• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.63-69
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• 1992

최근 3차원적인 영상 데이타 및 방사선량 분포에 대한 정보를 필요로하는 뇌정위적 방사선 치료계획이 절실히 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 personal computer를 이용하여 3차원적인 환자영상 데이터 및 선량분포를 함께 처리할 수 있는 치료계획 시스템을 개발하는 데 있다. 본 연구를 위한 처리 과정은 크게 3단계로 나누어 수행된다. 첫째, 환자영상 데이타 입력과정으로서, CT, MRI 등 단층촬영영상을 on-line 및 digitizer 방식을 통하여 personal computer에 입력시킨다 병소위치 및 모양도 Angio 및 CT localization 방법을 이용하여 함께 입력시킨다. 둘째, 선량계산 단계로서, stereotactic frame 좌표로 변환된 영상내에서 선량 분포를 계산하고 환자영상 데이타 및 치료기의 조사조건등에 따라 최적 선량분포를 얻는다. 셋째, display 과정으로서, 임의의 단층영상 및 재구성 영상내에서 환자영상과 방사선량에 대한 영상을 합성하여 computer monitor를 통하여 단일 영상내에 동시에 묘출할 수 있도록 처리한다. 본 연구의 치료계획 시스템을 응용한 바 치료계획을 신속하고 정확하게 처리할 수 있었으며, Angio, CT 혹은 MRI와 같은 여러형태의 영상내에서 선량분포를 동시에 묘출함으로써 능률적인 치료계획을 세울 수 있었다. 이와같은 치료계획의 자동화 시스템은 지금까지 어려웠던 3차원적인 뇌정위적 방사선치료계획을 가능케 하며, 추후 beam's eye view나 CT simulation을 통한 일반적인 3차원 방사선 치료계획에도 크게 이바지할 것으로 기대된다.

• Molecules and Cells
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• 제25권3호
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• pp.407-416
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• 2008

Thirteen near-isogenic lines (NILs) of japonica rice were developed via a backcross method using the recurrent parent Chucheong, which is of good eating quality but is susceptible to Magnaporthe grisea, and three blast resistant japonica donors, Seolak, Daeseong and Bongkwang. The agro-morphological traits of these NILs, such as heading date, culm length, and panicle length, were similar to those of Chucheong. In a genome-wide scan using 158 SSR markers, chromosome segments of Chucheong were identified in most polymorphic regions of the 13 NIL plants, and only a few chromosome segments were found to have been substituted by donor alleles. The genetic similarities of the 13 NILs to the recurrent parent Chucheong averaged 0.961, with a range of 0.932-0.984. Analysis of 13 major blast resistance (R) genes in these lines using specific DNA markers showed that each NIL appeared to contain some combination of the four R genes, Pib, Pii, Pik-m and Pita-2, with the first three genes being present in each line. Screening of nine M. grisea isolates revealed that one NIL M7 was resistant to all nine isolates; the remaining NILs were each resistant to between three and seven isolates, except for NIL M106, which was resistant to only two isolates. In a blast nursery experiment, all the NILs proved to be more resistant than Chucheong. These newly developed NILs have potential as commercial rice varieties because of their increased resistance to M. grisea combined with the desirable agronomic traits of Chucheong. They also provide material for studying the genetic basis of blast resistance.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1778-1783
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• 2011

조혈에 관여하는 cytokine은 골수세포의 성장과 분화를 촉진시켜 혈구세포 생산을 조절한다. 이런 cytokine을 조혈성장인자(hematopoitic growth factor)이라고 하고, 그 중에서 호중구 세포(neutrophil) 성장에 관여하는 과립구 콜로니 자극 인자(granulocyte-colony stimulating factor, G-CSF)는 임상적 치료제로서 아주 중요하다. 왜냐하면 화학적 항암치료를 받는 환자들에게 심각한 호중구 세포가 감소하는 증세(neutropenia)가 발생하여 감염으로 인한 사망이 일어나기 때문이다. 두 종류의 G-CSF 재조합 단백질이 치료제로 승인 받아 사용되고 있으며, G-CSF 재조합 단백질 생산에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 선행연구에서 본 연구팀은 누에에서 유래된 Bm5 세포주에서 G-CSF의 생산을 증대하기 위해 누에 prophenoloxidase activating enzyme의 Endoplasmic reticulum targeting signal sequence유전자와 사람 G-CSF 유전자를 융합한 chimera 유전자를 제작하여 재조합 G-CSF 단백질을 생산하였다. 본 연구에서는 이 chimera 유전자가 생산하는 재조합 G-CSF 단백질의 N-말단에 3 개의 아미노산이 결여되는 3 종류의 돌연변이 유전자를 제작하여 G-CSF 단백질 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 그 중 한 돌연변이 유전자에 의해 세포 밖으로 분비된 G-CSF 단백질의 생산이 현저히 감소하여, N-말단 부분이 이 단백질의 분비에 관여한다는 것을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제12권4호
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• pp.405-419
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• 2002

