• 한국방사선학회논문지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.303-312
• /
• 2017

감마나이프 방사선수술(GKRS)의 핵심 목표는 병변에 처방 등선량 표면의 일치성을 최대화하고 병변 주변부 정상 조직의 방사선 효과를 최소화하는 것이다. 일치성 지표, 적용 범위, 선택성, 빔-온 시간, 기울기 지표(GI), 일치성/기울기 지표(CGI)와 같은 치료계획의 질과 관련된 다양한 종류의 지표들이 존재한다. 이 가운데 최상의 치료계획 평가 도구로서 우리는 일치성 지표, GI 및 CGI를 반드시 확인해야 한다. 특히 건강한 정상조직의 합병증과 관련된 GI 및 CGI는 일치성 지표보다 더욱더 중요하게 여겨진다. 그래서 저자는 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜(LGP) 및 검증 방법 가변 타원체 모형화 기술(VEMT)을 사용하여 광범위하게 적용되고 있는 GI 뿐 만 아니고 CGI, 새로이 정의된 일치성/기울기 지표를 계산하고 통계적으로 분석하였다. 본 연구는 GKRS로 치료받은 두개 내 병변을 가진 10명의 환자를 대상으로 하였다. 저자는 단지네 인자들: 처방 등선량 체적, 최대 선량의 30% 이상 체적, 병변 체적, 처방 등선량 절반의 체적 만을 가지고 LGP와 VEMT를 이용해서 지표를 계산했다. 모든 데이터는 두 가지 다른 측정기법을 비교하는데 사용되는 통계적 방법인 Paired t-test로 분석되었다. 10명의 사례에서 LGP와 VEMT 사이에 GI의 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. GI의 차이는 -0.14에서 0.01 사이의 범위였다. LGP와 VEMT의 두 가지 방법으로 계산된 새롭게 정의된 기울기 지표 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 저자는 LGP와 VEMT 사이에 처방 등선량 체적에 대한 통계적 차이를 발견하지 못했다. 최상의 치료계획을 결정하기 위한 또 하나의 평가 지표인 CGI도 통계적으로 유의하지 않았고 CGI의 차이는 -4에서 3까지 이었다. 똑같이 GKRS에 적합하게 새로이 정의된 일치성/기울기 지표도 통계 분석을 통해서 치료계획 평가를 위한 훌륭한 측정 기준으로 여겨진다. 통계분석 결과 VEMT는 GKRS에서 최상의 치료계획을 평가하기 위해 GI, 새로운 기울기 지표, CGI 및 새로운 CGI를 고려했을 때 LGP와 우수한 일치를 보였다. 저자는 LGP 및 VEMT를 통해서 빠르고 쉬운 평가도구의 적용성으로 인하여 GI 뿐 만 아니라 CGI와 새로이 정의된 CGI가 널리 사용되기를 기대한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제27권7호
• /
• pp.1234-1242
• /
• 2003

In this paper we present a simple and efficient robust optimal design formulation for MEMS structures and its application to a resonant-type micro probe. The basic idea is to use the gradient index (GI) to improve robustness of the objective and constraint functions. In the robust optimal design procedure, a deterministic optimization for performance of MEMS structures is followed by design sensitivity analysis with respect to uncertainties such as fabrication errors and change of operating conditions. During the process of deterministic optimization and sensitivity analysis, dominant performance and uncertain variables are identified to define GI. The GI is incorporated as a term of objective and constraint functions in the robust optimal design formulation to make both performance and robustness improved. While most previous approaches for robust optimal design require statistical information on design variations, the proposed GI based method needs no such information and therefore is cost-effective and easily applicable to early design stages. For the micro probe example, robust optimums are obtained to satisfy the targets for the measurement sensitivity and they are compared in terms of robustness and production yield with the deterministic optimums through the Monte Carlo simulation. This method, although shown for MEMS structures, may as well be easily applied to conventional mechanical structures where information on uncertainties is lacking but robustness is highly important.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.1254-1261
• /
• 2003

In this paper we present a simple and efficient robust optimal design formulation and its application to a resonant-type micro probe. The basic idea is to use the Gradient Index (GI) to improve robustness of the objective and constraint functions. In the robust optimal design procedure, a deterministic optimization for performance of MEMS structures is followed by design sensitivity analysis with respect to uncertainties such as fabrication errors and change of operating conditions. During the process of deterministic optimization and sensitivity analysis, dominant performance and uncertain variables are identified to define GI. The GI is incorporated as a term of objective and constraint functions in the robust optimal design formulation to make both performance and robustness improved. While most previous approaches for robust optimal design require statistical information on design variations, the proposed GI based method needs no such information and therefore is cost-efficient and easily applicable to early design stages. For the micro probe example, robust optimums are obtained to satisfy the targets for the measurement sensitivity and they are compared in terms of robustness and production yield with the deterministic optimums through the Monte Carlo simulation.

