• 한국응용과학기술학회지
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• 제15권4호
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• pp.11-20
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• 1998

The propagation of light radiation in a turbid medium is an important problem that confronts dosimetry of therapeutic laser delivery and the development of diagnostic spectroscopy. Scattered light is measured as a function of the position(distance r, depth z) between the axis of the incident beam and the detection spot. Turbid sample yields a very forward-directed scattering pattern at short range of position from source to detector, whereas the thicker samples greatly attenuated the on-axis intensity at long range of position. The portions of scattered light reflected from or transmitted throughphantom depend upon internal reflectance and absorption properties of the phantom. Monte Carlo simulation method for modelling light transport in tissue is applied. It uses the photon is moved a distance where it may be scattered, absorbed, propagated, internally reflected, or transmitted out of tissue. The photon is repeatedly moved until it either escape from or is absorbed by the phantom. In order to obtain an optimum therapeutic ratio in phantom material, optimum control the light energy fluence rate is essential. This study is to discuss the physical mechanisms determining the actual light dose in phantom. Permitting a qualitative understanding of the measurements. It may also aid in designing the best model for laser medicine and application of medical engineering.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권4호
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• pp.1685-1689
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• 2016

Physical wedges still can be used as missing tissue compensators or filters to alter the shape of isodose curves in a target volume to reach an optimal radiotherapy plan without creating a hotspot. The aim of this study was to investigate the dosimetric properties of physical wedges filters such as off-axis photon fluence, photon spectrum, output factor and half value layer. The photon beam quality of a 6 MV Primus Siemens modified by 150 and 450 physical wedges was studied with BEAMnrc Monte Carlo (MC) code. The calculated present depth dose and dose profile curves for open and wedged photon beam were in good agreement with the measurements. Increase of wedge angle increased the beam hardening and this effect was more pronounced at the heal region. Using such an accurate MC model to determine of wedge factors and implementation of it as a calculation algorithm in the future treatment planning systems is recommended.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.82-82
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• 2003

Introduction: With the development of dose calculation algorithms for electron beams, 3D RTP systerns are available for electron beam dose distribution commercially. However, no studies evaluated the accuracy of dose calculation with ADAC Pinnacle system for electron beams. So, the accuracy of the ADAC system is investigated by comparing electron dose distributions from ADAC system against the BEAMnrc/DOSXYZnrc. Methods: A total of 33 breast cancer patients treated with 6, 9, and 12MeV electrons in our institution was selected for this study. The first part of this study is to compare the dose distributions of measurement, TPS and the BEAMnrc/DOSXYZnrc code in flat water phantom at gantry zero position and for a 10 ${\times}$ 10 $\textrm{cm}^2$ field. The second part is to evaluate the monitor unit obtained from measurement and TPS. Adding actual breast patient's irregular blocks to the first part, monitor units to deliver 100 cGy to the dose maximum (dmax) were calculated from measurement and 3D RTP system. In addition, the dose distributions using blocks were compared between TPS and the BEAMnrc/DOSXYZnrc code. Finally, the effects of tissue inhomogeneities were studied by comparing dose distributions from Pinnacle and Monte Carlo method on CT data sets. Results: The dose distributions calculated using water phantom by the TPS and the BEAMnrc/ DOSXYZnrc code agreed well with measured data within 2% of the maximum dose. The maximum differences of monitor unit between measured and Pinnacle TPS in flat water phantom at gantry zero position were 4% for 6 MeV and 2% for 9 and 12 MeV electrons. In real-patient cases, comparison of depth doses and lateral dose profiles calculated by the Pinnacle TPS, with BEAMnrc/DOSXYZnrc code has generally shown good agreement with relative difference less than +/-3%. Discussion: For comparisons of real-patient cases, the maximum differences between the TPS and BEAMnrc/DOSXYZnrc on CT data were 10%. These discrepancies were due in part to the inaccurate dose calculation of the TPS, so that it needs to be improved properly. Conclusions: On the basis of the results presented in this study, we can conclude that the ADAC Pinnacle system for electron beams is capable of giving results absolutely comparable to those of a Monte Carlo calculation.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.66-73
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• 2001

