• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권12호
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• pp.1907-1910
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• 2004

Generation of hydroxyl radical, one of their major active species in ozonation of water was directly observed with spin-trapping/electron spin resonance (ESR) technique using 5,5-dimethyl-pyrrolidine-1-oxyl (DMPO) as a spin-trapping reagent. Hydroxyl radical was trapped with DMPO as a stable radical, DMPO-OH. 80 mM of ozone produced $1.08{\times}10^{-6}$M of DMPO-OH, indicating that 1.4% of ${\cdot}$OH is trapped with DMPO if ${\cdot}$OH is produced stoichiometrically from ozone. Humic acid suppressed DMPO-OH generation in a dose-dependent manner. Generation rate of DMPO-OH was determined with ESR/stopped-flow measurement. Phenol derivatives increased the amount and generation rate of DMPO-OH, indicating that phenol derivatives enhance·OH generation during ozonation of water.

• 치과방사선
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• 제15권1호
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• pp.27-40
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• 1985

This study was undertaken to observe the histopathologic changes in salivary gland of the white rats when exposed to megavoltage fractionated dose of cobalt-60 irradiation and 78 female white rats, weighing approximately 180gm, were divided into control and 3 experimental groups. Irradiation on experimental groups was delivered by using 6000 curies MeV ALCYON cobalt-60 teletherapy unit with exposure rate 183 rads per minute, in source skin distance 80cm, 600 rads every 3 days. In experimental groups, Group Ⅰwas irradiated of total dose 1200 rads for a period of 6 days, Group Ⅱ was irradiated of total dose 2400 rads for a period of 12 days and Group Ⅲ was irradiated of total dose of 4800 rads for a period of 24 days. The animals were sacrificed serially at 3 hours, 6 hours, 10 hours, 1st day, 4th day, 7th day after each completion of irradiation exposure. At sacrifice, salivary glands were excised and examined microscopically and electromicroscopically. The results were as follows: 1. The acinar cells of parotid and submaxillary gland showed damage varied with dose, 1200 rads resulted in very mild injury while 4800 rads caused most extensive injury. 2. The acinar cells of parotid and submandibular gland showed similar ultrastructural alterations, appeared as pleomorphic nucleus, decreased numbers and pleomorphism of secretory granules, distention of rough endplasmic reticulum, expansion and pallor appearance of mitochondria, and hypertrophy of Golgi complex. 3. Parotid serous cells were the most sensitive components, displaying morphological alterations of radiation damage as early as 3 hours, followed by submandibular seromucinous cells and secretory tubular cells. 4. The mucous cells of sublingual gland, as well as the whole ductal lining cells of each salivary gland, displayed no significant alterations. No evidence of microvascular injury through whole experimental groups indicated that microvascular impairment does not contribute to early salivary gland injury.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.1-5
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• 2015

의료용 및 산업용으로 활용하기 위한 C-밴드형 콤팩트 선형가속기의 개발이 동남권원자력의학원에서 진행되고 있다. 본 논문에서는 선형가속기 시작품에서 발생한 전자빔의 출력 측정 결과를 보고하고자 한다. 출력 측정은 물흡수선량에 대해 교정된 Exradin-A10 마커스형 평행평판형 전리함을 사용하여 물속 기준 깊이에서 IAEA TRS-398 프로토콜에 따라 흡수선량율을 결정하는 과정으로 진행되었다. 전자선 에너지가 낮은 점으로 인하여 선질지표($R_{50}$)은 필름 측정법을 써서 근사적으로 결정하였다. 결과로서 단위 펄스 진동수당의 선형가속기 전자빔의 출력은 $17.0cGy/(min{\cdot}Hz$로 나타났다. 본 연구의 결과는 개발 중인 전자가속기의 성능 평가 자료로 활용될 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.64-71
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• 2016