• 한국광학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.5-9
• /
• 2011

다중모드 경사굴절률 플라스틱 광섬유는 경사굴절률을 생성하기 위하여 첨가하는 미세입자, 불균일한 경사굴절률의 분포, 다른 모드 사이의 광학적인 간섭 등으로 인하여 스펙클 잡음이 크기 때문에, 광섬유 출력 단에서 방사되는 기하학적 광 세기 분포를 분석하여 측정하는 기존의 일반적인 수치구경 측정 방법으로는 수치구경 측정이 매우 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 다중모드 경사굴절률 플라스틱 광섬유의 수치구경 측정을 위하여 입사 단에서 입사 광의 크기를 조절하여 수치구경을 구하는 새로운 방법을 제안하고, 이를 이용하여 플라스틱 광섬유의 수치구경을 측정하였다. 측정 결과, 기존의 방법으로 측정한 플라스틱 광섬유의 수치구경 값과 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있었으며, 제안한 기법이 출력 단에서 방사되는 광세기 분포의 모호함을 배제할 수 있고 입력광의 입사 조건 및 광섬유 결합 효율을 최적화할 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.3-7
• /
• 2007

본 논문에서는 1m 공간해상도를 가지는 도시 지역의 위성영상에서 스테레오 정합의 성능을 향상시키기 위해 그레디언트(gradient)의 히스토그램을 이용하여 스테레오 정합 창틀의 크기를 자동적으로 결정하는 방법을 제안한다. 영상의 각 화소에 대해 한 화소 거리의 대각 방향에 놓여진 4 개 화소들의 수직 및 수평 방향에 존재하는 화소간의 밝기값 차로 정의되는 그레디언트를 계산하여 평탄화 지수 영상(Flatness Index Image)을 생성한다. 평탄화 지수 영상에서 에지 등과 같이 주변 화소의 밝기값과 차이가 큰 화소는 상대적으로 높은 평탄화 지수를，비에지 화소의 경우에는 낮은 평탄화 지수를 가지게 된다. 에지와 비에지를 판정하는 평탄화 임계값을 결정하기 위해 평탄화 지수 영상의 히스토그램 분포를 이용한다. 결정된 평탄화 임계값보다 작은 평탄화 지수를 가지는 정합 창틀 내의 화소들이 일정 비율보다 크면 비에지 화소로 판정하고 정합 창틀을 한 단계 더 크게 설정하는 방법으로 정합 창틀의 크기를 각 화소마다 가변적으로 변화시킨다. 제안한 방법을 IKONOS 스테레오 위성영상에 적용하여 고정 크기의 정합 창툴에 비해 정합 성능이 향상되는 것을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.113-117
• /
• 2007

본 논문에서는 1m 해상도의 위성 영상에서 스테레오 정합의 성능을 향상시키기 위해 그레디언트 히스토그램을 이용하여 정합 창틀의 크기를 자동적으로 결정하는 방법을 제안한다. 영상의 각 화소에 대해 4-neighbor에 위치한 화소의 수평 또는 수직 방향의 평균 그레디언트 값을 계산하여 평탄화 지수 영상(Flatness Index Image)을 생성한다. 강한 에지 화소는 높은 평탄화 지수를 가지며 반면에 비에지 화소의 경우에는 낮은 평탄화 지수를 가진다. 평탄화 지수 영상의 히스토그램을 이용하여 각 화소의 에지 또는 비에지 화소 여부를 결정하는 평탄화 임계값을 구한다. 각 화소의 평탄화 지수가 평탄화 임계값보다 크면 에지화소로, 작으면 비에지 화소로 분류한다. 초기 정합 창틀 내에 존재하는 비에지 화소의 비율이 작으면 밝기 값 변화가 적은 영역으로 판정하고 정합 창틀의 크기를 더 크게 설정하고 이 과정을 정합 창틀이 최대 크기에 도달할 때까지 반복적으로 수행한다. IKONOS 스테레오 위성영상을 실험영상으로 사용하였으며 고정크기의 정합 창틀을 이용한 방법에 비해 향상된 정합 결과를 얻었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제43권3호
• /
• pp.107-113
• /
• 2018

Background: The purpose of our study was to compare the dosimetric advantages of Flattening filter free (FFF) beams for trigeminal neuralgia patients using 4 mm conical collimators over previously treated patients with 6 MV SRS beam. Materials and Methods: A retrospective study was conducted for 5 TN patients who had been previously treated at our institution using frame-based, LINAC-based stereotactic radiosurgery (SRS) on Novalis Tx using 6 MV SRS beam were replanned on 6X FFF beams on Edge Linear accelerator with same beam angles and dose constraints using 4 mm conical collimator. The total number of monitor units along with the beam on time was compared for both Edge and Novalis Tx by redelivering the plans in QA mode of LINAC to compare the delivery efficiency. Plan quality was evaluated by homogeneity index (HI) and Paddick gradient index (GI) for each plan. We also analyzed the doses to brainstem and organ at risks (OARs). Results and Discussion: A 28% beam-on time reduction was achieved using 6X FFF when compared with 6X SRS beam of Novalis Tx. A sharp dose fall off with gradient index value of $3.4{\pm}0.27$ for 4 mm Varian conical collimator while $4.17{\pm}0.20$ with BrainLab cone. Among the 5 patients treated with a 4 mm cone, average maximum brainstem dose was 10.24 Gy for Edge using 6X FFF and 14.28 Gy for Novalis Tx using 6X SRS beam. Conclusion: The use of FFF beams improves delivery efficiency and conical collimator reduces dose to OAR's for TN radiosurgery. Further investigation is warranted with larger sample patient data.

