• 제목/요약/키워드: Dose-dependency

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6 MV 광자빔에 대한 MicroLion 액체이온함의 특성 연구 (A Study of Characteristics of MicroLion Liquid Ionization Chamber for 6 MV Photon Beam)

  • 최상현;허현도;김성훈;지영훈;김금배;김우철;김헌정;신동오;김찬형
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권4호
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    • pp.216-223
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    • 2011
  • 최근 PTW사에서는 물등가물질로 구성되어 있고, 측정체적(sensitive volume, $0.002cm^3$)이 매우 작은 MicroLion 액체이온함을 내놓았다. 본 연구의 목적은 외부방사선 치료용 광자빔에 대해 MicroLion 액체이온함의 선량선형성, 선량률의존성, 공간분해능, 그리고 출력인수와 같은 선량측정학적 특성을 조사하는 것이다. 이 결과를 Semiflex 이온함($0.125cm^3$), Pinpoint 이온함($0.015cm^3$), 다이오드 검출기($0.0025mm^3$)의 결과와 비교분석하여 소조사면 측정에 적절한지를 평가하고 자 하였다. Varian clinac 2300 C/D의 6 MV 광자빔에서 측정하였으며, MP3 물팬톰(PTW, Freiburg)을 이용하였다. 공간분해능은 반음영(penumbra)을 측정하여 평가하였으며, $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지 다양한 조사면에 대하여 측정하였다. 출력인수는 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $40{\times}40cm^2$에 대하여 측정하였다. 선량에 따른 MicroLion 액체이온함의 측정값은 선형적인 비례성을 보였다. 그러나 선량률은 100 MU/min와 600 MU/min에 의한 측정값의 차이가 최대 5%의 차이를 보였으며, 선량율이 커질수록 출력선량이 작아지는 결과를 보였다. 공간분해능의 경우 조사면 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지의 측방선량분포 비교에서 Semiflex 이온함을 제외한 다른 모든 검출기들의 경우 2% 이내에서 일치하였다. 출력선량은 $2{\times}2cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에서 Semiflex 검출기 대비 모든 검출기가 2% 이내에서 잘 일치하였다. 연구 결과 MicroLion 액체이온함은 물등가물질로 이루어져 있으며, 감응 면적이 매우 작기 때문에 소조사면에서 매우 유용할 것으로 사료된다.

골반 방사선 치료에서 산란이 kV-Conebeam CT 영상 기반의 선량계산에 미치는 영향에 대한 연구 (Study of Scatter Influence of kV-Conebeam CT Based Calculation for Pelvic Radiotherapy)

  • 윤경준;곽정원;조병철;김영석;이상욱;안승도;남상희
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권1호
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    • pp.37-45
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    • 2014
  • ConeBeam Computed Tomography (CBCT) 영상을 기반으로 한 선량계산에서는 Fanbeam Computed Tomography (FBCT)와 비교하여 산란에 의한 영향이 크고 그 양상이 다양하게 나타나 오차의 주요한 요인으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 골반 방사선 치료에서 산란이 CBCT 기반으로 한 선량계산에 미치는 영향을 평가하여 오차를 최소화 할 수 있는 조건에 대하여 연구하였다. 다양한 산란조건에서의 CBCT 영상 취득을 위하여 전자밀도 교정용 팬텀에 크기가 각기 다른 산란물질을 추가하여 "산란부족", "산란과다", 그리고 "산란충분"의 3가지 조건을 정하였다. 산란조건에서 취득된 CBCT 영상에서 팬텀 중심부와 주변부의 위치에 따른 CT number값의 차이와 분포를 분석하여 균질도를 평가하였으며 FBCT 영상 기반의 선량 분포를 기준으로 하여 다양한 산란조건에서의 전자밀도 교정관계를 적용하였을 때 팬텀 및 전립선암 환자 5명의 CBCT 영상에서 계산된 선량분포의 감마합격률 및 상대적 오차를 구하였다. 팬텀 CBCT 영상에 대한 CT number들의 히스토그램에서의 분포에서 물 등가 물질에 해당하는 피크의 폭(FWHM)은 산란부족(685 HU)이나 산란과다(264 HU)보다 산란충분(146 HU)의 조건에서 가장 작게 나타나 균질도가 제일 좋은 것으로 평가되었고 팬텀의 중심부와 주변부에서 동일 성분에 대한 CT number의 차이 역시 같은 결과를 나타내었다. 또한 팬텀의 CBCT 영상을 취득할 때와 동일한 산란조건에서의 교정조건을 적용한 경우 선량계산이 가장 정확하였으며 산란충분의 교정곡선 조건을 적용하였을 때 5명의 전립선암환자(평균 등가지름 27.2 cm)의 CBCT 영상 기반의 선량분포는 FBCT의 경우와 대비하여 1%/3 mm의 감마지표에서 감마합격률 98% 이상을 나타내었다. 이때 FBCT 선량에 대한 CBCT 선량오차는 처방선량 대비 2% 이하(평균 0.2%, -1.3%~1.6%)로 평가되었다. CBCT 골반 촬영을 할 때 일반적인 성인 골반의 원통 등가지름(ECD, Equivalent Cylindrical Diameter)의 산란조건에서 동일 성분에 대한 HU 값이 가장 균질하게 나타나 골반 촬영모드가 최적화되었음을 확인하였으며 일반적인 골반부위와 ECD가 유사한 산란조건, 즉 산란충분조건에서 취득된 전자밀도 교정관계를 적용하여 골반 CBCT 기반에서 선량을 계산하였을 때 최적의 선량 정확성을 확보할 수 있었다.

