• 제목/요약/키워드: Proton distribution

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전립선암에 대한 양성자치료에서 금마커에 의한 방사선 선량분포의 영향 (Dosimetric Influence of Implanted Gold Markers in Proton Therapy for Prostate Cancer)

  • 곽정원;신정욱;김진성;박성용;신동호;윤명근;박소아;김동욱;임영경;이세병
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권3호
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    • pp.291-297
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    • 2010
  • 본 연구에서는 양성자 치료에서 치료부위에 금 마커를 삽입하였을 때 양성자 빔의 선량과 그 분포에 미치는 영향을 평가하였다. 1.2 mm 직경에 3 mm 길이의 원통형 금 마커가 사용되었고 양성자 빔의 여러 위치에서 각각의 선량에 미치는 영향을 조사하였다. 3차원 moving 팬텀과 유효 반경이 0.5 mm인 정위적 방사선 치료용 다이로드 검출기를 이용하여 금마커의 방사선 선량으로의 영향을 결정하였다. Gafchromic film을 이용한 필름에 의한 선량 평가도 시행하였다. 그리고 선량-체적관계 히스토그램을 통한 분석을 위하여 GEANT4 전산 모의 도구 모음을 이용한 전산모의를 실시하였다. 마커의 움직임에 대한 영향성을 평가하기 위하여 직장 풍선을 적용하고 금 마커를 삽입한 10명의 환자에 대한 MV 영상을 이용하였다. 하나의 금 마커에 의하여 처방선량의 95% 이하가 들어간 체적은 0.15 cc로 작지만 그 체적은 치료부위 안쪽에 위치하고 평행이동에 대하여 발려져서 없어지지 않았다. 금 마커의 위치와 양성자 빔의 상태에 따라서 선량분포에 각각 다른 영향을 미치고 이는 임상치료에서 충분히 고려되어야 할 것으로 사료된다.

두경부암 환자에 대한 선량체적 히스토그램에 따른 토모치료외 선형가속기기반 세기변조방사선치료의 정량적 비교 (Comparison of Helical TomoTherapy with Linear Accelerator Base Intensity-modulated Radiotherapy for Head & Neck Cases)

  • 김동욱;윤명근;박성용;이세병;신동호;이두현;곽정원;박소아;임영경;김진성;신정욱;조관호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권2호
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    • pp.89-94
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    • 2008
  • 토모치료기는 선형가속기에서 사용되는 세기 변조방사선치료와 Mega-voltage Computed Tomography (MVCT) 3차원 영상정보에 의한 영상유도방사선치료(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)가 가능하고 나선식 빔 조사를 통해 표적과 정상조직에 효율적으로 선량(dose)을 집중하고 분산할 수 있다는 장점을 가진다. 이에 본 논문에서는 2006년 9월부터 운용을 시작한 국립암센터의 토모치료기를 이용하여 10명의 두경부암 환자를 대상으로 토모치료계획과 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획의 선량분포를 비교하였으며 또한, 영상유도 방사선치료장치가 구비되지 못하여 환자의 위치보정이 부정확한 구형 세기변조방사선치료기에 대해 표적의 움직임에 따라 균일성(Homogeneity)과 정상조직부작용율(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)이 상대적으로 어떻게 변화하는지 연구하였다. 이 연구를 위하여 토모치료기의 치료계획용 시스템인 Hi-Art (Hi-Art2_2_4 2.2.4.15, TomoTherapy Incorporated, 1240 Doming Way, Madison, WI S3717-1954, USA)와 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획용 시스템인 CadPlan (CadPlan R.6.4.7, Varian Medical System Inc. 3100 Hansen Way, Palo Alto, CA 94304-1129, USA)을 이용한 역치료계획(inverse Planning)이 수행되었으며 치료계획은 각각의 환자에 대해 같은 표적과 최적화조건을 가지도록 고려되었다. 총 10명의 환자를 대상으로 한 연구결과, 환자의 신체내 외부가 완전히 고정되어 있는 이상적인 경우에 대해서 토모치료기를 이용한 치료계획이 선형가속기에 의한 세기 변조 방식보다 표적에 대해 보다 높고 일정한 선량분포를 주면서도 주변 장기의 선량이 선량체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)에서 오히려 감소함을 보여 주었다 또한 토모치료기의 MVCT를 이용하여 한 달간 토모 환자의 표적위치변화를 측정하였고, 이를 토대로 평균 표적위치변화를 고려하였을 경우 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획인 CadPlan에서 표적의 등가균질선량(Equivalant Uniform Dose, EUD)이 감소하고 정상조직의 부작용율의 발생가능성이 상대적으로 증가함을 발견하였다.