삼차원 프린터(3DP)를 이용하여 환자맞춤형 전자선 치료용 볼루스(patient specific customized bolus, PSCB)를 제작하는 절차를 고안하고 제안된 방법으로 제작한 PSCB의 선량 정확도를 평가했다. 치료계획장치에서 치료계획표적용적(PTV)에 적합한 전자선 빔과 조사면 크기를 선택하고 초기 선량계산을 수행했다. 계산된 선량분포를 기반으로 PSCB를 그리고 재계산을 수행했다. 수 차례 반복을 통해 최상의 PSCB를 설계하고 설계된 윤곽자료를 DICOMRT 프로토콜을 이용해 자체 제작한 변환프로그램으로 전송했다. PSCB의 윤곽자료는 자체 변환프로그램을 이용해 3DP에서 인식 가능한 파일(STL 포맷)로 변환한 후 3DP를 이용해 제작했다. PSCB의 유용성을 검증하기 위해 2명의 가상 환자(오목, 볼록 유형)를 생성했고 각각의 환자에 가상의 PTV와 정상장기(OAR)을 생성했다. 3D-PSCB 를 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 선량체적히스토그램(DVH)와 선량 특성을 비교했다. 3D-PSCB 제작의 정확도를 분석하기 위해 필름 선량측정을 통해 선량 정확도를 평가했다. 치료계획 결과와 필름을 이용한 선량분포를 중첩한 후 빔 중심축에서의 심부선량곡선을 구했고 감마분석(3% 선량 오차와 3 mm 거리오차)을 수행 했다. 2명의 가상환자 모두에서 PSCB를 사용한 경우 PTV 선량은 큰 차이를 보이지 않았다. PSCB를 사용할 경우 PSCB를 사용하지 않는 경우에 비해 OAR의 최대 선량, 최소선량, 평균선량은 각각 평균 9.7%, 36.6%, 28.3% 감소했다. 처방선량의 90% 선량($V_{90%}$)을 받는 OAR의 용적은 PSCB를 적용할 경우 약 99% 낮아졌다(14.40 vs $0.1cm^3$). 또한 처방선량의 80% 선량을 받는 OAR 체적도 PSCB를 사용할 경우 약 91% 줄었다(42.6 vs $3.7cm^3$). 감마분석 결과(3%, 3 mm) 오목 및 볼록 볼루스를 적용한 경우 각각 95%, 98% 통과율(pass rate)을 보였다. 3DP를 이용해 PSCB를 제작하는 절차를 정립하고 선량적 정확도를 평가해서 임상적용이 가능한 만족할 만한 결과를 얻었다. 3DP 기술의 빠른 발전에 힘입어 PSCB의 임상적용이 좀 더 쉬워지고 적용대상이 확장될 것으로 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제44권4호
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• pp.149-155
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• 2019

Background: Magnetic resonance (MR) image guided radiation therapy system, enables real time MR guided radiotherapy (RT) without additional radiation exposure to patients during treatment. However, MR image lacks electron density information required for dose calculation. Image fusion algorithm with deformable registration between MR and computed tomography (CT) was developed to solve this issue. However, delivered dose may be different due to volumetric changes during image registration process. In this respect, synthetic CT generated from the MR image would provide more accurate information required for the real time RT. Materials and Methods: We analyzed 1,209 MR images from 16 patients who underwent MR guided RT. Structures were divided into five tissue types, air, lung, fat, soft tissue and bone, according to the Hounsfield unit of deformed CT. Using the deep learning model (U-NET model), synthetic CT images were generated from the MR images acquired during RT. This synthetic CT images were compared to deformed CT generated using the deformable registration. Pixel-to-pixel match was conducted to compare the synthetic and deformed CT images. Results and Discussion: In two test image sets, average pixel match rate per section was more than 70% (67.9 to 80.3% and 60.1 to 79%; synthetic CT pixel/deformed planning CT pixel) and the average pixel match rate in the entire patient image set was 69.8%. Conclusion: The synthetic CT generated from the MR images were comparable to deformed CT, suggesting possible use for real time RT. Deep learning model may further improve match rate of synthetic CT with larger MR imaging data.