목적 : 붕소-중성자 포획치료법(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)을 위해 원자력병원 싸이클로트론에서 발생되는 최대에너지 34.4 MeV의 속중성자(Fast neutron)를 70 cm 파라핀으로 감속시킨 후 선량 특성을 조사하였다. 그 결과를 토대로 열외중성자(Epithermal neutron) 선량 측정법에 대한 프로토콜을 확립하여 원자로에서 방출되는 열외 중성자 선량 특성 평가의 기초를 삼고, 가속기를 이용한 BNCT 연구에 대한 타당성 여부를 조사하고자 한다. 대상 및 방법 : 공기 중 선량 및 물질 내 선량 분포 측정을 위해 Unidos 10005 (PTW, Germany) 전기계와 조직 등가 물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 (Far West, USA) 및 IC-18, ElC-1 이온함을 사용하였고, 감마선의 측정을 위해서는 마그네슘으로 제작된 IC-l7M 이온함을 이용하였으며 조직등가 기체와 아르곤 기체를 분당 5cc 씩 주입하며 측정하였다. 중성자, 광자, 전자가 혼합된 장의 모의 수송 해석을 위해 이용되는 Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code를 사용하여 2차원적 선량 분포 및 에너지 분포를 계산하였으며 이 결과를 측정값과 비교하였다. 결과 : BNCT에서의 유효 치료 깊이인 물 팬텀 4 cm에서의 선량은 치료기 1 MU 당 $6.47\times10^{-3}\;cGy$로 미세하였으며, 이때 감마 오염도(contamination)는 $65.2{\pm}0.9\%$로 중성자보다는 감마선에 의한 선량 기여분이 우세하였다. 깊이에 따른 선량 분포 특성에서는 중성자 선량은 선형적으로 감쇠 되었고, 감마선량은 지수적으로 보다 급격히 감쇠되는 경향을 보였으며 전체 선량의 $D_{20}/D_{10}$은 0.718 이었다. MCNP에 의한 에너지 분포 전산 계산의 결과 2.87 MeV 이하에서 중성자 피크가 나타났으며, 저에너지 영역에서는 감마선이 연속적으로 분포되는 양상을 보였다. 결론 : 벽 물질이 서로 다른 두 개의 이온함을 사용한 직접 선량 측정과 MCNP 전산 시뮬레이션을 이용한 공간 선량분포 계산으로 미세 속중성자 빔에 대한 선량 특성을 파악할 수 있었으며, 원자로 열외중성자 주(Epithermal neutron column)에 대한 선량 평가 자료로 확보하였다. 아울러 가속기에 대한 연구가 진행되어 고전압, 고전류를 발생시키는 전원 공급장치와 표적핵(Target) 물질이 개발되고 비스무스나 납 등에 의해 감마 오염도를 줄일 경우, 싸이크로트론에 의한 보론-중성자 포획치료도 가능해질 것으로 판단된다.

• 대한수의학회지
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• 제43권3호
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• pp.493-500
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• 2003

This study was performed to determine the optimal dose of ozone for wound healing. Twenty Korean black goats were allocated to 4 groups. The skin wound with $1{\times}1cm$ was induced over the hoof. For 5 minutes per day, 0.1 ppm (Group I), 1 ppm (Group II) and 6 ppm (Group III) ozone gas was applied. In control group, 5 ml of normal saline was applied daily on the wound. Wound square was determined using color image analyzer at day 0, 4 and 14. Soft tissue depth of wound was determined using radiograph. Before the application of ozone gas, $1{\times}1cm$ of skin tissue was resected and observed for histopathologic findings. To determine the healing effect, $2{\times}1cm$ of wound tissue was resected and observed for histopathologic findings at day 14. In mean squares of wound, all experimental groups revealed more reduced mean squares than control group at day 4, and especially Group II (p<0.05) and Group III (p<0.05) revealed significant reduction. At day 14, Group I and Group II (p<0.05) revealed more reduced mean squares than control group, but Group III revealed less reduced mean squares than control group. In soft tissue depth of wound, all experimental groups and control group revealed swelling at day 4, compared with day 0. At day 14, all experimental groups and control group revealed reduction, compared with day 4, and especially Group II (p<0.05) revealed significant reduction. In histopathological findings, inflammation findings in epidermis and dermis, hemorrhagic finding in epidermis were revealed in control group. In Group I, inflammation finding was reduced, compared with control group. Formation of scab and many reepithelialization of epidermis were revealed. In Group II, inflammation findings in epidermis and dermis which were observed in control group were not found, normal skin tissue was revealed. In Group III, inflammation findings in epidermis and dermis were revealed, reepithelialization of epidermis was not founded. Slow healing process was observed, compared with Group I and II. It was concluded that Group II has excellent promotion effect of wound healing.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제1권1호
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• pp.31-42
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• 1990

