• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권3호
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• pp.153-159
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• 2014

As the number of treatments in the therapeutic ultrasound field targeted at fat tissue increase, the performance of the equipment should be evaluated for safety using a fat phantom. In this study, a fat phantom was fabricated using olive oil and a tissue-mimicking material (TMM) phantom. To evaluate the acoustic properties of the TMM phantom according to the changes in the olive oil, the composition ratio of a liquid mixture of olive oil with a surfactant was adjusted from 5-20% in 5% steps. The acoustic properties of the phantom were evaluated using the sound velocity, attenuation coefficient, density, and acoustic impedance. The experimental results showed that the sound velocity decreased with increasing amount of olive oil but the other acoustic properties did not change. In addition, the phantom using an olive-oil mixture with a 15% composition ratio was most similar to the acoustic characteristics of fat tissue with a sound velocity of 1477.35 m/s, an attenuation coefficient of 0.514 dB/MHz-cm, a density of $1.07g/cm^3$, and an acoustic impedance of 1.575 MRayl. These experimental results are expected contribute to the accuracy of the results using a TMM phantom and will be useful for the therapeutic ultrasound field targeted at subcutaneous fat tissue.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제45권4호
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• pp.45.1-45.8
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• 2020

Objective: The aim of this study was to introduce a gelatin/bovine serum albumin (BSA) tissue standard, which provides dissolution properties identical to those of biological tissues. Further, the study evaluated whether the utilization of endodontic activating devices led to enhanced phantom dissolution rates. Materials and Methods: Bovine pulp tissue was obtained to determine a benchmark of tissue dissolution. The surface area and mass of samples were held constant while the ratio of gelatin and BSA were varied, ranging from 7.5% to 10% gelatin and 5% BSA. Each sample was placed in an individual test tube that was filled with an appropriate sodium hypochlorite solution for 1, 3, and 5 minutes, and then removed from the solution, blotted dry, and weighed again. The remaining tissue was calculated as the percent of initial tissue to determine the tissue dissolution rate. A radiopaque agent (sodium diatrizoate) and a fluorescent dye (methylene blue) were added to the phantom to allow easy quantification of phantom dissolution in a canal block model when activated using ultrasonic (EndoUltra) or sonic (EndoActivator) energy. Results: The 9% gelatin + 5% BSA phantom showed statistically equivalent dissolution to bovine pulp tissue at all time intervals. Furthermore, the EndoUltra yielded significantly more phantom dissolution in the canal block than the EndoActivator or syringe irrigation. Conclusions: Our phantom is comparable to biological tissue in terms of tissue dissolution and could be utilized for in vitro tests due to its injectability and detectability.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4158-4165
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• 2021

In this study, tissue equivalency (TE) of a newly developed epoxy-based phantom to 3-5 years child's tissue was investigated in paediatric energy range. Epoxy-based TE-phantoms were produced at different glandular/adipose (G/A) ratios of 17/83%, 31/69%, 36/64% and 10/90%. A procedure was developed in which specific amounts of boron, calcium, magnesium, sulphur compounds are mixed with epoxy resin, together with other minor substitutes. In paediatric energy range of 40-60 kV_p half-value layer (HVL) values were measured and then Hounsfield Units (HU) were determined from Computed Tomography(CT) scans taken in the X-ray energy range of 80-120kV_p. It is found that radiation absorption properties of these phantoms in terms of the measured HVL values related to linear attenuation coefficients (µ) are very well mimicking a 3 years child's soft tissue in case a ratio of 10/90%G/A. Additionally, the HU values of phantoms were determined from the CT scans. The HU = 47.8 ± 4.8 value was found for the epoxy-based phantom produced at a ratio of 10/90%G/A. The obtained HVL and HU values also support the suitability of the new epoxy based-phantom produced at a ratio of 10/90%G/A for a satisfactory mimicking a 3 years child's soft tissue by 5%. Thus they can have a potential use to perform the quality controls of medical X-ray systems and dose optimization studies.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.368-373
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• 2009

초음파 의료용 탄성 영상 시스템의 성능을 평가하기 위한 인체 조직 모사 팬텀을 제작하였다. 인체에서 종양이나 암 조직은 주위의 정상조직보다 단단한 특성을 가진다. 이러한 조직의 단단함을 영상화하는 기법이 탄성 영상 기법이다. 인체의 병변 조직의 기계적인 특성을 모사하기 위하여 플라스틱 경화제와 연화제를 이용하여 탄성도가 다른 균일 탄성 팬텀을 제작하였다. 제작된 균일 탄성 팬텀은 시료의 비율에 따라 $11.1{\sim}79.6$ kPa 범위의 탄성계수 값을 얻었다. 이를 바탕으로 외부 매질과 내부 매질의 탄성계수 차이가 5배와 7배 정도인 초음파 병변 모사 팬텀을 제작하여 탄성 영상을 획득하였다. 본 논문에서는 제작된 플라스틱 기반의 탄성 팬텀이 인체의 탄성 특성을 모사하는 탄성 팬텀으로서 유용함을 확인하였다.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.30-35
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• 2011

