• Journal of Magnetics
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• 제21권3호
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• pp.425-430
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• 2016

The aim of this study was to measure the setup variation for X (lateral), Y (longitude), and Z (vertical) by taking magnetic megavoltage computed tomography (MVCT) before treating the brain, oropharynx, lung, and prostate patients on helical tomotherapy. In this study, 30 patients were chosen for each of the treatment areas, and their skin was labeled with a mark on a treatment planning reference point when taking CT. We preceded MVCT prior to tomotherapy and then conducted an auto registration based on the bony landmarks; image registration was used for automatically matching the patient's setup. Lastly, we confirmed and evaluated the translation coordinates of the images for 30 patients. The following shows the comparison result of the setup errors of each part: X (lateral) showed the highest setup errors with $3.44{\pm}2.05$ from Lung; Y (longitude) showed the highest setup errors showing $3.40{\pm}2.87mm$ from Prostate; and Z (vertical) showed the highest setup errors showing $6.62{\pm}4.38mm$ from Lung. This result verifies that the setup error can be prevented by taking MVCT before the treatment, and Planning Target Volume (PTV) margins can be reduced by referring to the resulting value of each treatment part. Ultimately, the dosage of the normal organs can be decreased as well as any side effects.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.75-81
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• 2017

목 적: 전립선암 환자에 대한 비침습적이고 피폭선량에 대한 부담이 없는 초음파를 이용한 영상유도방사선치료의 Setup 오차 분석을 통해 치료의 재현성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 치료가 종료된 전립선암 환자 26명의 1,105영상에 대하여 앞-뒤(anterior-posterior, AP), 좌-우(right-left, RL), 위-아래(superior-inferior, SI) 방향의 Setup 오차에 대해 평균, 표준편차와 3D-error을 분석하였다. 또한 오차범위 0-1 mm, 1-3 mm, 3-5 mm, 5 mm 이상에 대한 각 오차 빈도수(frequency, %) 분석을 통하여 AP, RL, SI 방향에 대한 방향성을 확인 하였다. 결 과: Setup 오차는 AP, RL, SI 방향에 대하여 평균과 표준편차는 $1.87{\pm}1.36mm$, $1.73{\pm}1.22mm$, $2.01{\pm}1.40mm$였다. 3D-error는 평균 $3.63{\pm}1.63mm$였다. 각 방향에 대한 Setup 오차값의 빈도(frequency, %)는 AP 방향에 대한 오차범위 0-1 mm에서 29 %, 1-3 mm에서 50.2 %, 3-5 mm에서 19.6 %, 5 mm 이상에서 1.3 %였다. RL 방향에 대하여 오차범위 0-1 mm에서 31.3 %, 1-3 mm에서는 52.5 %, 3-5 mm에서는 15.8 %, 5 mm 이상에서 0.5 %였다. 마지막으로 SI 방향에 대한 오차범위 0-1 mm에서 26.3 %, 1-3 mm에서 50.2 %, 3-5 mm에서 22.4 %, 5 mm 이상에서 1.1 %였다. 결 론: Setup error는 SI 방향에서 $2.01{\pm}1.40mm$로 가장 컸으며 오차 빈도는 모든 방향에서 50 % 이상 오차 범위 1-3 mm에 들어온 것으로 확인되었다. $Clarity^{TM}$ Auto scan을 이용한 초음파영상유도 방사선치료는 치료 전에 방광의 전처치 상태, target의 구조 등을 관찰이 가능하고, 치료 중 target의 움직임을 실시간으로 monitoring하여 빠른 repositioning이 가능하다. 결과적으로 초음파를 이용한 실시간 영상유도방사선치료는 치료의 재현성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권3호
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• pp.155-165
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• 2010

