• 제목/요약/키워드: Radiation Effect

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엑스선 에너지스펙트럼 변경을 통한 영상 화질 향상에 관한 연구 (Image Quality Improvement through Energy Spectrum Change for X-ray)

  • 김구;김능균;이승재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.71-78
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    • 2021
  • 엑스선 영상을 획득하는 경우에 연속 엑스선을 사용할 경우, 다양한 엑스선 에너지로 인해 같은 물질이라도 두께에 따라 영상에서 정확하게 표현되지 않을 수 있다. 이를 해결하기 위해 엑스선 에너지스펙트럼을 변경하여 영상의 질을 향상 시킬 수 있도록 하였다. SPEKTR v3.0을 사용하여 부가 필터를 추가한 엑스선 에너지스펙트럼과 고유 필터만을 사용한 일반 엑스선 에너지스펙트럼을 획득하였다. 획득한 엑스선 에너지스펙트럼을 Geant4 Application for Tomographic Emission(GATE)의 방사선원으로 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. GATE 데이터를 사용하여 부가 필터가 사용된 엑스선 영상과 부가 필터를 사용하지 않은 엑스선 영상을 재구성한 영상을 74 keV의 단일 에너지 영상을 통해서 비교 분석하였다. 부가 필터를 사용하지 않은 엑스선 에너지스펙트럼을 사용한 경우 같은 물질이라도 두께에 따라 투과한 엑스선의 양이 물질 두께에 따라 감소되는 양과는 상이한 양상을 보인 반면, 부가 필터를 사용한 경우 두께에 따라 투과된 엑스선의 양이 물질 두께에 따라 감소되는 양과 유사한 결과가 나왔다. 즉, 감소되는 선량이 단일 에너지를 사용했을 때와 비슷한 결과가 나왔다. 부가 필터를 사용하여 엑스선 에너지스펙트럼을 변경하여 엑스선 영상을 획득할 경우 엑스선의 투과에 대한 보다 정확한 결과의 값을 획득할 수 있다. 영상의학검사에서 부가 필터의 적절한 사용이 영상의 질을 높이는데 크게 작용한다는 것을 확인하였다.

융합적 관점에서 본 대량방사선 재난에서 효율적 재난반응을 위한 오염감시기의 의학적 적용에 대한 평가: 대표적 두가지 오염감시기를 이용한 방사선외부오염환자 시뮬레이션 연구 (Evaluation on Medical Application of Survey meters in Convergence Perspective for the Efficient Disaster Responses in the Massive Radiological Disasters: A Simulation Study of Externally Contaminated Patients Using Two Representative type of Survey-Meters)

  • 김주현
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.77-83
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 방사선 재난에서 효과적인 피폭 환자의 중등도 분류를 위하여 재난의학적 개념과 대표적인 방사선 계측기 (수 계측형 외부오염감시기와 이동형 문형 외부오염감시기) 측정기술의 융합을 통해 의학적 적용의 타당성을 구하는 것이다. 방사선 재난 상황을 위하여 모의환자를 설정하였고 모의 방사선 훈련에 참여한 12명이 12개의 모의선원이 부착된 방호복을 무작위로 입은 후의 두가지 외부오염감시기를 각각 이용하여 모의선원 중 5개의 실제 방사선 선원을 발견하는지 조사 후, 소요된 조사시간과 외부 오염환자 검출에 대한 민감도와 특이도를 구하였다. 1차 훈련에서 수 계측형 외부오염감시기로 걸린 평균 시간은 231.9 ± 116.6 초, 이동식 문형 외부오염감시기로 걸린 시간은 8.690 ± 1.667 초로 유의하게 측정한 시간이 짧았고 두 방법의 오염 검출의 민감도와 특이도는 100%로 차이가 없었다. 이동형 문형 외부오염감시기가 방사선 재난에서 의학적 적용의 타당성을 가지며 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

MDCT에서 선량 변화에 따른 딥러닝 재구성 기법의 유용성 연구 (A Study on the Usefulness of Deep Learning Image Reconstruction with Radiation Dose Variation in MDCT)

