• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권3호
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• pp.139-147
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• 1998

목적 : 환자를 통과한 투과선량으로부터 알고리즘을 이용하여 종양선량을 계산하는 새로운 개념의 온라인 선량측정시 인체 조직내의 폐 등 불균질조직의 존재는 인체내 종양선량 및 투과선량에 영향을 미친다. 인체내에 불균질조직이 존재하는 경우 측정된 투과선량으로부터 종양선량 환산시 밀도를 이용한 보정의 정확도를 확인하기 위하여 실험을 시행하였다. 방법: 폐조직의 밀도와 유사한 재질인 코르크 (밀도 $0.202\;gm/cm^3$) 팬톰 (CP) 과 연부조직의 밀도와 유사한 재질인 폴리스티렌 (밀도 $1.040gm/cm^3$) 팬톰 (PP)을 사용하였으며 인체의 흥부와 유사한 조건에서 측정하였다. 즉 흥부에 방사선이 전후 방향에서 조사될 경우에 해당하는 팬톰은 3cm 두께의 PP을 CP 상하에 위치하였으며 CP의 두께는 5, 10, 20cm 으로 하였다. 흥부에 방사선이 측면에서 조사되는 경우에 해당하는 팬톰은 중앙에 종격동에 해당하는 6cm 두께의 PP 을 위치하고 좌우에 10cm 두께의 CP 을 위치하였으며 그 외측에 다시 3 cm 두께의 PP 을 위치하였다. 4 MV, 6 MV 및 10 MV X 선을 사용하였으며 조사면의 크기는 $3{\times}3$ 내지 $20{\times}20cm$의 범위, 팬톰-전리함간 거리 (phantom-chamber distance, PCD) 는 10-50 cm 으로 하였다. 또한 두 물질에 대한 밀도차를 이용하여 CP 과 동일한 방사선 감쇄를 나타낼 것으로 예상되는 두께의 PP 을 CP 대신 위치하여 동일한 방법으로 측정하여 비교하였다. 결과: 밀도를 이용하여 보정한 CP 와 등가두께의 PP 을 사용한 경우의 투과선량은 CP 을 사용한 경우에 비하여 CP 의 두께 5cm 인 경우 4, 6, 10MV에서 각각 평균 0.18(${\pm}0.27$) %, 0.10(${\pm}0.43$) %, 0.33(${\pm}0.30$) %의 오차를 보였다. CP 의 두께 10cm 인 경우에는 에너지별로 0.23(${\pm}0.73$) %, 0.05(${\pm}0.57$) %, 0.04(${\pm}0.40$) %, 20cm 인 경우에는 0.55(${\pm}0.36$) %, 0.34(${\pm}0.27$) %, 0.34(${\pm}0.18$) % 의 오차를 보였다 중간에 6 cm 의 PP 을 위치한 경우에는 에너지별로 1.15(${\pm}1.86$) %, 0.90(${\pm}1.43$)%, 0.86(${\pm}1.01$)% 의 오차를 나타내었다. 이 경우에는 PCD 10 cm 의 경우에 비교적 큰 오차를 보였으며 PCD 10 cm 인 경우를 제외하면 에너지별로 0.47(${\pm}1.17$) %, 0.42(${\pm}0.96$) %, 0.55(${\pm}0.77$0.77) % 의 오차로 크게 감소하였다. 결론: 방사선이 통과하는 경로에 불균질조직인 폐가 존재할 경우에도 불균질조직에 대하여 조직의 밀도를 이용하여 보정하는 방법을 사용하여 투과선량으로부터 종양선량을 계산할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.119-120
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• 2002

The aim is to urge the need of elaborate commissioning of 3D RTP system from the firsthand experience. A 3D RTP system requires so much data such as beam data and patient data. Most data of radiation beam are directly transferred from a 3D dose scanning system, and some other data are input by editing. In the process inputting parameters and/or data, no error should occur. For RTP system using algorithm-bas ed-on beam-modeling, careless beam-data processing could also cause the treatment error. Beam data of 3 different qualities of photon from two linear accelerators, patient data and calculated results were commissioned. For PDD, the doses by Clarkson, convolution, superposition and fast superposition methods at 10 cm for 10${\times}$10 cm field, 100 cm SSD were compared with the measured. An error in the SCD for one quality was input by the service engineer. Whole SCD defined by a physicist is SAD plus d$\sub$max/, the value was just SAD. That resulted in increase of MU by 100${\times}$((1_d$\sub$max//SAD)$^2$-1)%. For 10${\times}$10 cm open field, 1 m SSD and at 10 cm depth in uniform medium of relative electron density (RED) 1, PDDs for 4 algorithms of dose calculation, Clarkson, convolution, superposition and fast-superposition, were compared with the measured. The calculated PDD were similar to the measured. For 10${\times}$10 cm open field, 1 m SSD and at 10 cm depth with 5 cm thick inhomogeneity of RED 0.2 under 2 cm thick RED 1 medium, PDDs for 4 algorithms were compared. PDDs ranged from 72.2% to 77.0% for 4 MV X-ray and from 90.9% to 95.6% for 6 MV X-ray. PDDs were of maximum for convolution and of minimum for superposition. For 15${\times}$15 cm symmetric wedged field, wedge factor was not constant for calculation mode, even though same geometry. The reason is that their wedge factor is considering beam hardness and ray path. Their definition requires their users to change the concept of wedge factor. RTP user should elaborately review beam data and calculation algorithm in commissioning.