목 적: 4-dimensional computed tomography (4DCT) 영상과 on board imaging (OBI) 및 real time position management (RPM) 장치로 매 회 치료 시마다 얻은 호흡연동 직각 kilovolt (KV) 준비 영상(gated orthogonal kilovolt setup image)을 이용해 간암 환자를 치료하는 동안 발생하는 종양 위치의 불확실성을 평가하고자 했다. 대상 및 방법: 3차원입체조형치료가 예정된 20명의 간암 환자를 대상으로 RPM과 전산화단층촬영모의치료기를 이용해 치료계획용 4DCT를 시행했다. 표적 근처에 위치한 간동맥화학색전술 후 집적된 리피오돌(lipiodol) 혹은 횡격막을 종양의 위치 변이를 측정하는 표지자로 선택했다. 표지자의 위치 차이를 이용해 온라인 분할간 및 분할중 내부 장기 변이와 움직임 진폭을 측정했다. 측정된 자료의 정량적 평가를 위해 통계 분석을 실시했다. 결 과: 20명 환자로부터 측정된 표지자의 분할간변이의 중앙값은 X (transaxial), Y (superior-inferior), Z (anterior-posterior) 축에서 각각 0.00 cm (범위, -0.50~0.90 cm), 0.00 cm (범위, -2.4~1.60 cm), 0.00 cm (범위, -1.10~0.50 cm) 였다. 4명의 환자에서 X, Y, Z축 중 하나 이상에서 0.5 cm를 초과하는 변이가 관찰되었다. 4DCT와 호흡연동 직각 준비 영상으로부터 얻은 표적의 움직임 진폭의 차이는 X, Y, Z 축에서 각각 중앙값이 -0.05 cm (범위, -0.83~0.60 cm), -0.15 cm (범위, -2.58~1.18 cm), -0.02 cm (범위, -1.37~0.59 cm) 였다. 두 영상간 표적의 움직임 진폭 차이가 1 cm를 초과하는 환자가 Y축 방향으로 3명 관찰되었으며, 0.5 cm 초과 1 cm 미만의 차이를 보이는 환자도 Y축과 Z축 방향을 합쳐 5명 관찰되었다. 분할중 표지자 위치 변이의 중앙값은 X, Y, Z축에서 각각 0.00 cm (범위, -0.30~0.40 cm), -0.03 cm (범위, -1.14~0.50 cm), 0.05 cm (범위, -0.30~0.50 cm)였으며 2명의 환자에서 1 cm를 초과하는 변이가 Y축 방향으로 관찰되었다. 결 론: 4DCT와 호흡연동 직각 KV 준비 영상으로 얻은 표지자의 분할간, 분할중 및 움직임 진폭에서 큰 변이가 관찰되었다.

• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 대한방사선치료학회 2005년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.27-32
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• 2005

임상에서 일반적으로 행하여지는 전자선은 피부암과 유방암, 두 경부 등의 다양한 부위의 치료에 사용되어진다. 본 연구에서는 6 MeV에서 bolus 사용 시 source surface distance (SSD) setup과 source bolus distance (SBD) setup에 따른 선량분포를 비교하였고 electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 그리고 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포를 비교하였다. 이러한 모든 실험은 파라핀 phantom과 acryl, film을 이용하여 dosimetry 를 시행하였고 임상에서와 같은 조건으로 setup 한 후 전자선 선량 분포를 확인하였다. Bolus 사용시의 SSD setup과 SBD setup의 경우 $8\%$의 선량분포 차이를 보였다. Nipple이 존재하는 field 내에서는 nipple 만큼 bolus를 제거하여야 균일한 선량 분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 광자선과 전자선을 동시에 사용하는 경우에서는 전자선 field 전체에 bolus를 사용할 때 hot spot과 cold spot을 줄이는 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.250-257
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• 2016

The purpose of this study was to compare the patient setup errors of two different immobilization devices (Feet Fix: FF and Leg Fix: LF) for pelvic region radiotherapy in Tomotherapy. Thirty six-patients previously treated with IMRT technique were selected, and divided into two groups based on applied immobilization devices (FF versus LF). We performed a retrospective clinical analysis including the mean, systematic, random variation, 3D-error, and calculated the planning target volume (PTV) margin. In addition, a rotational error (angles, $^{\circ}$) for each patient was analyzed using the automatic image registration. The 3D-errors for the FF and the LF groups were 3.70 mm and 4.26 mm, respectively; the LF group value was 15.1% higher than in the FF group. The treatment margin in the ML, SI, and AP directions were 5.23 mm (6.08 mm), 4.64 mm (6.29 mm), 5.83 mm (8.69 mm) in the FF group (and the LF group), respectively, that the FF group was lower than in the LF group. The percentage in treatment fractions for the FF group (ant the LF group) in greater than 5 mm at ML, SI, and AP direction was 1.7% (3.6%), 3.3% (10.7%), and 5.0% (16.1%), respectively. Two different immobilization devices were affected the patient setup errors due to different fixed location in low extremity. The radiotherapy for the pelvic region by Tomotherapy should be considering variation for the rotational angles including Yaw and Pitch direction that incorrect setup error during the treatment. In addition the choice of an appropriate immobilization device is important because an unalterable rotation angle affects the setup error.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.85-92
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• 2017

