• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.98-107
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• 2001

팬텀 모델 제작을 위해 도전체로서 전도성 카본블랙을, 유전체로서 (Ba, Ca)$(Sn, Ti)O_3$ 와 $SrTiO_3$를 적용한 SBS 복합재료의 유전 특성과 형상 회복 특성을 조사하였다. 카본블랙만을 첨가한 복합재료는 카본블랙 함량이 증가함에 따라 복소유전율과 도전율이 증가하였으며, 주파수가 증가함에 따라 유전율이 감소하고 도전율은 증가하는 주파수 의존 특성을 보였다. 카본블랙과 유전체를 동시에 적용한 3상 복합재료는 동일한 카본블랙 함량에 대해서 유전체의 함량이 증가할수록 복소유전율과 도전율이 증가하는 특성을 나타냈으며, 카본블랙의 영향으로 주파수가 증가함에 따라 유전율이 감소하였고 도전율은 증가하였다. 유전체/SBS 복합재료의 유전성질과 도전체/SBS 복합재료의 주파수 의존도를 조절하여 현재 이동전화 사용 주파수 대역인 775 MHz~2 GHz 범위에서 인체의 뇌와 두개골 조직의 유전율, 도전율과 상응하는 비흡수율 측정용 팬텀 모델 재료를 제작할 수 있었다. 열기계적 반복시험에서는 충전재의 함량이 증가함에 따라 잔류변형량이 증가하였으나, 인체 조직을 모사한 SBS 복합재료는 우수한 형상 회복 성능을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.217-223
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• 2014

본 연구에서 Phantom에 고 밀도 물질이 삽입 된 CT 영상을 재구성 하여 방사선 치료 계획 시 선량 분포에 대한 평가를 하고자 하였다. Gammex 467 Tissue Characterization Phantom을 사용하여 인체 조직과 유사한 영상을 획득하였고 Titanium을 삽입하여 금속물로 인한 인공허상을 발생시켜 영상을 획득하였다. 획득한 영상은 Metal Artifact Reduction for Orthopedic Implants (O-MAR)를 이용하여 영상을 재구성 하였고 전산화 치료계획 시스템을 이용하여 체적을 분석 하고 선량 분포를 추출하였다. $MapCHECK^{TM}$을 이용하여 선형가속기의 광자선 선량 분포를 측정하여 계획한 선량 분포와 비교 분석 하였다. 비교 분석 결과 Titanium으로 인한 인공허상이 발생 되었을 때 O-MAR를 적용한 체적은 BR-12 Breast는 16.8 % 그리고 LV 1 Liver는 40.2 % 증가하였고 선량 분포는 O-MAR를 적용하기 전의 선량 분포 보다 1.4 에서 1.6 % 높게 나타났다. 결론적으로 금속물로 발생된 인공허상 O-MAR를 적용하여 가능한 제거하고 치료계획에 이용해야 오류를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권2호
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• pp.85-90
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• 2021

The purpose of this study is to consider usefulness of using AEC mode and importance of patient center location in L-spine lateral radiography by comparing dose and image quality according to the change of patient center location with using AEC mode or not. In this study, guide wire is attached to the human body phantom's lumbar spine and the lead ruler is attached to the bottom of the wall detector to find out center location in detector. ESD, mAs, and EI were selected as dose factors, and image quality was compared through SNR. With the lumbar spine located center of the detector, dose factors and image quality were compared according to using AEC mode or not. Afterwards, phantom moved 4 cm and 8 cm back and forth and compared dose factors and image quality. The exposure parameters were 85 kVp, 320 mA, x-ray field size 10×17 inch, and the distance between the center X-ray and the detector was fixed at 100 cm. The center X-ray was perpendicular to the fourth lumbar spine and the only bottom AEC chamber was used. All data were analyzed by independent t-test and ANOVA. As a result of this study, with AEC when the center is matched, ESD was 1.31±0.01 mGy, without AEC was 2.12±0.01 mGy. SNR was shown to be 22.81±1.83, and 23.44±1.87 respectively. When the phantom's center moves 4 cm, 8 cm forward, and 4 cm, 8 cm backward, ESD were 1.09±0.004 mGy, 0.32±0.003 mGy, 1.19±0.017 mGy, 1.11±0.006 mGy respectively, SNR were 18.29±0.60 dB, 11.11±0.22 dB, 18.98±0.80 dB, 17.71±0.82 dB. Using AEC in L-spine lateral radiography reduced ESD by 38%, EI by 35%, and mAs by 38%, without any difference in SNR(p<0.05). When the phantom's center moves 4 cm, 8 cm forward, and 4 cm, 8 cm backward, ESD was decreasing each 16%, 75%, 9%, 15%, EI was decreasing each 14%, 77%, 15%, 20%, mAs was decreasing each 15% 75% 9%, 15%. SNR was decreasing each 19%, 51%, 17%, 22%.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.401-408
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• 2021