  • 김가현;김지수;김찬들;이준표;홍주완;한동균
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.37-46
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    • 2023
  • MDCT의 딥러닝 재구성 기법(TrueFidelity, TF)의 유용성을 평가하고자 기존의 필터보정역투영법(Filtered back projection, FBP)과 적응형 통계적 재구성 기법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-Veo, ASIR-V)의 화질을 비교 평가하였다. FBP, ASIR-V 50%, TF-H의 재구성 기법에서 선량을 17.29 mGy로 고정한 것과 10.37 mGy, 12.10 mGy, 13.83 mGy, 15.56 mGy로 변화시킨 영상을 획득하여 노이즈, CNR, SSIM을 측정하였다. 17.29 mGy에서 재구성 기법 변화를 주었을 때 TF-H가 FBP, ASIR-V에 비해 화질이 우수하다. 선량에 변화를 주었을 때 10.37 mGy TF-H와 FBP 비교 시 노이즈, CNR, SSIM은 유의한 차이가 있고(p<0.05), 10.37 mGy TF-H와 ASIR-V 50% 비교 시 유의한 차이가 없다(p>0.05). 선량이 가장 높은 15.56 mGy ASIR-V 50%와 선량이 가장 낮은 10.37 mGy TF-H 화질이 동일하므로 TF-H는 30%의 선량 감소 효과가 있다. 따라서 딥러닝 재구성 기법(TF)은 반복적 재구성 기법(ASIR-V)과 필터보정역투영법(FBP)보다 선량을 감소시킬 수 있었다. 이로 인해 환자의 피폭선량을 감소시킬 것으로 사료된다.

Volumetric change of the latissimus dorsi muscle after postoperative chemotherapy and radiotherapy in immediate breast reconstruction with an extended latissimus dorsi musculocutaneous flap: final results from serial studies

  • Song, Kyeong Ho;Oh, Won Seok;Lee, Jae Woo;Kim, Min Wook;Jeong, Dae Kyun;Bae, Seong Hwan;Kim, Hyun Yul;Jung, Youn Joo;Choo, Ki Seok;Nam, Kyung Jin;Joo, Ji Hyeon;Yun, Mi Sook;Nam, Su Bong
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제48권6호
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    • pp.607-613
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    • 2021
  • Background Breast reconstruction using an extended latissimus dorsi (eLD) flap can supplement more volume than reconstruction using various local flaps after partial mastectomy, and it is a valuable surgical method since the reconstruction area is not limited. However, when performing reconstruction, the surgeon should consider latissimus dorsi (LD) volume reduction due to postoperative chemotherapy (POCTx) and postoperative radiotherapy (PORTx). To evaluate the effect of POCTx and PORTx on LD volume reduction, the effects of each therapy-both separately and jointly-need to be demonstrated. The present study quantified LD volume reduction in patients who underwent POCTx and PORTx after receiving breast-conserving surgery (BCS) with an eLD flap. Methods This study included 48 patients who received immediate breast reconstruction using an eLD flap from January 2013 to March 2017, had chest computed tomography (CT) 7-10 days after surgery and 10-14 months after radiotherapy completion, and were observed for more than 3 years postoperatively. One surgeon performed the breast reconstruction procedures, and measurements of breast volume were obtained from axial CT views, using a picture archiving and communication system. A P-value <0.05 was the threshold for statistical significance. Results The average volume reduction of LD at 10-14 months after completing POCTx and PORTx was 64.5% (range, 42.8%-81.4%) in comparison to the volume measured 7-10 days after surgery. This change was statistically significant (P<0.05). Conclusions Based on the findings of this study, when harvesting an eLD flap, surgeons should anticipate an average LD volume reduction of 64.5% if chemotherapy and radiotherapy are scheduled after BCS with an eLD flap.

