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로봇 사이버나이프에서 위치인식시스템을 이용한 Targeting Error값 보정의 정확성 평가 (Evaluation on the Accuracy of Targeting Error Correction Through the Application of Target Locating System in Robotic CyberKnife)

  • 정영준;정재홍;임광채;조은주
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 목 적: 로봇 사이버나이프에서 환자의 움직임에 의한 기준점의 위치변화 오차가 위치인식시스템(target location system, TLS) 을 통하여 targeting error값이 정확히 보정(correction)되는지 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본 실험은 targeting의 정확성을 분석하기 위해 head and neck팬텀에 Gafchromic 필름(MD-55)을 삽입한 후, 사이버나이프(CyberKnife Robotic Radiosurgery System G4, Accuray, US)의 6 MV X선을 조사하였다. 필름 분석은 Accuray사에서 제공하는 End to End (E2E) 프로그램을 이용하였다. 기준점의 위치에서 x, y, z방향으로 $0{\pm}0.2\;mm$, roll, pitch, yaw방향으로 $0{\pm}0.2^{\circ}$ 이내로 유지하여 12회 조사한 대조군과 인위적으로 움직임을 주어 실험을 시행한 6회의 실험군의 targeting 오차를 구하고, 대조군과 실험군의 평균값에 대한 유의성을 t-검정을 통해 분석하였다. 또한, gamma-index method (dose difference: 3%)를 통해 2차원적 선량분포의 일치성을 distance to agreement (DTA)를 각각 1 mm, 1.5 mm, 2 mm로 달리하여 정량화하고, 비교 분석하였다. 결 과: E2E test 시행 결과, 기준 필름의 targeting 평균오차 0.405 mm, 표준편차 0.069 mm, 실험 필름의 평균오차 0.413 mm, 표준편차 0.121 mm으로 나왔으며, t-검정 결과 유의확률 P=0.836 (신뢰구간 95%)으로 두 집단에서 유의한 차이를 볼 수 없었다. 또한, DTA를 각각 1 mm, 1.5 mm, 2 mm로 선량분포의 일치성을 비교한 결과 기준필름 3,314개 위치에서 axial필름 평균은 각각 95.04%, 97.56%, 98.13%, sagittal필름 평균은 각각 95.47%, 97.68%, 98.47% 일치하였다. 실험필름과 비교한 결과 3,323개 위치에서 axial필름 평균은 각각 96.38%, 97.57%, 98.04%, sagittal필름 평균은 각각 95.50%, 97.87%, 98.36% 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 결 론: 로봇 사이버나이프는 치료 시 환자의 움직임에 의해 발생하는 기준점의 위치변화 오차를 실시간 추적하여 보정하며, targeting 오차를 1 mm 이내, 선량분포는 95% 이상 일치하는 정확성을 확인할 수 있었다.

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CYTOGENETIC EFFECTS OF ORGANOPHOSPHATE PESTICIDES ON GOAT LYMPHOCYTES IN CULTURE

  • Gupta, S.C.;Sahal, R.;Gupta, N.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제9권4호
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    • pp.449-454
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    • 1996
  • Cytogenetic effects of malathion and parathion, the organophosphorus pesticides were studied on goat lymphocytes in culture. The mitotic indices (% of blast cells + cells at metaphase) of goat lymphocytes showed corresponding decrease with the increase in dose of pesticides. Malathion had significant effect only at $150{\mu}g/ml$ or higher dosages while, parathion caused antimitotic effects even at the lowest dose ($5{\mu}g/ml$) tested. The clastogenic effects of malathion were significant ($p{\leq}0.05$) at $100{\mu}g/ml$. In higher doses, the effects were highly significant ($p{\leq}0.01$). The frequency of metaphase plates with chromosomal abnormalities were highest (22.0%) at $200{\mu}g/ml$. The incidences of chromosomal abnormalities were significant ($p{\leq}0.05$) in parathion treated series even at $5{\mu}g/ml$ dose level. At $10{\mu}g/ml$ or higher dose levels the difference between treatment groups and controls were more pronounced ($p{\leq}0.01$). Various types of chromosomal abnormalities were encountered in goat lymphocytes treated by malathion and parathion. However, the incidence of gaps, breaks, acentric fragments, dicentric chromosomes were higher than other types of structural and numerical abnormalities.

