• Radiation Oncology Journal
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• 제16권4호
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• pp.497-504
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• 1998

목적 : matrix ion chamber type의 EPID와 video camera based EPID를 이용한 portal image와 기존의 film을 이용한 port film의 영상의 질을 객관적으로 비교 평가하여 EPID의 유용성을 알아보고자 본 연구를 계획하였다. 대상 및 방법 : 1997년 4월부터 10월까지의 인하대 병원과 세브란스 병원에서 방사선 치료를 받은 골반강내 치료 환자 각 10명씩을 대상으로 환자 1명 당 5-10회의 port film과 EPID를 이용한 portal image를 동시에 얻어 비교하였다. 환자의 나이는 32세에서 79세이었고 2명의 AP영상을 제외하고는 모두 PA영상을 얻었다. 환자의 두께는 17cm에서 20cm으로 비교적 균일하였다. beam energy는 10MV X-ray를 사용하였고 dose rate은 100-300MU/min으로 2-10MU을 주어 영상을 얻었다. port film은 Kodak diagnostic film을 사용하였고 film을 넣는 cassette는 납을 전후에 부착한 것을 이용하였다. source to detector(film) distance는 140cm으로 하였다. 영상의 판독은 4명의 치료방사선과 의사에 의해서 시행되었으며 pelvic brim, sacrum, acetabulum, iliopectineal line, symphysis, ischium, obturator foramen, sacroiliac joint를 각각 very clear(1), clear(2), visible(3), not clear(4), not visible(5) 다섯 단계로 나누어 점수를 주었다. 결과 : video camera based EPID를 이용하여 얻은 영상을 비교하여 보았을 때 film을 이용한 port film과 enhancement를 시행하지 않은 portal image는 각 해부학적 구조에서는 차이를 보이지 않았다. 그러나 portal image를 window level로 영상의 변화를 주었을 때는 sacrum과 obturator는 영상의 판독에 도움이 되었다. 또한 portal image를 CLAHE로 enhance를 하였을 때는 모든 해부학적 구조물의 판독이 film보다 용이한 것으로 나타났다. matrix ion chamber type의 EPID를 이용하여 얻은 영상에서도 역시 port film과 영상의 변화를 주지 않은 portal image간에는 커다란 차이를 보이지 않았으나, portal image를 window level로 변화를 주었을 경우는 portal film에 비하여 영상의 질이 더욱 좋아지을 알 수 있었다. 결론 : 방사선 치료를 받는 환자 중에서 골반강의 영상에서는 EPID의 영상의 질은 기존의 port film과 비교하여 차이가 없었으며, window level로 영상에 변화를 주거나 enhance를 하였을 경우는 port film보다 더 나은 영상을 얻을 수 있어 기존의 port film을 대체 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.209-218
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• 2008

IMRT, 양성자 치료와 같이 방사선 치료 기술이 발전할수록 치료 시 환자의 위치를 확인하고 그 정확성을 평가하는 기술의 중요성이 강조되고 있다. 현재 국립암센터 양성자치료센터에 설치되어 있는 양성자 치료기의 단순 X-선 영상시스템을 이용하여 콘빔 CT (cone-beam CT) 3차원 영상을 획득, 영상유도 방사선 치료의 가능성을 확인하고자 하였다. 양성자 치료기에 설치되어있는 X-선 영상시스템(SDD: 2,108 mm, SOD: 1,511 mm, Varian a277 x-ray tube & Varian Paxscan 4030: a-Si＋DRZ screen)을 이용하여 양성자 갠트리를 $2^{\circ}$씩 회전시켜가면서 기하학적인 오차 측정을 위한 팬톰과 인체 팬톰 (Humanoid phantom, Rando, CA, USA)의 투사영상을 획득하였다. 현재 시스템적으로 연속적인 회전과 영상획득이 지원되지 않아서 영상획득 후 갠트리를 회전하는 방법으로 투사영상을 획득하였다. 기하학적 오차측정을 위한 팬텀과 두경부 팬텀에 대해서 $360^{\circ}$를 회전하며 180장의 투사영상($2,304{\times}3,200$, 14 bit with 127${\mu}m$ pixel pitch)을 관전압 85 kVp, 관전류 80 mA, 조사시간 0.5 s의 조건으로 촬영하였다. 콘빔 CT 영상재구성을 위해 Ram-Lak filter를 적용한 Feldkamp cone-beam 알고리즘을 사용하였으며, 획득한 180장의 투사영상을 사용하여 $0.4{\times}0.4{\times}0.4mm^3$의 voxel size를 가진 $512{\times}512{\times}512$ CT영상을 재구성하였다. 기하학적인 오차 측정방법을 통해 X-선 선원, 검출기와 갠트리의 기하학적 정보를 측정하였다. 측정된 결과에 의하면 검출기가 $0.25^{\circ}$ 회전된 오차를 보이는 것을 발견하였다. 기하학적 교정으로 재구성된 콘빔 CT 영상을 multi-planar view (axial, sagittal and coronal view) 및 3차원 영상으로 재구성하여 비교 평가 하였다. 현재 양성자치료기에 설치되어있는 단순 X-선 영상 시스템에서 기하학적 오차 측정을 위한 볼 팬텀을 이용하여 시스템의 오차를 측정하였다. 측정한 오차를 바탕으로 기하학적 교정을 통해서 두경부 및 복부 팬텀에 대한 3차원 영상인 콘빔 CT 영상들을 재구성하였다. 추후 연속적인 회전을 통한 영상획득이 가능하게 된다면, 보다 정확하고 신속한 영상재구성이 가능 하며 콘빔 CT가 영상유도 양성자 치료에 매우 유용할 것으로 사려된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권2호
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• pp.153-159
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• 2007

