The Feasibility Study of MRI-based Radiotherapy Treatment Planning Using Look Up Table

김신욱,신헌주,이영규,서재혁,이기웅,박형욱,이재춘,김애란,김지나,김명호,계철승,장홍석,강영남,Kim, Shin-Wook,Shin, Hun-Joo,Lee, Young-Kyu,Seo, Jae-Hyuk,Lee, Gi-Woong,Park, Hyeong-Wook,Lee, Jae-Choon,Kim, Ae-Ran,Kim, Ji-Na,Kim, Myong-Ho,Kay, C Korean Society of Medical Physics 2013 의학물리 Vol.24 No.4

뇌병변 등의 방사선 치료에 있어 CT (Computed Tomography) 영상만을 이용한 종양 체적(Tumor volume) 윤곽의 정확한 설정은 CT 영상의 부족한 연부조직 대조도 특성에 의하여 한계를 가진다. 따라서 자기공명영상(Magnetic Resonance Images, MRI)이 보다 정확한 목표 체적의 윤곽을 그려내기 위해 광범위 하게 사용되고 있다. 치료계획을 위해 획득한 자기공명영상에 진단단계에서 얻어진 CT영상의 전자밀도를 융합하는 방법과 자기공명 영상으로부터 만들어진 가상의 CT를 이용하는 방법 등이 자기공명 영상장치를 기반으로 한 방사선 치료 계획의 선량계산을 위하여 소개되어 왔다. 본 연구는 MRI기반의 선량계산의 가능성을 확인 해보기 위해 15명 환자의 진단 MR 영상을 통하여 Look Up Table (LUT)을 만들어 MRI 기반 선량계산과 기존의 CT 기반 선량계산을 비교 검증 하였다. 여기서 lMRI는 획득한 MR 영상에 LUT를 이용한 전자밀도 보정을 한 것이며 wMRI는 획득한 MR영상을 물 밀도로 동일화 시킨 것이다. 6 MV anterial 방향의 조사가 CT, lMRI, wMRI에 적용되어 치료계획으로 비교되었으며 또한 환자의 병변위치에 따라 2문 조사에서 5문 조사의 치료계획이 비교되었다. CT기반 치료계획을 기준으로 하여 등선량 분포와 DVH의 차이는 wMRI 보다 lMRI에서 더 적었으며 최대선량 차이가 91 cGy vs. 57 cGy, 평균선량이 74 cGy vs. 42 cGy, 최소선량 차이가 94 cGy vs. 53 cGy로 측정되어 각각의 선량 평가 면에서 그 차이가 wMRI보다 lMRI에서 더 적었다. 이러한 결과는 wMRI의 경우 공동내 선량계산에서 CT기반 선량계산과 차이가 나기 때문이다. 따라서 본 연구의 결과는 lMRI 기반 선량계산의 가능성이 있음을 보여준다. In the intracranial regions, an accurate delineation of the target volume has been difficult with only the CT data due to poor soft tissue contrast of CT images. Therefore, the magnetic resonance images (MRI) for the delineation of the target volumes were widely used. To calculate dose distributions with MRI-based RTP, the electron density (ED) mapping concept from the diagnostic CT images and the pseudo CT concept from the MRI were introduced. In this study, the look up table (LUT) from the fifteen patients' diagnostic brain MRI images was created to verify the feasibility of MRI-based RTP. The dose distributions from the MRI-based calculations were compared to the original CT-based calculation. One MRI set has ED information from LUT (lMRI). Another set was generated with voxel values assigned with a homogeneous density of water (wMRI). A simple plan with a single anterior 6MV one portal was applied to the CT, lMRI, and wMRI. Depending on the patient's target geometry for the 3D conformal plan, 6MV photon beams and from two to five gantry portals were used. The differences of the dose distribution and DVH between the lMRI based and CT-based plan were smaller than the wMRI-based plan. The dose difference of wMRI vs. lMRI was measured as 91 cGy vs. 57 cGy at maximum dose, 74 cGt vs. 42 cGy at mean dose, and 94 cGy vs. 53 at minimum dose. The differences of maximum dose, minimum dose, and mean dose of the wMRI-based plan were lower than the lMRI-based plan, because the air cavity was not calculated in the wMRI-based plan. These results prove the feasibility of the lMRI-based planning for brain tumor radiation therapy.

