 목적은 일시적 호흡보조장치가 개흉술 환자에서 임상응용이 가능한지를 알고자 동물실험을 하였다. 대상 및 방법: 전신마취 하에 5마리의 개를 대상으로 하였다. 좌측 5번째 늑간을 열고 자체 고안한 일시적 사용 가능한 전극을 좌측 횡격 신경 주위에 설치하고 근자극기에 연결하였다. 흉벽을 봉합하고 흉관을 수면 아래로 배관되게 설치하였다. 대동맥과 우심방에 Millar 카테터를 삽입하고 Swan-Ganz 카테터를 폐동맥에 삽입하였다. 마취가 깊게되어 자기 호흡이 약해진 경우 자극기를 작동하여 혈역학적 변화와 일회호흡량을 관찰하였다. 결과 일회호흡량은 143.3$\pm$51.3ml에서 272.3$\pm$87.4ml(p=0.004)로 증가하였고 우심방 이완기압은 0.7$\pm$4.0mmHg에서 -10.5$\pm$4.7mmHg(p=0.005)로 감소하였다. 폐동맥 이완기압도 6.1$\pm$2.5mmHg에서 1.2$\pm$4.8mmHg(p<0.001)로 감소하였다. 흉강내압의 변화를 알 수 있는 흉관의 물기등 높이는 10.3$\pm$6.7cmH$_{2}$O에서 20.0$\pm$5.3cmH$_{2}$O로 증가하였다. 결론: 일시적인 횡격막 조율장치는 개흉술 예에서 일시적으로 호흡을 보조해주는 간편한 방법이다. 자체 고안한 전극은 삽입 및 제거가 가능하며 이러한 음압을 이용한 호흡보조장치는 혈액순환에도 도움을 준다. 임상적으로 개흉술 환자에서 일시적인 호흡보조장치를 응용하면 호흡 및 순환기에도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제25권2호
• /
• pp.72-78
• /
• 2014

연구의 목적은 의사호흡정지(QBH) 바이오 피드백이 의료영상획득 시간의 큰변화 없이 잔류 호흡 운동을 조절함으로써 호흡 운동에 의한 영상 오류를 줄이고, 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상을 향상시킬 수 있다는 가설을 실험하는 것이다. 가설을 확인하기 위해 건강한 다섯 사람을 대상으로 3T 지멘스 엠알아이의 호흡 탐색기가 포함된 T2 가중 스페이스 엠알 펄스 시퀀스를 이용해 두번의 게이트 자기공명 영상 연구를 시행 하였다: 자유 호흡 상태와 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡상태, 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템은 알피엠(RPM) 시스템(실시간 위치 관리시스템, 베리안)을 사용하여, 복부의 외부 위치를 측정하고, 음향과 시각적으로 각각의 호흡주기의 90% 위치에서 2초 숨을 정지하도록 안내하는 방법을 사용했다. 평가방법은 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템을 이용시 간 상부의 호흡정지모습의 재현성이 게이팅 영역 내에서 향상되는지를 지원자의 실험을 통해 평가하였다. 자유호흡상태와 의사호흡정지 바이오 피드백상태에서 3차 흉부자기공명영상내에 호흡 운동에 의한 영상 오류와 게이팅영역 내에서의 잔류 호흡 운동 조절여부도 함께 평가했다. 또한, 복부 변위의 RMSE도 (제곱근오차) 조사되었다. 의사호흡정지 바이오 피드백방법을 사용함으로 자유호흡의 경우보다 게이트 3차 흉부 엠알 영상에서 폐와 간에서 호흡운동에 의한 영상오류의 감소 결과를 획득했다(영상획득시간: ~6분). 이는 의사호흡정지 바이오 피드백사용시, 게이팅 영역에서 복부 운동 감소와 횡경막의 잔류 움직임 감소가 일치함을 의미한다. 따라서, 알피엠을 통해 얻은 복부 변위의 전체 자료에서평균 RMSE는 (제곱근오차) 자유 호흡의 2.0 mm에 비해 7 mm (67% 감소, p값=0.02)로 감소하였으며, 게이팅영역만을 고려했을때는 자유 호흡의 1.7 mm가 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡을 사용함으로써 0.7 mm (58 % 감소, p값=0.14) 로 개선되었다. 선형 피팅을 사용하여 얻은 평균 기준 이동값은 의사호흡정지 바이오 피드백 을 사용하면 자유 호흡 5.5 mm/분보다 0.6 mm/분(89% 감소, p값=0.017)으로 감소되었다. 이 연구는 의사호흡정지 바이오 피드백을 이용해 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상 중에 간 상부의 호흡정지 재현성이 향상되는 것을 보여 주었다. 이 시스템은 내부 해부학의 운동을 조절함으로써 게이트 의료 영상과 방사선 치료에 임상적으로 적용 할 수 있다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
• /
• pp.90-93
• /
• 2002