PACS의 도입에 발맞추어 시작된 digital 의료영상은 현재 방사선 진단 및 치료 영역에서 일반화되었으며 특히 진단영역에서는 눈부신 발전을 거듭하고 있다. 치료영역에서의 digital image 구현은 상대적으로 느린 성장과정을 거쳐 오늘에 이르고 있다. 본 논문은 이러한 analog에서 digital로 변화하는 흐름을 인식하여 정도관리(Quality Assurance) 업무 중 mechanical check 부분을 digital image base 업무로 대체하여 수행하고, 기존의 육면체 또는 사각형틀의 개념을 탈피한 구형(球形)의 Spherical mechanical check device(SMCD) 고안하여 그 실용성을 실험하였다. Source(target)에서 image detecter 간의 거리가 항상 일정하고, Spherical mechanical check device(SMCD)의 중심까지 거리가 일정하다면 어느 방향에서 SMCD를 exposure하더라도 그 크기는 항상 일정하게 영상으로 표현 될 것이다. 이를 위해 정확한 반구(半球)를 2개 정밀 제작하여 그것을 합쳤을 때 정원(正圓)의 구(球)가 되도록 하였다. 이를 이용하여 radiation field와 light field의 일치도, radiation field 크기의 정확도($(5{\times}5,\;10{\times}10,\;15{\times}15\;cm)$), Collimator field 크기의 정확도($5{\times}5,\;10{\times}10,\;15{\times}15\;cm$), Gantry rotation isocenter check, Collimator rotation isocenter check, Room laser accuracy check, Collimator rotation angle check와 Couch rotation angle check 등 기존의 mechanical check를 digital image를 이용하여 실행할 수 있었으며, 기존의 Flat 또는 정육면체 형태의 mechanical check device로는 쉽게 하기 힘든 non-coplanar field에 적용되는 Gantry와 Couch가 동시에 rotation되었을 때 그 isocenter의 일치도를 real time으로 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.111-118
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• 2019