Effect of capsaicin on murine lymphocyte functions and lymphoid tissue morphology

  • Lee, June-Chul;Park, Yeong-Min
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제1권3호
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    • pp.203-212
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    • 2001
  • Background: Rapid advances in neuroendocrine immunology have established the concept of bidirectional communication between the immune and neuroendocrine systems. Capsaicin suppresses the immune function by destroying substance P acting as mediatior of neuroendocrine immune system. Methods and Results: In this study, effect of capsaicin on mature murine lymphocyte functions and lymphoid tissue morphology was examined. Formally, capsaicin showed the strong cytotoxic effect on splenocyte over $10{\mu}g/ml$ concentration in citro. And proliferation and Th1-cytokine expression of splenic cells in mice that received high dose of capsaicin ($100{\mu}g/mouse$) were significantly diminished. However, low dose of capsaicin treatment did not influence these responses in vivo($1{\mu}g/mouse$) and in vitro (under $5{\mu}g/ml$). And the morphology of spleen and lymph nodes after capsaicin treatment was observed. In the spleen of mice injected with high dose of capsaicin (100, $200{\mu}g/mouse$), the size of white pulp was significantly decreased and the length of red pulp was increased, Moreover, vascularity index was diminished in a dose dependent manner. Conclusion: These results implies that immunosuppressive effect of capsaicin is associated with cytotoxic activity on lymphocyte, Th1-cytokine down-regulation and lymphoid tissue abnormalization, and this report is expected to give a hand to the study for the mechanism of action of neurotoxin of the immune system.

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KEY IMPACT PARAMETERS FOR APPLICATION OF ALTERNATIVE SOURCE TERM TO KORI UNIT 1

  • Lee, Seung-Chan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제42권4호
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    • pp.394-413
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    • 2010
  • The object of this paper is to identify the key elements that impact a radiation dose at EAB (Exclusion Area Boundary). This study is based on the AST (Alternative Source Terms) as defined in Regulatory Guide 1.183. The LOCA (Loss of Coolant Accident) and the LRA (Locked Rotor Accident) are selected as limiting cases. A sensitivity analysis of accidental behavior with respect to various parameters during LOCA and LRA at Kori Unit 1 is also undertaken for the following objectives: to determine the limiting parameters, to find the impact trend of the radiation dose, and to find the safety margin between AST and TID (Technical Information Document) methodologies. This work confirms that key parameters are particulate removal rate, decontamination factor, iodine chemical form, gap fraction, partitioning factor, and the impact of isotopes group. Comparing TID with AST, the radiation dose of TID is about 80% greater than that of AST under a LOCA, and about 60% greater than that of AST for the case of a LRA; thus the safety margin is remarkably increased when the AST is used. In this work, the sensitivity analysis results are presented in terms of a sensitivity index called the "NDD (Normalized Dose Difference)", which compares the impact of parameters with that of a reference case. These values are derived by using a combination of the leak rate (primary to secondary), iodine chemical form, gap fraction, partitioning factor, spray removal rate, source term, and other variables.

Feasibility Study of Deep Inspiration Breath-Hold Based Volumetric Modulated Arc Therapy for Locally Advanced Left Sided Breast Cancer Patients

