• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.1159-1166
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• 2009

최근의 방사선치료용 선형가속기에 부착된 진단용 kV 에너지 영역의 X선 선원과 아모퍼스 실리콘(a-Si)의 검출기로 구성된 온보드영상장치(OBI)를 이용하여 콘빔 전산화단층촬영 영상(CBCT)획득이 가능하다. CBCT영상을 이용하여 치료계획을 세우게 되면 치료실에서 CT영상 촬영이 가능해짐으로써 고식적 치료 환자들의 부담이 많이 감소 될 수 있고 더 나아가 선량을 재계산하여 치료과정 중 치료계획 재수립도 가능하다. 본 연구에서는 CBCT를 이용한 치료계획과 기존의 모의치료용 CT를 이용한 치료계획을 비교 연구 함으로서 CBCT영상만으로 광자선 선량계산이 정확한지를 평가하고 임상에서 고식적방사선치료를 목적으로 하는 환자들을 대상으로 온라인 방사선치료계획의 가능성을 연구하였다. 선량계산에 필요한 CT수와 밀도간의 상호관계 확인을 위하여 Catphan 600 팬텀을 이용하여 교정곡선을 산출하였고 팬텀과 환자들의 모의치료용 CT영상과 CBCT영상을 획득하여 치료계획 및 선량계산 된 결과를 비교하였다. CBCT 영상을 이용한 치료계획에서의 MU차이는 중심점에 100cGy 처방하였을 때 Phantom에서의 경우 3~4MU로 약 2.7%, 환자에서의 경우 1~3MU로 약 2.5% 이하로 차이가 났다. 팬텀과 환자에서의 Monitor unit(MU)차이는 2.7%, 2.5% 이내였으나, CBCT영상의 경우 검출기의 크기의 제약 및 환자의 불수의적인 움직임에 의하여 전자밀도가 큰 물질에서 산란선과 artifact의 발생이 크게 증가한다. 따라서 뇌 및 폐 영역의 치료계획시 선량의 오차가 더 커질 수 있어 이에 대한 주의가 요구된다. 치료시작 전 CBCT 영상을 획득하여 환자의 자세와 내부 장기의 위치를 보정하고 선량을 재계산하여 치료 계획을 재수립하는 적응방사선치료(ART)를 시행하기 위해서는 산란선과 움직임에 의한 artifact의 감소방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국자기학회지
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• 제26권5호
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• pp.173-178
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• 2016

두경부와 전립선 암 환자에서 CT조영제가 방사선치료계획에 미치는 영향을 확인하고 선량계산 정확성 향상을 위하여 본 연구를 실시하였다. 30명의 환자에 대하여 Pinnacle 8.0 시스템을 이용하여 조영제에 의한 조직의 전자밀도 변화를 측정하였으며 각각의 방사선치료계획을 통한 선량계산을 실시하였다. Pinnacle과 Tomotherapy planning 시스템을 이용하여 각각의 전자밀도와 3D 입체조형방사선치료(3D CRT)와 세기변조방사선치료(IMRT)계획을 수립하였다. 조영제에 의한 전자밀도의 변화는 4%이하로 두경부: 표적용적 2.1%, 이하선 1.9%, 하악선 3.6%, 혀 0.9%, 척수 0.3%, 식도 2.6%, 하악골 0.1%, 전립선: 표적용적 0.7%, 림프절 1.1%, 방광 1.2%, 직장 1.5%, 소장 1.2%, 대장 0.6%, penile bulb 0.8%, 대퇴골두 -0.2%로 나타났다. 선량계산의 차이는 2.5% 이하의 선량 증가가 발생하였다(3D CRT: 두경부 0.69~2.51%, 전립선 0.04~1.14%, IMRT: 두경부 0.58~1.31%, 전립선 0.36~1.04%). 이러한 오차는 임상에서 허용 가능한 오차 이내이지만 영상융합(조영증강 영상과 조영증강 하지않은 영상)이나 ROI import 기능을 활용하여 조영 증강하지 않은 영상에서 선량계산을 실시한다면 1~3%의 방사선치료계획 선량 오차를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권11호
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• pp.6721-6726
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• 2013