흉부 디지털 단층영상합성장치는 기존 DR의 낮은 깊이 해상도, CT의 높은 피폭선량 문제를 해결할 수 있는 획기적인 영상장치로 대두되고 있다. 그러나 제한된 스캔 각도로 인해 프로젝션이 X 선 소스 동작 방향으로 흉부를 완전히 포함 할 수 없어 재구성 된 슬라이스의 위, 아래 방향 경계를 따라 강도의 불연속성이 발생하게 되는데 이러한 현상을 잘림 아티팩트 (Truncation artifact)라고 한다. 이 연구의 목적은 가중 정규화 접근법을 사용하여 잘림 아티팩트를 줄이고 리스템에서 개발한 프로토 타입 흉부 디지털 단층영상합성장치 시스템에 대한 이 접근법의 성능을 평가하는 것이다. 이 시스템의 source-to-image distance는 1100 mm 이고 X 선원의 회전 중심은 검출기 표면에서 100mm 위로 설정되었다. LUNGMAN 팬텀을 사용하여 ${\pm}20^{\circ}$의 투영 뷰를 $1^{\circ}$ 간격으로 41장을 얻은 후, filtered back projection 알고리즘으로 재구성했다. 정량적 평가를 위하여 시뮬레이션을 이용하여 기준영상을 재구성 후 peak signal to noise ratio와 structure similarity index 값을 평가하였으며 실제 실험 데이터를 이용하여 mean value of specific direction 값을 평가하였다. 시뮬레이션 결과로 아티팩트 보정 전 일반적인 filtered back projection 알고리즘으로 재구성 한 영상과 비교하여 peak signal to noise ratio값과 structure similarity index값 모두 각각 증가하였으며, 실제 실험 재구성 영상의 mean value of specific direction 결과는 아티팩트의 영향이 감소됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 가중 정규화 방법은 잘림 아티팩트를 줄임으로써 진단의 어려움을 발생시키는 가능성을 개선시킬 수 있는 방법으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제21권1호
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• pp.70-75
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• 2017

방사성 요오드 갑상선 섭취율 검사는 방사성 요오드를 투여하고 일정 시간 후 갑상선의 요오드 방사능치를 측정하여 전반적인 기능 상태를 알아보는 검사법이다. 검사에 영향을 미치는 인자는 매우 다양하다. 본 연구에서는 갑상선의 길이나 두께, 부피에 따른 기하학적 요인이 계수율에 주는 영향을 관찰하고자 한다. 액체상태의 $^{131}I\;185kBq$ ($5{\mu}Ci$)을 지름이 0.5, 1, 1.5, 3 cm 인 주사기에 넣고 길이를 1 cm 간격으로 생리식염수를 추가하여 증가시켰다. 선원을 장비로부터 25 cm 거리에서 횡축방향과 종축방향으로 위치하였을 때 각각의 계수율을 측정하였다. 횡축 방향으로 위치하였을 때, 선원의 길이가 변화하여도 대부분 유의한 차이를 보이지 않았다. 종축 방향으로 위치하였을 때, 곡선추정 회귀분석 결과 복합모형곡선과 높은 상관관계를 보였고($$R^2{\geq_-}0.941$$), 선원의 길이가 증가할수록 계수율은 감소하였다. 따라서 갑상선 섭취율 검사 시, 갑상선의 가로나 세로 방향의 차이에 따른 섭취율의 오차는 적을 것으로 예상되어 지며, 단순한 부피의 차이보다 갑상선의 두께 및 투여 전 선량측정 시의 비커에 따라서 오차가 생길 수 있다고 예상된다. 따라서 오차를 줄이기 위해서는 초음파 등의 영상을 참고하여 두께를 구해 섭취율 수치에 적용하거나, 결과에서 구한 복합방정식을 통해 오차를 예측, 갑상선과 섭취율 장비의 거리를 변화시킨다면 비교적 정확한 계수율을 구할 수 있을 거라 사료 된다.

• 센서학회지
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• 제24권2호
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• pp.113-118
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• 2015

Intravenous (IV) infusion set is one of the most common treatment methods applied to hospitalized patients. However, it is necessary to check the injection of IV solution in order to prevent patients from any possible medical injuries. In this paper, using the optical sensors to detect exhaustion of IV solution was proposed. The optical sensor is coplanar structure composed of LED and photodiode which is installed according to focal distance of the lens. These two elements detect exhaustion of IV solution at the desired point conveniently. Through the results of experiments using various wavelength of LED (R.G.B), the blue LED was selected to the optimum light source. The suggested optical sensor can detect exhaustion of IV solution by the differences in the amount of light which is caused by properties such as total reflection, refractive index and scattering. From the implementation, the detector is applicable to both containers of IV solution, glass bottle and plastic pack. And also the result shows apparent differences according to existence of IV solution even if the IV solution color and illumination were changed.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1797-1802
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• 2005

