• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.11 no.6
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• pp.437-442
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• 2017

Heavy ion therapy has a high cure rate for cancer cell. So many countries are introducing heavy ion therapy facility. When treating a cancer using heavy ion therapy, neutrons and gamma rays are generated and affect electronic equipment. A budget of about KRW 200 billion is needed to build a heavy ion therapy facility, and it takes more than five years to build it. Therefore it is important to observe the dose distribution in the treatment room using the monte carlo simulation before construction. In this study, we used the FLUKA of monte carlo simulation to investigate the dose distribution in the heavy ion treatment room.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.04a
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• pp.245-246
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• 2000

공기중의 오염 입자가 인체에 얼마나 많은 영향을 미치는가는 흡입된 입자 (inhaled particles) 중에서 얼마나 많은 양이 폐 (lung)에 침전되는가와 밀접한 관계가 있다. 또한 정상 및 비정상 (diseased) 폐에서, 흡입된 입자의 침전 위치와 침전양 (deposition site and dose)은 입자의 크기와 호흡 양식(breathing pattern)에 따라 큰 차이를 보이며, 이런 차이는 흡입오염입자 (inhaled pollutant particles)에 의한 건강 위험도 평가 (health risk assessment) 및 흡입용 약물 (inhaled drug aerosols)의 치료효과(therapeutic effects) 평가 등에 큰 영향을 미친다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.288-288
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• 2010

현대사회의 급속한 고령화로 암 환자의 수는 2002년 기준 약 10만 명에서 매년 7~10 %씩 증가되어 2012년에는 20만 명이 될 것으로 추정되어지고 있다. 수술, 방사선 치료, 약물요법 등이 주요 치료방법이며, 암 환자의 30-50 %가 전리 방사선치료를 받고 있다. 방사선치료는 19세기 말에 발견된 미지의 X-선이 희망의 방사선으로 변화하여 암의 진단 및 치료에 활용되고 있으며, 인간 삶의 질 향상에 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 기존의 X-선이나 감마선의 단점을 극복 할 수 있는 입자 빔을 1970년대 미국의 캘리포니아 대학 Berkely National Laboratory에서 처음으로 암 치료에 적용하였다. 현재는 일본과 독일에서 활발하게 활용되고 있으며 국내에서도 입자 치료시설을 구축 또는 개발계획 중에 있다. 방사선치료의 완치율을 높이기 위해서는 정확한 선량을 암세포에 전달해야 한다. 환자에 전달되는 입자빔을 실시간으로 측정하는 기술이 연구되어지고 있다. 지금까지는 빔의 특성을 측정하기 위해 간섭적인 방법을 사용하였으나, 투과형 검출기를 개발하여 실시간으로 치료와 빔 특성을 동시에 수행하는 기술개발연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 Multileaf Faraday Cup (MLPC) 검출기 설계구조와 데이터 측정방법에 관한 연구를 수행하고자 한다. 빔의 전송 방향으로 3개층의 $4{\times}4$ 배열의 구조로 48 channel의 전류값을 측정하여 입자빔의 분포를 실시간으로 관측하고, 측정된 전류는 ADC를 거쳐 치료계획에 의해 선택된 영역의 SOBP를 유지하도록 range modulation propeller를 조절하는 feed-back system을 갖춘 방사선치료빔 실시간 측정장치 개발에 관한 결과를 보고하고자 한다.