양성자 치료는 방사선치료 중 하나로 브래그 피크로 알려진 물리적 특성을 활용한 방법이다. 양성자 치료계획 수립 시 주로 전산화단층촬영(CT)의 인체 횡단면 영상이 사용되고 있다. CT는 사용되는 관전압에 따라 HU가 변하게 되며 이는 구조물의 경계, 두께 변화로 이어진다. 본 연구는 Geant4를 이용하여 복합 물질로 구성된 두개골 팬텀에서 두께 변화에 따른 뇌 영역의 브래그 곡선의 변화를 살펴보았다. 먼저, 단일 물질로 구성된 팬텀에서 매질의 종류와 양성자의 입사에너지에 따른 브래그 곡선을 측정하여 Geant4 계산결과의 신뢰성을 확보하였다. 두개골 팬텀의 각 두께를 변동하였을 때 뇌 영역에서 발생하는 피크의 위치변화를 측정하였다. 연부조직의 두께를 변화하였을 때 피크의 위치 변화는 나타나지 않았으며, 피부의 두께를 변화하였을 때 피크의 변화는 적었으며, 주로 뼈의 두께를 변화할 때 피크의 위치 변화가 나타났다. 또한 뼈를 단독으로 변화하였을 때와 뼈를 다른 조직과 함께 변화하였을 때 피크의 위치 변화량은 동일하였다. 뼈의 정확한 두께 측정이 방사선치료계획의 선량-깊이 분포 예측에 주요 인자 중 하나임을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제27권4호
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• pp.385-393
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• 2005

This paper presents an application of digital signal processing to data acquired by the radio imaging method (RIM) that was adopted to measure moisture distribution inside the human body. RIM was originally developed for the mining industry; we are applying the method to a biomedical measurement because of its simplicity, economy, and safety. When a two-dimensional image was constructed from the measured data, the method provided insufficient resolution because the wavelength of the measurement medium, a weak electromagnetic wave in a VHF band, was longer than human tissues. We built and measured a phantom, a model simulating the human body, consisting of two water tanks representing large internal organs. A digital equalizer was applied to the measured values as a weight function, and images were reconstructed that corresponded to the original shape of the two water tanks. As a result, a two-dimensional image containing two individual peaks corresponding to the original two small water tanks was constructed. The result suggests the method was applicable to biomedical measurement by the assistance of digital signal processing. This technique may be applicable to home-based medical care and other situations in which safety, simplicity, and economy are important.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1116-1123
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• 2011

본 논문은 WBAN 시스템을 위한 인체에서의 전파의 전파 특성을 분석하였으며, WBAN에 활용되는 MICS 주파수와 ISM 주파수 대역에서 적용될 수 있는 인체 내의 경로 손실을 모델을 제안했다. 인체 조직은 복잡한 장기로 구성되어 있으며, 인체 내부에 프로브 삽입하여 측정하는데 어려움이 따른다. 따라서 실제 인체를 기반으로 한 수치 팬텀을 활용하여 전자파 수치 해석을 이용하여 모델링했다. 수치 해석으로는 시간 영역 유한 차분법에 기반을 둔 상용 소프트웨어인 렘콤사의 XFDTD 6.5를 이용하였고, 인체 전신 모델은 ETRI의 한국인 성인남성 표준 모델을 사용하였다. 제안된 채널 모델식은 WBAN 시스템의 개발에 많은 도움이 될 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.883-891
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• 2016