Background: Changes in DNA methylation patterns are believed to be early events in hepatocarcinogenesis. A better understanding of methylation states and how they correlate with disease progression will aid in finding potential strategies for early detection of HCC. The aim of our study was to analyze the methylation frequency of tumor suppressor genes, P14, P15, and P73, and a mismatch repair gene (O6MGMT) in HCV related chronic liver disease and HCC to identify candidate epigenetic biomarkers for HCC prediction. Materials and Methods: 516 Egyptian patients with HCV-related liver disease were recruited from Kasr Alaini multidisciplinary HCC clinic from April 2010 to January 2012. Subjects were divided into 4 different clinically defined groups - HCC group (n=208), liver cirrhosis group (n=108), chronic hepatitis C group (n=100), and control group (n=100) - to analyze the methylation status of the target genes in patient plasma using EpiTect Methyl qPCR Array technology. Methylation was considered to be hypermethylated if >10% and/or intermediately methylated if >60%. Results: In our series, a significant difference in the hypermethylation status of all studied genes was noted within the different stages of chronic liver disease and ultimately HCC. Hypermethylation of the P14 gene was detected in 100/208 (48.1%), 52/108 (48.1%), 16/100 (16%) and 8/100 (8%) among HCC, liver cirrhosis, chronic hepatitis and control groups, respectively, with a statistically significant difference between the studied groups (p-value 0.008). We also detected P15 hypermethylation in 92/208 (44.2%), 36/108 (33.3%), 20/100 (20%) and 4/100 (4%), respectively (p-value 0.006). In addition, hypermethylation of P73 was detected in 136/208 (65.4%), 72/108 (66.7%), 32/100 (32%) and 4/100 (4%) (p-value <0.001). Also, we detected O6MGMT hypermethylation in 84/208 (40.4%), 60/108 (55.3%), 20/100 (20%) and 4/100 (4%), respectively (p value <0.001. Conclusions: The epigenetic changes observed in this study indicate that HCC tumors exhibit specific DNA methylation signatures with potential clinical applications in diagnosis and prognosis. In addition, methylation frequency could be used to monitor whether a patient with chronic hepatitis C is likely to progress to liver cirrhosis or even HCC. We can conclude that methylation processes are not just early events in hepatocarcinogenesis but accumulate with progression to cancer.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.42-51