전산화단층영상 기반 뇌출혈 검출을 위한 YOLOv5s 성능 평가 (Performance Evaluation of YOLOv5s for Brain Hemorrhage Detection Using Computed Tomography Images)

  • 김성민;이승완
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.25-34
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    • 2022
  • 뇌 전산화단층촬영은 비침습성, 3차원 영상 제공, 저방사선량 등의 장점 때문에 뇌출혈과 같은 질병 진단을 위해 시행된다. 하지만 뇌 전산화단층영상 판독을 위한 전문의의 인력 공급 부족 및 막대한 업무량으로 인해 수많은 판독 오류 및 오진이 발생하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 객체 검출을 위한 다양한 인공지능 기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 뇌 전산화단층영상으로부터 뇌출혈 검출을 위한 딥러닝 기반 YOLOv5s 모델의 적용 가능성을 확인하였다. 또한 YOLOv5s 모델 학습 시 초매개변수를 변화시켜 학습된 모델의 성능을 평가하였다. YOLOv5s 모델은 backbone, neck 및 output 모듈로 구성하였고, 입력 CT 영상 내 뇌출혈로 의심되는 부위를 검출하여 출력할 수 있도록 하였다. YOLOv5s 모델 학습 시 활성화함수, 최적화함수, 손실함수 및 학습 횟수를 변화시켰고, 학습된 모델의 뇌출혈 검출 정확도 및 학습 시간을 측정하였다. 연구결과 학습된 YOLOv5s 모델은 뇌출혈로 의심되는 부위에 대한 경계 박스 및 해당 경계박스에 대한 정확도를 출력할 수 있음을 확인하였다. Mish 활성화함수, stochastic gradient descent 최적화함수 및 completed intersection over union 손실함수 적용 시 YOLOv5s 모델의 뇌출혈 검출 정확도 향상 및 학습 시간이 단축되는 결과를 확인하였다. 또한 YOLOv5s 모델의 뇌출혈 검출 정확도 및 학습 시간은 학습 횟수에 비례하여 증가하는 결과를 확인하였다. 따라서 YOLOv5s 모델은 뇌 전산화단층영상을 이용한 뇌출혈 검출을 위해 활용할 수 있으며, 최적의 초매개변수 적용을 통해 성능을 향상 시킬 수 있다.

반응온도 및 체류시간에 따른 아산화질소 열분해 효과 (Pyrolysis Effect of Nitrous Oxide Depending on Reaction Temperature and Residence Time)

  • 박주원;이태화;박대근;김승곤;윤성환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.1074-1081
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    • 2021
  • 아산화질소(N2O, Nitrous Oxide)는 6대 온실가스 중 하나로 대기 중에서 적외선을 흡수하여 온실효과를 유발하는 것으로 알려져 있다. 특히 지구온난화지수(GWP)는 CO2에 비해 310배 높아 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 이슈화되고 있으며, 그에 따른 강력한 환경 규제 강화법들이 발의되고 있다. N2O 저감 기술에는 물리적인 방식에 따라 농축회수, 촉매분해, 그리고 열분해로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 그 중 가장 효과적인 열분해 처리방식에 대해 논의하고자 일반적인 연소 조건 내 고온 열분해 방식을 이용하여 비용 저감과 함께 질소산화물을 저감시키는 온도 조건 및 반응 시간에 대한 정보를 제공하고자 한다. 열분해 조건으로 선정된 고온 영역은 1073 K부터 1373 K까지 100 K 간격을 두고 계산을 수행하였다. 1073 K과 1173 K의 온도조건에 경우, N2O 저감율과 일산화질소 농도가 체류시간에 따라 비례관계를 이루는 것이 관측되었으며, 1273 K에 경우, 체류시간이 증가함에 따라 발생되는 역반응으로 인해 N2O 저감율이 감소되는 것이 관측되었다. 특히 1373 K에 경우, 모든 체류시간에 대해 정반응과 역반응이 화학 평형상태에 도달하여 N2O 저감에 대한 반응진행율이 오히려 감소하는 것으로 확인되었다.