RW3 고체팬텀에서 고에너지 X-선에 대한 전리함 반응보정인자의 특성에 관한 연구 (Study on the Characteristics of Response Correction Factor of Ionization Chamber in RW3 Solid Phantom for High Energy X-rays)

  • 이정옥;정동혁;김부길
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.205-212
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    • 2009
  • 반응보정인자(h)는 고체팬텀에서 전리함의 반응을 물에서의 값으로 변환하기 위한 인자이다. RW3 고체 팬텀의 경우에 고에너지 X-선에 대한 반응보정인자는 선질과 깊이에 의존하는 것으로 알려져 있으나 조사면 크기와 SSD(Source to surface distance), 그리고 전리함 종류에 따른 의존성은 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 알려진 의존성을 고찰하고 알려지지 않은 인자들에 대한 의존성을 조사하였다. 본 측정에서는 파머형전리함(FC65G, IBA, Germany)과 소형전리함(CC13, IBA, Germany)이 사용되었으며 대상 선질은 6 MV와 15 MV X-선이었다. 측정 결과 반응보정인자는 6 MV의 경우에 깊이 5 cm와 10 cm에서 각각 h = 1.015, 1.021, 그리고 15 MV의 경우에 깊이 5와 10 cm에서 각각 h = 1.024, 1.029로 나타났다. 결론적으로 반응보정인자는 선질과 깊이에는 의존하였지만 조사면 크기와 SSD에 따른 변화는 적었다. 전리함에 있어서 대상의 두 전리함에 대해서는 차이가 없었으나 다른 종류의 전리함에 대해서 추가적 연구가 필요하다고 생각한다. 본 결과는 RW3에서 전리함을 이용한 측정시 측정값의 분석에 활용될 수 있다.

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수용성 키토산의 SD 랫드에 대한 4 주 반복 경구 투여 독성시험 (A 4-week Oral Toxicity Study of Water-soluble Chitosan in Sprague-Dawley Rats)