• Macromolecular Research
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• 제11권5호
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• pp.352-356
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• 2003

The objectives of this study were to investigate the influence of gamma irradiation for sterilization on poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) with different molecular weight and the effect of gamma irradiation on the release behavior of 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea (BCNU, carmustine) from PLGA wafer with various irradiation doses. The effect of gamma irradiation on PLGA was evaluated by gel permeation chromatography (GPC), differential scanning calorimetry (DSC), and electron paramagnetic resonance (EPR). The weight average molecular weight (M$_{w}$) and glass transition temperature (T$_{g}$) of PLGA decreased after gamma irradiation. The extent of M$_{w}$ reduction was dependent on irradiation dose and PLGA molecular weight. Using EPR spectroscopy, we successfully detected gamma irradiation induced free radicals in PLGA. The gamma irradiation increased the release rate of BCNU from PLGA wafer at applied irradiation doses except 2.5 Mrad of irradiation dose in this study.study.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권1호
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• pp.7-16
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• 2016

목 적 : 변형 근치적 유방절제술(modified radical mastectomy, MRM)후 흉벽에 전자선 치료를 받는 환자에게 3D-bolus와 step-bolus를 각각 적용하여 유용성을 비교 평가하였다. 대상 및 방법 : 본 연구는 광자선과 전자선을 이용한 역하키스틱법 방식으로 치료계획이 수립된 총 6명의 유방암 환자를 대상으로 하였다. 전방흉벽에 대한 전자선 처방선량은 회당 180 cGy로 3D 프린터(CubeX, 3D systems, USA)로 제작된 3D-bolus와 본원에서 자체 제작한 기존의 stepbolus를 적용하였다. 3D-bolus와 step-bolus에 대한 표면선량은 GAFCHROMIC EBT3 film (International specialty products, USA)을 이용하여, bolus의 다섯 측정지점(iso-center, lateral, medial, superior, and inferior)에 대한 선량 값을 통해 비교 분석하였다. 또한 3D-bolus와 step-bolus 적용에 따른 치료계획을 각각 수립하여 그 결과를 비교하였다. 결 과 : 표면선량은 3D-bolus 적용 시 평균 179.17 cGy이고 step-bolus는 172.02 cGy였다. 처방선량 180 cGy에 대한 평균 값의 오차율은 3D-bolus 적용 시 -0.47%이고 step-bolus는 -4.43%였다. 측정지점 iso-center에서의 오차율은 3D-bolus 적용 시 최대 2.69%의 차이를 보였고, step-bolus는 5.54%였다. 치료의 오차범위는 step-bolus에서 약 6%이고, 3D-bolus는 약 3%였다. 치료계획을 통해 비교한 흉벽의 평균 표적선량은 0.3%로 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나 폐와 심장의 평균 표적선량은 step-bolus에 비해 3D-bolus에서 -11%와 -8%로 감소하였다. 결 론 : 본 연구 결과로 볼 때 흉벽에 대한 피부표면의 접촉면이 고려된 3D-bolus는 step-bolus에 비하여 환자 피부에 잘 밀착되고, 정밀한 흉벽두께 보상이 가능하기 때문에 선량 균일성이 향상됨을 확인하였다. 또한 흉벽에 대한 선량은 동일하지만 인접장기의 선량을 감소시켜 정상조직을 더 많이 보호함으로써 3D-bolus가 임상적으로 유용한 보상체로 사용될 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제53권1호
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• pp.20-28
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• 2017

감마선, 전자빔 등과 같은 전리방사선과 자외선을 이용하는 물리적 멸균방법은 살균 효과와 경제성이 우수하므로 다양한 산업분야에서 사용되고 있으나, 미생물의 돌연변이를 유발하는 요인으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 전리방사선 및 자외선의 유전학적 안전성을 평가하기 위해서 Salmonella enterica와 Escherichia coli 균주에 자외선, 감마선, 전자빔을 조사한 후에 생존율, 돌연변이율, DNA 손상 효과를 조사하였다. 자외선, 감마선, 전자빔의 조사선량이 증가함에 따라 시험 균주의 생존율이 모두 급격히 감소하였으며, 90% 이상이 사멸되는 조사선량은 각각 $0.40{\sim}25.06mJ/cm^3$, 0.11~0.22 kGy, 0.14~0.53 kGy 이었다. SOS/umu-test에서는 자외선, 감마선, 전자빔에 노출된 모든 시료에서 DNA 손상을 유발하는 유전독성이 확인되었다. Ames test에서는 자외선과 감마선에 노출된 후에 복귀 돌연변이율이 각각 $3.82{\times}10^{-4}$, $9.84{\times}10^{-6}$까지 증가하였다. S. enterica TA100의 사멸율이 99.99% 이상 되는 선량의 자외선, 감마선, 전자빔에서의 복귀 돌연변이율은 각각 자연돌연변이율 대비 347배, 220배, 0.6배 증가하였다. E. coli CSH100 균주를 자외선, 감마선, 전자빔에 노출시킨뒤에 조사한 리팜피신내성 돌연변이율은 각각 $2.46{\times}10^{-6}$, $1.66{\times}10^{-6}$, $4.12{\times}10^{-7}$ 이었다. 따라서 사멸효과의 관점에서는 감마선 처리가 미생물 제어에 효과적이라 할 수 있으며, 전자빔은 DNA 손상과 세균돌연변이를 적게 유발하며 사멸효과를 얻는 장점이 있다고 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제33권2호
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• pp.117-130
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• 2003