  • Swamy, Shanmugam Thirumalai;Radha, Chandrasekaran Anu;Kathirvel, Murugesan;Arun, Gandhi;Subramanian, Shanmuga
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권20호
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    • pp.9033-9038
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    • 2014
  • Background: The purpose of this study was to assess the feasibility of deep inspiration breath-hold (DIBH) based volumetric modulated arc therapy (VMAT) for locally advanced left sided breast cancer patients undergoing radical mastectomy. DIBH immobilizes the tumor bed providing dosimetric benefits over free breathing (FB). Materials and Methods: Ten left sided post mastectomy patients were immobilized in a supine position with both the arms lifted above the head on a hemi-body vaclock. Two thermoplastic masks were prepared for each patient, one for normal free breathing and a second made with breath-hold to maintain reproducibility. DIBH CT scans were performed in the prospective mode of the Varian real time position management (RPM) system. The planning target volume (PTV) included the left chest wall and supraclavicular nodes and PTV prescription dose was 5000cGy in 25 fractions. DIBH-3DCRT planning was performed with the single iso-centre technique using a 6MV photon beam and the field-in-field technique. VMAT plans for FB and DIBH contained two partial arcs ($179^{\circ}-300^{\circ}CCW/CW$). Dose volume histograms of PTV and OAR's were analyzed for DIBH-VMAT, FB-VMAT and DIBH-3DCRT. In DIBH mode daily orthogonal ($0^{\circ}$ and $90^{\circ}$) KV images were taken to determine the setup variability and weekly twice CBCT to verify gating threshold level reproducibility. Results: DIBH-VMAT reduced the lung and heart dose compared to FB-VMAT, while maintaining similar PTV coverage. The mean heart $V_{30Gy}$ was $2.3%{\pm}2.7$, $5.1%{\pm}3.2$ and $3.3%{\pm}7.2$ and for left lung $V_{20Gy}$ was $18.57%{\pm}2.9$, $21.7%{\pm}3.9$ and $23.5%{\pm}5.1$ for DIBH-VMAT, FB-VMAT and DIBH-3DCRT respectively. Conclusions: DIBH-VMAT significantly reduced the heart and lung dose for left side chest wall patients compared to FB-VMAT. PTV conformity index, homogeneity index, ipsilateral lung dose and heart dose were better for DIBH-VMAT compared to DIBH-3DCRT. However, contralateral lung and breast volumes exposed to low doses were increased with DIBH-VMAT.

2차원 토모테라피 선량측정시스템의 정성적 평가 (Qualitative Evaluation of 2D Dosimetry System for Helical Tomotherapy)

  • 마선영;정태식;심장보;임상욱
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권4호
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    • pp.193-198
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 새로 개발된 2차원 토모테라피 선량측정 시스템의 가능성을 알아보는 것이다. 방사선이 조사되면 가시광성을 내보내는 인광판을 원통형 물팬텀에 삽입하였다. 치료계획장치에서 원 모양, C자 모양, 다중표적 3종류의 가상의 표적을 만들고 각 표적에 10 Gy의 방사선을 전달하도록 하였다. 원통형 팬텀을 토모테라피 치료테이블위에 올려놓고 치료계획대로 방사선을 조사하였다. CCD카메라로 쵤영된 모든 프레임은 누적되었고 각 픽셀은 선량으로 변환되었다. 인광판으로부터 나온 영상은 치료계획장치에서 계산된 선량분포와 비교하였다. 선량기울기(dose rate)와 픽셀값의 관계그래프는 선량기울기 900 MU/min 까지 포화(saturated)되지 않았다. 인광판의 선형성 보정이 개선된다면 인광판과 CCD카메라를 이용한 토모테라피의 2차원 선량측정이 유용할 것으로 기대한다.

Identification of an effective and safe bolus dose and lockout time for patient-controlled sedation (PCS) using dexmedetomidine in dental treatments: a randomized clinical trial

