• 제목/요약/키워드: Human Phantom

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Realization of High Impedance Surface Characteristics Using a Periodically Transformed Artificial Magnetic Conductor Structure and Reduction Technique of Specific Absorption Rate

  • Lee, Seungwoo;Rhee, Seung-Yeop;Kim, Pan-Yeol;Kim, Nam
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권2호
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    • pp.113-119
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    • 2013
  • We developed a transformed, symmetrical, mushroom-like surface without via holes in cells focused on a 2.4-GHz WLAN band. Each slot in the novel type structure plays a key role in modeling at the desired frequencies. The designed artificial magnetic conductor (AMC) has several advantages, including a small size, a wider bandwidth, a short reflecting distance to the antenna, and easy fabrication because there are no via holes. Overall dimensions of the AMC cell are 21 mm $(Width){\times}21mm$ $(Height){\times}2.6mm$ (Thickness), and the bandwidth is about three times wider (11.7%) compared to that of a conventional AMC (4.0%). For evaluating the performance of the proposed structure, a reflector, which periodically consists of the designed AMC cells, was developed. The antenna with the investigated AMC reflector not only works within a quarter of the wavelength because of the extremely high wave impedance generated by the AMC cells on the surface of the structure but also reduces the specific absorption rate (SAR). Electromagnetic field (EMF) exposure to a human phantom was analyzed by applying the designed reflector to the 2.4-GHz dipole antenna in a tablet PC. The calculated peak SAR averaged over 1 g was 0.125 W/kg when the input power was 1 W and the antenna was located at 20 cm from the human phantom. However, the SAR value was only 0.002 W/kg (i.e., 98.4% blocked) when the designed reflector was inserted in front of the antenna.

Numerical Implementation of Representative Mobile Phone Models for Epidemiological Studies

  • Lee, Ae-Kyoung;Yoon, Yonghyun;Lee, Sooyung;Lee, Byungje;Hong, Seon-Eui;Choi, Hyung-Do;Cardis, Elisabeth
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제16권2호
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    • pp.87-99
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    • 2016
  • This paper describes an implementation method and the results of numerical mobile phone models representing real phone models that have been released on the Korean market since 2002. The aim is to estimate the electromagnetic absorption in the human brain for case-control studies to investigate health risks related to mobile phone use. Specific absorption rate (SAR) compliance test reports about commercial phone models were collected and classified in terms of elements such as the external body shape, the antenna, and the frequency band. The design criteria of a numerical phone model representing each type of phone group are as follows. The outer dimensions of the phone body are equal to the average dimensions of all commercial models with the same shape. The distance and direction of the maximum SAR from the earpiece and the area above -3 dB of the maximum SAR are fitted to achieve the average obtained by measuring the SAR distributions of the corresponding commercial models in a flat phantom. Spatial peak 1-g SAR values in the cheek and tilt positions against the specific anthropomorphic mannequin phantom agree with average data on all of the same type of commercial models. Second criterion was applied to only a few types of models because not many commercial models were available. The results show that, with the exception of one model, the implemented numerical phone models meet criteria within 30%.

치료방사선 Portal Image를 위한 다이오드 방사선 센서의 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of A Diode Radiation Sensor for Portal Image of Therapy Radiation)

  • 이동훈;권장우;홍승홍
    • 센서학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.11-20
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    • 1996
  • 본 연구에서는 가속기에서 발생하는 치료방사선을 방사선원으로 사용하여 다이오드 치료방사선 검출센서의 특성을 조사하였다. 방사선량에 따른 선형성, 재현성, 오차율, 에너지의존성, 방사선조사후의 감도변화량, 다이오드의 숫자에 따른 출력값 측정 및 Portal 영상을 위한 가능성 검사를 위해서 핵계측기를 이용한 펄스 성형(成形)을 시도하였다. 제작된 시스템의 효율성을 검증하기 위하여 구성된 다이오드 센서로 조사야(照射野)별 심부량(深部量)를 백분율을 기존의 측정장치인 기체 전리함을 이용한 값과 상호 비교하여 보았다. 또한 다이오드의 선량측정회로를 다채널로 구성하여 A/D 변환후 컴퓨터 상에서 치료영역의 범위를 읽을 수 있었다. 모형인체(模型人體)를 치료대 위에 놓고 읽은 출력값과 모형인체(模型人體)없이 직접 읽은 출력값을 비교하여 Portal 영상을 위한 가능성을 제시하여 보았다.