In this study, we were developed an accuracy of the proposed two dimensional statical inclinometer what used a position sensitive detector(PSD) by an error analysis. The inclinometer consists of a laser source, a mass, an optic-fiber, and a PSD. The gravity direction on a base platform of the inclinometer is changed by an unknown inclination angle. And a laser spot is moved from the origin to another position of a PSD following a variation of an optical path by the gravity. These processes enable the inclinometer to estimate the inclination angle from distance information of the moving spot. A design methodology on the basis of a sensitivity analysis was applied to improve the measurement performance such as a full measuring range and a resolution. But it still has error factors, so we analyze the uncertainty of the inclinometer to evaluate the systematic errors from alignments, assembly error and so on. The experimental performance evaluation about the design objectives as a measuring range and a resolution was performed. And the validity and the feasibility of the design process were certified by an experimental process. Systematic errors eliminated to improve the accuracy of the inclinometer by the corrected measuring model from the calibration process between the inclination angle and the PSD position instead of the nominal measuring model. The ANOVA(analysis of variance) confirmed the effect of eliminating the systematic errors in the inclinometer. From these methodologies, the proposed inclinometer was able to measure with a high resolution(35.14sec) and a wide range(from $-15^{\circ}\;to\;15^{\circ}$

• 한국농공학회논문집
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• 제61권6호
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• pp.21-30
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• 2019

Livestock odor is comprised of mixed type of odorous compounds. Among these, ammonia ($NH_3$) and hydrogen sulfide ($H_2S$) are the two known major odor causing substances. Because high odor concentration reduces productivity of livestock and causes damage to the surrounding communities, quantitative analysis is needed to manage the odor inside and outside the livestock facilities. It is also necessary to evaluate odor dispersion according to the distance between the receptors taking into account the influence of odor source and weather condition. Therefore, in this study, we tried to evaluate the internal environment and odor dispersion from experimental pig house considering weather conditions. An experimental farm was specifically selected to eliminate the interference of odors generated by adjacent farms. $NH_3$ and complex odor were quantitatively analyzed using a gas detector and air dilution sensory method. The concentration of $NH_3$ and complex odor in pig house showed a distinct concentration difference according to the cleaning and ventilation conditions. $NH_3$ concentration and complex odor was lower than emission standard in the pig house and at the site boundary. The average $NH_3$ concentration (P1~P3) and the $NH_3$ concentration at the site boundary (S1) were strongly correlated with R=0.77. While the correlation for complex odor inside and at the site boundary had R=0.52. The correlation coefficient between $NH_3$ and the complex odor was 0.80.

• 한국광학회지
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• 제24권1호
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• pp.23-28
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• 2013

송광광학계의 광원으로 사용되는 광섬유 레이저의 개구수, NA가 0.13~0.22의 범위에 있으면, 이 NA에 관계없이 1 km 전방에서 빔직경이 4.8 m 또는 6.8 m이 되도록 줌렌즈형 광속확대기를 적용한 송광광학계를 설계하였으며, 표적에서의 foot prints를 통하여 빔직경을 확인하였다. $16{\times}16$($100{\mu}m{\times}100{\mu}m$) 픽셀 검출기를 사용하는 수광광학계를 설계하였으며, 검출면의 픽셀 위치에 따른 spot diameter는 모두 $55{\mu}m$ 이하가 됨을 확인하였다. 스캔을 고려하여 송광광학계를 수광부 대물렌즈에 내접하도록 구성하였으며, 이때 송광부에 의하여 가려진 부분은 11%가 되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권1호
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• pp.53-60
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• 2012

The aim of this study was to explore the spatial and energy resolutions of a PET scanner that we have recently developed. The scanner, which consists of six detector modules with 1-layer LGSO crystals, has a hexagonal configuration with a faceto- face distance of 86.4 mm between two opposite PET modules; such properties facilitate the imaging of small animals. A $^{22}Na$ point source was employed to estimate horizontal and vertical spatial resolutions. To assess the energy resolution, a uniform $^{18}F$ cylindrical phantom was scanned. A software-based spectrum analysis of list-mode data was used to assign a local energy window centered on the photopeak position for every single crystal. For the image reconstruction, an ML-EM algorithm was used. The spatial resolutions at the center of the scanner were 0.99 mm in the horizontal direction and 1.13 mm in the vertical direction. The energy resolution averaged over each PMT ranged from 13.3%-14.3%, which gave an average value of 13.8%. These results show that this simple system is promising for small animal imaging with excellent spatial and energy resolutions.