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고에너지 방사선치료 시 치료변수에 따른 광중성자 선량 변화 연구 (Experimental investigation of the photoneutron production out of the high-energy photon fields at linear accelerator)

  • 김연수;윤인하;배선명;강태영;백금문;김성환;남욱원;이재진;박영식
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.257-264
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    • 2014
  • 목 적 : 고에너지 광자선을 이용한 방사선치료 시 발생되는 광중성자는 치료대상인 종양 주위의 인접한 정상조직에서 2차적인 암의 발생에 기인 될 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 방사선치료계획 시에 고려할 수 있는 변수 중 치료방법, 선속평탄여과판, 선량률, 갠트리 각도들을 변환시켰을 때 발생된 광중성자의 선량 변화를 비교 분석하였다. 대상 및 방법 : 실험에는 TrueBeam $ST{\time}TM$(Ver.1.5, Varian, USA)치료기를 사용하였다. 광중성자 측정 장비는 조직등가비례계수기(Tissue Equivalent Proportional Counter : TEPC)인 KTEPC를 이용하였으며, 치료대의 세로 방향으로 조사야 중앙 하단 6cm 지점에서 측정을 실시하였다. 치료방법, 선속평탄여과판의 사용유무, 선량율에 따른 광중성자 선량의 차이를 평가하기 위하여 모든 환자에 대하여 전산화치료계획시스템(Eclipse Ver 10.0, Varian, USA)으로 방사선치료계획을 각각 수립하였다. 치료방법으로는 세기변조방사선치료와 용적변조회전방사선치료로 구분하였으며, 선량율은 400MU/min, 1,200MU/min 및 2,400MU/min에 따른 차이를 평가하였다. 또한 방사선의 입사방향에 따른 광중성자 선량을 측정하였다. 결 과 : 치료방법의 차이에 따라 세기변조방사선치료와 용적변조회전방사선치료로 조사하였을 때 산란 광중성자 평균선량은 각각 $449.7{\mu}Sv$, $2940.7{\mu}Sv$로 측정되었다. 선속평탄여과판의 사용 유무에 따라 Flattening Filter(FF)모드와 Flattening Filter Free(FFF)모드에서의 산란 광중성자 평균선량은 $2940.7{\mu}Sv$, $232.0{\mu}Sv$로 측정되었다. 400, 1200, 2400 MU/min으로 선량률을 변환시켜 조사하였을 때 CASE I은 $3242.5{\mu}Sv$, $3189.4{\mu}Sv$, $3191.2{\mu}Sv$로, CASE II는 $3493.2{\mu}Sv$, $3482.6{\mu}Sv$, $3477.2{\mu}Sv$로, 그리고 CASE III에서 $4592.2{\mu}Sv$, $4580.0{\mu}Sv$, $4542.3{\mu}Sv$로 측정 되었다. $0^{\circ}$부터 $315^{\circ}$까지 $45^{\circ}$간격으로 갠트리 각도를 변환시켰을 때 산란 광중성자 선량은 10MV 광자선에 대하여 최소 $3.2{\mu}Sv$, 최대 $14.7{\mu}Sv$이었으며, 갠트리 각도가 $180^{\circ}$일 때 가장 높게 나타났다. 15MV 광자선의 경우 최소 $369.6{\mu}Sv$ 최대 $448.0{\mu}Sv$이었으며, 역시 갠트리 각도가 $180^{\circ}$일 때 가장 높게 측정되었다. 결 론 : 치료방법의 차이에 따른 실험은 용적변조회전방사선치료가 세기변조방사선치료 보다 산란된 광중성자 선량이 측정점에서 평균 6.5배 높게 측정되었다. 선속평탄여과판의 사용 차이에 따른 실험에서 선속평탄여과판을 사용하였을 때 12.7배 높게 측정되었다. 선량률을 변환에 따른 차이는 큰 차이를 보이지 않았다. 갠트리 각도에 따른 산란 광중성자 선량 측정에서는 광자선이 치료대를 지나는 각도인 $135^{\circ}$, $180^{\circ}$, $225^{\circ}$에서 산란 광중성자 선량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. TrueBeam $ST{\time}TM$을 이용한 FFF 모드와 세기변조방사선치료를 한 경우 산란 광중성자가 적게 발생한다는 것을 확인할 수 있었다. 지속적으로 더 많은 변수에 대한 실험을 계획하고 광중성자 측정에 대한 평가를 통하여, 보다 환자들에게 안전한 방사선치료에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

3차원 GSO PET/CT 스캐너(Philips GEMINI PET/CT의 특성 평가 (Performance Characteristics of 3D GSO PET/CT Scanner (Philips GEMINI PET/DT))