  • Seung-Hyun Rhee;Young-Seok Kweon;Dong-Ok Won;Seong-Whan Lee;Kwang-Suk Seo
    • Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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    • 제24권1호
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    • pp.19-35
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    • 2024
  • Background: This study investigated a safe and effective bolus dose and lockout time for patient-controlled sedation (PCS) with dexmedetomidine for dental treatments. The depth of sedation, vital signs, and patient satisfaction were investigated to demonstrate safety. Methods: Thirty patients requiring dental scaling were enrolled and randomly divided into three groups based on bolus doses and lockout times: group 1 (low dose group, bolus dose 0.05 ㎍/kg, 1-minute lockout time), group 2 (middle dose group, 0.1 ㎍/kg, 1-minute), and group 3 (high dose group, 0.2 ㎍/kg, 3-minute) (n = 10 each). ECG, pulse, oxygen saturation, blood pressure, end-tidal CO2, respiratory rate, and bispectral index scores (BIS) were measured and recorded. The study was conducted in two stages: the first involved sedation without dental treatment and the second included sedation with dental scaling. Patients were instructed to press the drug demand button every 10 s, and the process of falling asleep and waking up was repeated 1-5 times. In the second stage, during dental scaling, patients were instructed to press the drug demand button. Loss of responsiveness (LOR) was defined as failure to respond to auditory stimuli six times, determining sleep onset. Patient and dentist satisfaction were assessed before and after experimentation. Results: Thirty patients (22 males) participated in the study. Scaling was performed in 29 patients after excluding one who experienced dizziness during the first stage. The average number of drug administrations until first LOR was significantly lower in group 3 (2.8 times) than groups 1 and 2 (8.0 and 6.5 times, respectively). The time taken to reach the LOR showed no difference between groups. During the second stage, the average time required to reach the LOR during scaling was 583.4 seconds. The effect site concentrations (Ce) was significantly lower in group 1 than groups 2 and 3. In the participant survey on PCS, 8/10 in group 3 reported partial memory loss, whereas 17/20 in groups 1 and 2 recalled the procedure fully or partially. Conclusion: PCS with dexmedetomidine can provide a rapid onset of sedation, safe vital sign management, and minimal side effects, thus facilitating smooth dental sedation.

CT 촬영 조건에 따른 PET 영상의 변화 (Change of PET Image According to CT Exposure Conditions)

  • 박재윤;김정훈;이용기
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.473-479
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    • 2019
  • 다양한 촬영 조건의 CT 감쇠 지도가 PET 영상에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 다양한 kVp와 mA조건에서 Uniformity phantom 영상의 신호 강도(SI; Signal Intensity)와 표준 섭취율 계수(SUV; Standardized Uptake Value)를 측정하고, CTDI (Computed Tomography Dose Index)를 통해 각 조건에 따른 피폭선량을 측정하였다. 또한 동일한 조건에서 Resolution phantom의 반치폭(FWHM; Full Width at Half Maximum)을 측정하여 CT의 kVp와 mA에 따른 PET 영상의 화질 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. 연구 결과, CT의 촬영 조건은 PET 영상에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, CT의 촬영 조건이 감소하게 되면 방사선 피폭이 감소하게 되지만 영상에 영향을 미치게 되므로 향후 진단이 가능한 CT 화질을 유지하면서 방사선 피폭을 최소화할 수 있는 양전자 방출 단층 촬영(PET/CT; Positron Emission Tomography / Computed Tomography)의 촬영 조건에 대한 연구가 지속적으로 되어야 할 것이다.

선속 폭(Field Width) 변화에 따른 종축선량 분석 (Analysis on Longitudinal Dose according to Change of Field Width)

  • 정원석;백종걸;신령미;오병천;조준영;김기철;최태규
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.109-117
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    • 2011
  • 목 적: 호흡에 의하여 영향을 받는 장기의 토모 치료 시 선속 폭(Field Width) 변화에 따른 종양 용적선량의 선량 전달 정확성을 분석하고 자체 제작한 Moving car를 사용하여 선량 변화의 차이를 확인하고 실질적인 종양 선량의 전달 선량을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 자체 제작한 Moving car를 사용하여 종축 움직임 차이(0.0 cm, 1.0 cm, 1.5 cm, 2.0 cm)를 적용하고 선속 폭(Field Width) 변화(1.05 cm, 2.50 cm, 5.02 cm)에 따른 측정된 선량의 값을 계산된 선량 값과 비교하여 오차범위를 파악하였다. Gafchromic EBT 필름을 이용하여 측정한 DQA (Delivery Quality Assurance) 필름의 감광정도를 선량윤곽(Dose Profile)과 Gamma Histogram을 이용하여 비교 분석하였다. 결 과: 선속 폭(Field Width) 1.05 cm, 2.50 cm, 5.02 cm일 때 오차범위가 각각 -2.00%, -0.39%, -2.55%의 선량 전달율을 나타내었다. Gafchromic EBT 필름 분석의 선량 윤곽(Dose profile)에서는 Moving car의 움직임이 있는 상태에서 종축방향으로의 움직임이 클수록, 선속 폭(Field Width)이 좁아질수록 고선량 부분에서 계산된 선량과의 오차가 크게 나타났다. Gamma histogram에서는 gamma index가 선속 폭(Field Width)이 좁을수록 움직임의 영향이 상당히 증가하는 것을 알 수 있었다. 결 론: 자체 제작한 Moving car를 이용하여 움직이는 장기의 종축선량 차이를 확인할 수 있었으며 토모 치료 시 선속 폭(Field Width)을 작게 하고 호흡에 의한 장기의 움직임을 최소화하기 위하여 호흡조절 장치와 고정기구의 개발이 필요하리라 사료된다.

