• 제목/요약/키워드: Human Phantom

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Reference dosimetry for inter-laboratory comparison on retrospective dosimetry techniques in realistic field irradiation experiment using 192Ir

  • Choi, Yoomi;Kim, Hyoungtaek;Kim, Min Chae;Yu, Hyungjoon;Lee, Hyunseok;Lee, Jeong Tae;Lee, Hanjin;Kim, Young-su;Kim, Han Sung;Lee, Jungil
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권7호
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    • pp.2599-2605
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    • 2022
  • The Korea Retrospective Dosimetry network (KREDOS) performed an inter-laboratory comparison to confirm the harmonization and reliability of the results of retrospective dosimetry using mobile phone. The mobile phones were exposed to 192Ir while attached to the human phantoms in the field experiment, and the exposure doses read by each laboratory were compared. This paper describes the reference dosimetry performed to present the reference values for inter-comparison and to obtain additional information about the dose distribution. Reference dosimetry included both measurement using LiF:Mg,Cu,Si and calculation via MCNP simulation to allow a comparison of doses obtained with the two different methodologies. When irradiating the phones, LiF elements were attached to the phones and phantoms and irradiated at the same time. The comparison results for the front of the phantoms were in good agreement, with an average relative difference of about 10%, while an average of about 16% relative difference occurred for the back and side of the phantom. The differences were attributed to the different characteristics of the physical and simulated phantoms, such as anatomical structure and constituent materials. Nevertheless, there was about 4% of under-estimation compared to measurements in the overall linear fitting, indicating the calculations were well matched to the measurements.

인공지능을 활용한 초음파영상진단장치에서 초음파 팬텀 영상을 이용한 정도관리의 정량적 평가방법 연구 (A Study on the Quantitative Evaluation Method of Quality Control using Ultrasound Phantom in Ultrasound Imaging System based on Artificial Intelligence)

  • 임연진;황호성;김동현;김호철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.390-398
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    • 2022
  • Ultrasound examination using ultrasound equipment is an ultrasound device that images human organs using sound waves and is used in various areas such as diagnosis, follow-up, and treatment of diseases. However, if the quality of ultrasound equipment is not guaranteed, the possibility of misdiagnosis increases, and the diagnosis rate decreases. Accordingly, The Korean Society of Radiology and Korea society of Ultrasound in Medicine presented guidelines for quality management of ultrasound equipment using ATS-539 phantom. The DenseNet201 classification algorithm shows 99.25% accuracy and 5.17% loss in the Dead Zone, 97.52% loss in Axial/Lateral Resolution, 96.98% accuracy and 20.64% loss in Sensitivity, 93.44% accuracy and 22.07% loss in the Gray scale and Dynamic Range. As a result, it is the best and is judged to be an algorithm that can be used for quantitative evaluation. Through this study, it can be seen that if quantitative evaluation using artificial intelligence is conducted in the qualitative evaluation item of ultrasonic equipment, the reliability of ultrasonic equipment can be increased with high accuracy.

인체 착용형 휴대 단말기에 대한 노출량 해석 연구 (Dosimetric Analysis for Human Exposure to Body-Mounted Wireless Devices)

  • 박민영;고채옥;김정란;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.207-212
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    • 2006
  • 현재 다양한 종류의 무선 단말기가 상용화 되어 있다. 그러나 연구의 대부분이 휴대폰에 의한 생체 영향에만 국한되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 두부 착용형과 손목 착용형 같은 인체 착용형 단말기에 대한 인체 영향을 분석하였다. 외국인 성인 모델과 한국인 성인 모델 그리고 외국인 청소년 모델을 대상으로 FDTD 기법을 적용하여 SAR을 계산하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 검증하기 위해 간단한 구조의 head-mounted display 장치에 대한 노출량을 SAM 팬텀을 이용하여 측정하였다. 노출량 평가 결과 인체 착용형 단말기 노출에 대해 어린이가 더 취약한 것으로 나타났으며 이러한 기기가 휴대폰에 비해 출력이 상대적으로 낮음에도 불구하고 인체에 영향을 미칠 수도 있는 것으로 평가되었다.