• Vacuum Magazine
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• v.2 no.1
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• pp.38-42
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• 2015

• Journal of The Korea Institute of Healthcare Architecture
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• v.26 no.4
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• pp.7-14
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• 2020

Purpose: The purpose of this study is to provide basic information for the establishment of a Heavy Ion Therapy center by analyzing the cases of Heavy Ion Therapy devices, introducing the equipment and space composition of Heavy Ion Therapy equipments. Methods: This study is carried out by study the Heavy Ion Therapy, by figure out status of the installation of treatment centers around the world and by analyze the composition of Heavy Ion Therapy equipments and spaces through case studies. Results: The results of this study, which investigated the treatment of Heavy Ion Therapy and analyzed the plans of the five Heavy Ion Therapy centers, are summarized as follows. 1) Heavy Ion equipment requires a significant floor area. Vertical as well, many cross-sectional areas need to be secured for the construction of a delivery system. The Heavy Ion Therapy device should be built as a shielded wall because of the radiation leaking. Therefore, it is necessary to consist of a independent treatment center. 2) The size of Heavy Ion devices is getting smaller. Linac can be put into syncrotron. and the size of syncrotron, delivery system, and rotating-gantry is getting smaller. 3) Japan is often installed for treatment, and control rooms are integrated, while Europe has secured research space and each control room is separated. Implications: People are not familiar with the Heavy Ion Therapy. And the effectiveness of the treatment is not well promoted yet. Hopefully, more attention will be paid to the research involved in the Heavy Ion Therapy.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.22 no.6
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• pp.13-25
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• 2019

건강한 미래, 건강 사회 구현과 함께 질병 진단, 치료, 예방에 대한 관심이 급증하고 있다. 이에 따라 적시적기에 질병을 치료하고 예방하기 위한 건강 검진용 바이오센서 수요가 증가하였고 이에 따라 바이오센서 시장은 전세계적으로 급격히 확장되고 있다. 혈액 샘플을 기반으로 한 검진 방법이 보편적이지만 최근에는 고감도 센서 개발에 따라 소변, 침, 눈물 등과 같은 체액으로도 검진이 가능한 환자 친화적 비침습 센싱 방법도 활발하게 연구되고 있다. 이러한 센서 시장 패러다임의 변화 및 급속한 발전은 마이크로, 나노 재료 제작과 분석 기술 발전으로 체액 내 존재하는 나노 크기의 바이오 마커(단백질, 유전자, 펩타이드, 사이토카인)를 검출하는 소형화된 고감도의 센서를 개발할 수 있게 되었고 그 결과 화학, 물리, 재료, 의약 등 다양한 학문 분야에서 다양한 형태의 센서가 활발히 보고되었다. 본 기고문에서는 바이오센서용 소재 중에서 나노입자에 집중하여 첨단 센서 구현을 위해 사용된 입자의 종류, 센서 내에서의 입자의 역할을 소개하고 나노입자의 광학적, 물리적 특성에 따른 타겟 물질 검출 방법 및 동향에 대해 논의하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.11 no.6
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• pp.429-435
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• 2017

In order to increase the therapeutic effect of radiation, there has been an increase in the use of conventional photon therapy. The intensive care unit should pay more attention to the radiation safety evaluation due to the higher energy and the larger facility compared to the existing Photon treatment. These radiation safety evaluations are mainly performed by using Monte Carlo simulation, and the first thing to be done is geometric modeling. The Heavy-ion treatment facility uses synchrotron as the accelerating device, which is difficult to precisely model geometrically and is mostly modeled briefly. This study investigated the effect of simplification and precise implementation of Dipole magnet among the components of synchrotron acceleration device on the radiation safety evaluation. The results show that the simplified geometric model is overestimated with the precisely implemented geometric model. Therefore, it is considered that the radiological safety evaluation results in more reliable results of the precise geometric modeling.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.28 no.4
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• pp.23-34
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• 2013