목 적: 세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy; IMRT)에서 영상유도 시스템은 치료의 정확성 확보에 유리하다. 특히 골반치료의 경우 장기들의 위치와 모양이 환자상태 및 외부적 환경에 따라 변형이 발생하여 치료 전 확인이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 직장암 치료 시 골반 내 변화요인을 분석하였고, 자세의 재조정 방법을 고안해 적용하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 시행한 직장암 환자 40명을 대상으로 하였고, 환자들의 치료 전 영상 530건을 분석하였다. 평가 항목으로 골격구조, 방광, 직장 내 가스, 소장, 연부조직, 체중감소 여부를 매우 좋음, 좋음, 나쁨 3단계로 구분하였고 각각의 건수와 비율을 산출하였다. 나쁨의 경우가 1개 이상 시 각각의 방법으로 해당 항목에 대해 재조정을 시행하였으며 그 비율을 구하였다. 결 과: 각각의 평가조건에서 치료하기에 매우 좋은 경우는 19.2 %였다. 치료에 적절한 경우는 54.9 %, 치료에 부적절한 경우는 25.8 %였으며, 치료에 부적절한 경우에는 재조정을 시행하여 치료 진행을 하였다. 결 론: 골반 내 장기의 변화는 같은 환자일지라도 치료 시 마다 다른 결과를 나타냈다. 평가 지표에 따라 진행이 부적절한 경우는 25.8 %였으며 재조정을 통하여 환자 자세 재현성을 확보 후 치료가 가능하였다. 따라서 정밀하게 계획되는 IMRT의 직장암 치료 시에는 영상유도시스템을 이용하여 정확한 치료가 필요하다 사료된다.

• Journal of Power Electronics
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• 제9권2호
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• pp.207-214
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• 2009

This paper presents a modem approach for speed control of a PMSM using the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm to optimize the parameters of the PI-Controller. The overall system simulated under various operating conditions and an experimental setup is prepared. The use of PSO as an optimization algorithm makes the drive robust, with faster dynamic response, higher accuracy and insensitive to load variation. Comparison between different controllers is achieved, using a PI controller which is tuned by two methods, firstly manually and secondly using the PSO technique. The system is tested under variable operating conditions. Implementation of the experimental setup is done. The simulation results show good dynamic response with fast recovery time and good agreement with experimental controller.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권2호
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• pp.41-48
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• 2013

Springback is a very typical dimensional discrepancy phenomenon, which occurs usually on the final stamping parts after the tool loading is removed. Variation of springback leads to amplified variations and problems during assembly of the stamped components, in turn, resulting in quality issues. The variations in the properties of the incoming material and process parameters are the main causes of springback variation. In this research, a robust design methodology which combines orthogonal array based experimental design and design space reduction skim to reduce the springback variation for advanced high strength steel parts in sheet metal forming is suggested. The concept of design space reduction is adapted in the experimental design setup to improve the quality of the obtained solution. The effectiveness of the proposed procedures is illustrated through a robust design of springback in metal forming process of a cross member of auto body.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권2호
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• pp.63-71
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• 1999