• 대한방사선치료학회지
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• 제10권1호
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• pp.60-68
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• 1998

Treatment of a large diseased area with electron often requires the use of two or more adjoining fields. In such cases, not only electron beam divergence and lateral scattering but also fields overlapping and separation may lead to significant dose inhomogeneities(${\pm}20\%$) at the field junction area. In this study, we made Acrylic Electron Wedges to improve dose homogeneities(${\pm}5\%$) in these junction areas and considered application it to clinical practices. All measurements were made using 6, 9, 12, 16, 20MeV Electron beams from a linear accelerator for a $10{\times}10cm$ field at 100cm SSD. Adding a 1 mm sheet of acryl gradually from 1 mm to 15 mm, We acquired central axis depth dose beam profile and isodose curves in water phantom. As a result, for all energies, the practical range was reduced by approximately the same distance as the thickness of the acryl insert, e.g. a 1 mm thick acryl insert reduce the practical range by approximately 1 mm. For every mm thickness of acryl inserted, the beam energy was reduced by approximately 0.2MeV. These effects were almost independent of beam energy and field size. The use of Acrylic Electron Wedges produced a small increase $(less\;than\;3\%)\;in\;the\;surface\;dose\;and\;a\;small\;Increase(less\;than\;1\%)$ in X-ray contamination. For acryl inserts, thickness of 3 mm or greater, the penumbra width increased nearly linear for all energies and isodose curves near the beam edge were nearly parallel with the incident beam direction, and penumbra width was $35\;mm{\sim}40\;mm$. We decide heel thickness and angle of the wedge at this point. These data provide the information necessary to design Acrylic Electron Wedge which can be use to improve dose uniformity at electron field junctions and it will be effectively applicated in clinical practices.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권1호
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• pp.24-33
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• 2002

목적 : 유방보존 수술 후 행하는 방사선치료인 2문 대칭조사(two tangential field technique)시 나타나는 선량분포의 불균일성을 효과적으로 개선하기 위하여, multistatic fields의 사용법과 공용보상체 사용법을 제시하고 평가하였다. 대상 및 방법 : 1) Multistatic field 방법 3차원의 치료계획용 software (RTP)를 이용하여, wedge를 사용한 2문 대칭 조사의 최적의 치료계획을 시행한 후 beam's eye view상에서 과조사가 일어나는 부분을 가리워 주도록 blocked field를 설계하고, 그 beam에 대칭되는 beam을 만들었다. 기존의 2개의 tangential field와 추가된 field의 weighting을 최적의 선량분포를 갖도록 조절하였다. 2) 공용보상체 사용법 : 1999와 2000년에 본원에서 whole-breast radiotherapy를 받은 환자 20명의 유방의 크기를 측정하고 평균하여 표준 유방 모델을 만들었다. 이 모델에 대하여 공용보상체를 설계하고, 설계된 공용보상체의 geometry를 RTP에 입력한 후 환자의 치료 계획을 수행하였다. 2문 대칭조사 치료 계획과, multistatic fields의 경우 그리고 공용 보상체를 사용한 경우의 치료계획에서의 불균일도(DII : 처방선량의 $95-105\%$를 벗어나는 PTV의 부피의 백분율), 최대선량 값$(D_{max})$ 그리고 등가선량 곡선을 각각 비교하였다. 결과 : Multistatic field 방법은 DII의 평균값을 $14.6\%$ (p value<0.000) 낮추고 $D_{max}$를 $4.7\%$ (p value<0.000) 낮춤으로써, 전통적인 2문 대칭 조사법보다 우수한 방법으로 확인되었다. 반면에 공용보상체의 사용은 평균 DII를 $3.7\%$ 낮추지만(p value=0.260) 평균 $D_{max}$는 거의동일 하여($0.3\%$ 감소, p value=0.867), 전통적인 방법보다 우수성이 크게는 없는 것으로 평가되었다. 그러나 환자의 체곡선이 보상체와 잘 일치하는 경우에는 DII가 $18\%$까지 감소하였다. 결론 : Multistatic field 방법은 모든 환자에 대하여 선량분포의 균일성을 전반적으로 향상시키는 효과적인 방법으로 평가되는 반면 공용보상체의 사용은 보상체의 크기가 환자의 체 윤곽과 잘 일치하는 경우만 효과적으로, 적용의 범위에는 한계가 있는 방법으로 평가되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제21권2호
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• pp.36-42
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• 1998