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• 2015

양성자 치료 시 양성자 빔을 사용하여 정밀한 치료를 수행하고 환자의 안전을 제고하기 위해서는 인체 내 양성자 빔의 선량 분포를 확인하는 것이 중요하다. 이를 위해 본 연구팀은 이전 연구에서 1차원 배열형 검출기를 종형으로 배치하여 빔 진행방향으로 이동시켜가면서 2차원적인 즉발감마선 분포를 측정하여 양성자 선량 분포와 유사한 분포를 갖는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 이를 바탕으로 즉발감마선 이차원분포를 실시간으로 측정하기 위해 이차원 평행다공형 집속 장치, 이차원 배열의 NaI(Tl) 섬광체와 MA-PMT로 이루어진 즉발감마선 이차원분포 측정 장치를 개발하였다. 개발한 즉 발감마선 이차원분포 측정 장치의 성능을 평가한 결과 $^{22}Na$ 감마선원의 에너지 분해능은 $10.9%{\pm}0.23p%$ (0.511 MeV)와 $6.4%{\pm}0.24p%$ (1.275 MeV)로 평가되었으며, $^{137}Cs$은 $9.8%{\pm}0.18p%$ (0.662 MeV)로 평가되었다. 고에너지 Am-Be 선원의 double escape 피크인 3.416 MeV의 에너지 분해능은 $11.4%{\pm}3.6p%$로 평가되었다. 본 측정 장치를 이용하여 45 MeV 양성자 빔을 PMMA에 조사하여 발생한 즉발감마선 이차원분포를 측정한 결과 0.5 nA의 세기의 양성자 빔에서 $9{\times}10^9$ 양성자 조사 시 양성자 선량 분포와 유사한 즉발감마선 이차원분포를 측정할 수 있음을 확인하였다. 추가로 측정한 즉발감마선 이차원분포의 프로파일 분포를 이용하여 양성자 빔의 비정을 평가해 본 결과 $17.0{\pm}0.4mm$로 평가되었고, 실제 비정인 17.4 mm과 굉장히 밀접한 관련이 있음을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제64권5호
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• pp.362-368
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• 2008

연구배경: LKB1 (STK11)유전자는 Peutz-Jeghers syndrome에서 생식세포 돌연변이가 있으면 소화기와 폐를 포함한 타 장기의 암 발생 위험도가 증가한다고 알려져 있으며, 또한 종양 억제 기능이 있다고도 알려지고 있다. 하지만 현재까지 폐암에서 LKB1 유전자의 생물학적 기능이 명확하게 밝혀져 있지 않아, 저자들은 폐암조직에서 LKB1 단백질 발현소실과 임상양상 및 조직병리와의 연관관계를 알아보고자 하였다. 방법: 1998년 3월부터 2006년 3월까지 본원에 내원하여 원발성 폐암으로 진단받고 근치적 절제술을 시행 받은 77명의 환자를 대상으로 하였다. 파라핀에 포매된 조직을 택하여 면역조직화학염색법으로 LKB1 단백질 발현을 확인하였고, 정상 기관지 상피세포 세포질에서의 단백질 발현과 비슷한 정도의 발색을 갖는 종양세포가 전체 종양에서 30% 이상인 경우를 양성으로 판정하였다. 결과: LKB1 발현 양성은 40% (31/77)였고, 남성, 흡연, 편평상피암인 경우에 LKB1 발현 음성률이 통계적으로 유의하게 높았다. 종양위치가 중앙부위일수록 LKB1 발현 음성률이 증가하는 경향이 있으며, 종양 위치가 말초 부위인 경우 흡연력이 있는 군에서 LKB1 발현 음성률이 통계적으로 유의하게 높았다. TNM 병기가 진행할수록 LKB1 발현 음성률이 증가하는 경향이 있었으며, T2 병기 이상, N 병기가 진행할수록 LKB1 발현 음성률이 높아지는 경향이 있었으나, 통계적 유의성은 보이지 않았다. 결론: 원발성 폐암환자에서 LKB1 발현소실은 성별, 흡연력, 조직병리 형태와 의미있는 상관관계를 보였으나, 예후인자로서의 의의는 찾지 못했다. 하지만 환자의 숫자가 적어 추후의 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제37권3호
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• pp.207-216
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• 2010