새롭게 개발된 레이저 콘포컬 현미경을 이용해 암석 불연속면의 거칠기를 측정하였다. 레이저의 파장은 488 nm이며, 현미경은 두 개의 galvano-meter scanner mirror를 이용한 광 편광법에 의해 제어된다. 레이저 반사를 통한 자동 초점기능은 관찰대상을 빠르고 정확하게 측정할 수 있다. 이 현미경은 기존의 다른 콘포컬 현미경에 비해 광축방향의 해상도를 크게 개선하였고, 특수 제작한 현미경 스테이지를 이용해 최대 $10{\;}{\times}{\;}10{\;}cm$ 까지 크기의 시료를 측정할 수 있다. 측정간격은 x와 y 방향으로 $2.5{\;}\mu\textrm{m}$씩이며, z방향의 최대 측정해상도는 $10{\;}\mu\textrm{m}$로서, 다른 방범에 비해 훨씬 정확하다. 조립질과 세립질의 입도가 다른 화강암을 대상으로 인장시험(Brazilian test)를 통해 인공절리를 생성시켰고, 생성된 좌우의 절리면에 각각 3개씩의 측선을 설정하였다. 각 측선을 따라 측정한 높이는 1차원은 물론 거칠기의 세밀한 양상을 보여주는 2차원과 3차원의 디지털 이미지로 표현된다. 조립질 화강암의 1차원 단면은 세립질보다 불연속면의 기복이 더 심함을 잘 보여준다. 거칠기를 정량적으로 특성화하고 거칠기를 구성하는 성분 중 가장 큰 영향을 미치는 성분을 파악하기 위해 고속퓨리에 변환 (FFT)를 이용한 스펙트럼 분석을 실시하였다. 스펙트럼 분석결과 저주파 성분이 큰 시효의 경우 거칠기의 기복변화가 심하고 긴 파장을 나타내는 경향이 있음을 구명하였다.

• 핵의학기술
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• 제12권3호
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• pp.235-240
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• 2008