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콘빔 CT 및 MLC 로그데이터를 이용한 전달 선량 재구성 시 오차 분석 (Error Analysis of Delivered Dose Reconstruction Using Cone-beam CT and MLC Log Data)

  • 정광호;박소아;강세권;황태진;이미연;김경주;배훈식;오도훈
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권4호
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    • pp.332-339
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    • 2010
  • 본 연구에서는 콘빔 단층촬영영상(cone beam CT; CBCT) 및 다엽 콜리메이터(multileaf collimator;MLC) 로그데이터를 이용한 적응형 방사선치료기법의 체계를 구축하고, 그 과정에서의 선량 계산 오차의 양상을 팬텀을 이용하여 분석하고자 하였다. Catphan-600 (The Phantom Laboratory, USA) 팬텀을 CT와 CBCT 촬영 후 CT 영상을 이용하여 간단한 단계별조사(step-and-shoot) 방식의 세기조절방사선치료(intensity-modulated radiation therapy; IMRT) 계획을 수립하였다. 이후 빔전달 시 생성된 MLC 로그데이터(Dynalog)를 이용하여 실제 전달된 세그먼트 별 모니터단위(MU) 가중치와 MLC 엽(leaf)의 위치를 구한 후 이를 다시 Pinnacle3에 넣고 선량을 재계산하였다. 초기 치료 계획은 치료 계획용 CT 영상($CT_{plan}$) 및 CBCT 영상($CBCT_{plan}$)에 대하여 계산되었으며, 재구성된 선량 역시 치료 계획용 CT 영상($CT_{recon}$) 및 CBCT 영상($CBCT_{recon}$)에 대하여 계산되었다. 각 선량 계산을 $CT_{plan}$을 기준으로 하여 2차원 선량분포, 감마 인덱스, 선량-부피 히스토그램(dose-volume histogram; DVH)을 이용하여 분석하였다. 2차원 선량분포 및 DVH 분석 모두에서 원래의 치료 계획보다 실제 전달된 선량이 다소 많은 것으로 나타났으나 임상적인 의미는 미미했다. 감마 인덱스의 경우 CBCT에 선량을 계산했을 때 치료 계획 정보나 재구성된 선량 정보를 이용한 경우 모두 오차가 크게 발생했다. 재구성된 선량은 빔의 경계 부분에서 오차가 크게 발생하였으나 그 영향은 CT 및 CBCT 영상 간 차이에 의한 것보다 작았다. CBCT 영상에 전달된 선량을 재구성하게 되면 두 영향이 복합적으로 작용하여 오차는 더 줄어들게 되지만 $CT_{plan}$$CBCT_{plan}$의 차이에 비하여 $CBCT_{plan}$$CBCT_{recon}$ 차이는 상대적으로 작아 전달된 선량의 오차를 평가할 때 불확실성이 커졌다. 그러므로 선량 계산 오차의 양상은 셋업 오차, CBCT 영상을 이용한 선량 계산 오차 및 재구성된 선량 계산의 오차로 나누어 분석될 필요가 있을 것이다.