목 적: Small interfering RNA (siRNA)를 이용하여 homeobox (HOXA) 10 유전자의 발현이 억제된 일차배양 자궁내막 세포를 이용하여 자궁내막 탈락막화 (decidualization)에 HOXA유전자를 포함한 세포 내 신호전달기전을 분석하고자 하였다. 연구방법: 본원 산부인과에서 자궁내막 질환 이외의 이유로 전자궁 적출술을 받은 환자의 자궁내막 조직을 채취한다. $37^{\circ}C$에서 20분간 Trypsin-EDTA를 처리하여 단일세포로 분리한 후 10% fetal bovine serum이 첨가된 DMEM/F12 배지를 이용하여 24시간 동안 $37^{\circ}C$ 5% $CO_2$ 배양기 안에서 배양한다. 배양된 자궁내막 세포를 HOXA10 siRNA로 첨가한 후 TGF-${\beta}1$을 10 ng/mL 농도로 48시간 첨가하여 탈락막화를 유도한다. 배양된 자궁내막 세포에서 reverse transcription polymerase chain reaction을 이용하여 HOXA10, prolactin, cyclooxygenase (COX)-2, peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-$\gamma$ 및 wingless-type MMTV integration site family (Wnt)의 발현을 관찰하였다. 결 과: HOXA10의 경우 transforming growth factor (TGF)-${\bata}1$과 HOXA10 siRNA를 처리하지 않은 대조군에 비하여 TGF-${\beta}1$을 처리한 군에서 약 1.8배 가량 발현양의 증가를 보였다. 자궁내막 탈락막 표지인자로 알려져 있는 prolactin의 경우 TGF-${\beta}1$을 처리한 경우 대조군에 비하여 유의한 발현의 증가를 보였으며 HOXA10 siRNA를 처리한 군에 있어서는 TGF-${\beta}1$을 첨가하더라도 prolactin mRNA의 발현양의 증가를 관찰할 수 없었다. 또한 자궁내막 세포의 분화인자로 알려져 있는 COX-2의 발현 역시 HOXA10 siRNA를 처리한 군에 있어서 mRNA 발현양이 유의하게 감소하였으며 TGF-${\beta}1$을 처리하여도 발현의 증가를 관찰할 수 없었다. Wnt4의 경우 HOXA10 siRNA를 이용하여 HOXA10의 발현을 억제한 경우 대조군에 비하여 유의하게 mRNA의 발현양이 감소하였으며 이러한 발현양의 감소는 TGF-${\beta}1$을 처리하여도 증가됨을 관찰할 수 없었다. PPAR$\gamma$의 발현은 HOXA10 siRNA의 처리와 관계없이 TGF-${\beta}1$에 의하여 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 결 론: Progesterone에 의하여 자궁내막 상피세포에서 분비되는 것으로 알려져 있는 TGF-${\beta}1$에 의한 자궁내막 기질세포의 분화 (탈락막화)는 HOXA10 및 Wnt에 의하여 조절되는 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.160-167
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• 2015

의료용 x선 촬영 장치에 있어서 환자에게 피폭되는 선량이 가장 중요한 관심사 중의 하나이다. 본 연구팀에서는 전 세계 최초로 입안에 삽입이 가능한 초소형 x-선 영상 장치가 개발되었는데 이러한 영상장치를 임상에서 사용하기 위해서는 피폭 선량의 평가가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 신개념 치과용 영상장치의 선량을 평가하기 위하여 1) 돼지 턱뼈 팬텀을 직접 제작하여 영상의 질을 평가 하였고, 2) 실제 임상에서 사용가능한 촬영 조건을 결정하였으며, 3) 결정된 촬영 조건에서의 선량을 평가 하였다. 한국 식약처에서 제시하는 치근단 촬영에 대한 환자 선량 권고량(DRLs) 기준에 근거하여 새 개발 장비의 입사표면선량(ESD)와 면적선량(DAP) 측정 방법을 고안하고 각각의 선량 값을 측정하였다. 관전압이 45~55 kV, 관전류가 300 mA 까지 사용 가능한 xoft 사의 초소형 x선 튜브를 사용하였다. 사용된 검출기는 active area가 $72{\times}72mm$ 이고 픽셀 사이즈는 $48{\mu}m$ 이다. 제작된 돼지턱뼈 팬텀은 1 frame/sec의 조건하에 영상을 획득 하였으며, 촬영 조건 최적화를 위하여 관전류를 $20{\sim}80{\mu}A$로 변화시키면서 50 frame씩 영상을 획득하였다. 또한, 상용화 치과용 영상시스템(모델명: CS 2100, 제조사: Carestream Dental LLC 및 모델명: EXARO, 제조사: HIOSSEN)을 이용하여 돼지턱뼈 팬텀의 비교영상 평가를 시행하였다. CS 2100는 60 kV, 7 mA (노출시간:0.125 s)로 하였으며, EXARO는 60 kV, 2 mA로 설정하였다. 선량 평가는 광자극 형광 선량계를 이용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 팬텀은 PMMA 재질의 제작된 원통형 팬텀을 이용하였다. 