PET/CT 검사의 사용 초기에 CT는 주로 감쇠보정(Attenuation Correction: AC)의 목적으로 사용되어졌지만, CT의 성능이 향상됨으로써 조영제를 이용한 CT검사를 진단에 반영하여 보다 진보된 진단적 가치를 가질 수 있게 되었다. 조영제의 사용이 없이도 CT를 판독할 수 있지만 병변의 정확한 범위를 확인하고 정상 구조물을 구별하는데 있어서 조영제의 사용은 판독자로 하여금 판독을 매우 용이하게 하는 도움을 줄 수 있다. 하지만, 그동안 PET/CT검사 시 조영제가 감쇠보정에 영향을 줄 수 있다는 논쟁으로 이견이 많았다. 40-140 keV 정도의 낮은 엑스선을 이용하는 CT영상에 비하여, 조영제를 사용한 CT영상에서는 조영제로 인해 감쇠가 많이 되지만 511 keV의 에너지를 가진 감마선은 조영제로 인해 거의 영향을 받지 않게 되고 이로 인해 감쇠보정 시 과보정을 하게 되어 PET영상에서 오류를 나타낼 수 있다는 의견이 보고되기도 하였다. 이와는 반대로 조영제가 감쇠보정에 과대평가를 가져올 수 있다는 의견과 과보정으로 인한 표준화섭취계수에 변화의 가능성은 있으나 결정적인 영향을 미치지 않는다는 의견도 제시되었다. 본 연구에서는 조영제의 영향이 SUV에 어떠한 영향을 미치는지에 대해서만 비교 평가하였다. 2007년 12월에서 2008년 6월 사이에 본원에서 PET/CT 검사를 시행한 환자 중 요오드 조영제에 대한 부작용이 없고 당뇨병이 없는 진행성 암 환자 30명을 대상으로 하였으며, DSTe (General Electric Healthcare, Milwaukee, MI, USA)를 사용하여, 각각의 환자는 조영제를 사용하지 않은 CT를 시행한 후 PET영상을 얻었고 그 후, 조영제를 사용한 CT검사를 하였다. 각각의 CT정보로 감쇠보정을 실시, 종류별로 PET영상을 획득하여, 각 영상에 동일한 관심영역(Region of Interests : ROIs)을 설정 후, SUV를 비교 하였다. 얻어진 두 가지 결과 값의 정량 분석의 비교를 위해서 대응표본 T-검정 (Paired t-test)을 사용하였다. 검사를 시행한 30명의 환자에게서 폐, 간, 심장의 $SUV_{max}$ 값과 $SUV_{mean}$값을 측정하여 총 180개 영역을 분석하였다. 조영제를 사용하기 전과 후를 비교하였을 때, 측정한 거의 모든 영역에서 조영 후의 $SUV_{max}$와 $SUV_{mean}$가 상승하였고 통계적으로도 유의한 것으로 나타났다(p value<0.05). 심장 영역에서 조영 전 보다 조영 후의 $SUV_{mean}$값이 증가된 것으로 나타났지만, 통계적으로 유의하게 나타나지는 않았다. 조영제를 사용한 CT영상의 SUV값이 과보정되어, 조영제를 사용하지 않은 CT의 SUV 보다 높게 나왔으나 기존의 보고된 논문에서는 이와 같은 결과는 실제 임상 판독에 있어서 큰 영향을 미치지 않는다고 보고되어 있다. 그러나 원발성병변의 진행을 알아보는 과정에서는 SUV의 작은 변동도 분명 영향을 줄 수 있으므로 간 영역과 같이 SUV의 변동이 다른 영역에 비해 상대적으로 큰 영역에서는 수치의 변화에 대한 주의가 요구 될 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권2호
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• pp.149-158
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• 1996

목적 : 선형가속기의 광자선을 이용한 두개내 소병변의 방사선수술에서 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병용한 방사선 수술방법을 개발하고, 컴퓨터단층영상을 재구성한 방사선수술계획을 통해 선량분포를 비교하여 병변이외 정상조직의 선량을 줄이기 위한 선량변수를 구하였다. 대상 및 방법 : 선형가속기 6 MV 광자선을 이용하여 치료대 각과 선원지지체 회전 및 환자체위변위를 이용한 입체적 다중 및 횡다중회전조사를 조사하여 선량분포를 비교하였다. 입체적 선량분포와 횡단면, 시상면 및 관상면 치료대 영상재구성의 선량분포는 본 대학에서 개발한 방사선수술기구 및 소프트웨어 (Photon Knife)를 통해 이루어졌다. 입체적 다중회전조사에 의해 얻은 선량은 치료대 각이 20, 50, 120, 160 도, 각각의 선원지지체 회전각은 20-160도이며, 다중회전조사의 치료대각 30, 150도와 횡다중회전조사의 치료대각 30, 150도에 선원 회전각 20-160도를 입체조사하여 비교하였다. 결과 : 선형가속기를 이용한 방사선수술선량분포는 동일 콜리메이터에서도 치료대와 선원지지체 각에 따라 크게 변하였다. 입체횡다중회전조사를 시행한 경우 표적을 중심으로 전후방향의 선량분포는 다중회전조사만을 사용한 경우보다 선량기울기가 증가하여 정상뇌조직의 손상을 더 감소시킬 수 있음을 알 수 있었으며, 병변주위의 치명장기 위치에 따라 방사선 회전 방향을 적절히 정할 수 있다. 방사선수술의 입체선량과 주위 장기 및 표적의 On-Target 입체화는 방사선수술의 정확성, 복수개의 표적중심결정과 주위정상장기의 선량포함범위를 비교적 정확하게 보여줌을 알 수 있다. 결론 : 방사선수술선량계획의 입체화는 선량과 표적 및 주위장기의 선량범위를 입체적으로 정할 뿐만 아니라, 표적의 모양이 불규칙형일 때는 복수개의 표적중심결정에 필수적임을 알 수 있었다. 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병합한 방사선수술은 표적주위의 치명정상장기의 손상을 줄이기 위해 총회전각의 변화없이 치명장기에 도달될 선량을 줄일 수 있으며, 25 mm 직경의 콜리메이터를 사용한 선량분포는 $80-50\%$의 간격이 $1.1\~3.0 mm$, $90\~50\%$는 $2.0\~3.0mm$를 나타내었다.