  • 김진수;이재성;이병일;이동수;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.318-324
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    • 2004
  • 목적: Philips GEMINI PET/CT 스캐너는 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 전신용 PET/CT 스캐너이다. 이 연구에서는 NEMA에서 새롭게 제안한 NEMA NU2-2001에 따라 GEMINI PET/CT 스캐너의 공간분해능, 민감도, 산란분획, NECR 등을 평가하고 그 결과를 BGO, LSO등의 섬광결정의 특성과 비교하였다. 대상 및 방법: GEMINI는 Philips ALLEGRO PET과 MX8000 D multi-slice CT 스캐너를 결합한 PET/CT 스캐너로서 검출기는 GSO 섬광결정 ($4{\times}6{\times}20mm^3$)을 사용하였고 축방향 시야는 18 cm이다. 공간분해능. 민감도, 산란분획, NECR 등을 평가하기 위하여 PET 데이터를 획득하였다(동시계수창: 8 ns, 에너지창: $409{\sim}664$ keV). 공간분해능 측정을 위하여 축횡단면의 중심에서 1 cm, 10 cm 떨어진 지점의 각 3지점((a) x=0, y=1, (b)x=10, y=0, (c)x=0, y=10)에서 영상을 획득한 다음 여과후역투사방법(램프필터 사용)과 3D RAMLA를 이용하여 영상재구성을 하고 FWHM을 구하였다. 민감도 측정을 위하여 선선원(F-18)을 축횡단면의 중심과 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 5개의 알루미늄관을 차례로 씌워 매질감쇠에 따라 달라지는 참계수를 구하고 이 값을 회귀분석하여 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도를 측정하였다(랜덤계수가 참계수의 1%이내). 산란분획과 NECR을 측정하기 위하여 F-18 선선원(1110 MBq)을 산란팬텀에 주입하여 7반감기동안 계수를 획득하였다. SSRB을 사용하여 3D 데이터를 재구성한 다음 랜덤계수율이 참계수율이 1% 미만인 영역에서 산란분획을 구하고 각 횡단면의 값을 평균하여 전체 산란분획을 얻었다. 이 값을 기초로 각 프레임, 각 횡단면에 대한 랜덤계수율, 산란계수율, NECR을 구하였다. 결과: 스캐너의 중심에서 1 cm 벗어난 지점에서 횡축방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.3, 6.5 mm (FBP), (2) 5.1, 5.9 mm (3D RAMLA)이었다. 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 횡축반경방향, 횡축접선방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.7, 5.7, 7.0 mm (FBP), (2) 5.4, 5.4, 6.4 mm (3D RAMLA)이었다. 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도는 횡단면의 중심에서 3,620 counts/sec/MBq, 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 4,324 counts/sec/MBq이었다. 산란분획은 40.6%, 최대 참계수율과 최대 NECR은 각각 88.9 kcps @ 12.9 kBq/mL, 34.3 kcps @ 8.84 kBq/mL이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001을 이용해 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET/CT에 대한 성능 평가를 실시하였다. 이는 BGO, LSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET 스캐너의 특성과 비교할 수 있는 자료를 제공하며 PET 영상 획득 시 객관적 평가와 분석에 유용하였다.

인진쑥 및 녹차 추출물을 이용한 무항생제 닭고기 생산 연구 (Studies for Antibiotic Free Chicken Production Using Water Extracts from Artemisia capillaris and Camellia sinensis)