미생물 균총이 위장관암과 항암제에 미치는 영향 (Impact of Microbiota on Gastrointestinal Cancer and Anticancer Therapy)

  • 김사랑;이정민
    • 생명과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.391-410
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    • 2022
  • 인간 미생물 균총은 장, 구강, 피부와 같이 체내외 다양한 부위에 존재하는 박테리아, 균류, 바이러스 등을 포함하는 미생물 집단이다. 16s ribosomal RNA에 대한 대사체 분석 및 차세대 염기서열 분석기술의 개발과 함께, 살아있는 유기체 내에 존재하는 미생물 균총에 대한 많은 연구가 진행되었다. 이에 따라, 미생물 균총이 숙주의 대사 및 면역과정과 복잡하게 연관되어 있음이 확인되었다. 공생균(commensal microbiota)이라 불리는 미생물 균총의 특정 박테리아가 필수 영양소를 생성하거나 다른 병원성 미생물로부터 숙주를 보호하여 긍정적으로 영향을 미치고 있는 반면, 비정상적인 미생물 균총의 조성을 의미하는 미생물 균총의 불균형(dysbiosis)에 의해 체내 항상성 유지를 방해하여 다양한 종류의 질병을 발생시키기도 한다. 최근, 미생물 균총 중에서도 구강과 장내 존재하는 박테리아가 위장관암의 발암과정과 항암제의 치료효과에 상당한 영향을 미치고 있음이 여러 논문을 통해 보고되고 있다. 미생물 균총-암-면역계 사이의 복잡한 연관성과 미생물 균총 기반 발암 메커니즘에 대한 규명은 암에 대한 이해와 새로운 항암제 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 본 리뷰는 미생물 균총의 박테리아가 위장관암과 항암제에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대해 초점을 맞추고 있는 논문들을 요약하고 있으며, 나아가 기존 항암제의 치료효과를 개선하기 위해 복합제로써 미생물 균총의 잠재력과 도전과제에 대해 논의한다.

딸기 시설재배에서 UV-B 램프와 멀칭 종류에 따른 흰가루병과 점박이응애 억제 (Suppression of Powdery Mildew and Two-Spotted Spider Mite by UV-B Radiation and Mulching Type of Strawberry Cultivation in the Greenhouse)

  • 남명현;김현숙;이인하;서정학;이병주
    • 식물병연구
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    • 제28권2호
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    • pp.61-68
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    • 2022
  • 딸기에 발생하는 흰가루병과 점박이응애는 수확기 문제되는 주요 병해충이다. 딸기 수확기 병해충방제를 위해 적용 약제를 처리하지만 최근에는 소비자의 요구에 따라 친환경적 병해충 방제 방법이 요구되고 있다. 딸기 정식 후 자외선 램프(ultraviolet B, UV-B)를 이용한 친환경 병해충 방제효과를 조사하기 위해 수확기 토경과 수경재배로 2년 동안 시험을 수행하였다. 설향, 킹스베리, 두리향 품종을 정식하였으며 UV-B 램프+멀칭 종류(흑색, 녹색, 빛반사시트[light reflection sheet, LRS])별 4처리로 시험을 수행하였다. 처리는 UV-B+흑색 또는 녹색 멀칭, UV-B+흑색 또는 녹색+LRS, 무처리로 하였다. UV-B 램프 처리에 의한 흰가루병은 모든 품종에서 65% 이상의 방제효과를 보였다. 점박이응애 성충밀도는 UV-B+흑색 또는 녹색+LRS 멀칭 처리가 다른 처리보다 가장 낮았다. 따라서 딸기 수확기에 UV-B 램프 처리는 식물체에 미치는 영향도 적으며 흰가루병과 점박이응애 밀도를 낮추는 데 효과적인방제방법이될수있다.