휴대폰 전자파와 인체의 상호 영향 및 뼈 유사 물질 합성 연구 (Electromagnetic Interactions between a Cellular Phone and the Human Body and Synthesis of a Bone-Equivalent Material)

  • 윤용섭;김인광;전중창;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.277-290
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    • 1999
  • 유한차분 시간영역 수치해석 기법을 사용하여 휴대폰과 인체 간의 전자파 결합 현상을 시율레이션하였고, 인체 두부의 모형을 제작하기 위한 생체 뼈 유사 물질의 합성에 관한 연구를 수행했다. 휴대폰 모형을 제작 하여 자유 공간에서 안테나 반사계수 및 복사 패턴을 측정하였다. 인체와 안테나 사이의 거리를 매개 변수로 하여 안테나의 입력 임피던스, 반사계수, 복사 패턴, 효율, 그리고 인체 두부의 전력 홉수량을 계산하였다. 인 체 근접 효과에 의하여 안테나 공진 주파수가 약 12 %까지 감소되었으며, 출력이 0.6W일 때, 두부와 안테나 사이의 거리가 30mm이상 떨어져 있을 경우, l-g 평균 최대 SAR가 ANSVIEEE 안전 기준인 1.6 W /kg 이 하로 계산되었다. 뼈 유사 물질의 합성에는 에폭시, 응고제, 그리고 흑연 분말을 기본 물질로 하고, 전도도를 제어하기 위해 소량의 전도성 에폭시를 첨가하였다. 850 MHz에서 비유전율이 18.04, 전도도가 0.347로서 생체 뼈의 특성에 매우 근접하는 시료가 합성되었음을 보였다.

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고주파 자계 온열요법 연구를 위한 젤리형의 고분자계 모의인체 (Development of Jelly-Type Simulating Polymer Based Human Tissue for Research on Hyperthermia by High Frequency Magnetic Field)

  • 김오영;최창영;마승재;임상명;서기택
    • 폴리머
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    • 제30권6호
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    • pp.572-575
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    • 2006
  • 사회적 관심이 되고 있는 전력선과 휴대폰의 전자파 영향에 의한 인체 유해성 문제에 대한 상대적 개념으로 암 치료에 있어서 보조요법의 일환으로 제시될 수 있는 전자파를 이용한 온열치료법 개발을 위한 기초연구로서 고분자계의 젤리팬텀을 제작하였다. 폴리에틸렌을 비롯한 다양한 구성비를 가지는 팬텀 재료의 조합을 통해 CDMA와 PCS 대역에 적용되는 인체 두뇌의 젤리팬텀을 제작한 후 전기적 특성을 분석하였다. 본 연구는 향후 제조된 젤리팬텀을 비롯한 각종 장기의 모의인체에 대한 전기적 특성 값을 분석한 다음, 자성유체를 젤리팬텀에 주입시킨 후 실제 온도상승을 온도감지 적외선 카메라로 촬영하여 확인, 젤리팬텀의 전자기적 특성 분석을 통한 암 치료에 있어서의 새로운 방법론을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

감마 나이프 방사선 수술시 필름 선량 측정에 의한 조직 불균일성에 대한 연구 (Evaluation of Tissue Inhomogeneity for Gamma-knife Radiosurgery Using Film Dosimetry)

  • 조흥래;손승창;서현숙
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.325-335
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    • 1998
  • 목적 : 감마 나이프에 사용되고 있는 코발트-60의 골에 의한 흡수 선량 감소는 -3.5$\%$이다. 그러나 모든 방사선 수술 치료 계획 시스템은 치료 부위를 단위밀도 (unit density)로 가정하여 계산을 시행하므로 조직 불균일성에 대한 고려를 하지않고 있다. 중두개와 (mid cranial fossa) 부위는 여러 두께의 골로 구성되어 있기 때문에 감마 나이프를 이용한 방사선 조사시 중두개와에 위치한 병변인 뇌하수체 종양 지점이나 청신경 초종 지점의 치료시 흡수되는 방사선량은 방사선 수술 계획 시스템에 의하여 계산한 값과 차이가 날 가능성이 있다. 이 연구는 이러한 중두개와에 위치한 병변의 치료시 골에 의한 흡수 선량의 감소에 대한 검증을 위하여 시행하였다. 대상 및 방법 : Alderson Rando phantom (이하 인체 모형 판톰-human phantom-이라 명명)의 두개골 부위에 4개의 핀에 의해 Leksell stereotactoc frame을 고정시키고 뇌단층 촬영을 시행하였다. 뇌 단층 촬영 상에 뇌하수체 종양과 청신경 초종(acoustic neurimona)에 해당되는 각각의 지점을 정한 후 먼저 뇌하수체 지점에 인체 모형 판톰의 모양에 맞게 자른 코닥 X-omat V 필름을 사이에 넣고 인체 모형 판톰을 잘 고정한 후에 14 mm 조준기 (collimator)를 부착하여 방사선을 조사하였다. 한 지점당 3회 반복 시행하였다. 18 mm 조준기를 이용하여 동일한 방법으로 3회 반복 시행하였다. 두 번째 지점인 청신경 초종 지점에 필름을 넣은 뒤 첫 번째와 동일한 방법으로 14 mm 조준기와 18 mm 조준기를 사용하여 각각 3회 반복 시행하였다. 동일한 실험 조건으로 균일한 밀도로 이루어진 16 cm 지름의 구형 폴리스티렌 판톰 내에 폴리스티렌 카세트에 맞는 필름을 삽입하여 14 mm, 18 mm 조준기 각각에 대하여 방사선 조사를 시행하였으며 이 과정을 3회 반복 시행하였다. 이후 필름들을 현상하여 VXR-12 필름 광학 측정기를 이용하여 등선량 곡선을 얻는다. 여기서 얻어진 등선량 곡선 (isodose curve)을 기초로 하여 off axis ratio 곡선을 얻었다. 결과 : 중두개와에 위치한 병소에 대하여 감마 나이프를 이용한 방사선 조사를 시행할 때 골에 의한 흡수 선량 감소는 뇌하수체 종양 지점이 청신경 초종 지점보다 많이 나타났으며 (0.2-3.0 mm vs. 0.1-1.3 mm) 조준기 크기에 따라 14 mm 조준기일 경우가 18 mm 조준기보다 더 많은 흡수 선량 감소 (0.4-3.0 mm vs. 0.2-2.2 mm)를 보였다. 결론 : 흡수 전량 감소가 실제 임상에서 치료 계획을 세우는데 있어서는 큰 영향을 미치지 않는 범위 내 (1 mm)에서 일어남으로 골에 의한 흡수 선량 감소를 고려하여 치료계획을 조정해야 할 필요는 없을 것으로 생각된다.