• 핵의학기술
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• 제13권1호
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• pp.3-8
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• 2009

목적 : Onco Flash를 이용하여 영상을 재구성하여 OSEM과 비교하고 유용성을 평가해본다. 검사시간을 절반으로 줄여도 기존의 영상에 상응하는 분해능을 가진 영상을 나타낼 수 있는지 실험해보았다. 실험재료 및 방법 : Spatial resolution phantom을 이용하여 scattering과 non-scattering 상황에서 수집시간을 10, 20, 30 sec/frame으로 영상을 획득하였다. 영상을 OSEM, Onco Flash로 각각 재구성하고 FWHM을 구하여 평가하였다. Onco Flash 재구성 최적의 조건 설정을 찾아내기 위하여 iteration 값을 4, 7, 10, 13, 16, 19로 변화시켜 영상을 획득하고, FWHM을 구하여 평가하였다. 또한 Jaszczak phantom을 이용하여 scattering과 non-scattering 상황에서 영상을 획득하고, OSEM과 Onco Flash 프로그램으로 재구성하여 평가를 실시하였다. 결과 : Spatial resolution phantom을 이용한 평가 중 scattering에서 OSEM으로 재구성한 10, 20, 30 sec/frame의 FWHM이 11.09, 8.51, 8.02 mm로, Onco Flash로 재구성하였을 경우 8.35, 7.82, 7.38 mm로 나타났다. 또한 non-scattering에서 OSEM으로 재구성한 10, 20, 30 sec/view의 FWHM이 9.08, 8.28, 8.04 mm로, Onco Flash로 재구성하였을 경우 8.12, 7.46, 7.11 mm로 나타났다. 최적의 Onco Flash 매개변수를 찾기 위한 실험에서 iteration을 변화시켜본 결과, 각각의 FWHM이 8.17, 7.62, 6.91, 6.85, 6.74, 6.67 mm로 나타났다. Blind test에서도 다수의 인원이 Onco Flash 영상이 우수하다고 평가 하였다. 결론 : Onco Flash를 적용하면 같은 조건이 주어졌을 경우 질적으로 더욱 향상된 영상을 얻을 수 있거나, 또는 검사시간을 단축시켜서도 OSEM에 상응하는 결과를 도출할 수 있다. 즉, 일정한 범위 내에서는 time per view나 iteration과 같은 매개 변수를 임의로 조절하여도 질적으로 향상된 영상을 얻을 수 있다. 그러나 Onco Flash를 적용함에 있어 불가피하게 약간의 데이터 손실이 발생하므로, 각 장비와 프로그램에 적절한 조건을 파악하여야 한다. 또한 최상의 조건에서 검사가 이루어질 수 있도록 권장되는 지침 안에서 상황에 맞는 매개 변수를 적용하여야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권1호
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• pp.35-41
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• 2011

전반적 시스템 점검(overall system test)을 위해 일반적으로 필름을 이용한 hidden-target test가 시행되어 왔으나 2차원적 측정기로 3차원적인 방사선 영역(radiation field)을 구(sphere)라 가정하고 목표 중심점을 찾는 것이 내재적 분석 오차를 야기시킨다. 본 연구에서는 겔 선량계를 이용하여 3차원적 목표 중심점 오차를 확인하고 이 기술을 소개하고자 한다. 실제 환자의 두경부를 모사할 수 있으며 10개의 겔 선량계를 내부에 삽입할 수 있는 팬텀을 제작하였고 원하는 시기에 합성과 자유로운 용기 선택이 가능한 $BANGkit^{TM}$을 겔 측정기로서 사용하였다. 필름을 이용하는 분석방법이 야기시키는 내재적 분석 오차를 정량적으로 확인 하기 위하여 2개의 방사선 영역은 타원(ellipse) 나머지 8개는 구 형태로 설정하였다. 방사선 수술 전용 선형가속기 기반의 치료기인 노발리스를 이용하여 모의 치료를 3번 반복 수행하였고 $BrainSCAN^{TM}$의 Image fusion, Drawing, Windowing setting 등의 내장 기능을 이용하여 자기공명영상 상의 방사선 영역을 추출하고 기하학적 중심 점을 측정하였다. 본 연구의 목표 중심점 분석 결과는 10개의 방사선 영역에 대해 $0.77{\pm}0.15mm$의 목표 중심점 오차가 발생하였고 각 AP (anterior-posterior), LAT (lateral), VERT (vertical) 방향으로 $0.54{\pm}0.23mm$, $0.37{\pm}0.08mm$, $0.33{\pm}0.10mm$의 방향별 목표 중심점 오차를 갖는다. 10개의 방사선영역 모두에서 목표 중심점 오차는 1 mm 이내이므로 방사선 수술을 시행하기에 적합한 치료 절차와 치료 장비를 갖추고 있음을 간접적으로 보여주었고 자기공명영상기반 겔선량측정법은 실제 방사선 영역의 체적을 이용 함으로서 겹쳐진 필름을 사용하는 기존 목표 중심점 점검기술의 한계를 보완하였다. 결과적으로, 겔 선량측정법을 이용한 3차원적 목표 중심점 점검기술은 전반적 시스템 점검을 위한 하나의 기술이 될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8479-8486
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• 2015