  • 김동욱;김지혁;강근호;강환구;박성복;박재홍;방한태;김민지;나재천;채현석;최희철;서옥석;김상호;강창원
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.975-988
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    • 2010
  • 본 연구는 무항생제 닭고기 생산을 위한 성장촉진용 항생제를 대체할 천연생리활성물질 개발을 목표로 실험 1에서는 인진쑥 및 녹차의 추출수율, 총 페놀화합물 함량, 항산화 활성, 항균 활성 및 면역 활성을 in vitro 실험을 통해 구명하는 한편, 실험 2에서는 이들 추출물을 육계에 음수 급여하여 생산성, 조직 및 소장의 변화, 장내 미생물 균총, 혈액 특성 및 비장 cytokines mRNA 발현량에 미치는 영향을 조사하였다. 인진쑥 및 녹차 추출물의 추출수율은 각각 16.8%, 26.5% 이었으며, 총 페놀화합물 함량은 15.28 및 26.74 GE mg/mL이었다. 또한 이들 추출물의 항산화, 항균 활성 및 닭의 splenocyte 증식에 미치는 영향을 조사한 결과, DPPH radical을 50% 감소시키는 농도인 $SC_{50}$은 각각 0.30 mg, 0.06 mg으로 나타냈으며, 유해균 3종(E. coli, S. aureus, S. Typhimurium)에 대해 항균 활성은 인진쑥 추출물이 33.7%, 21.6%, 28.5%, 녹차 추출물이 52.3%, 42.1%, 45.6%의 성장 저해율을 나타냈다. 닭의 splenocyte 증식에도 효과가 나타냈는데, 특히 인진쑥 추출물은 2.5 ${\mu}L$, 5.0 ${\mu}L$ 농도에서 림프구분열촉진인자로 알려진 Echinacea 및 concanavalin A보다 우수한 세포 증식도를 보였다. 실험 1에서 항산화, 항균 및 면역조절효과가 확인된 인진쑥, 녹차 추출물을 육계에 음수 급여한 결과, 인진쑥, 녹차 추출물 처리구가 무항생제 대조구(NC)에 비해 종료체중 및 증체량이 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 맹장 내 Salmonella 수에서는 무항생제 대조구(NC)에 비해 유의하게 감소하거나, 감소하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 혈액 생화학 조성에 있어서는 인진쑥, 녹차 추출물 처리시 총콜레스테롤, 간 및 신장의 이상 측정 지표인 AST 및 ALT가 대조구에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.05). 본 연구를 통해 인진쑥 및 녹차 추출물의 생리활성효과를 구명하였으며, 이들 추출물은 육계 생산성을 향상시키고 유해균의 성장 및 증식을 억제시켜 장내 미생물 균총 안정화에 긍정적인 영향을 미치는 한편, 조직 발달 및 혈액 성상에 부정적인 영향을 미치지 않아 항생제 대체제로서의 이용 가능성을 확인하였다.

산욕초기 초산모의 간호목표달성방번 합의가 어머니 역할수행에 대한 자신감 및 만족도에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the impact of an agreement on the means to achieve nursing goals in the early postpartum period of primiparous mothers and enhance their self-confidence and satisfaction in maternal role performance)

