• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권1호
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• pp.9-14
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• 2020

Commercial plate bolus is generally used for treatment of surface tumor and required surface dose. We fabricated 3D-printed bolus by using 3D printing technology and usability of 3D-printed bolus was evaluated. RT-structure of contoured plate bolus in the TPS was exported to DICOM files and converted to STL file by using converting program. The 3D-printed bolus was manufactured with rubber-like translucent materials using a 3D printer. The dose distribution calculated in the TPS and compared the characteristics of the plate bolus and the 3D printed bolus. The absolute dose was measured inserting an ion chamber to the depth of 5 cm and 10 cm from the surface of the blue water phantom. HU and ED were measured to compare the material characteristics. 100% dose was distributed at Dmax of 1.5 cm below the surface when was applied without bolus. When the plate bolus and 3D-plate bolus were applied, dose distributed at 0.9 cm and 0.8 cm below the surface of the bolus. After the comparative analysis of the radiation dose at the reference depth, differences in radiation dose of 0.1 ~ 0.3% were found, but there was no difference dose. The usability of the 3D-printed bolus was thus confirmed and it is considered that the 3D-printed bolus can be applied in radiation therapy.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제22권6호
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• pp.77-83
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• 2010

Purpose: The aim of this study was to do numerical analysis of the wavelength dependence in low level laser therapy (LLLT) using a finite element method (FEM). Methods: Numerical analysis of heat transfer based on a Pennes' bioheat equation was performed to assess the wavelength dependence of effects of LLLT in a single layer and in multilayered tissue that consists of skin, fat and muscle. The three different wavelengths selected, 660 nm, 830 nm and 980 nm, were ones that are frequently used in clinic settings for the therapy of musculoskeletal disorders. Laser parameters were set to the power density of 35.7 W/$cm^2$, a spot diameter of 0.06 cm, and a laser exposure time of 50 seconds for all wavelengths. Results: Temperature changes in tissue based on a heat transfer equation using a finite element method were simulated and were dominantly dependent upon the absorption coefficient of each tissue layer. In the analysis of a single tissue layer, heat generation by fixed laser exposure at each wavelength had a similar pattern for increasing temperature in both skin and fat (980 nm > 660 nm > 830 nm), but in the muscle layer 660nm generated the most heat (660 nm ${\gg}$ 980 nm > 830 nm). The heat generation in multilayered tissue versus penetration depth was shown that the temperature of 660 nm wavelength was higher than those of 830 nm and 980 nm Conclusion: Numerical analysis of heat transfer versus penetration depth using a finite element method showed that the greatest amount of heat generation is seen in multilayered tissue at = 660 nm. Numerical analysis of heat transfer may help lend insight into thermal events occurring inside tissue layers during low level laser therapy.

• Archives of Reconstructive Microsurgery
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• 제18권1호
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• pp.35-39
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• 2009

Purpose: Various techniques have been attempted for design of the flaps. However, there are some disadvantages. They have thin, pliable, and two dimensional methods. The aim of this study is to report usefulness of polyurethane foam dressing materials for three dimensional design of the digital island flap. Methods: From June of 2007 to september of 2008, 10 patients received digital island flap surgery for soft tissue defect of the finger. After minimal debridement of the wound, size and shape of the defect were measured using polyurethane foam. We used Medifoam-$5^{(R)}$ And then, designed this inset the wound. The flap was designed on the donor site with a arterial pedicle as the central axis according to size and shape. A full thickness skin graft from the groin is applied on the flap donor defect and secured with a tieover bolster dressing. Results: Reviewing sizes of the flaps, the length and width of flaps ranged from 1.5 to 3.3 cm and 1.0 to 2.5 cm. The PACS(Picture Archiving Communication System) program allows identification of the donor depth of finger. The distance for the soft tissue ranged from 4.3 mm to 6.7 mm. Mean depth of donor site was 5.3${\pm}$0.6 mm. Also, the thickness of Medifoam-$5^{(R)}$ ranged nearly 5 mm. On flap insetting, full-thickness skin graft was necessary. We did not experience any problems in the recipient site size either, regardless of the extended flaps. Conclusion: Polyurethane foam has many advantages over the more conventional templates. Refinements in flap design and surgical technique resulted in favorable functional and cosmetic results. Especially, for beginner, Polyurethane foam dressing material is a simple and safe tool and therefore is an excellent choice for design of the island flap.