• 생태와환경
• /
• 제50권4호
• /
• pp.403-410
• /
• 2017

본 연구는 2008년부터 2016년까지 1차부터 7차까지 총 12,873지점을 대상으로 하천차수별 어류분포를 조사하였다. 하천차수에 따른 피라미와 참갈겨니 개체군의 분포 양상에서 차이를 보였으며, 상관관계 분석 결과 두 개체군간 잠재적인 경쟁관계 가능성을 확인하였다. 두 개체군과 다른 공서 어류의 생태특성은 하천차수의 구배에 따라 중간종, 민감종, 내성종, 육식종, 초식종, 잡식종 등 뚜렷한 구배가 나타나는 반면, 충식종의 경우 뚜렷한 구배가 나타나지 않았다. 어류의 생태특성에 따르면, 피라미의 경우 중간종이면서 잡식종, 참갈겨니의 경우 민감종이면서 충식종으로 구분이 되는데, 두 개체군은 내성도 길드의 중간종과 민감종, 섭식 특성 길드의 잡식종과 충식종에서 유사한 상관관계의 변화를 보였지만, 두 개체군은 생태특성에 따른 각 기능군과 서로 다른 상관성의 차이를 보였다. 어류평가지수는 하천차수의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 상관관계 분석 결과 두 개체군은 하천차수별 상관성의 차이를 보였지만, 1차에서 4차까지 유사한 상관관계의 변화를 보였으며, 5차부터 7차까지 차이를 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권10호
• /
• pp.3816-3823
• /
• 2022

This work analyzed the dosimetric difference between the intensity modulated radiotherapy (IMRT), partial/single/double-arc volumetric modulated arc therapy (PA/SA/DA-VMAT) techniques in treatment planning for treating more than one target of lung cancer at different isocenters. IMRT and VMAT plans at different isocenters were created systematically using a Harold heterogeneous lung phantom. The conformity index (CI), homogeneity index (HI), gradient index (GI), dose-volume histogram and mean and maximum dose of the PTV were calculated and analyzed. Furthermore, the dose-volume histogram and mean and maximum doses of the OARs such as right lung, contralateral lung and non GTV were determined from the plans. The IMRT plans showed the superior target dose coverage, higher mean and maximum values than other VMAT techniques. PA-VMAT technique shows more lung sparing and DA-VMAT increases the V_5/10/20 values of contralateral lung than other VMAT and IMRT techniques. The IMRT technique achieves highly conformal dose distribution to the target than other VMAT techniques. Comparing to the IMRT plans, the higher V_5/10/20 and mean lung dose were observed in the contralateral lung in the DA-VMAT.

• Spatial Information Research
• /
• 제2권2호
• /
• pp.165-174
• /
• 1994

GIS를 이용하여 토양 유실에 대한 환경영향 분석과 평가가 부여군의 금강유역을 대상으로 실시되었다. 수작업 계산으로 처리되고 있는 지금까지의 토양 유실량 산출방법은 토양 유실을 야기시키는 여러 자연환경 요소들의 정량적 분석과 또한 이러한 요소들의 복잡한 상관 관계들을 명쾌하게 규명하기에는 많은 어려움이 있다. 금번 연구에서 GIS의 활용은 이러한 환경분석 기술들을 변화시키고 자료들을 조직화할 뿐만 아니라, 기존의 분석과정들을 자동화시키는 이상의 변화를 가져오게 할 수 있었다. 연구지역에서 아주 경제적으로 생산된 최종 토양 유실 분석도는 여러 사용자들에게 GIS의 유용성과 활용성을 보여주는 계기를 제공하고 있다. 본 연구에서 도입된 토양 유실 공식(USLE)은 분수계내에서 실제 유실량 계산을 목적으로하고 있으나, 금번에 개발된 토양 유실 계수(Soil Loss Index)는 위으 공식 적용에 있어서 야기될 수 있는 자료들의 부정확성을 보완할 수 있음은 물론, 다른 분수계들에 대해서 상대적 토양 유실 분석에도 활용될 수 있다. 동시에 본 연구결과는 토사 유실에 따른 대책 수립에 커다란 기여가 예상되며, 지질 재해 예방에 적극 활용될 것이다. 앞으로 국내에서는 본 연구를 기초로 환경관리 분야에 대한 GIS 응용기술의 적극 개발과 환경분석 전문가 시스템 개발이 요구될 전망이다.