  • 장범수;임종환;윤효인
    • 대한수의학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.195-202
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    • 2003
  • Chitosan is known to have antibacterial, antitumorogenic, hypolipidemic and immunopotentiating activities, hence finding diverse uses as a component in varying functional foodstuffs. However, some investigators reported it caused mineral absoiption inhibition and excess coagulation. From the chemical viewpoint, conventional chitosans are high-molecule polymers lacking water solubility, which could be related with their possible toxicity. A newly developed low- molecule water soluble chitosan is thought to have low toxicity compared to conventional chitosans. But no investigation was carried out to evaluate its toxicity. In this study, a 28-day subacute oral toxicity study of the water-soluble chitosan was performed in Sprague-Dawley rats of both sexes. Each 36 male and female rats were orally administered with 500, 1,000 and 2,000 mg/kg/day for 28 consecutive days, respectively. Clinical parameters (growth rate, feed and water consumption, daily inspection, urine analysis) during the 28 days indicated the water-soluble chitosan did not induce any abnonnal changes. There were no abnormal findings due to the administration of the test substance in gross and microscopic findings. We had not found alteration in absolute and relative organ weight between the control and treated groups, with only exception in the liver but lacking dose-dependency. The results of hematology and serum biochemistry examination revealed that no treatment related changes were between control and all dose groups. In conclusion, it was suggested that subacute toxicity of the water-soluble chitosan was low and the no-observed adverse effect level was considered to be over 2,000 mg/kg in rats.

PC12 세포의 허혈모델에 있어 광두근 분획물의 항산화효과연구 (Protective Effect of Sophorae Subprostratae Radix and Each Fractions on PC12 cell Damage Induced by Hypoxia/Reperfusion)

  • 조진환;김연섭
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.1433-1440
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    • 2003
  • This research was performed to investigate protective effect of Sophorae subprostratae Radix and each fractions against ischemic damage using PC12 cells. To observe the protective effect of Sophorae subprostratae Radix on ischemia damage, vibility and changes in activities of Superoxide dismutase (SOD), Glutathione Peroxidase (GPx), Catalase and Production of Malondialdehyde (MDA) were observed after treating PC12 cells with Sophorae subprostratae Radix during ischemic insult. Groups were divided into five groups: no treated (Normal), hypoxia chamber for 48hrs followed by 6h at normoxic chamber (H/R), Sop horae subprostratae Radix total phase treated group with H/R (Total), Sophorae subprostratae Radix water phase treated group with H/R (Water), Sophorae subprostratae Radix BuOH phase treated group with H/R (BuOH), Sophorae subprostratae Radix alkaloid phase treated group with H/R (Alkaloid). The results showed that (1) in hypoxiajreperfusion model using PC12 cell, the Sophorae subprostratae Radix has the protective effect against ischemia in the dose of 0.2 ㎍/㎖, 2 ㎍/㎖ and 20 ㎍/㎖, (2) Sophorae subprostratae Radix increased the activities of glutathione peroxidase and catalase. (3) the activity of Superoxide Diamutase(SOD) increased by ischemic damage, which might represent the self protection. This study suggests that Sophorae subprostratae Radix has neuroprotective effect against neuronal damage following hypoxiajreperfusion cell culture model using PC12 cell and dose dependency effects. In conclusion, Sophorae subprostratae Radix has protective effects against ischemic oxidative damage at the early stage of ischemia.

Differential Expression of C4H and F5H Genes in Rice (Oryza sativa L.) after Gamma-irradiation

  • Park, Young-Mi;Chae, Hyo-Seok;Chung, Byung-Yeoup;Kim, Jae-Sung;Kim, Jin-Hong;Wi, Seung-Gon;An, Byung-Chull;Cho, Jae-Young
    • 환경생물
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    • 제24권2호
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    • pp.155-159
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    • 2006
  • To reveal effects of gamma-irradiation with various doses on the expressions of C4H and F5H genes, the transcription levels of OsC4HL and OsF5HL were investigated in leaves and stems of two rice cultivars, Ilpoombyeo and IR-29, after the irradiation with 5, 10, 50, or 100 Gy for 4 h. In overall pattern of 24 h after the irradiation, the transcription levels of the two genes increased with the increasing doses of radiation in the leaves of both cultivars, except that of OsC4HL in IR-29. However, in the stems, the transcription level of OsF5HL increased in Ilpoombyeo and decreased in IR-29 dose-dependently, while that of OsC4HL decreased in Ilpoombyeo with the increasing doses of radiation and remained constant in IR-29. When the expressions of OsC4HL and OsF5HL were investigated in a time-course after the irradiation with 100 Gy, they reached their highest levels in the leaves of both cultivars 5 hand 72 h after the irradiation, respectively. Therefore, we suggest that the expressions of OsC4HL and OsF5HL, which involved in the same phenylpropanoid pathway, are differentially regulated during the post-irradiation period, showing different cultivar and tissue specificity. Furthermore, the dose dependency of the gene expressions is also discussed immediately after the irradiation.