Automatic Power Sensing을 이용한 고효율 2.4 GHz CMOS AB급 전력증폭기의 설계

김신욱(Shin-Wook Kim),장익준(Ikjun Chang),고낙영(Nak-Young Ko),이강윤(Kang-Yoon Lee) 대한전자공학회 2015 대한전자공학회 학술대회 Vol.2015 No.11

광대역 소음 제어를 위한 시간 지연 없는 Multiband-Structured Subband Adaptive Filter 기반 능동 소음 제어

김신욱(Shin-Wook Kim),전현진(Hyeon-Jin Jeon),박민우(Min-Woo Park),이우근(Woo-Gun Lee),장태규(Tae-Gyu Chang) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.3

This paper proposes a new active noise control (ANC) system for canceling broadband noise. The proposed ANC system is designed based on the multiband-structured delayless subband adaptive filter (MDSAF), which has advantages of fast-convergence speed and higher noise reduction performance by eliminating the aliasing and band-edge effects caused by band-partitioning. The simulation results show that the proposed ANC system has faster convergence speed as compared to the conventional ANC systems and effectively reduces the wideband noise.

압밀도에 따른 강도특성 변화에 관한 연구

김신욱(Kim Shin Wook),박영목(Park Yeong Mog),허상목(Hur Sang Mog),김재석(Kim Jae Seok) 대한토목학회 2000 대한토목학회 학술발표회 논문집 Vol.2000 No.2

비정상성 소음의 제어를 위한 능동 소음 제어 시스템

김신욱(Shin-Wook Kim),장태규(Tae-Gyu Chang) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6

광대역 소음 제어를 위한 시간 지연 없는 Multiband-Structured Subband Adaptive Filter (MSAF) 기반 능동 소음 제어

김신욱(Shin-Wook Kim),전준길(Jun-Gil Jeon),전현진(Hyeon-Jin Jeon),장태규(Tae-Gyu Chang) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.10

본 논문에서는 광대역의 소음을 효과적으로 제어하기 위한 방법으로 multiband-structured delay less subband adaptive filter (MDSAF) 알고리즘을 기반으로 한 능동 소음 제어 시스템을 제안하였다. 기존의 filtered-X least-mean-square (FXLMS) 알고리즘을 기반으로 한 능동 소음 제어 시스템의 경우 광대역 소음의 제어를 위해 필터 차수가 커질 경우 수렴 속도가 저하되어 효과적인 소음의 제어가 어려웠다. 그러나 MDSAF 알고리즘의 빠른 수렴속도 특징을 능동 소음 제어 시스템에 적용할 경우 광대역 신호를 보다 효과적으로 제어할 수 있게 된다. 모의실험을 통해서 제안된 능동 소음 제어 시스템이 기존의 시스템에 비해 빠른 수렴속도를 갖고 있음을 증명하였으며, 이를 바탕으로 소음 감쇠 효과가 우수함을 나타내었다.