방사선치료에 가장 널리 사용하고 있는 Co-60 감마선과 6, 10 MV X-선등 다양한 에너지와 2 Gy 에서 10 Gy 의 조사선량 범위에 대한 정확한 선량측정은 방사선치료효과를 더욱 높힐수 있고 휴유증에 대한 선량평가에 도움을 줄 수 있다. 지금까지 방사선치료 범위에 속하는 방사선 계측은 주로 전리함을 사용하였으며 Build up cap 이나 팬텀을 이용하여 노출선량을 계측하고 계측된 값에 에너지에 따른 흡수선량 변환계수 , 측정기의 구성물질에 대한 저지능등 많은 변수를 고려해야하는 복잡성이 있으며 인체내의 선량분포측정이 어려웠다. 본실험에 사용한 Alanine 측정기는 아미노산의 일종인 유기물질로서 인체조직과 등가이고 부피가 작으므로 (0.5$\times$1cm) 조직내에 많이 삽입하여 방사선을 동시에 측정할 수 있었다. 방사선에 노출된 Alanine 은 구성분자의 일부분이 전리되어 장기간 Free radical 상태로 존재하며 마이크로파를 투과시키면 전자의 고유진동수와 일치된 전파를 흡수하는 전자스핀공명(Electron spin resonance) 이 일어나고 흡수된 전파의 강도를 측정함으로서 흡수선량을 추측할 수 있다. 방사선흡수선량 측정은 Co-60 원격치료장치의 선원에서 80cm 거리에 3개의 Alanine 측정기를 Build up holder 에 넣어 고정시키고 방사선치료 선량범위인 0.1Gy 에서 100 Gy 까지 조사하였으며 이때 ESR Spectra 의 진폭은 흡수선량에 비례하였고 선량 균일성의 표준편차는 2 Gy 에서 1% 이었으며 4 Gy 이상에서는 0.5% 이었다. 조직내 선량분포를 측정하기 위하여 인체구성과 같은 Rando phantom 내에 Alanine 측정기를 삽입하고 조사면과 에너지에 따른 방사선 흡수선량분포및 섬부율을 측정한 결과 표준 심부율과 일치하였다. 특히 Alanine 측정기는 온도 습도에 대한 변화가 적고 시간 경과에 대한 변화도 거의 없었으며 (년간 약 1% 감소 ) 에너지에 따른 변화도 없었기 때문에 치료방사선 영역의 선량 측정과 조직내 선량분포에 적당한 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권1호
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• pp.85-92
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• 1989

물질에 방사선을 조사시키면 구성원자 또는 분자의 일부분이 전리되며 특수한 유기화합물은 장기간 free radical상태로 존재하고 그 밀도는 조사된 방사선량에 비례한다. Free radical상태의 물질에 마이크로파와 같은 전자파를 투과시키면 free radicl된 전자의 고유진동과 일치된 전자파를 흡수하는 전자스핀공명(Electron Spin Resonance)이 일어나며 흡수된 전파의 강도를 측정함으로서 조사된 방사선량을 추측할 수 있다. ESR를 이용한 free radical dosimeter로서 가장 잘 알려진 물질이 아미노산 alanine이므로 이것과 파라핀 $10\%$를 혼합하여 $0.4\times1cm$의 alanine dosimeter를 제작하였다. 측정 방법은 방사선 흡수선량을 직접 측정할 수 있도록 조직등가인 물 팬텀과 방수된 Alanine dosimeter holder를 제작하고 의료용 선형가속기에서 발생되는 $6\~21$ MeV전자선을 조사하면서 최대 흡수 선량과 깊이에 따른 선량분포를 측정하였다. 전자선 조사선량은 1 Gy에 60 Gy까지의 방사선 치료선량 범위를 선택하였으며 측정결과 전자선량 증가에 따라 ESR신호의 진폭이 선형비례적으로 증가하였다. 그러나 전자선량이 4 Gy이하에서는 alanine dosimeter의 선량 균일성 이 $\pm2\~4\%$ (표준편차)의 오차가 있었으며 4 Gy이상에서는 $\pm1\%$ 이하의 오차를 나타냄으로서 환자에 대한 전자선 조사량 범위인 1Gy에서 60Gy까지의 흡수선량을 정확히 측정할 수 있었다. 측정한 결과 전자선 에너지 12 MeV이하에서는 전리상으로 측정 계산된 선량과 일치하였지만 15 MeV이상에서는 표면에서 깊이 2cm까지의 흡수선량이 약$2\~5\%$가 높았다. 이와 같은 현상은 의료용 선형가속기의 전자선 방출구에 장착된 산란판과 조사면을 조정하는 cone에 의하여 발생되는 저 에너지 산란전자선이 alanine dosimeter에 측정된 것으로서 에너지가 증가될수록 오염 정도가 증가되었다. 본 실험을 통하여 지금까지 고에너지 전자선량계측에서 전리상에 의한 전기량 측정과 산란선이 없는 단일 에너지로만 간주하여 계산하였던 전자선 흡수선량 측정방법을 직접 흡수선량 측정이 가능한 Alanine/ESR dosimetry로서 교정하는 것이 바람직하다고 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.323-332
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• 1996