지방세포로의 분화를 통한 악성 종양의 치료 가능성 (Possibility of Cancer Treatment by Cellular Differentiation into Adipocytes)

  • 전병균;이성호
    • 생명과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.512-522
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    • 2023
  • 전세계적으로 인류를 위협하는 가장 큰 질병은 악성종양 혹은 암이다. 이에 따라, 수술적 요법, 항암제를 사용한 항암 요법, 방사선 요법, 면역 요법을 포함한 여러 다양한 방법이 다양한 암의 진단과 치료를 위해 단독 혹은 혼용하여 현재까지 적용되고 있으나, 지금까지 가장 흔히 적용되는 항암 요법은 심각한 부작용이나 특정한 암에 제한적으로 적용되기도 하는 문제점을 가지고 있어, 좀 더 부작용이 낮은 새로운 치료 방법이 절실한 실정이다. 일반적으로 무한 증식을 하는 줄기세포는 세포 분화 후 세포의 성장이 정지되는 것으로 알려져 있다. 이에 이 총설에서는 거의 모든 암세포에서 공통적으로 나타나는 높은 포도당 대사 과정을 가진 암세포에 지방세포로의 분화를 유도하여, 분화된 암세포가 성장 억제 효과가 일어날 수 있는지 조사하였다. 여러 선행 연구에서, 당뇨병의 치료제로 사용되는 TDZs 계열의 약물을 여러 조직 기원의 암세포에 체외 투여하였을 때, 많은 조직 기원의 암세포주는 지방세포로 분화가 되는 것으로 알려줬으며, 분화된 암세포주는 세포의 성장이 점점 억제되는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 거의 모든 암세포에서 공통적으로 나타내는 높은 포도당 대사를 이용하여, 암세포를 지방세포로 분화를 유도하는 방법으로 암의 치료를 위한 한 요법 혹은 보조 요법으로 적용이 가능할 것으로 생각된다. 그러나, 체내에서 임상적으로 적용을 위해서는 지방세포 분화를 위한 약물이 성상 체세포 및 우리 몸의 재생을 위해 존재하는 줄기세포에 미치는 영향과 여러 체내 부작용을 면밀하게 조사하는 것이 필요할 것으로 생각된다.

Pan 증발량 추세분포 분석 (Analysis of the Spatial Distribution of Pan Evaporation Trends)

  • 임창수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3B호
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    • pp.243-255
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    • 2010
  • 본 연구에서는 pan 증발량 분포와 추세를 분석하였다. 이를 위하여 전국 56개 기후관측지점에서 1973년부터 1990년까지 의 pan 증발량 자료를 수집하여 분석을 실시하였다. 분석을 위하여 계절적 영향을 고려하여 1월, 4월, 7월 그리고 10월의 월평균 일별과 연평균 일별 pan 증발량 추세를 분석하였다. 연구결과 연평균 일별 pan 증발량은 56개 연구지역 중에서 38개 연구지역에서 감소추세를 보이고 있고, 1월 평균 일별 pan 증발량의 경우 33개 연구지역에서 pan 증발량 감소추세를 보이고 있다. 4월의 경우 38개 지역에서 증가추세를 보이고, 7월의 경우 47개 지역에서 감소추세를 보여서, 전반적으로 감소추세를 보이고 있다. 10월의 경우 35개 지역에서 증가추세를 보여서 전반적으로 증가추세를 보이고 있다. 따라서 전반적으로 연별과 1월, 7월은 pan 증발량이 감소추세를 보이고, 4월과 10월은 증가추세를 보이고 있다. 또한 인근에 위치한 권역별로도 다른 추세를 보이는 것으로 나타나서 지리지형적 요인이 pan 증발량 추세에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 11개 기후관측지점에서 1973년부터 2006년까지의 pan 증발량 자료와 기후요소자료를 수집하여 추세분석을 실시한 결과, 기온, 상대습도 그리고 풍속추세는 연별이나 월별 pan 증발량 추세와 서로 같거나 또는 상이한 경향을 보이나, 일사량 추세는 연 및 월별 모두에서 pan 증발량 추세와 동일한 경향을 보이고, 강수량 추세는 연 및 월별 모두에서 pan 증발량 추세와 상반된 경향을 보였다.