Screening of toxic potential of graphene family nanomaterials using in vitro and alternative in vivo toxicity testing systems

  • Chatterjee, Nivedita;Yang, Ji Su;Park, Kwangsik;Oh, Seung Min;Park, Jeonggue;Choi, Jinhee
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제30권
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    • pp.7.1-7.7
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    • 2015
  • Objectives The widely promising applications of graphene nanomaterials raise considerable concerns regarding their environmental and human health risk assessment. The aim of the current study was to evaluate the toxicity profiling of graphene family nanano-materials (GFNs) in alternative in vitro and in vivo toxicity testing models. Methods The GFNs used in this study are graphene nanoplatelets ([GNPs]-pristine, carboxylate [COOH] and amide [$NH_2$]) and graphene oxides (single layer [SLGO] and few layers [FLGO]). The human bronchial epithelial cells (Beas2B cells) as in vitro system and the nematode Caenorhabditis elegans as in vivo system were used to profile the toxicity response of GFNs. Cytotoxicity assays, colony formation assay for cellular toxicity and reproduction potentiality in C. elegans were used as end points to evaluate the GFNs' toxicity. Results In general, GNPs exhibited higher toxicity than GOs in Beas2B cells, and among the GNPs the order of toxicity was pristine > $NH_2$ > COOH. Although the order of toxicity of the GNPs was maintained in C. elegans reproductive toxicity, but GOs were found to be more toxic in the worms than GNPs. In both systems, SLGO exhibited profoundly greater dose dependency than FLGO. The possible reason of their differential toxicity lay in their distinctive physicochemical characteristics and agglomeration behavior in the exposure media. Conclusions The present study revealed that the toxicity of GFNs is dependent on the graphene nanomaterial's physical forms, surface functionalizations, number of layers, dose, time of exposure and obviously, on the alternative model systems used for toxicity assessment.

병원성 미생물에 대한 다빈도 51종 한약처방의 항균 활성 연구 (Antimicrobial Activities of 51 Herbal Formulae on Pathogenic Microorganisms)

  • 이나리;신현규;하혜경;최순용
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.257-267
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    • 2019
  • Objectives: The purpose of this study was to establish experimental evidence for the antimicrobial effects of 51 herbal formulae commonly used in traditional Korean medical institutions. Methods: The antimicrobial activities of herbal formulae were screened using the disc diffusion method against 10 pathogenic microorganisms (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Vibrio parahaemolyticus, Escherichia coli DH5α, E. coli O157, Salmonella enteritidis, Yersinia enterocolitica, Shigella flexneri, and Helicobacter pylori). Of the 51 herbal formulae, 13 herbal formulae with antimicrobial activity were selected and their dose-dependency were confirmed. Results: Nine herbal formulae, including Gyeji-tang, Dangguisu-san, Saengmaek-san, Samul-tang, Ssanghwa-tang, Socheongryong-tang, Yukmijihwang-tang, Jakyakgamcho-tang, and Paljung-san, presented antibacterial activity against B. cereus. The effects of Saengmaek-san and Paljung-san was sustained for 48 hr. On L. monocytogenes, Dangguisu-san and Hyangsapyeongwi-san showed antimicrobial activity, but only Hyangsapyeongwi-san maintained the activity for 48 hr. Thirteen herbal formulae such as Galgeun-tang, Gyeji-tang, Dangguisu-san, Mahwang-tang, Banhasasim-tang, Saengmaek-san, Socheongryong-tang, Yukmijihwang-tang, Jakyakgamcho-tang, Cheonwangbosim-dan, Palmijihwang-tang, Paljung-san, and Hwanglyeonhaedok-tang showed antimicrobial activity against V. parahaemolyticus, and the activity was maintained for 48 hr. The 51 herbal formulae did not show any antimicrobial activity against seven strains such as E. coli DH5α, E. coli O157, S. aureus, S. enteritidis, Y. enterocolitica, S. flexneri, and H. pylori. Conclusions: Nine, two, and thirteen herbal formulae showed antimicrobial activities against B. cereus, L. monocytogenes, and V. parahaemolyticus in a dose-dependent manner, respectively. The results of antimicrobial activity of 51 herbal formulae against 10 microorganisms might be used as the basis for new application of herbal formulae.

