• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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• pp.86-90
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• 2001

Modified coaxial-slot antenna for minimally invasive microwave thermal therapy for liver tumor is studied in this paper. Minimally invasive microwave antenna in medicine are applied for hyperthermia for medical treatment for cancer, cardiac catheter ablation for ventricular arrhythmias treatments, microwave treatment of Benign prostatic hypertrophy, and so on. Microwave hyperthermal ablation for liver tumors is expected for enthusiasts as an alternative to curative surgical resection. Tumors have to heated up to 60 degree C to coagulate .cancer cells but less than 100 degree C to avoid evaporation. Temperature dependence of properties of the tissues should be considered for wide range of treatment. Electrical properties of liver tissue were measured for different temperatures. SAR distribution around the antenna into the liver are simulated using Remcom's XFDTD.

• Radiation Oncology Journal
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• 제2권1호
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• pp.11-20
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• 1984

The renewed interest in the use of hyperthermia in cancer therapy is bases on radiobiological and clinical evidence indicated that there may be a significant therapeutic advantage with the use of heat alone or combined with radiation or chemotherapy, There are many methods for generating heat for localized tumor as like radiofrequency, microwave, electromagnetic induction and ultrasound. But it is very difficult to be even thermal dose distribution and stable output of power and then the detection of temperature in tumor is difficult to be precise with thermocouples and semiconductor sensors. We designed the microwave heating generator, dipole antenna applicators and autometic temperature controlled thermocouples for localized hyperthermia on skin and in cavities. 1. The microwave generator with 120 W, 2,450MHz magnetron could be heating up to $40^{\circ}C\~50^{\circ}C\;for\;1\~2$ hours in living tissues. 2. The thermal dose distribution in tissue with microwave was described $42^{\circ}C\~44^{\circ}C$ with in 3 cm depth and $2\~6cm$ diameter area. 3. Skin surface heating applicator with spiral 3 times wave length antenna radiated high Power of microwave. 4, Intracavitary heating applicator with dipole antenna with autometic control temperature sensor kept up continuously constant temperature in tissue. 5. For constant thermal distribution, applied two steps power with 10W microwave after $17\~20W$ during first 10 minutes. 6. The cooling rate by blood flew in living tissue was rised as $10\%$ then meats.

• Medical Lasers
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• 제8권2호
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• pp.74-79
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• 2019

Periorbital melasma is often refractory to treatment and highly associated with rebound hyperpigmentation or mottled hypopigmentation after laser treatment in Asian patients. In this report, we describe 2 patients with cluster-1 periorbital melasma and 1 patient with cluster-2 periorbital melasma who experienced remarkable clinical improvements after microwave-generated, atmospheric-pressure, non-thermal nitrogen plasma treatments. All patients exhibited limited clinical responses after combination treatments with topical bleaching agents, systemic oral tranexamic acid, and low-fluenced Q-switched neodymium (Nd):yttrium-aluminum-garnet (YAG) lasers. Low-energy nitrogen plasma treatment at 0.75 J elicited remarkable clinical improvement in the periorbital melasma lesions without post-laser therapy rebound hyperpigmentation and mottled hypopigmentation. We deemed that a single pass of nitrogen plasma treatment at 0.75 J induces mild microscopic thermal tissue coagulation and modification within the epidermis while preserving the integrity of the basement membrane in patients with periorbital melasma. Accordingly, nitrogen plasma-induced dermal tissue regeneration could play a role in the treatment of melasma lesions.

• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.850-862
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• 2019

This work investigated three-dimensional (3D) focused microwave thermotherapy (FMT) at 925 MHz for a human tissue mimicking phantom using the time reversal (TR) principle for musculoskeletal disorders. We verified the proposed TR algorithm by evaluating the possibility of 3D beam focusing through simulations and experiments. The simulation, along with the electromagnetic and thermal analyses of the human tissue mimicking phantom model, was conducted by employing the Sim4Life commercial tool. Experimental validation was conducted on the developed FMT system using a fabricated human tissue mimicking phantom. A truncated threshold method was proposed to reduce the unwanted hot spots in a normal tissue region, wherein a beam was appropriately focused on a target position. The validation results of the simulation and experiments obtained by utilizing the proposed TR algorithm were shown to be acceptable. Effective beam focusing at the desired position of the phantom could be achieved.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제5권3호
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• pp.126-131
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• 2005

To increase the efficiency of an applicator during microwave hyperthermia therapy, first, the length from the antenna end to a slot is varied to get the optimal matching of the characteristic impedance at the frequency of 2.45 GHz. Using the electric and thermal constants of biological tissue, we compose a phantom to calculate temperature increment as well as the resonance characteristics and the SAR distributions. The proposed 3-slot sleeve antenna inserted in an applicator plays an effective role in increasing the therapy size in the view of heating performance as electromagnetic energy tends to concentrate on not feed point direction but treatment area. The SAR is then used in combination with a finite difference heat transfer equation to determine the temperature distribution. Also, in order to shorten treatment time and increase therapy size, a square-array structure is suggested and analyzed.