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위장조영검사에서 수정체, 갑상선, 유방, 생식선에 대한 피폭선량 분석 (Analysis of Radiation Dose for Lens, Thyroid Gland, Breast, and Gonad on Upper Gastrointestinal Series)

  • 임병학;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.889-894
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    • 2019
  • 위장조영검사는 X선을 사용하는 검사로 검사 부위 외의 다른 장기의 피폭이 발생한다. 위장조영검사에서 갑상선, 수정체, 유방, 생식선 등 생물학적으로 방사선감수성이 상대적으로 높은 표적장기가 주변에 분포되어있기 때문에 방사선 피폭에 대한 방어를 하는 것이 중요하다. 장기별 측정 깊이의 선택이 가능한 전신 팬톰을 제작하고 안구, 갑상선, 유방, 생식선의 방사선 피폭선량을 측정하였다. 투시만 시행하였을 경우 수정체, 갑상선, 유방, 생식선의 평균 피폭선량의 감소는 62.2%로 나타났고, 투시와 Spot 촬영을 동시에 시행하였을 경우 수정체, 갑상선, 유방, 생식선의 평균 피폭선량의 감소는 59.0%로 나타났다. 따라서 위장조영검사 시 수정체, 갑상선, 유방, 생식선의 차폐가 이들의 피폭선량 감소에 효과가 있었다는 것을 확인할 수 있었다. 제작한 인체 팬톰은 인체에 위치한 장기에 해당하는 높이를 조절할 수 있기 때문에 심부선량 측정에 사용될 수 있을 것이다.

인체 흉부 모형 팬텀을 이용한 컴퓨터방사선영상에서 노출지수의 적용 사례 연구 (A Case Study of Application of Exposure Index in Computed Radiography by Using Human Chest Phantom)

  • 정회원;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제41권6호
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    • pp.533-538
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    • 2018
  • As the use of digital radiographic system has been expanded, there are some concerns an increase about in patient of radiation dose. Therefore, International Electro-technical Commission (IEC) has been proposed a standard foe exposure index (EI). In this study, the EI was measured on human chest model using computed radiography (CR). Radiation quality used RQA5 of IEC62494-1. After acquiring the chest anterior posterior image (Chest AP) by using the phantom, the EI was obtained by applying the system response. In this study, we have analyzed the images with the detector size (Full filed ROI) and the optimized image (Fit filed ROI). The EI increased proportionally with radiation dose increase. Due to the discrete increase in pixel value, the EI showed an exponential increase. The discrete increase in noise equivalent quanta (NEQ) resulted in a discrete increase in the EI. The EI of the two images used in this study increased with increasing NEQ but showed different increments. For the measurement of the EI, IEC standards must be followed. The EI should be used as an index to evaluate the image quality for quality control of X-ray image rather than as an indicator of exposure dose. When calculating the EI, the system response should be applied depending on whether or not the grid is used. The size of the field should be obtained by including only the necessary parts.

고막을 모방한 라텍스 샘플의 미세진동 측정을 위한 마이크로 바이브로 토모그라피 시스템 개발 (Micro Vibration Measurement in a Latex Sample Mimicking the Tympanic Membrane Using Micro Vibro Tomography)

  • 권재환;김필운;전만식;김지현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.23-27
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    • 2019
  • 본 논문에서는 비 침습적, 비 파괴적으로 샘플의 단층구조와 단층의 미세진동을 실시간으로 동시에 영상화하는 마이크로 바이브로 토모그라피(micro vibro tomography: MVT) 시스템 개발 및 미세진동 측정 방법을 제안한다. 제안한 방법은 광 간섭 단층촬영기술(optical coherence tomography: OCT)을 기반으로 하여, 샘플의 위상변이를 이용해 마이크로 단위의 움직임을 측정하는 알고리즘을 적용한 방법이다. 본 실험에서는 고막을 모방한 라텍스 샘플에 2~5 kHz 주파수의 음파를 인가시키고, 음파에 의한 샘플의 미세진동을 제안한 MVT 시스템을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 고막 모방 샘플의 단층구조와 미세진동을 동시에 영상화할 수 있었고, 표면부의 미세진동을 MVT 표면 진동 이미지로 프로젝팅하여 고막 모방 샘플의 전체적인 진동 형태를 관찰할 수 있었다.

유방암 환자의 Field-in-Field Technique 치료 시 호흡의 움직임에 따른 선량 평가 (Evaluation of the Dose According to the Movement of Breath During Field-in-Field Technique Treatment of Breast Cancer Patients)

  • 권경태
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제41권6호
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    • pp.561-566
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    • 2018
  • Field-in-Field Technique is applied to the radiation therapy of breast cancer patients, and it is possible to compensate the difference in breast thickness and deliver uniform dose in the breast. However, there are several fields in the treatment field that result in a more complex dose delivery than a single field dose delivery. If the patient's respiration is irregular during the delivery of the dose by several fields and the change of respiration occurs, the dose distribution in the breast changes. Therefore, based on the computed tomography images of breast cancer patients, a human model was created by using a 3D printer (Builder Extreme 1000) to describe the volume in the same manner. A computerized tomography (CT) of the human body model was performed and a treatment plan of 260 cGy / fx was established using a 6-MV field-in-field technique using a computerized treatment planning system (Eclipse 13.6, Varian, USA). The distribution of the dose in the breast according to the change of the respiration was measured using a moving phantom at 0.1 cm, 0.3 cm, 0.5 cm amplitude, using a MOSOXIDE Silicon Field Effect Transistor (MOSFET, Best Medical, Canada) Were measured and compared. The distribution of dose in the breast according to the change of respiration showed similar value within ${\pm}2%$ in the movement up to 0.3 cm compared to the treatment plan. In this experiment, we found that the dose distribution in the breast due to the change of respiration when the change of respiration was increased was not much different from the treatment plan.