• 한국광학회지
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• 제31권3호
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• pp.148-154
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• 2020

본 논문에서는 주기적인 구멍배열(periodic hole array, PHA) 패턴을 가진 나노금속구조 컬러필터의 문제점인 입사광의 각도에 따른 컬러필터 중심파장의 이동을 해결하기 위해 새로운 구멍 패턴인 polyperiodic hole array (PPHA)를 제시한다. 먼저 녹색파장대역 컬러필터를 만들기 위해 구멍의 직경과 주기를 정했으며 propagation length와 skin depth를 고려해 단위셀의 크기, 금속과 유전체의 두께를 설정했다. PPHA 패턴을 만들기 위해 주기적인 구멍배열을 국부적으로 회전시켜 전체적으로는 비주기적이지만 부분적으로 주기적인 패턴을 만들었다. 그 결과 PHA 패턴과 대비하여 PPHA 패턴 나노금속구조 컬러필터는 입사광각이 0°에서 30°까지 증가하였을 때 파장의 이동도가 최대 40% 개선되었다. 본 연구를 통해 나노금속구조 컬러필터의 성능을 향상시킬 수 있으며 디스플레이, 이미지 센서 등 이미징 디바이스 분야에 접목시켜 산업적으로 활용할 수 있을 것으로 예상한다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제38권4호
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• pp.415-420
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• 2011

Purpose: The reconstruction of a soft tissue defect of the heel pad can be challenging. One vital issue is the restoration of the ability of the heel to bear the load of the body weight. Many surgeons prefer to use local flaps or free tissue transfer rather than a skin graft. In this study, we evaluated the criteria for choosing a proper flap for heel pad reconstruction. Methods: In this study, 23 cases of heel pad reconstruction were performed by using the flap technique. The etiologies of the heel defects included pressure sores, trauma, or wide excision of a malignant tumor. During the operation, the location, size and depth of the heel pad defect determined which flap was chosen. When the defect size was relatively small and the defect depth was limited to the subcutaneous layer, a local flap was used. A free flap was selected when the defect was so large and deep that almost entire heel pad had to be replaced. Results: There was only one complication of poor graft acceptance, involving partial flap necrosis. This patient experienced complete recovery after debridement of the necrotic tissue and a split thickness skin graft. None of the other transferred tissues had complications. During the follow-up period, the patients were reported satisfactory with both aesthetic and functional results. Conclusion: The heel pad reconstructive method is determined by the size and soft-tissue requirements of the defect. The proper choice of the donor flap allows to achieve satisfactory surgical outcomes in aesthetic and functional viewpoints with fewer complications.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권3호
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• pp.180-190
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• 2009

전립선암의 위치는 방사선 치료도중 변하는 경우가 많으며 이는 종양선량을 낮추고 정상조직선량이 높아질 수 있다. 이 논문의 목적은 방사선 치료중에 전립선암의 위치 및 깊이 변화를 자동적으로 감지하는 시스템을 개발하고 이를 적용해 환자의 국부에 조사되는 방사선량의 변화를 최소화 하는 데 있다. 이 연구에서는 10명의 환자로부터 38장의 영상자료를 통해 수행되었으며 전립선암에 부착된 금-표지자를 이용해 종양의 질량중심을 구하고 이를 기반으로 종양의 위치변화를 감지하였다. 전립선암의 평균적인 위치변화는 좌우와 위아래로 각각 0.9 mm와 2.3 mm이었으며 최고 위치변화는 각 각 3.3 mm와 7.2 mm였다. 일상적으로 전립선암의 양성자치료에 많이 사용되는 마주보는 두 개의 양성자빔(bilateral beam configuration) 조건에서 좌우의 위치변화는 깊이 변화를 의미하며 이는 약 0.7 mm에서 3.3 mm까지 변화하고 있음을 알 수 있었다. 실험결과 종양의 깊이 변화가 1 mm, 2 mm 그리고 3 mm 보다 많이 차이 나는 경우가 각각 42.1%, 26.3% 그리고 2.6%로 나타났다. 이러한 결과를 토대로 봤을 때 양성자치료에서 자동적으로 종양의 깊이 변화를 분석하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었으며 이를 이용한다면 종양선량을 높이고 정상조직선량을 낮추어 치료효과를 높일 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.219-228
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• 2012