• Radiation Oncology Journal
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• 제5권2호
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• pp.83-95
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• 1987

온열요법은 조직에 $40^{\circ}C-44^{\circ}C$의 열을 가함으로서 방사선에 저항성이 큰 DNA합성기의 세포 및 pH가 낮은 세포에 민감하게 작용하는 생물학적 효과를 암 치료에 이용하는 것이다. 그러나 온열요법은 방사선과의 병행요법에 의하여 발생되는 열증강율 및 치료 이득이 방사선량, 열량, 온도, 가열시간, 온도분포, 조사시간 등에 민감하고 변화가 많으므로 객관적인 치료효과와 통일된 치료방법을 결정하기가 어렵다. 저자는 2450MHz, 100watt의 마이크로파 온열기구와 조직등가인 팬톱을 직접제작하여 예비측정을 통해 방열 조사조건과 방법을 결정한 후 생물학적 반응을 관찰하기 위하여 102마리 흰쥐 소장 및 대장의 조직학적 면화를 관찰하고 열증강율에 따른 효과를 비교 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1 온열요법 단독으로는 소장과 대장의 조직학적 면화는 볼 수 없었다. 2. 방사선 조사 단독군과 병행군에서 소장 및 대장의 점막상피 괴사는 방사선 조사 6Gy에서 관찰되었으며 방사선량의 증가와 관찰시간 경과에 따라 그 정도가 심하여졌다. 3. 방사선 조사 단독군과 병행군에서 소장 및 대장의 근육층의 괴사는 방사선 조사 10Gy에서 관찰되기 시작하였으며 관찰시간의 경과에 따라 그 정도가 심하여졌다. 4. 방사선 조사와 온열요법 병행군에서 소장과 대장의 조직학적 변화(점막상피와 근육층의 괴사)를 관찰하여 열증강율은 증가되지 않았다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제8권1호
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• pp.133-136
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• 1990

자궁암치료에서 재발되거나 치료가 어려운 종양에 대하여 방사선과 온열요법을 병행함으로서 치료 성과를 다소 향상시킬 수 있었다. 더욱이 방사선 근접조사와 강내온열치료는 주위 건강조직의 피해를 줄이면서 종양에 집중손상을 줄 수 있었으며 강내방사선조사 기구를 공동으로 이용하므로서 시술이 간단하고 치료부위를 정확히 조준할 수 있었다. 그러나 강내조사용 안테나는 그 모양과 구성에 따라 온열 분포가 변하며 재래식 쌍극철심형 안테나는 끝부분 또는 연결부위의 가온이 급증하여 균등한 온열분포를 기대할 수 없었다. 저자들은 안테나의 길이를 마이크로파의 약수 즉 3, 6, 12 cm로 하여 공명이 잘 이루어지도록 하였으며 끝이 굵고 접촉 부위가 가느다란 꼬깔형 (conical) 안테나를 제작하여 사용한 결과 안테나 축에 따라 거의 일정하거나 약간 타원형의 온도분포를 이루었으며 가온 깊이도 $2\~3\;cm$로서 비교적 깊은 곳까지 가열할 수 있어 강내 치료효과를 향상시킬 수 있다고 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권1호
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• pp.51-58
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• 1993

원자력 병원 치료방사선과에서 사용 중인 극초단파 온열치료장치에 의한 온열치료시 온열치료의 적정화로 암 치료기술 향상을 도모함을 최종 목표로 하여 인체 암세포주에서 방사선과 온열에 의한 세포생존곡선의 기본적인 특징과 방사선과의 병용에 따른 치료효과의 증강을 파악하여 임상적 응용의 기초적인 근거를 확립하고자 하였다. 본 실험에서는 2개의 세포주, 즉 위 선암 세포주와 만성 골수성 백혈병 세포주를 사용하였다. 위암은 한국인에서 가장 발생빈도가 높고, 국소적으로 진행된 경우, 주위 장기의 한계선량으로 인하여 방사선 단독으로는 적용의 한계가 있어 온열치료와의 병용이 요구되며, 백혈병 세포는 방사선에 민감한 대표적인 세포의 하나로 온열치료와의 병용시 발생할 수 있는 미묘한 차이를 보다 분명히 관찰할 수 있을 것으로 기대하여 본 실험에 사용하였다. 감마선과 온열치료를 겸한 경우 두가지 방법을 동시에 시행한 경우, 치료효과가 가장 높았고 온열을 감마선 치료 후에 시행한 경우가 감마선 치료 전에 시행한 경우보다 약간 높았으나, 그 차이는 크지 않았고, 6시간 이상의 간격에서는 같았다. 온일치료의 온도 및 치료시간과 치료효과는 온도가 높을수록 치료시간이 길수록 치료효과가 높았고, $43^{\circ}C$에서는 온열내성을 시간경과에 따라볼 수 있었다. 같은 온도로 30분간 온열치료시 온열치료효과 증진비는 섭씨 43도, 44도, 45도의 경우, D 0.01을 기준으로 $2.5{\pm}0.08,\;3.75{\pm}0.18,\;5.0{\pm}0.15$였다. 본 연구는 기초 생물학적 실험이나, 이 결과는 임상 암치료에 직접 이용되는 것이며 또한 치료수행에 반드시 필요한 과정이다. 따라서, 치료방법의 결정, 성적분석, 치료 부작용의 예측 및 대책 확립 등에 적용되고 본원 온열치료의 특성 제시에 활용될 수 있다.