본 논문에서는 금속 케이스를 접지 방사체로 활용한 비대칭 다이폴 안테나를 제안하고, 이를 ISM 대역(2.4~2.48 GHz)에서 동작하는 펜타입 무선 프리젠터에 적용하였다. 제안한 비대칭 다이폴 안테나는 긴 원통 모양의 금속 케이스 상단에 수직모드 헬리컬 코일이 장착된 구조로, 접지면인 금속 케이스를 방사소자로 동작하게 하여 헬리컬 안테나의 좁은 대역폭과 낮은 이득을 증가시켰다. 또한, 특수 제작된 인체 팬텀을 사용하여 사람이 무선 프리젠터의 금속 케이스를 손으로 잡을 때 안테나의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 측정 결과, 제안한 안테나는 자유공간에서 반사손실 -10 dB를 기준으로 2.3~2.5 GHz까지 200 MHz의 대역폭을 가지며, 5 dBi의 최대이득을 나타내었다. 사람 손이 금속 케이스에 접촉한 경우에는 2.24~2.72 GHz까지 480 MHz의 대역폭이 측정되었고, 최대이득은 3 dB만큼 낮아진 2 dBi로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.106-112
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• 2013

본 논문에서는 전투원이 착용할 수 있는 무선기기에 의한 인체영향 분석을 위해 인체의 다양한 위치에 송신 안테나를 위치시키고, 각 위치별로 송신기에 의한 인체영향을 분석하였다. 다양한 송신 안테나의 위치에 대해 분석하였다. 송신 안테나의 위치에 대한 시나리오는 전장에서 전투원이 통신기기를 착용할 수 있는 위치를 고려하여 국방과학연구소와 협의 하에 도출하였으며, 인체 전신 모델은 한국전자통신연구원(ETRI: Electronics and Telecommunications Research Institute)의 한국인 성인 남성 표준 모델을 사용하여 송신 안테나의 위치에 따른 전자파 흡수율(SAR: Specific Absorption Rate)을 국내 및 국제비전리복사방호위원회(ICNIRP: International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection)의 인체 보호 기준과 비교하였다. 또한, 전장에서 전투원이 취할 수 있는 자세를 고려하여, 2가지 전형적인 자세에 대해서도 인체 노출량을 분석하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권2호
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• pp.161-170
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• 2009

목적 : 평행영상(Parallel imaging)기법의 개발로 긴 촬영시간 때문에 종종 사용되지 못하던 삼차원 영상기법이 최근 들어 환자 병을 진단하는데 새로이 사용되고 있다. 이 연구의 목적은 최근에 뇌 영상에서 개발되어 이용되고 있는 삼차원 자기공명영상을 사람의 뇌에서 짧은 시간 내에 얻을 수 있도록 2차원 평행영상 기법을 사용한 최적화 방법을 연구하는데 있다. 대상 및 방법 : 검사 장비는 3.0T 자기공명영상장치를 이용하였으며 8-채널 SENSE(sensitivity encoding) 머리 코일을 이용하였다. 팬텀 및 3명의 사람 머리에서 영상을 얻었다. 세 가지의 삼차원 영상법인 3D T1WI, 3D T2WI 및 3D FLAIR 영상 방법에 대하여 평행인자(SENSE factor)의 변화에 따른 팬텀 영상을 얻었다. 각각의 영상법에서 영상획득에 적당한 SENSE 인자를 찾기 위해 Phase encoding 방향과 Slice encoding 방향을 조합한 SENSE 인자를 변화시키면서 영상을 얻었다. 영상분석을 위하여 특정영역(ROI)를 설정한 후에 신호대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR), 감소분율(Percent Signal Reduction Rate, %R), 대조도(contrast-to-noise ratio, CNR)를 계산하였다. 결과 : 팬텀을 이용한 SENSE 인자 변화에 따른 SNR 및 %R 값의 변화 결과 3D T1WI 방법에서 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우 약 0.2%의 신호 감소가 나타났고 영상시간은 5분 이내였다. 3D T2WI 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 총 3인 경우에 약 1.0% 신호 감소가 나타났고 영상 시간은 약 5분 이내였다. 3D FLAIR 방법의 경우 SENSE 인자를 사용한 것들 중에서 SENSE 인자를 4를 사용한 경우에 약 0.2% 신호 감소가 나타났고 영상시간은 약 6분이었다. 사람을 대상으로 할 경우 3D T1W 및 3D T2W영상에서 SNR 및 CNR은 SENSE 인자를 3으로 한 경우에서 SENSE 인자를 4로 한 경우 보다 높게 나타났다. 3D FALIR 영상의 경우 CNR은 SENSE 4에서는 SENSE 3에 비하여 낮았다. 결론 : 본 연구에서는 3가지 3차원 영상법을 실제 임상적용이 가능한 시간 영역에서 SENSE 인자를 변화 시키면서 치적의 영상을 얻도록 하는 연구를 실시한 결과 SNR 감소를 최소화 하면서 영상획득 시간을 약 5분에서 6분 정도 소요되는 2차원 SENSE 인자를 찾았다. 이를 뇌 영상에 적용하였을 경우 SENSE 인자를 적용하지 않은 경우와 비교하면 신호 감소는 최소화 하면서 영상의 질은 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 3D T1W및 3D T2W는 SENSE 인자를 3으로 3D FLAIR인자는 SENSE 인자를 4로 하는 것이 환자를 대상으로 한 뇌 영상에 적합하다고 생각된다. 앞으로는 이들 영상법이 뇌 영상뿐만 아니라 다른 영역의 영상에 적용을 위한 최적화가 필요하다고 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.83-89
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• 2014