선량계는 팬텀 표면상의 조사야 내부에 2개 및 소스와의 5 cm 거리상에 1개를 위치하여 측정하였다. 빔 조사 조건은 51, 101, 141, $196{\mu}As$로 설정하였다. 면적선량은 소스와 검출기간의 거리가 5 cm 위치에 배치하여 측정하였으며, 이 때 촬영조건은, 관전류 41, 99, 144, 207, $276{\mu}As$의 조건하에서 측정하였다. 임상에서 적용 가능한 관전압과 관전류는 X-선 세기 8000~9000인 지점에서의 관전류 값인 0.051 mAs 이다. 상용화 장비와 영상비교를 한 결과, 개발 장비의 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 치아 및 치아 주위 조직의 영상이 더 우수함을 확인하였다. 또한, 영상 최적화 조사조건인 $51{\mu}As$에서 입사표면선량(ESD)은 식약처 및 IAEA의 권고치보다 훨씬 낮은 1.369 mGy 이다. 조사야 내부의 선량 분포는 표준편차 5~10% 내외로 균일성이 우수 하였다. 측정된 면적선량(DAP)은 $82.4mGy*cm^2$으로 상용화 장비보다 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 식약처의 권고치보다 낮은 값을 보였다. 이러한 연구를 통해서 새 개발 장비의 영상의 우수성과 기존 장비 대비 방사선량에 대한 저감 효과를 확인 할 수 있었으며 치과 장비 개발에 있어서 X선 특성 연구에 대한 기술과 노하우를 축적할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.75-81
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• 2019

목 적: 두피 악성종양의 치료에 광자선을 사용할 때 필요한 Bolus 재질들의 단점으로 인하여 3D Printer용 헬멧형 bolus가 제작되고 있다. 하지만 사용되는 재질인 PLA은 조직등가물질에 비해 높은 밀도를 가지고 있으며 환자가 착용할 경우 불편한 점들이 발생한다. 이에 본 연구에서는 3D Printer를 이용한 M3 wax 헬멧을 제작하여 악성 두피종양을 치료하는 방법을 시도해 보고자 한다. 대상 및 방법: 헬멧형 M3 wax의 모델링을 위해 두부인체모형팬텀을 CT로 촬영해 DICOM file로 획득하고, 두피 위에 헬멧이 위치할 부위를 Helmet contour로 제작하였다. M3 Wax 헬멧의 제작은 paraffin wax를 녹이고, 산화마그네슘, 탄산칼슘을 섞어 용해시킨 후 PLA 3D 헬멧의 내부에 넣고 표면의 PLA 3D 헬멧을 제거하였다. 치료계획은 총 10 Portal의 Intensity-Modulated Radiation Therapy(IMRT)로 세웠으며, 치료선량은 200 cGy로 eclipse의 Analytical Anisotropic Algorithm(AAA)를 사용하였다. 그 후 EBT3 film과 Mosfet(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: USA)를 이용해 선량검증을 실시하였으며, CT 모의치료실과 동일한 조건으로 두부인체모형팬텀을 재현해 IMRT Plan을 측정하였다. 결 과: CT상에서 측정된 Bolus의 Hounsfield unit(HU)는 $52{\pm}37.1$으로 나타났다. M3 wax bolus 측정점 A, B, C에서 TPS의 선량은 186.6 cGy, 193.2 cGy, 190.6 cGy으로 확인되었고, Mostet으로 3회 측정한 선량은 $179.66{\pm}2.62cGy$, $184.33{\pm}1.24cGy$, $195.33{\pm}1.69cGy$, 오차율은 -3.71 %, -4.59 %, +2.48 %였다. EBT3 Film으로 측정된 선량은 $182.00{\pm}1.63cGy$, $193.66{\pm}2.05cGy$, $196{\pm}2.16cGy$이었으며, 오차율은 -2.46%, +0.23 %, +2.83 %로 확인되었다. 결 론: M3 wax bolus는 2 cm의 두께로 제작되어 뇌 부분의 선량을 보다 쉽게 낮추어 치료계획을 수립할 수 있었다. 치료선량 검증에서의 EBT3 Film과 Mosfet의 선량계의 A, B, C 측정값에서도 두피의 표면선량 최대 오차율은 5 % 이내로 측정되었으며, 일반적으로 3 % 이내로 정확하게 측정되었다. M3 wax bolus는 제작과정 기간이 3D Printer보다 빠르고 비용이 저렴하며, 재사용 가능하고, 인체조직 등가물질로서 두피 악성종양 치료에 매우 유용한 Bolus이다. 따라서 3D Printer의 대용량 Bolus, Compensator의 제작시간 및 비용이 비싼 단점을 극복하는 주조형 M3 wax bolus의 사용이 추후 확대될 것으로 사료된다.