목적 : 방사선 치료에 있어서 조직내 등선량 분포곡선을 변형시킬 목적으로 쐐기 차폐물이 사용되고 있는데 최근 기존의 고정 쐐기와는 다르게 비대칭적인 콜리메이터인 Independent Jaw에 의해 등선량 분포곡선을 변형시키는 동적 쐐기 기법이 실용화 되고 있으나 아직 그 방사선 물리학적인 특성에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 저자는 기존의 고정 쐐기와 비교하여 조직내 방사선량 분포의 특성을 알아보고자 본 연구를 계획하였다. 대상 및 방법 : 물 판톰, 폴리 스타이린 판톰, 평균 유방 모형 판톰을 대상으로 전리함, 필름, TLD 등을 이용하여 동적 쐐기와 고정 쐐기의 선량 분포를 측정하여 비교하였다. 방사선원은 선형 가속기의 6MV x선을 사용하였고 $15{\times}15$ 조사면에서 15, 30, 45도 쐐기를 이용하였다 조직내선량 분포는 전리함과 필름 선량계를 사용하였고, 유방 접선 치료방식에서의 반대편 유방 조사선량은 TLD를 사용하였다. 결과 : 1) 조직내 $\%$심도 선량은 고정 쐐기의 경우 심도 선량 깊이가 깊어지는 방사선의 경화 현상이 뚜렷하였으나 동적 쐐기의 경우에는 발견할 수 없었으며 그 $\%$심도선량은 개방 조사면과 유사하였다. 2) 조직내 등선량 분포 곡선을 보면 동적 쐐기의 경우 고정 쐐기와는 달리 원하는 깊이, 원하는 조사면에서 원하는 쐐기 각도를 얻을 수 있었으며 쐐기 각도를 이루는 등선량 분포 곡선이 고정 쐐기에 비해 더욱 직선적이었다. 3) 산란선량은 동적 쐐기의 경우 개방 조사면과 그 양이 거의 동일하였으며 유방보존술에서의 접선 조사방식의 방사선치료에서 고정 쐐기 대신에 동적 쐐기를 사용함으로써 반대측 유방으로의 피폭선량을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로 동적 쫴기 기법은 단순히 고정 쐐기를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 고정 쐐기의 단점을 보완해 줄 수 있으며 향후 방사선 치료에 있어서 더 다양한 유용성을 가질 수 있으리라 생각한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제52권5호
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• pp.383-393
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• 2022

Purpose: Aloe-emodin (AE), a natural anthraquinone abundant in aloe plants and rhubarb (Rheum rhabarbarum), has long been used to treat chronic inflammatory diseases. However, AE's underlying mechanisms in periodontal inflammation have not been fully elucidated. Acidic mammalian chitinase (AMCase) is a potential biomarker involved in bone remodeling. This study aimed to evaluate AE's effect on periodontitis in rats and investigate AMCase expression. Methods: Eighteen Sprague-Dawley rats were separated into the following groups: healthy (group 1), disease (group 2), vehicle (group 3), AE high-dose (group 4), and AE low-dose (group 5). Porphyromonas gingivalis ligatures were placed in rats (groups 2-5) for 7 days. Groups 4 and 5 were then treated with AE for an additional 14 days. Saliva was collected from all groups, and probing pocket depth was measured in succession. Periodontal pocket tissues were subjected to histomorphometric analysis after the rats were sacrificed. Bone marrow-derived macrophages and murine macrophages were stimulated with receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL) and treated with different concentrations of AE. AMCase expression was detected from the analysis of saliva, periodontal pocket tissues, and differentiated osteoclasts. Results: Among rats with P. gingivalis-induced periodontitis, the alveolar bone resorption levels and periodontal pocket depth were significantly reduced after treatment with AE. AMCase protein expression was significantly higher in the disease group than in the healthy control (P<0.05). However, AE inhibited periodontal inflammation by downregulating AMCase expression in saliva and periodontal pocket tissue. AE significantly reduced RANKL-stimulated osteoclastogenesis by modulating AMCase (P<0.05). Conclusions: AE decreases alveolar bone loss and periodontal inflammation, suggesting that this natural anthraquinone has potential value as a novel therapeutic agent against periodontal disease.

• 대한방사선치료학회지
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• 제3권1호
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• pp.63-67
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• 1989

The central beam characteristics of 6 MV X-ray from a Mevatron KD linear Accelerator are examin-depths The PDD (Percent Depth Dose) values and the TMR (Tissue Maximum Ratio) values are evaluated from measurement as a function of the depths and the field sizes. The calculated TMR values from the PDD are compared to those from measurement. The average differences between calculated TMR and measured one are within $1\%$ and we have concluded that calculated TMR values are acceptable for practical use.