  • 이영은
    • 대한간호학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.81-115
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    • 1992
  • The problem addressed by this study was to determine the effect of nurse - patient agreement on the means to achieve nursing goals in the early postpartum period of primiparous mothers. It was hypothesized that the experimental treatment would result in hegher self-confidence and satisfaction in maternal role performance. This purpose was to contribute to the planning of nursing care to enhance self- confidence and satisfaction in maternal role performance and to the development of relevant nursing theory. Especially, the early postpartum period is crucial toward in recovery from childbirth and attainment of the maternal role. Maternal role attaintment is a complex social and cognitive process of stimulus -response accomplished by learning. Most women attain the maternal role sucessfully. But, some primiparous mothers experience difficultites in attainment of the maternal role due to lack of experience and knowledge. Self-confidence and satisfaction in maternal role performance are important factors in attainment and adjustment to the maternal role (Mercer, 1981a, 1981b ; Lederman, Weigarten, and Lederman, 1981 :Bobak and Jensen, 1985). Nursing is defined as behaviors of nurses add patients that attain nursing goals through action, reaction, interaction, and transaction. For attainment of nursing goals, active participating transactions must occur by agreement on the means to achieve those goals through nurse -patient mutual goal setting and establishment of their active relationships(King, 1981, Ha, 1977). Based on King's theory of goal attainment (1981), this stuy was planned as a non-equivalent control group, non -synchronized quasi -experimental design using agreement on the means to achieve nursing goals in early postpartum as the experimental treatment. The data were collected from July 20 to Sep. 1, 1991 by questionnaires with 60 primiparous mothers planing to breast feed after normal deliveries at W hospital in Pusan, Korea. The subjects were divided into a control group(conventional group) -those admitted from July 20 to Aug. 12, and an experimental group(agreement group) - those admitted from Aug. 13 to Sep. 1. The instument for agreement on the means to nursing goals in the early postpartum period included five steps - identification of disturbances of problems through action, reaction, and interaction with primiparous mothers : mutual early postpartal nursing goal setting : exploration of the means to achieve goals ; agreement on the means (self- care, ealry maternal -infant contact, performance of mothering behavior, and communicating about the infant's behavior and health condition) : implementation of the means. This instrument was developed on the basis of King's elements that lead to transactions in nurse-patient interactions. Lederman et al's (1981) scale for Confidence in ability to cope with tasks of motherhood and Lederman et al's(1981) scale for Mother's satisfaction with motherhood and infant care were used to measure self-confidence and satisfaction in maternal role performance ·with the subjects immediately after admission and on the day of discharge. Self-care performance in the experimental group was measured by self -evaluation tool developed by the investigator from the literature concerned. The tools to measure Pelf-confidence and satisfaction in maternal role performance, and the tool to measure self-evaluation of self-care performance were tested for internal reliability. Cronbach's Alphas were 0.94, 0.94, and 0.63. The data were analysed by using in S.P.S.S. computerized program and included percentage, x²-test, t-test, ANOVA, and Pearson Correlation Coefficient. The conclusions obtained from this study are summerized as follows : 1. The degree of self-confidence in maternal role performance of the total subjects group measured before the experimental treatment was above average with a mean score of 2.77(range 2.14-3.64). Out of 14 items, those with relatively high mean scores were ‘I would like to be a better mother than I am’(3.95), and ‘I have my doubts about whether I am a good mother’(2.87). Those with low mean scores were ‘I know that my baby wants most of the times’(2.28), ‘When the baby cries, I can tell what she /he wants’(2.37), and ‘I have confidence in my ability to care for the baby’(2;50). That is, the self - confidence of Primiparous mothers was considerably high in mothering, but rather low in activities concerning the infant care and understanding of the infant behavior. The degree of satisfaction in maternal role performance of the total subjects group measured before the experimental treatment was high with a mean score of 3.18(range 1.92-3.92). Out of 13 items, those with relatively high mean scores were ‘I am glad 1 had this baby now’(3.75), ‘I play with the baby between feedings when s/he is awake and quiet’(3.67), and ‘I enjoy being a mother’(3.27). Those with low mean scores were ‘I am upset about having too many responsibilities as a mother’(2.78), ‘It bothers me to get up for the baby at night’(2.82), and ‘I get annoyed if the baby frequently interrupts my activities’.(2.82), That is, the satisfaction of primiparous mothers was considerably high in mothering and infant care, but rather low in restraints in time or on the mother's self accomplishment and development. 2. Agreement on the means to achieve nursing goals in the early postpartum period included process of mutual goal setting, exploration of the means to achieve goals, and ahreement in concert means to achieve goals based on the mothers' condition, concerns, self-perception of the nurse - patient interactions. In the process of agreement, there was agreement that the means to achieve goals should be through trust and establishment of active relationships with the nurse through identification of problems according to planned nursing goals and active interaction, such as explanations, teaching, changing of opinions, acceptance or rejection of explanations, and proposing of questions. Therefore agreement on the means to achieve nursing goals in the early postpartum period appears to be an effective nursing intervention for primiparous mothers. 3. The degree of self- confidence in maternal role performance of the exprimental group was higher than that of the control group(t=3.95, p<0.01). Out of 14 items, those with higher score in the experimental group were ‘I would like to be a better mother than I am’(t=1.93, p<0.05), ‘I know that my baby wants most of the times’(t=2.75, p<0.01), ‘When the baby cries, 1 can tell what she/he wants’(t=2.10, p<0.05), ‘I have confidence in my ability to care for the baby’(t=3.72, p<0.01), ‘I trust my own judement in deciding how to care for the baby’(t=1.96, p<0.05), ‘I feel that I know my baby and what to do for him /her’(t=2.44, p<0.01), ‘I am concerned about being able to meet the baby's needs’(t=2.87, p<0.01), ‘I know what my baby likes and dislikes’(t=3.26, p<0.01), ‘I don't know to care for the baby as well as I should’(t=2.07, p<0.05), and ‘I am unsure about whether I give enough attention to the baby’(t=3.04, p<0.01), That is, the degree of self-confidence in mothering, activities concerning infant care, and understanding of infant behavior of the experimental group was higher than that of the control group. Therefore, the first hypothesis, that the degree of self-confidence in maternal role performance of the experimental group would be higher than that of the control group, was supported(t=3.95, p<0.01). 4. The degree of satisfaction in the maternal role performance of the exprimental group was higer than that or the control group(t=2.31, p<0.05). Out of 13 items, those with higher score in the experimental group were ‘I am glad I had this baby now’(t=2.29, p<0.05), ‘I enjoy taking care of the baby’(t=2.4g, p<0.01), ‘It is boring for me to care for the baby and do the same thing over and over’(t=2.87, P<0.01), ‘I am unhappy with the amount of time I have for activities other than childcare’(t=2.51, p<0.01), and ‘When bathing and diapering the baby, I would like to be doing something else’(t=2.43, p<0.01). That is, the degree of satisfaction in mothering, infant care, and restraints in time of on the mother's self accomplishment and development in the experimental group was higher than that of the control group. Therefore, the second hypothesis, that the degree of satisfaction in maternal role performance of the experimental group would be higher than that of the control group, was supported(t=2.31, p<0.05). 5. The third hypothesis, that the higher the degree of satisfaction in materenal role performance, the higher the degree of self-confidence in materenal role performance in the experimental group, was supported (r=0.57, p<0.01)

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