본 연구는 Brain CT검사 시 영상에서 발생하는 선속경화현상의 원인과 감소방법을 알아보기 위하여 선속경화현상에 영향을 미치는 관전압, 관전류, 단면두께, 갠트리 각도, 기준선에 변화를 주었다. 사용한 장비로는 Somatom Sensation 16장비로 Bone opaque head phantom을 이용 영상영향인자에 변화를 주어 스캔하였고 획득한 영상 데이터를 이용하여, CT값 분석을 이용한 정량적 분석과 CT영상평가표를 이용한 정성적 평가를 시행하였다. 정량적 분석결과 관전압은 140kVp일 때 $31.56{\pm}2.89HU$로 측정되었고, 관전류의 경우 150mA에서 $-3.87{\pm}0.12HU$, 절편두께는 3mm에서 $2.29{\pm}0.78HU$로 측정되었으며 갠트리 각도에서 IOML이 $13.31{\pm}1.03HU$로 선속경화현상이 가장 적었다. 정성적 분석결과 대부분의 평가자들이 140kVp, 150mA, 3mm, IOML 또는 OML에서 스캔한 영상을 선속경화현상이 적게 발생한 영상으로 평가하였으며 모든 조건에서 변화 인자와 비교 시 통계학적으로 유의한 차이가 있었다.(P<0.05) 따라서, 임상적용 시 허용선량한도 범위 내에서 관전압은 높여주고 관전류는 영상 화질 저하에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 낮게 설정하며, 절편두께는 해상도 저하를 고려하여 얇은 절편두께를 사용하고, 갠트리 각도는 IOML 또는 OML을 이용한다면 선속경화현상에 의해 발생되어지는 인공물을 최소화시켜 영상 판독자와 환자에게 보다 정확한 양질의 영상을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제35권4호
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• pp.320-329
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• 2005

하악 수술로 치료한 골격성 3급 부정교합 환자의 연조직 변화를 3차원적으로 분석하였다. 수술전과 수술후에 CT를 촬영하고, 연조직과 경조직을 각각의 임계값에 따라 segmentation였다. FH.평면, 정중시상면, PNS를 포함하는 전두면을 기준으로 공통 좌표계를 구성하고, 이 좌표계를 기준으로 술전, 술후 영상을 위치시켰다. 술후의 변화를 측정하기 위해 각각의 모형에 대해 전두면에 평행한 grid를 형성하였다. Grid내의 교점에서 골조직과 연조직 모형에 투사하여 만나는 점의 좌표값을 구하고, 이를 바탕으로 술후의 변화를 측정하였다. 하악골 후퇴술시 안모의 변화는 하악골 부분에서만 발생한 것이 아니라, 구각부에서도 관찰되었다. 하악골 부위의 연조직 변화는 대응되는 골조직 이동량에 따른 상대적인 값으로 계산하였다. 정중시상면에서의 변화율은 $77\~102\%$로 나타났다. (p<0.05). 정중시상면 이외의 부분의 변화양상도 이와 유사하였다. 구각부에서의 변화는 하악골의 이동을 대표할 수 있는 점의 이동량에 대한 상대적인 값으로 계산하였다. 정중시상면에서의 변화는 B점을 기준으로 $14\~29\%$이고, Pog점을 기준으로 $17\~37\%$, grid상 83번째 점을 기준으로 $11\~22\%$로 관찰되었다.(p<0.05)