본 연구는 6 MeV LINAC에서 발생한 X-선을 생쥐 생체에 조사한 후, 방사선 조사선량에 따른 난소 조직의 미세구조적 변화를 광학 및 전자현미경으로 관찰하였다. X-선을 200 cGy의 선량을 조사한 후 적출한 난소조직에서 성장난포의 과립층세포는 핵이 응축되어 나타났고, 난자를 둘러싸고 있는 투명층은 정상 대조군에서보다 경계가 불규칙하게 관찰되었다. 400 cGy로 조사된 난소조직에서 과립층세포는 대부분 응축된 핵을 가지고 있었으며, 피폭된 과립층세포의 사멸에 의한 세포질의 단백질 변성이 확인되었다. 600 cGy의 선량을 조사한 난소의 조직표본에서 성장난포는 위축되어 있었으며, 난포동에는 백혈구가 침윤되어 있었고, 난포액은 정상난포와 달리 불균질한 물질로 채워져 있었다. 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 200 cGy의 방사선을 조사한 성장난포에서 과립층세포는 정상난포와는 달리 불규칙한 모양을 하고 있었다. 과립세포 사이의 난포동에는 많은 세포성분의 부스러기가 산재하여 있었으며, 이들 주변에 호중구와 대식세포가 관찰되어, 이 시기에 이미 방사선 피폭에 의한 세포사의 기작이 진행되고 있음이 확인되었다. X-선을 600 cGy로 조사한 난소조직의 과립층세포는 세포의 형태나 핵의 변형이 현저하여, 일부 세포는 핵의 분절화가 진행되는 등, apoptosis의 전형적인 특징이 관찰되었다. 특히 성장난포의 난포동에서는 염증반응에 관여하는 호중구가 잘 관찰되었으며, 주변에 산재된 세포 파쇄물 및 apoptotic body와 함께 대식세포의 출현도 확인되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.725-731
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• 2015

감마선 조사된 건조수산품 8종을 electron spin resonance(ESR) 측정법에 의한 조사 처리 여부 가능성을 알아보았다. 연체류 3종(꼴뚜기, 오징어, 한치) 및 건조어류 5종(가자미, 갈치, 꽁치, 디포리, 쥐포)의 비 조사 시료와 감마선 조사(1, 5, 10 kGy) 시료를 어육과 골수를 제거한 후 뼈를 건조한 다음 시료로 사용하였다. 그 결과 모든 건조수산품은 조사선량이 증가함에 따라 유의적으로 ESR signal intensity가 증가하였으나 조사 유래 특이 라디칼인 hydroxyapatite는 뼈가 포함된 꽁치, 가자미, 갈치 시료에서 비 조사 및 조사 시료와의 뚜렷한 차이를 나타내어 조사 여부 확인이 가능하였다. 또한 HA ratio를 비교해볼 때 갈치가 가자미 및 꽁치에 비해 hydroxyapatite 라디칼의 생성률이 가장 높은 것으로 확인되었으며 조사선량이 증가할수록 증가하였다. 그러나 꽁치는 5, 10 kGy, 가자미와 갈치는 모든 조사 처리구에서 확인이 가능한 반면, 연체동물인 꼴뚜기, 오징어, 한치의 경우 조사 유래 특이 라디칼이 확인되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 8종의 건조수산품 중 연체류를 제외한 뼈를 포함한 건조어류 가공품에 대하여 ESR 적용 가능성을 확인하였다.