입체조형 치료와 전신 방사선 수술에의 이용을 목적으로 3차원 전신 정위 방사선 치료 장치를 개발하였다. Couch 위에 놓을 수 있는 전신 정위 치료판을 제작하여 방사선 비투과성 카테타 선을 이용하여 치료판 위에 좌표계를 설치하고, MeV-Green(전성 물산, 한국)으로 고정틀을 만들어 환자 자세를 고정시키고, 플라스틱 봉과 봉 지지판을 이용하여 고정틀을 고정하였다. 이러한 설계, 제작으로 입체 조형 치료 등에서 갠트리 회전에 의한 기하학적 제약을 최소화하고 방사선 조사 투과율 이 특정한 방향에서 영향을 받는 문제점을 해소하였다. CT 영상을 통해 치료 표적의 위치를 파악하고 치료판 기준점에 대하여 좌표화하여 모의 치료시와 방사선 치료시의 환자 자세 변화 오차를 줄였다. 3대의 CCTV 카메라를 사용하여 환자 자세 변화를 감지, 수정함으로써 체표변의 외곽선으로 부터 setup 오차를 최소화 할 수 있었다. 치료 효용성을 높이기 위해 이러한 과정을 모니터를 보면서 실시간으로 처리 할 수 있도록 하였고, IDL(Interactive Data Language, RSI, U.S.A.)을 사용하여 image subtraction 방식으로 환자 자세 변화를 가시화하여 오차를 줄이도록 하였다. 내부 장기 움직임에 따른 표적의 움직임을 추적할 목적으로 rotating X-ray 장치를 제작하였다. Landmark 나사를 표적주위 뼈나 표적중심에 삽입하여 이 rotating X-ray 장치를 이용해서 anterior, lateral 두 방향에서 얻은 영상 정보로부터 marker 에 대한 표적의 위치 변화를 가시화 하여 내부 표적의 움직임에 따른 setup 오차를 줄였다. CT 모의치료를 할 수 있도록 IDL 을 이용하여 PC용 모의치료 프로그램을 GUI 환경에서 구현하였고 이 프로그램을 통해서 치료 계획을 위해 CT 에서 수집된 영상정 보를 이용하여 표적을 포함한 장기들의 그래픽 처리, 편집, 전송 등의 작업을 수행하도록 하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.161-166
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• 2005

목 적 : 임상에서 일반적으로 행하여지는 전자선은 피부암과 유방암, 두 경부 등의 다양한 부위의 치료에 사용되어진다. 연구에서는 6 MeV에서 bolus 사용 시 SSD setup과 SBD setup에 따른 선량분포를 비교하였고 electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 그리고 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포를 비교하여 효과적인 치료성적을 얻고자 한다. 대상 및 방법 : 첫 번째 실험은 SSD(source to surface distance) setup과 SBD(source to bolus distance) setup의 전자선 분포를 비교하기 위해 지름이 20 cm인 반구형 파라핀 phantom을 2개 제작하였다. 두 번째 실험은 Electron field 내에 nipple이 존재하는 경우에 nipple 위에 bolus가 있을 때와 nipple 만큼 bolus를 제거하였을 때의 선량 분포를 서로 비교하였다. 이를 위해 nipple과 유사한 형태를 1 cm 두께의 아크릴을 사용하며 정육면체 형태로 제작하였다. 세 번째 실험은 필름의 중앙을 기준으로 광자선과 전자선의 junction을 나누었다. 그런 다음 film의 한쪽 반에는 광자선을 조사하고 나머지 반에는 전자선을 조사하였다. 위의 모든 실험은 제작된 파라핀 phantom 사이에 압착용 보조기구를 이용하여 film(100 NIF, Kodak, France)을 삽입하고 air gap을 없앤 후 beam 중심축과 수평한 방향으로 놓은 후 6 MeV 전자선 20 MU를 조사하였다. 결 과 : SSD setup과 비교하여 SBD setup은 같은 depth에서 선량 분포가 감소해 있음을 알 수 있고 Electron field 내에 nipple이 존재하는 경우 nipple 크기만큼 bolus를 잘라낸 경우에 균일한 선량분포를 가짐을 알 수 있다. 그리고 광자선과 전자선의 junction에서는 전자선 field 전체에 bolus를 사용하는 것이 homogeneous한 선량 분포를 얻음을 알 수 있다. 결 론 : SSD setup과 SBD setup에 따른 선량분포, electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포에서는 bolus의 사용방법에 따라 전자선의 선량분포곡선은 다양한 변화를 나타내며 본 실험의 결과를 바탕으로 전자선치료가 이루어진다면 더 효과적인 전자선 치료가 이루어질 것으로 사료된다.