Determination of counting efficiency considering the biodistribution of 131I activity in the whole-body counting measurement

  • MinSeok Park ;Jaeryong Yoo;Minho Kim ;Won Il Jang ;Sunhoo Park
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.295-303
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    • 2023
  • Whole-body counters are widely used to assess internal contamination after a nuclear accident. However, it is difficult to determine radioiodine activity due to limitations in conventional calibration phantoms. Inhaled or ingested radioiodine is heterogeneously distributed in the human body, necessitating time-dependent biodistribution for the assessment of the internal contamination caused by the radioiodine intake. This study aims at calculating counting efficiencies considering the biodistribution of 131I in whole-body counting measurement. Monte Carlo simulations with computational human phantoms were performed to calculate the whole-body counting efficiency for a realistic radioiodine distribution after its intake. The biodistributions of 131I for different age groups were computed based on biokinetic models and applied to age- and gender-specific computational phantoms to estimate counting efficiency. After calculating the whole-body counting efficiencies, the efficiency correction factors were derived as the ratio of the counting efficiencies obtained by considering a heterogeneous biodistribution of 131I over time to those obtained using the BOMAB phantom assuming a homogeneous distribution. Based on the correction factors, the internal contamination caused by 131I can be assessed using whole-body counters. These correction factors can minimize the influence of the biodistribution of 131I in whole-body counting measurement and improve the accuracy of internal dose assessment.

인체 모형을 이용한 다중 검출기 컴퓨터단층촬영기기의 다양한 자동노출제어 시스템에 대한 연구 (A Study on Various Automatic Exposure Control System in Multi-Detector Computed Tomography by Using Human Phantom)

  • 김영옥;성열훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.1714-1720
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    • 2012
  • 다중 검출기 컴퓨터단층촬영(multi-detector computed tomography; MDCT) 장비에서 이용되는 다양한 자동노출제어(automatic exposure control; AEC) 시스템에 대한 선량 감소 정도와 영상의 품질을 비교 평가하였다. 연구에 이용한 AEC 시스템은 General Electric(GE)사의 Auto-mA 3D, Philips사의 DoseRight, 그리고 Siemens사의 Care Dose 4D를 이용하였다. 모든 실험에서 X-선 노출 조건을 가능한 한 동일하게 하였다. 다양한 AEC 시스템에서 선량 감소 평가는 인체 모형을 이용하여 고정관류기법과 비교하여 평가하였다. 또한 영상 품질은 CT 계수(number)의 표준 편차를 이용하여 영상의 잡음을 측정하였다. 그 결과 AEC 시스템을 적용할 때 Auto-mA 3D는 35.3%, DoseRight는 58.2%, Care Dose 4D는 48.6%의 최대 선량감소가 있었으며, 영상품질에서는 Care Dose 4D의 강함/약함 (Strong/Weak)의 조합에서 유의한 차이가 없었다(P=0.269). 이런 다양한 AEC 시스템의 적용은 고품질의 영상을 유지하면서 선량을 감소하는데 매우 유용 할 것이라고 사료된다.

시뮬레이션된 성인 남성 인체모형 팬텀을 이용한 전산화단층촬영 에서의 노이즈 제거를 위한 Median Modified Wiener 필터 (Median Modified Wiener Filter for Noise Reduction in Computed Tomographic Image using Simulated Male Adult Human Phantom)

  • 주성욱;안병헌;강성현;이영진
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.21-28
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    • 2021
  • 전산화단층촬영장치 (computed tomography, CT)는 다른 방사선 촬영 장치와 비교하면 피폭이 많다는 문제점이 있다. 이러한 피폭을 감소하기 위하여 저선량 촬영을 하게 되면 영상에 잡음이 증가하게 된다. 이를 보완하기 위해 환자의 피폭선량은 감소시키면서 영상의 화질을 향상하는 다양한 잡음 제거 알고리즘이 개발되었으며, 그 중 우수한 시간 분해능을 가진 CT 장치에 효과적으로 적용할 수 있는 median modified Wiener filter (MMWF) 알고리즘이 제시되었다. 본 연구의 목적은 MMWF 알고리즘의 마스크 크기를 최적화하고, 기존의 알고리즘들에 대한 MMWF 알고리즘의 잡음 제거의 우수성을 보는 것이다. MATLAB 프로그램을 이용하여 획득한 Gaussian 잡음이 부가된 MASH 팬텀 복부 영상들로부터 각각의 마스크 크기가 설정된 MMWF 알고리즘을 적용한 후 root mean square error (RMSE), peak signal-to-noise ratio (PSNR), coefficient correlation (CC) 그리고 universal image quality index (UQI) 값을 비교하였다. 그 결과 5 × 5 마스크 크기에서 RMSE 값이 가장 낮고, PSNR, CC, UQI 값이 가장 높았다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 최적화된 마스크 크기로 Gaussian 필터, median 필터, Wiener 필터에 대한 MMWF의 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 비교하였으며 그 결과 MMWF 알고리즘에서 가장 개선된 RMSE, PSNR, CC, UQI 값을 얻을 수 있었다.