현재 분해능 향상을 위한 프로그램인 Wide beam reconstruction (WBR: UltraSPECT, Israel) 을 사용하고 있다. WBR에 속해있는 Xact-Bone은 Planar영상과 Single photon emission computed tomography (SPECT) 영상의 분해능과 대조도를 향상시켜 상당한 영상의 질 향상에 도움을 준다고 보고 되어있다. 본 연구는 Xact-Bone의 임상적용에 대한 유용성을 알아보고자 한다. Xact-Bone에서의 유용성 평가는 분해능 평가와 Contrast Ratio를 비교분석하였다. Planar영상에서의 분해능 평가는 capillary tube를 이용하여 Full width at half maximum (FWHM)을 구하였고, Contrast Ratio분석은 2010년 1월부터 2010년 10월까지 bone scan 검사를 위해 본원에 내원한 50명의 환자 Xact-Bone의 사용 전 후 영상에서 Bone and Soft tissue (B/S) ratio 값을 비교 평가하였다. SPECT영상에서의 분해능 평가는 Triple Line Source Phantom을 이용하여 FWHM을 구하였고, Contrast Ratio 비교 분석은 NEMA IEC Body Phantom과 Standard Jaszczak Phantom을 이용하여 획득한 영상을 각각 Filtered backprojection (FBP), Orderd subset expectation maximization (OSEM), Xact-Bone으로 재구성하여 비교하였다. Planar영상에서의 유용성 평가는 capillary tube를 이용한 실험결과, FWHM은 기존의 Planar영상보다 WBR의 Xact-Bone 프로그램을 이용한 재구성 영상에서 약 20% 향상되었으며, B/S ratio값도 약 15% 향상되었다. SPECT영상의 유용성 평가는 Triple line Source Phantom을 이용한 실험결과, FWHM은 Xact-Bone이 FBP, OSEM 기법보다 각각 20%, 10% 향상되었다. 또한 NEMA IEC body Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석결과 각각 20%, 10% 향상되었고, Standard Jaszczak Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석 결과는 각각 90%, 50% 향상되었다. WBR의 Xact-bone 프로그램을 이용한 Planar 영상에서는 사용하지 않은 경우와 비교하였을 경우 상당한 영상의 분해능과 Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었고, SPECT영상에서 기존의 FBP, OSEM 영상재구성 방법보다 분해능, Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었다. 이에 WBR의 Xact-Bone을 이용함으로써 영상의 질적 향상이 기대되는 바이다. 하지만, 새로운 소프트웨어 도입시 병원의 특성에 맞는 protocol 과 임상적용이 필요하다고 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제5권1호
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• pp.21-34
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• 1982

When unattenuated x-ray radiation passes through the object it is transmitted and scattered from objectes and impinging on the film. During this process certain radiation is absorbed within the object and others transmitted in reduced scattering. The scattering radiation influence upon radiation image quality, confining x-ray beam which means scattering radiation produce increased fog on x-ray film image and as a consequence decrease contrast and less detail of the film there for the elimination of fog and for absorbing scattered radiation, the grid has been used between the object and the film in order to rid of scattering rays. Using grid is good method for the qualification of the better image as well as in using air gap technique. The grid is easy to manipulate and promote good efficiency which is defined by ICRU and JIS. It is the purpose to study for eliminating scattered radiation from the tissue equivalent acryl phantom using grid, we have studied and evaluated the grid permeability about the x-ray exposure, the selection of grid ratio according to phantom thickness, on x-ray exposure are performed as follows. 1. The penetrating ratio of primary x-ray is remarkably decreased by increasing of the grid ratio, but it is almost not influenced in KVP difference and phantom thickness. 2. The scattered radiation is proportionaly increased by thickness of the phantom, having nothing to do with grid ratios. 3. The relative between the penetration rate of primary and secondary x-ray is improved by increasing grid ratio, and decreased by phantom thickness, and slightly decreased by high tube voltage. 4. The grid of 5:1 and 10:1 ratio are adequate to the phantom of 10cm and 15cm thickness, respectively.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제15권4호
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• pp.11-20
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• 1998

The propagation of light radiation in a turbid medium is an important problem that confronts dosimetry of therapeutic laser delivery and the development of diagnostic spectroscopy. Scattered light is measured as a function of the position(distance r, depth z) between the axis of the incident beam and the detection spot. Turbid sample yields a very forward-directed scattering pattern at short range of position from source to detector, whereas the thicker samples greatly attenuated the on-axis intensity at long range of position. The portions of scattered light reflected from or transmitted throughphantom depend upon internal reflectance and absorption properties of the phantom. Monte Carlo simulation method for modelling light transport in tissue is applied. It uses the photon is moved a distance where it may be scattered, absorbed, propagated, internally reflected, or transmitted out of tissue. The photon is repeatedly moved until it either escape from or is absorbed by the phantom. In order to obtain an optimum therapeutic ratio in phantom material, optimum control the light energy fluence rate is essential. This study is to discuss the physical mechanisms determining the actual light dose in phantom. Permitting a qualitative understanding of the measurements. It may also aid in designing the best model for laser medicine and application of medical engineering.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권1호
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• pp.133-140
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• 1989

Three-dimension paraffin compensator was designed to construct the tissue equivalent compensator for irregular body contours and obiliques beam incidence. The ratio of compensator thickness to tissue deficit was depended on field size, depth and air gap because the scattered dose loss. The ratio of compensator-tissue was optimized 0.79, 0.73, 0.61 and 0.56 in 6MV x-rays as function of field size $4{\times}4$, $10{\times}10$, $20{\times}20$ and $30{\times}30cm^2$ respectively. in our study. Using this tissue equivalent compensator, it can be got 2% difference of dose at same mid-plane in phantom study.