In particle radiotherapy, a shape of the beam to conform the irradiation field is statically defined by the compensator, collimator and potal devices at the outside of the patient body. However the target such as lung or liver cancer moves along with respiration. This increases the irradiated volume of normal tissue. Prior discussions about organ motions along with respiration have been mainly focused on inferior-superior movement that was usually perpendicular to beam axis. On the other hand, the change of the target depth along the beam axis is very important especially in particle radiotherapy, because the range end of beam (Bragg peak) is so sharp as to be matched to distal edge of the target. In treatment planning, the range of the particle beam inside the body is calculated using a calibration curve relating CT number and water equivalent path length (WEL) to correct the inhomogeneities of tissues. The variation in CT number along the beam path would cause the uncertainties of range calculation at treatment planning for particle radiotherapy. To estimate the uncertainties of the range calculation associated with patient breathing, we proposed the method using sequential CT images with respiration waveform, and analyzed organ motions and WELs at patients that had lung or liver cancer. The variation of the depth along the beam path was presented in WEL rather than geometrical length. In analyzed cases, WELs around the diaphragm were remarkably changed depending on the respiration, and the magnitude of these WEL variations was almost comparable to inferior-superior movement of diaphragm. The variation of WEL around the lung was influenced by heartbeat.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제83권4호
• /
• pp.295-302
• /
• 2020

Background: Weaning failure is common in mechanically ventilated patients, and if ultrasound can predict weaning outcome remains controversial. The purpose of this study was to evaluate the diaphragmatic function (thickness and excursion) measured by ultrasound as a predictor of the extubation outcome. Methods: We included 62 mechanically ventilated patients from the chest intensive care unit in this study. Sixty-two patients who successfully passed the spontaneous breathing trial (SBT) were enrolled. The transthoracic ultrasound of the diaphragm was performed during an SBT to the assess diaphragmatic function (excursion and thickness), and they were classified into the successful extubation group and the failed extubation group. Results: There was a statistically significant increase in the successful extubation group in the diaphragmatic excursion and thickness fraction (p<0.001), a statistically significant negative correlation between the diaphragmatic function and the duration of the mechanical ventilation, and a statistically significant negative correlation between the diaphragmatic excursion and the Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II. The diaphragmatic excursion cut-off value predictive of weaning was 1.25 cm, with a specificity of 82.1% and a sensitivity of 97.1% respectively, and the diaphragmatic thickness cut-off value predictive of weaning was 21.5%, with a specificity of 60.7% and a sensitivity of 91.2%, respectively. Conclusion: The diaphragmatic ultrasonography was found to be a promising tool for predicting the extubation outcome for mechanically ventilated patients.

• 한국환경과학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.41-46
• /
• 1992

주거지역에서 대기오염물 시료채취에 대한 장기간 연구를 수행하기 위해서 휘발성 유기 화합물 분석에 적합한 24시간동안의 종합적인 공기시료를 채취하기 위해 공기시료 채취기가 제작되었다. 이 시료 채취기는 시료채취시 요구되는 모든 특성을 포함할 뿐만 아니라, 일반가정에 근접해서 설치되어야하므로 심미적 특성도 포함한다. 이 공기시료 채취기는 흡착제(티넥스)로 채워진 5/8인치 외경의 스테인레스 스틸 트랩 네개를 수용할수 있고, 분당 5-50 밀리리터의 범위에서 네 종류의 공기유속을 이용할수 있게 고안 되었다. 금속필도(10마이크로미터)가 트랩 어댑터의 입구에 직접 부착되었다. 부가적인 특성은 다음과 같다. : 1) 유기물질에 불활성인 재료로 제작 되었고, 2) 날씨에 영향을 받지 않고, 3) 전지를 이용하고, 4) 사람의 호흡영역에서 공기 시료를 채취하고, 그리고 5) 방음제로 싸여진 작은 펌프를 이용하여 조용하게 작동된다. 펌프/전지 장치는 시료채취기의 본체로부터 분리 되었다. 이 장치로 부터 야기되는 소음수준은 주거지역의 허용기준치(뉴저지주 환경보호국 기준)보다 낮았다. 이 공기시료 채취기는 일상 주거지역과 단층의 한 국민학교 옥상에서 성공적으로 작동되었다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제19권4호
• /
• pp.319-326
• /
• 2001