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Substitution of Pro206 and Ser86 Residues in the Retinal Binding Pocket of Anabaena Sensory Rhodopsin is Not Sufficient for Proton Pumping Function

  • Choi, Ah-Reum;Kim, So-Young;Yoon, Sa-Ryong;Bae, Ki-Ho;Jung, Kwang-Hwang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권1호
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    • pp.138-145
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    • 2007
  • Anabaena sensory rhodopsin is a seven transmembrane protein that uses all-trans/13-cis retinal as a chromophore. About 22 residues in the retinal-binding pocket of microbial rhodopsins are conserved and important to control the quality of absorbing light and the function of ion transport or sensory transduction. The absorption maximum is 550 nm in the presence of all-trans retinal at dark. Here, we mutated Pro206 to Glu or Asp, of which the residue is conserved as Asp among all other microbial rhodopsins, and the absorption maximum and pKa of the proton acceptor group were measured by absorption spectroscopy at various pHs. Anabaena rhodopsin was expressed best in Escherichia coli in the absence of extra leader sequence when exogenous all-trans retinal was added. The wild-type Anabaena rhodopsin showed small absorption maximum changes between pH4 and 11. In addition, Pro206Asp showed 46 nm blue-shift at pH7.0. Pro206Glu or Asp may change the contribution to the electron distribution of the retinal that is involved in the major role of color tuning for this pigment. The critical residue Ser86 (Asp 96 position in bacteriorhodopsin: proton donor) for the pumping activity was replaced with Asp, but it did not change the proton pumping activity of Anabaena rhodopsin.

정전기력 현미경을 사용한 메조포러스 실리카/나피온 합성 이온교환막의 표면 전하 및 모폴로지 연구 (Surface Charge and Morphological Characterization of Mesoporous Cellular Foam Silica/Nafion Composite Membrane by Using EFM)

  • 권오성
    • 새물리
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    • 제68권11호
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    • pp.1173-1182
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    • 2018
  • 메조포러스 실리카는 강한 친수성과 구조적인 특성으로 인하여 저습환경에서도 이온교환막에 적절한 수화가 일어나도록 할 것이다. 그러므로 메조포러스 실리카와 나피온을 합성한 이온교환막은 낮은 상대습도에서도 우수한 양성자 전도도를 보일 것이다. 메조포러스 실리카와 나피온 합성이온교환막의 이온채널형성 그리고 네트워크를 통한 양성자 이동에 대한 이해는 합성이온교환막을 개발하고 최적화하기 위해 필수적이라 할 수 있다. 이 연구에서는 메조포러스 구조 (mesoporous cellular foam) $SiO_2/Nafion$ 합성이온교환막을 제작하고 양성자 전도도 및 성능을 평가하였다. 또한, 정전기력 현미경(electrostatic force microscopy, EFM)을 사용하여 메조포러스 구조 $SiO_2/Nafion$ 합성 이온교환막의 표면 전하 밀도 측정을 통한 이온 채널의 분포 및 밀도를 분석하였다. 연구는 몇 가지 주목할 만한 결과를 보여주었다. 첫째, 합성이온교환막은 저습환경에서 우수한 양성자 전도도 및 성능을 나타내었다. 둘째, 합성이온교환막은 국부적으로 이온채널의 밀도가 주목할 만하게 높은 지역이 형성되며 동시에 양성자 전도도가 극단적으로 낮은 지역 또한 동시에 형성됨을 확인하였다.