• 핵의학기술
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• 제20권2호
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• pp.21-26
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• 2016

최근엔 대부분의 PET-CT영상의 감쇠보정은 많은 강점을 가지고 있는 CT를 기반으로 사용하고 있다. 하지만 CT 검사때 metal artifact가 발생하게 된다면, PET 영상에서 영향을 주게 된다. 이에 본 논문에서는 감쇠보정 영상의 count와 비감쇠보정 영상의 count의 비를 통하여 보정계수($e^{-{\mu}x}$)을 구하였고 이를 통해 측정 SUV에 대입하여 실제 SUV를 추정하는 방법에 대하여 고찰해보았다. 실험장비로는 본원에서 사용하고 있는 Biograph mCT S(40)_SIMENS을 촬영 장비로 이용하였고, phantom은 micro phantom을 사용하였다. 팬텀 실험방법은 micro phantom에 metal artifact를 발생시켜 촬영한 뒤 감쇠보정 영상과 비 감쇠보정 영상으로 재구성하였다. 그리고 SIMENS 사의 Sygo.via VA11A 프로그램을 이용 감쇠보정 영상과 비 감쇠보정 영상의 count를 측정하고 이를 통해 보정계수를 구하여 Metal artifact 발생 부위와 Metal artifact 발생 직전 부위의 보정계수를 비교 분석해 보았다. 임상영상에서는 본원에 내원한 환자 10명($66{\pm}15$세)의 데이터를 이용하여 여러 장기의 평균 보정계수를 계산하였고, Metal artifact가 발생한 연부조직의 보정계수와 metal artifact가 발생하기 직전의 연부조직의 보정계수를 비교 분석하였다. 분석결과 phantom 실험에서는 밝은 artifact 부분에서의 보정 계수는 Metal artifact가 발생하지 않은 부분에서의 보정계수보다 평균 12%증가 되게 나타났다. 어두운 artifact 부분에서의 보정계수는 발생하지 않은 부분에서의 보정계수보다 6% 감소 되게 나타났다. 또한 phantom 실험결과 본 논문에서 사용한 식을 이용한 추정 SUV가 실제 SUV와 유의미한 차이가 없다는 것을 확인 할 수 있었다. 임상영상에서는 normal 장기의 보정계수를 계산 하였고, 이를 이용한 각 장기의 평균 보정계수를 계산하여 그래프를 작성하였다. 그리고 이 결과 값을 통해 CT number가 큰 조직 일수록 보정계수도 커지는 상호 비례 관계를 확인 할 수 있었다. 또한 metal artifact시 밝은 artifact 부분의 연부조직 보정계수는 metal artifact가 발생 하지 않은 연부조직 보정계수에 비해 평균 20% 증가, 그리고 어두운 artifact 부분은 10% 감소된 것으로 나타났다. 그래프로 작성한 soft tissue 평균값과 비교 하였을 때는 metal artifact가 발생 하지 않은 연부조직에 비해 밝은 artifact 부위는 평균 19% 증가 어두운 artifact 부위는 평균 9% 감소 된 것으로 나타났다. 즉 경우에 따라 각 개인의 보정계수를 계산 할 필요 없이 그래프로 작성한 평균값을 간편하게 활용 할 수 있을 것으로 사료된다. 이와 같이 실험결과로 보아 본 논문에서 제시하였던 감쇠보정 영상과 비 감쇠보정 영상에서의 count의 비를 통해 metal artifact가 발생하지 않는 부위의 보정계수와 발생한 부위의 보정계수를 구하고, 이를 활용하여 측정 SUV에 대입하여 실제 SUV를 추정하는 방법 역시 metal artifact 발생 부위의 더 정확한 정량분석 위하여 고려 해볼 수 있는 대안이 될 수 있을 것이라 사료 된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권4호
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• pp.302-306
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• 2008

Plastic hardener and softener based ultrasound phantoms were made in various constitutions and their acoustic properties were measured. Speed of sound is approximately $1.4\;mm/{\mu}sec$ in all the phantoms, which is about 7% less than that of in soft tissue. Attenuation coefficient is strongly dependent on the ratio between hardener and softener. In order to achieve the tissue level attenuation (0.5 dB/cm/MHz), 60% of hardener or less is required. The synthesized phantoms can be preserved for more than 6 months without structural degradation.