본 논문에서는 키넥트의 3차원 영상정보를 이용하여 손가락 움직임을 검출하고 이 정보를 이용하여 종이건반 피아노를 구현하는 방법을 제안한다. 키넥트의 컬러영상과 깊이영상을 이용하여 먼저 건반 식별을 위해 필요한 건반 패턴 정보와 사용자의 종이건반 누름 여부를 판정하기 위한 건반깊이 정보를 검출한다. 배경의 깊이정보를 이용하여 입력된 깊이정보로부터 손 영역을 검출할 경우 종이건반과 접촉한 손가락 끝부분이 잘려나가는 문제를 해결하기 위해 스킨 컬러를 이용하여 정확도를 향상시켰다. 그리고 면적을 이용한 외곽선 검출과 convex hull 알고리즘을 이용하여 손가락 끝점을 검출하고 건반 패턴 정보와 비교하여 건반 누름을 판정하였다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용하여 종이건반 피아노 성능평가를 수행한 결과 높은 검출 정확도를 보였다. 구현된 종이건반 피아노 기능을 활용하여 피아노 연주 입력장치를 구현함으로써 PC기반 피아노 연주시스템 구현의 편리성을 보였으며 악기 초보자가 PC 기반 피아노 연주 학습에 사용자 인터페이스로 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.686-689
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• 2018

3D 손 포즈 추정(Hand Pose Estimation, HPE)은 스마트 인간 컴퓨터 인터페이스를 위해서 중요한 기술이다. 이 연구에서는 딥러닝 방법을 기반으로 하여 단일 RGB-Depth 카메라로 촬영한 양손의 3D 손 자세를 실시간으로 인식하는 손 포즈 추정 시스템을 제시한다. 손 포즈 추정 시스템은 4단계로 구성된다. 첫째, Skin Detection 및 Depth cutting 알고리즘을 사용하여 양손을 RGB와 깊이 영상에서 감지하고 추출한다. 둘째, Convolutional Neural Network(CNN) Classifier는 오른손과 왼손을 구별하는데 사용된다. CNN Classifier 는 3개의 convolution layer와 2개의 Fully-Connected Layer로 구성되어 있으며, 추출된 깊이 영상을 입력으로 사용한다. 셋째, 학습된 CNN regressor는 추출된 왼쪽 및 오른쪽 손의 깊이 영상에서 손 관절을 추정하기 위해 다수의 Convolutional Layers, Pooling Layers, Fully Connected Layers로 구성된다. CNN classifier와 regressor는 22,000개 깊이 영상 데이터셋으로 학습된다. 마지막으로, 각 손의 3D 손 자세는 추정된 손 관절 정보로부터 재구성된다. 테스트 결과, CNN classifier는 오른쪽 손과 왼쪽 손을 96.9%의 정확도로 구별할 수 있으며, CNN regressor는 형균 8.48mm의 오차 범위로 3D 손 관절 정보를 추정할 수 있다. 본 연구에서 제안하는 손 포즈 추정 시스템은 가상 현실(virtual reality, VR), 증강 현실(Augmented Reality, AR) 및 융합 현실 (Mixed Reality, MR) 응용 프로그램을 포함한 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제13권1호
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• pp.95-100
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• 1995