지자기 구조해석에 의한 해저년대의 측정과 해산의 자기기기반구조의 연구 (Age Dating of Seafloor by Interpretation of Geomagnetic Structure and Study on the Magnetic Basement of the Sea Mount)

  • 신기철;한건모
    • 한국해양공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.35-42
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    • 1990
  • The area where age dating of the seafloor and interpretation of geomagnetic basic structure are conducted is also important in the aspect of geophysics. Near the sea mount (water depth to the top is 3900m and 6500m to the bottom), there are Mesozoic magnetic lineations at the sea-side flank along the trench axis. A two dimensional model analysis of Talwani and Heirtzler(1964) and a three dimensional model analysis of Talwani are performed by using data obtained from the marine proton magnetometer. Distribution, direction of the lineation, amplitude and period of magnetic anomaly are correlated and analysed with speed of the plate movement and lineation of the sea mount. In the west and north-west Pacific there are lots of huge sea mounts retaining the history of oceanic crust. This indicates that geomagnetic basis subsided into the oceanic crust and has interest in the aspects of the isostasy theory of the gravity.

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Applications of Diffusion Tensor Imaging

  • Moseley, Michael E.
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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    • pp.155-161
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    • 2001
  • Anisotropic DWI - Mapping of the Proton Diffusion "tensor". In neural ordered tissue, it is thought that water diffusion is mainly influenced by the presence of myelin sheaths and intracellular structures. Perpendicular to the fiber tracts, the cholesterol-laden myelin lipid bilayers might restrict or hinder the spins from diffusing through the normally highly permeable cytomembrane. Diffusion along the fiber is more or less determined by subcellular structures, such as the endoplasmatic reticulum, mitochondria, neuro-filaments and macromolecules. In addition to that, the entire complex of axons and stabilizing tissue (i.e., glia cells, astrocytes) is also assumed to influence diffusion due to the tortuosity of proton translation, but the uniform distribution of such cells throughout the brain might render this notion less important as initially anticipated.

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Development of Membrane Type Liquid Variable Compensator

  • Takahashi, Seiji;Ochiai, Makoto;Hayakawa, Yoshinori
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.183-185
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    • 2002
  • Heavy ion and proton therapy necessitate range weeks, which are time consuming. Three types of variable compensator, membrane type liquid variable compensator, are proposed by some of the authors to overcome the difficulties, by those arbitrarily thickness distribution of compensator obtained from treatment planning is created at the site of treatment. None of the ideas, however, is yet realized. In this research, we are trying to construct prototype membrane-type liquid variable compensator. This variable compensator partitions air and liquid with elasticity membrane and changes the surface of the elasticity membrane with the thread. The air and oil move through holes to and from the out of beam side of two boxes in which they are contained. The boxes are made of Plexiglas(PMMA), the thread which is made of nylon, the elasticity film which is made from latex for the moment.

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A Thermal hydraulic Investigation on ADSR Liquid Lead Target

  • Kim, Ju Y.;Byung G. Huh;Chang H, Chung;Tae Y. song;Park, Won S.
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.666-671
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    • 1998
  • Computational fluid dynamics(CFD) code FLUENT[11 was used to simulate the thermal hydraulic processes occuring in conceptual design of the accelerator-driven subcritical reactor(ADSR) liquid lead target. The purpose of the analysis is to investigate the thermal hydraulic characteristics of liquid lead as ADSR target material with various target geometries and injection locations of proton beam. In the calculation analysis, the local temperature of the liquid lead target rises to the boiling temperature very rapidly When the proton beam is injected from the bottom of the target system, the duration time to reach the boiling temperature is longer and the temperature distribution is flatter than other cases.

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Differential QCD Predictions of the W± + 1 Jet for the Large Hadron Collider and Possible Future High Energy Colliders

  • DIlsIz, Kamuran
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권9호
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    • pp.1240-1246
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    • 2018
  • The differential quantum chromodynamics (QCD) predictions for the $W^{\pm}$ boson and a single jet as functions of the lepton pseudorapidity in proton-proton collisions are presented up next-to-leading order correction in QCD. The predictions are done by using the most modern parton distribution functions (PDFs). To check the reliability of the PDFs, we compared 7 TeV predictions with the available experimental results at the corresponding energy. Finally, the differential QCD predictions and the asymmetry between the $W{^+}+1$ jet and $W{^-}+1$ jet events at $\sqrt{s}=7$, 8, 13, 14 and 100 TeV are discussed in detail.