목 적 : 토모테라피(Tomotherapy)와 선형가속기(Linac)를 이용한 세기조절방사선치료(IMRT) 시 환자의 정확한 위치잡이를 위해 매일 시행되는 MVCT와 CBCT의 imaging dose를 비교 평가해보고자 한다. 대상 및 방법 : 인체 모형 팬텀(Anderson rando Phantom, USA)을 Head, Thorax, pelvis의 3부위로 분류하여 촬영 부위의 중심에 $0.5{\times}0.5cm2$. 크기로 자른 GafChromic EBT3 film을 팬텀의 표면의 상, 하, 좌, 우와 팬텀의 표면에서 2cm깊이의 상, 하, 좌, 우, 중심에 위치시킨 뒤 토모테라피(Hi Art)와 Novalis Tx의 OBI를 이용하여 surface dose와 inner dose를 각각 3회씩 반복 측정한다. 측정 된 film은 RIP version6.0을 이용하여 값을 산출한 뒤 일원분산분석법을 이용하여 선량의 평균값을 산출한다. 결 과 : 인체모형팬텀을 이용하여 MVCT와 CBCT를 시행한 결과 MVCT inner dose의 측정값은 head에서 $15.43cGy{\pm}6.05$, thorax에서 $16.62cGy{\pm}3.08$, pelvis에서 $16.81cGy{\pm}5.24$로 나타났으며, CBCT inner dose는 head에서 $13.28{\pm}3.68$, thorax에서 $13.66{\pm}4.04$, pelvis에서 $15.52{\pm}3.52$의 값을 나타냈다. Surface dose의 측정 값은 MVCT 시행 시 head에서 $11.64{\pm}4.05$, thorax에서 $12.16{\pm}4.38$, pelvis에서 $12.05{\pm}2.71$로 나타났으며, CBCT의 경우 head에서 $14.59{\pm}3.51$, thorax에서 $15.82{\pm}2.89$, pelvis에서 $17.48{\pm}2.80$을 나타내었다. 결 론 : Inner dose의 경우 kV energy를 사용하는 CBCT보다 MV energy를 사용하는 MVCT에서 head에서 1.16배, thorax에서 1.22배, pelvis에 서 1.08배 높게 나타났으며, Surface dose의 경우 MVCT보다는 CBCT의 head에서 1.25배, thorax에서 1.30배, pelvis에서 1.45배 높게 측정되었다. Imaging dose는 치료 선량에 비해 작은 양이지만 daily로 시행되는 만큼 정상조직에 일정부분 영향을 미칠 것으로 생각된다. 하지만 IMRT치료를 위해서는 영상유도를 통한 IGRT가 반드시 병행되어 치료계획과 실제치료간 오차를 최소화하여야 한다. 따라서 환자가 받는 imaging dose를 최소화하기 위해서는 치료계획 시 Imaging dose를 고려하여 치료계획을 수립하거나 MVCT 촬영 시 Scan 범위를 최소화하여 시행해야 될 것으로 사료된다.