Treatment of a large diseased area with electron often requires the use of two or more adjoining fields. In such cases, not only electron beam divergence and lateral scattering but also fields overlapping and separation may lead to significant dose inhomogeneities(${\pm}20%$) at the region of junction of fields. In this study, we made Acrylic Electron Wedges to improve dose inhomogeneities(${\pm}5%$) in these junction areas and to apply it to clinical practices. All measurements were made using 6, 9, 12, 16, 20 MeV Electron beams from a linear accelerator for a $10{\times}10\;cm$ field at 100cm of SSD. Adding a 1 mm sheet of acryl gradually from 1 mm to 15 mm acquires central axis depth dose beam profile and isodose curves in water phantom. As a result, for all energies, the practical range was reduced by approximately the same distance according to the acryl insert, e.g. a 1 mm thick acryl insert reduces the practical range by approximately 1 mm. For every mm thickness of acryl inserted, the beam energy was reduced to approximately 0.2 MeV. These effects were almost Independent of beam energy and field size. The use of Acrylic Electron Wedges produced a small increase(less than 3%) in the surface dose and a small increase(less than 1%) in X-ray contamination. For acryl inserts, thickness of 3 mm or greater, the penumbra width increased nearly linear for all energies and isodose curves near the beam edge were nearly parallel with the incident beam direction at the point of penumbra width($35\;mm{\sim}40\;mm$). We decide heel thickness and angle of the wedge at this point. These data provide the information necessary to design Acrylic Electron Wedge which can be used to improve dose uniformity at electron field junctions and it will be effectively applied to clinical practices.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.513-519
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• 2021

봉합 나사못을 이용한 견관절 수술 환자들의 예후를 확인하기 위하여 MRI(Magnetic Resonance Imaging)를 이용하여 추적검사를 시행한다. 봉합나사못을 삽입한 경우에는 임상적 관찰을 용이하게 하기 위하여 지방소거법을 이용한 영상촬영 기법이 이용되는데, 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법으로 CHESS(Chemical Shift Selective), STIR(Short Tau Inversion Recovery), Dixon 기법 등이 주로 이용되고 있다. 봉합나사못은 비자성 재료를 이용해서 제작되지만, 환부에 삽입되는 티타늄 재질의 금속물질은 비자성체임에도 불구하고 국소자장을 왜곡시켜 결과 영상의 기하학적인 왜곡은 물론 심각한 영상신호의 감소 현상을 발생시킨다. 봉합나사못을 삽입하여 환부를 관찰하는 경우에는 뼈 혹은 뼈 인접 부위의 영상을 획득하여야 하는데 뼈와 주변 조직의 임상적 관찰을 위해서는 뼈의 지방 신호를 억제할 필요가 있다. 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법은 금속 삽입물로 인한 자기장 불균일의 영향을 받는다. 본 연구에서는 3가지 지방억제 영상기법(CHESS, STIR, Dixon)을 이용하여 금속물질을 삽입한 환자로부터 영상을 획득하여 비교, 분석하였으며, 그 결과로 봉합나사못을 삽입한 환자의 병변 관찰 및 수술 후 예후를 관찰하기 위한 영상기법으로 STIR 영상기법이 가장 적합함을 알 수 있었다. 연구 결과에 따르면 금속 물질을 인체에 삽입한 환자의 경우, 지방 신호 억제가 필요한 MRI 검사에서는 STIR 기법을 이용하는 것이 임상적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있을 것이다.