X-선 혹은 감마선 등 종래의 방서선 치료는 양성자 혹은 이온에 의한 치료방법의 등장함에 따라 퇴조할 것으로 보인다. 그 이유는, 양성자 등 전하를 띄는 입자치료기술이 치료 후 후유증이나 암의 재발을 현저히 억제시킬 수 있기 때문이다. 전하를 띄는 입자는 암 조직 전후의 정상 조직에 최소한의 피폭을 주나, X-선이나 감마선과 같은 광자들은 암 조직 전후의 정상세포가 암세포로 변화될 수 있는 정도의 피폭량을 주는 것으로 알려져 있다. 현재 임상 중인 양성자(혹은 극히 일부의 탄소이온 치료기)치료기는 1990년 미국의 로마린다(Loma Linda) 대학에서 최초로 건립된 방식인 사이클로트론 혹은 싱클로트론 가속기와 빔라인 및 겐트리(gantry)로 구성된다. 그 장치의 거대함만큼이나 가격과 유지비 등에서 일반 소형병원에서 운영하기에는 쉽지 않아 보인다. 이에 본고에서는 소형병원에서도 운영할 수 있는 저비용의 레이저 양성자(이온) 가속방식의 등장 배경과 향후 전망을 논하고자 한다.

• Journal of Life Science
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• v.31 no.9
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• pp.849-855
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• 2021

Recently, as nanotechnology has been introduced and used in various fields, the development of new drugs has been accelerating. Nanoparticles have maintained blood drug concentration for extended periods of time with a single administration of the drug. The drug can then be selectively released only at the pathological site, thereby reducing side effects to other non-pathological sites. In addition, nanoparticles can be modified for selective target sites delivery for other specific diseases, with polymers being widely used in the manufacture of these nanoparticles. Poly (D,L-lactic-co-glycolic acid ) (PLGA) is one of the most extensively developed biodegradable polymers. PLGA is widely used in drug delivery for a variety of applications. It has also been approved by the FDA as a drug delivery system and is widely applied in controlled release formulations, such as in gene therapy treatments. PLGA nanoparticles have been developed as delivery systems with high efficiency to specific cell types by using passive and active targeting methods. After the development of a drug delivery system using PLGA nanoparticles, the drug is selectively delivered to the target site, and the effective blood concentration for extended periods of time is optimized according to the disease. In this review paper, we focus on ways to improve cell-specific treatment outcomes by examining the development of astrocyte selective nanoparticles based on PLGA nanomaterials for gene therapy.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.315-315
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• 2010

양성자 빔을 이용하여 두경부 암 치료를 South Africa의 iTHEMBA에서 시행하고 있다. 200 MeV의 양성자 빔라인으로부터 진공에서 대기로 인출하여 노즐을 통과하여 종양세포에 조사된다. 치료계획에 적합하게 빔에너지와 모양을 변환하고, 빔을 모니터링하는 기계적 장치들이 노즐에 구성된다. 빔라인에는 이온챔버, Steering Magnet, Multi-wire 이온챔버, Range trimmer plates, lead scattering plate, Double-wedge energy degrader, Multi-layer Faraday cup, Range modulator, Range monitor, occluding ring, Shielding collimators, Quadrant and monitor ionization chamber, Treatment collimator, 그리고 Wellhofer dosimetry tank로 구성되어 있다. 총길이는 6.6m이며 노즐 끝에서 환자의 isocenter 까지는 30cm 정도 아래에 위치한다. 상기의 배치를 갖는 시스템의 양성자 scattering system의 성능을 MCNPX v2.5.0 Monte Carlo simulation을 실시하였다. 또한 정확한 선량을 실시간으로 측정하는 방법인 투과형 검출기를 개발하여 치료와 빔 특성을 동시에 수행하는 기술개발연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 Multileaf Faraday Cup (MLPC) 검출기 설계구조와 데이터 측정방법에 관한 연구를 수행하고자 한다. 빔의 전송 방향으로 3개층의 $4{\times}4$ 배열의 구조로 48 channel의 전류값을 측정하여 입자빔의 분포를 실시간으로 관측하고, 측정된 전류는 ADC를 거쳐 치료계획에 의해 선택된 영역의 SOBP를 유지하도록 range modulation propeller를 조절하는 feed-back system을 갖춘 방사선치료빔 실시간 측정장치 개발에 관한 결과를 보고하고자 한다.