목적 : 두경부종양 환자의 방사선치료시 두경부의 고정에 흔히 이용되는 Aquaplast가 광자선의 표면선량에 미치는 영향을 알아보기 위하여 이 실험을 시행하였다. 재료 및 방법 : 6MV X-선(Siemens Mevatron 6740)의 표면선량과 선량증가영역의 선량을 PTW Frieburg 제작의 Markus chamber와 Capintec Model WK92 Electrometer를 이용하여 측정 하였다. $25{\times}25{\times}5cm^3$ 크기 아크릴판의 중앙에 고정된 전리함을 $25{\times}25{\times}5cm^3$ 크기의 폴리스티렌 팬톰 위에 올려 놓고 표면선량을 측정한 후 적당한 두께의 폴리스티렌 팬톰판을 올려가면서 선량증가영역의 선량을 측정하였다. 1.6mm 두께의 Aquaplast(WFR Aquaplast Corp. 제작)를 원형 그대로, 그리고 실제 환자의 고정시와 비슷한 정도로 변형시킨 상태로 전리함 위에 올려 놓은 후 각각 같은 방법으로 선량을 측정하였다. 또 트레이를 장착한 후 변형된 Aquaplast가 있는 상태에서와 없는 상태에서 각각 표면선량을 측정하였다. 모든 측정은 SSD 100cm에서 시행하였으며 $5{\times}5cm^4$, $10{\times}10cm^2$, $15{\times}15cm^2$의 세 가지 크기의 조사면에 대하여 각각 측정하였다. 표면선량과 선량증가영역의 선량 백분율은 Markus chamber의 과반응을 교정하기 위하여 Gerbi와 Khan이 제시한 식을 이용하여 구하였다. 결과 : $5{\times}5cm^2$, $10{\times}10cm^2$, $15{\times}15cm^2$의 조사면에서 표면선량은 각각 $7.9\%$, $13.6\%$, $18.7\%$ 이었고 원형 그대로의 Aquaplast가 있을 경우 표면선량은 각각 $38.4\%$, $43.6\%$, $47.4\%$ 이었으며 변형된 Aquaplast가 있을 경우의 표면선량은 각각 $31.2\%$, $36.1\%$, $40.5\%$ 이었다. 최대선량점 이상의 깊이에서는 거의 비슷한 선량 백분율을 보였다. 트레이는 조사면의 크기가 증가함에 따라 Aquaplast가 없을 경우 $0.2\%$, $1.7\%$, $3.0\%$의 표면선량 증가에 기여하였으며 변형된 Aquaplast가 있을 경우 $0.2\%$, $1.9\%$, $3.7\%$의 표면선량 증가를 보였다. 결론 : Aquaplast를 사용하지 않았을 경우에 비하여 Aquaplast를 원형 그대로 사용하였을 경우 약 $30\%$, 실제 환자의 고정시와 비슷한 정도로 변형하였을 경우 약 $22\%$의 표면선랑 증가를 가져왔으며 최대선량점 깊이 이상에서의 선량 백분율에는 건의 영향을 미치지 않았다. 실제 환자에서의 Aquaplast의 사용은 피부 및 선량증가영역의 선량을 약간 증가시키지만 임상적으로 크게 문제가 되지는 않을 것으로 생각된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.249-258
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• 1999

Dynamic load and static load tests are performed on steel pipe piles and concrete piles at five construction sites in highway to compare the difference of load bearing mechanisms. At each site, one steel pile is instrumented with electric strain gages and dynamic tests are performed on the pile during installation. Damages of strain gages due to the installation are checked and static test is performed upon the same pile after two or seven days as well. It shows that load transfer from side friction to base resistance behaves somewhat differently according to the results of load-settlement analysis obtained from PDA and static load test. Initial elastic stage of load settlement curves of two load tests is almost similar. But after the yielding point, dynamic resistance of pile behaves more stiffer than static resistance, thus, dynamic load test result might overestimate the real pile capacity compared with static result. Analysis of gage readings shows that unit skin friction increases exponentially with depth. The skin friction is mobilized at the 1∼2m above the pile tip and contributes to the considerable side resistance. Comparison of side and base resistances between the measured value and the calculated value by Meyerhof's bearing capacity equation using SPT N value shows that the calculated base resistance is higher than the measured. Therefore, contribution of side resistance to total capacity shouldn't be ignored or underestimated. Finally, based upon the overall test results, a construction control procedure is suggested.