• Journal of Magnetics
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• 제11권2호
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• pp.70-73
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• 2006

The magnetization angle and thickness dependence of magnetic anisotropy in the exchange-biased [Pd/Co]${\times}$5/FeMn multilayers with an out-of-plane anisotropy were investigated to determine the origin of perpendicular exchange biasing. As the Co thickness increased to 1.5 nm in the [Pd(0.8 nm)/Co(t)]${\times}$5/FeMn(120 nm) films, the hysteresis loops were converted from square loops at a thin Co (<0.4 nm) to complicated round ones at a thick Co. The irregularly asymmetric step (IAS) at the left top of the loop appeared in the loop of the 0.6-nm Co film due to an inhomogeneity in the exchange anisotropy. As the Pd thickness increased to 1.6 nm, the step disappeared, and the perpendicular magnetic anisotropy was maximized in the Co thickness between 0.6 and 0.9 nm. The conversion of the magnetization loop along the magnetization angle coincided with the equation $H_{(eff)}=H_o\;cos{\theta}$. The IAS of the 0.8-nm Pd film disappeared after thermal annealing up to $200^{\circ}C$ under an external magnetic field.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.229-240
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• 1999

본 논문에서는 유한차분법, 채널망 해석법 및 절리망 해석법 등 다양한 해석기법을 이용하여 개별 암석절리 및 절리암반에서의 지하수 유동과 주입재의 유동거동을 연구하였다. 유동거동은 두개의 상이한 관찰규모, 즉 변화하는 간극분포를 가진 실험실 규모의 거친 절리면과 3개의 절리군에 속한 단절된 절리들을 포함하고 있는 현장 규모의 절리암반에 대해 수행되었다. 단일절리에서의 유동해석결과 물과 주입재 모두 간극분포에 의존하는 채널흐름의 특성을 확인할 수 있었다. 유한차분법과 기존의 이론해에 의한 유량 계산결과를 비교 분석하였다. 절리암반의 경우 절리의 수와 굴착된 원형공동의 직경을 증가시키면서 공동내부로의 지하수 유입량을 분석하였다. 이 분석에는 절리망 해석법과 Goodman의 이론해를 사용하여 결과를 비교하였다. 또한 절리망 해석법의 경계효과, 절리망의 비균질성이 지하수 유동에 미치는 영향 등을 논의하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권5호
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• pp.14-22
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• 2011

본 연구는 버스정보시스템(BIS)의 운행데이터를 이용하여 신호교차로에서의 지체시간을 추정하기 위한 연구이다. 기존의 버스시스템에 첨단정보통신 기술을 접목한 BIS는 많은 지방자치단체에서 구축하여 운영 중에 있다. 그러나 기존에 구축된 BIS의 운영을 통해 실시간으로 수집되고 있는 운행데이터의 활용은 활발히 이루어지지 못하고 있다. 본 연구에서는 BIS 운행데이터를 이용하여 실시간으로 지체시간을 산정하여 도시교통관리, 교통정보를 제공에 활용하기 위한 기초적인 연구를 수행하고자 하였다. VISSIM 5.20을 활용하여 시뮬레이션 모형을 구축하였으며 버스정류장에서의 서비스 시간을 제외한 버스 통행시간과 일반차량 지체시간 간의 상관관계가 유의한 것으로 분석되어 거시적 통계모형인 회귀모형으로 구축하여 분석한 결과 직선회귀모형의 결정계수가 0.826으로 가장 높게 나타났다. 구축된 모형을 통계적으로 검증하기 위하여 현장조사 값과 모형추정 값으로 T-test를 실시한 결과 95% 신뢰수준에서 통계적으로 유의한 것으로 분석되었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제25권3호
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• pp.141-155
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• 2021

Purpose: To develop a 3D magnetic resonance fingerprinting (MRF) method for application in high resolution knee cartilage PD, T₁, T₂ mapping. Materials and Methods: A novel 3D acquisition trajectory with golden-angle rotating radial in k_xy direction and interleaved echo planar imaging (EPI) acquisition in the k_z direction was implemented in the MRF framework. A centric order was applied to the interleaved EPI acquisition to reduce Nyquist ghosting artifact due to field inhomogeneity. For the reconstruction, singular value decomposition (SVD) compression method was used to accelerate reconstruction time and conjugate gradient sensitivity-encoding (CG-SENSE) was performed to overcome low SNR of the high resolution data. Phantom experiments were performed to verify the proposed method. In vivo experiments were performed on 6 healthy volunteers and 2 early osteoarthritis (OA) patients. Results: In the phantom experiments, the T₁ and T₂ values of the proposed method were in good agreement with the spin-echo references. The results from the in vivo scans showed high quality proton density (PD), T₁, T₂ map with EPI echo train length (N_ETL = 4), acceleration factor in through plane (R_z = 5), and number of radial spokes (N_spk = 4). In patients, high T₂ values (50-60 ms) were seen in all transverse, sagittal, and coronal views and the damaged cartilage regions were in agreement with the hyper-intensity regions shown on conventional turbo spin-echo (TSE) images. Conclusion: The proposed 3D MRF method can acquire high resolution (0.5 mm³) quantitative maps in practical scan time (~ 7 min and 10 sec) with full coverage of the knee (FOV: 160 × 160 × 120 mm³).