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3D 초음파 영상에서 방광 내 잔뇨량 추정을 위한 새로운 알고리즘 (A New Algorithm to Estimate Urine Volume from 3D Ultrasound Bladder Images)

  • 조태식;이수열;조민형
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.31-38
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    • 2016
  • For the patients with bladder dysfunction, measurement of urine volume inside the bladder is very critical to avoid bladder failure. In measuring urine volume inside a bladder, low-resolution 3D ultrasound images are widely used. However, urine volume estimation from 3D ultrasound images is prone to big errors and inconsistency because of low spatial resolution and low signal-to-noise ratio of ultrasound images. We developed a new robust volume estimation algorithm which is not computationally expensive. We tested the algorithm on a lab-built ultrasound bladder phantom and volunteers. The average error rate of the human bladder volume estimation was 5.9% which was better than the commercial machine.

Microwave Radiometry 원리를 이용한 생체 내부 온도 추정 (Subcutaneous Temperature Estimation By Microwave Radiometry)

  • 김경섭;이정환
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.357-364
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    • 2006
  • Microwave Radiometry is the spectral measurement of eleclromagnetic radiation at frequency bands in the microwave region. One particular application of Microwave Radiometry is for analyzing temperature difffrentials of inside of human body to detect and diagnose pathologic conditions in which the temperature differentials are related with the symptoms of certain diseases. To accomplish this aim, we propose a new calibration method for estimating subcutaneous temperature by Microwave Radiometer and we also suggest a tumor-imitator phantom structure for simulating heat diffusion propagated by tissues around tumors to evaluate the discernment of brighuless temperature difffrentials.

평면 경사자계 코일을 사용한 고분해능 NMR 생체 영상법에 관한 연구 (In Vivo High Resolution NMR Imaging by Using Surface Gradient Coil)

  • 이정한;오우진;조장희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1990년도 추계학술대회
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    • pp.48-51
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    • 1990
  • A new in vivo high resolution imaging method which is performed with a newly developed three channel surface gradient coil (SGC) is described. The surface gradient coil can produce more than an order of magnitude stronger gradient fields with good linearity within a limited imaging region. To increase the signal to noise ratio (SNR), we have developed an RF coil integrated surface gradient coil set. In this paper, the geometrical structures and characteristics of the proposed surface gradient coil are discussed and experimentally obtained high resolution images ($50\;{\mu}m$ to $100\;{\mu}m$) of a water filled phantom and a human volunteer's knee using the new surface RF coil integrated SGC set are presented for the demonstration of the in vivo high resolution imaging capability of the new imaging method.

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핵자기 공명 영상에서 새로운 유속 흐름제거 방법 (Novel Flow Suppression Technique in MRI)

  • 노용만;조장희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.92-97
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    • 1992
  • The pulsatile nature of blood flow makes artefacts in 2D Fourier transform image. Spatial presaturation is known to be effective in eliminating flow artefacts when the spin echo acquisition is employed. However. this method requires additional RF pulse and spoiling gradient for presaturation. In this paper a new flow saturation technique which does not require additional saturation-RF and gradient is proposed. The proposed technique is equivalent to the existing saturation technique but the elimination of the flow component is achieved by a pair of tailored $90^{\circ}-180^{\circ}$ RF pulses in tile spin echo sequence. By use of two tailored RF pulses with opposite phase polarity, a linear phase gradient is generated for those moving materials and consequently all the spins of moving materials become dephased thereby no signal is observable. Computer simulations and experimental results obtained using both a phantom and a human volunteer with a 2.0 T whole body system are also presented.

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