목적 : 폐, 간 등의 상 복부에 위치한 종양의 방사선 조사 체적은 호흡에 의한 종양의 이동을 포함하는 영역으로 조사 체적이 증가된다. 이로 인하여 방사선 독성 및 정상조직 선량이 증가되며, 호흡으로 인한 환자자세의 변화로 인해 종양의 정확한 위치파악이 어렵게 된다. 본 연구에서는 호흡에 따른 장기 움직임 유형을 분석하여 호흡에 의한 장기의 움직임을 최소화 할 수 있는 호흡운동 감소장치를 고안하고 방사선치료 시 호흡운동 감소장치의 유용성을 평가해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 간암환자 10명을 대상으로 하여 MeV-Green과 벨트, 스티로폼판 등을 사용하여 호흡운동감소장치(respiratory motion reduction device, RRD)를 제작하였다. 내부장기의 이동정도는 모의치료 시에 관찰된 횡경막의 이동 정도로 평가하였으며 앙와위와 복와위 및 RRD의 사용 시 이동정도를 쏠아보았고, 각각의 경우에서 이동정도를 고려하여 방사선치료계획을 수립하였다. 선량체적 히스토그램(dose-volume histogram, DVH)을 통해서 전체 간 용적 중 처방선량의 $50\%$가 조사되는 정상간 용적을 구하였다. 결과 : 호흡에 따른 횡경막의 평균이동거리는 앙와위 자세에서 $16{\pm}1.9\;mm$ 이었고, 복와위 자세에서는 $12{\pm}1.9mm$임을 알 수 있었다. 복와위 자세에서 본원에서 자체 제작한 RRD를 사용한 경우에는 $5{\pm}1.4\;mm$으로 감소되었고, 벨트 고정장치의 추가 사용 시에는 $3{\pm}0.9\;mm$으로 감소하여 총 9 mm 감소함을 알 수 있었다. 방사선치료계획에 따른 DVH에서 처방선량의 $50\%$가 조사되는 정상간의 용적은 호흡운동감소장치를 사용하지 않은 경우에 앙와위 자세에서 $43.7\%$, 복와위 자세에서 $40\%$ 이었고, 호흡운동 감소장치를 사용한 경우에 복와위 자세에서 $30.7\%$, 여기에 벨트 고정장치를 추가 사용하였을 경우에는 $21\%$로서 전체 간 용적 중 방사선에 조사되는 정상 간 용적은 최대 $22.7\%$ 감소됨을 알 수 있었다. 결론 : 호흡에 따른 내부장기의 움직임을 최소화 할 수 있는 RRD를 사용하여 정상조직에 불필요하게 조사되는 방사선을 감소시킬 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
• /
• pp.63-63
• /
• 2003

Purpose: Planning target volume (PTV) for tumors in abdomen or thorax includes enough margin for breathing-related movement of tumor volumes during treatment. We developed a simple and handy method, which can reduce PTV margins in patients with moving tumors, respiratory motion reduction device system (RMRDs). Materials and Methods: The patients clinical database was structured for moving tumor patients and patient setup error measurement and immobilization device effects were investigated. The system is composed of the respiratory motion reduction device utilized in prone position and abdominal presser (strip device) utilized in the supine position, moving phantom and the analysis program, which enables the analysis on patients setup reproducibility. It was tested for analyzing the diaphragm movement and CT volume differences from patients with RMRDs, the magnitude of PTV margin was determined and dose volume histogram (DVH) was computed using a treatment planning software. Dose to normal tissue between patients with RMRDs and without RMRDs was analyzed by comparing the fraction of the normal liver receiving to 50% of the isocenter dose(TD50). Results: In case of utilizing RMRDs, which was personally developed in our hospital, the value was reduced to $5pm1.4 mm$, and in case of which the belt immobilization device was utilized, the value was reduced to 3$pm$0.9 mm. Also in case of which the strip device was utilized, the value was proven to reduce to $4pm.3 mm$0. As a result of analyzing the TD50 is irradiated in DVH according to the radiation treatment planning, the usage of the respiratory motion reduction device can create the reduce of 30% to the maximum. Also by obtaining the digital image, the function of comparison between the standard image, automated external contour subtraction, and etc were utilized to develop patients setup reproducibility analysis program that can evaluate the change in the patients setup. Conclusion: Internal organ motion due to breathing can be reduced using RMRDs, which is simple and easy to use in clinical setting. It can reduce the organ motion-related PTV margin, thereby decrease volume of the irradiated normal tissue.