인터루킨-2의 제제설계를 위한 체내 동태학적 연구 (Pharmacokinetic Preformulation Study of rH IL-2)

  • 서민석;심창구;권종범;나도선;이선복;함경수;한문희
    • 약학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.238-243
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    • 1990
  • Pharmacokinetic characteristics of recombinant human interleukin-2 (rH IL-2) wre studied in the rat. First, different doses of rH IL-2 ranging from 6,400 to 1,600,000 U/kg were injected intravenously and the effect of dose size on the pharmacokinetics was examined. There was no dose dependency in the pharmacokinetics of rHIL-2 in the dose range of 6,400-40,000 U/kg. But at the dose of 1,600,000 U/kg, there was a severe hemolysis throughout the experiment and the pharmacokinetic parameters such as Vdss and CLt were significantly increased compared to those obtained from lower doses. It also showed that this drug is hardly distributed to the peripheral tissues and hardly eliminated from the body, since the valume of distribution (Vdss) and total body clearance (CLt) were 45-75 ml/kg and 1-2 ml/min/kg, respectively. The Vdss is close to the actual plasma volume and the CLt is less than glomerular filtration rate (GFR). Therefore it seemed that rH IL-2 is distributed only in the plasma pool and hardly filtered in the kidney due to its very large molecular weight. Second, rH IL-2 was administered to the rat via several routes such as hepatic portal vein (PV), intraperitoneal (IP), peroral (PO) and intranasal (IN) routes. The bioavailabilities (BA) of PV, IP, PO and IN routes were 96.8, 4.9, 0 and 0.1%, respectively. The addition of some nasal absorption enhancers such as taurocholate, taurodeoxycholate, glycocholate and glycodeoxycholate did not increase the BA of intranasaly administered rH IL-2. The result is contrast to the effect of these bile salts on the nasal absorption of ${\alpha}-inteferon$. Considering it together with the pharmacokinetic parameters, very large molecular weight of rH IL-2 seemed again to be the cause to very poor membrane permeability.

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방사선 치료 중 MOSFET 검출기를 이용한 체표면 선량측정법 (In Vivo Dosimetry with MOSFET Detector during Radiotherapy)

  • 김원택;기용간;권수일;임상욱;허현도;이석;권병현;김동원;조삼주
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권1호
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    • pp.17-23
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    • 2006
  • 생체내선량측정법(In vivo dosimetry)은 방사선치료 시 선량학적 오차 및 치료장비의 비정상적인 작동을 검출할 수 있는 환자 치료검증방법이다 본 연구에서는 생체내선량측정법 중 환자 체표면에 선량계를 부착하여 환자 치료와 동시에 치료 검증을 할 수 있는 체표면선량측정법을 연구하였다. 이를 위해 선량 재현성 및 방향성이 우수한 MOSFET 검출기를 이용하였다. 선량 검증의 유용성 평가를 위해 치료계획장비의 치료계획검증기능을 이용하여 선량측정지점의 전달선량을 획득하였으며, 이를 MOSFET 검출기의 측정 결과와 비교 분석하였다. 그 결과 MOSFET 검출기의 교정값 및 재현성은 제작사가 제시한 기준값에 대해 ${\pm}2%$ 이내에서 일치하였고, 각 환자에서의 체표면선량측정값은 치료계획에서 얻은 값과 ${\pm}5%$이내에서 일치함을 알 수 있었다. 기존의 전리함과 다이오드 검출기를 사용한 체표면선량측정법은 단순한 치료기법에만 한정하여 사용할 수 있었다. 그러나 본 연구에서 이용한 MOSFET 검출기는 복잡한 방사선치료기법(3 dimensional radiotherapy, intensity modulated radiotherapy)에서 치료계획상의 전달선량을 환자 체표면에서 직접적으로 측정할 수 있어 임상적용의 유용함을 알 수 있었다.

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