후설의 客觀主義 批判의 敎育的 含意

김신욱(Kim Shin-Wook) 한국교육철학회 2005 교육철학 Vol.27 No.-

The purpose of this study is to clarify the motive and the process of Husserl's establishing his theory of experience through the criticism of the objectivism, and contemplate the educational implications. Husserl criticized objective scientism, but it doesn't mean that he did not recognize objective scientism itself. It means that we refrain from taking any judicative position on the opinions of objective sciences first, and then inquire back into the field of prepredicative experience which all the objective sciences are based on. So Husserl's intent is to propose the methods by which objective sciences can have all the validity on absolute grounds. Therefore, the domain where scientific intent does not yet exist is that of the life-world. The ego which comes to the life-world through epoch?leads to the transcendental ego which doesn't have any preconceived opinions for the second time. The transcendental ego is the meditating ego which reflects itself constantly. Therefore, the life-world is on the way to the transcendental ego, and it has the scientific discipline and the invariant structures even if it is the domain prior to sciences. Education aims at the change in humanity, so education deals with the problems of individuals. The life-world experience is suitable to adapt the method of its analysis to the unique situation of individuals. The life-world experience takes a serious view of living up to action in life. Therefore, it helps form practice-centered values by narrowing the gap between theory and practice. It is undeniable that the traditional education method left out of consideration the things that are not verifiable and explainable because special emphasis in traditional education has been attached to quantitative and verifiable things by positivistic thought. So this study would propose alternative measures which could restore those various aspects of human left out of consideration in traditional education. In the phenomenological point of view, teachers should not simply communicate facts, others' explanation, and others' interpretation to the students, but let the students bestow new meanings to them in the same manner as we create or appreciate works of art. Therefore, in the activities of education, partial facts should be considered not separately, but interconnectedly.

전장 환경의 소음 저감을 위한 능동 소음 제어 시스템

김신욱(Kim Shin Wook) 제어로봇시스템학회 2011 제어로봇시스템학회 합동학술대회 논문집 Vol.1 No.2

전장에서의 소음은 일상생활에서 발생하는 소음과는 그 특성이 판이하다. 그 가운데 광대역 특성을 지닌 소음이 대부분이고, 폭발이나 팬의 회전에 의해 순간적으로 발행하는 협대역의 소음이 존재한다. 이러한 특성의 소음을 제어하기 위해서는 적응 필터의 빠른 수렴속도가 필수적이다. 본 논문에서는 광대역 특성을 지닌 전장의 소음을 효과적으로 제어하기 위한 Multiband-Structured Delayless Subband Adaptive Filter (MDSAF) 알고리즘 기반의 능동 소음 제어 시스템을 제안한다. 제안된 시스템에서는 서브밴드 구조를 사용하면서도 Aliasing이나 Band-Edge 효과의 영향을 받지 않아 수렴속도가 향상되어 광대역 소음을 효율적으로 제어할 수 있다. 모의실험결과 실제 상황과 유사하게 모델링된 광대역 소음 신호를 소음원으로 입력하였을 때 기존의 다른 능동 제어 시스템에 비해 제안된 능동 소음 제어 시스템의 수렴 속도가 훨씬 빠름을 보였다. 특히 인간의 귀에 민감하게 작용하는 저주파 소음이 20dB이상 감쇠함을 확인하였다.

이중으로 집중된 동적 미세 다엽콜리메이터의 선량학적 특성 평가

김애란,서재혁,신헌주,박형욱,이기웅,이재춘,김신욱,김지나,박혜리,이희관,강영남,Kim, Ae Ran,Seo, Jae-Hyuk,Shin, Hun-Joo,Park, Hyeong Wook,Lee, Ki Woong,Lee, Jae Choon,Kim, Shin-Wook,Kim, Ji Na,Park, Hyeli,Lee, Heui-Kwan,Kang, Young-Nam Korean Society of Medical Physics 2015 의학물리 Vol.26 No.4

이중으로 집중된 미세 다엽콜리메이터(Double-focused micro Multileaf Collimator: ${\mu}MLC$)는 보통의 다엽콜리메이터(Multileaf Collimator: MLC)에 비하여 조사면 가장자리 부분의 선량을 급격하게 줄여준다. 이러한 특성 때문에, 미세 다엽 콜리메이터는 정위적 방사선 수술과 치료(Stereotactic Radio-Surgery/RadioTtherapy, SRS/SRT)에 사용되어 왔다. 우리는 Elekta Synergy 선형가속기에 이중으로 집중된 동적 미세 다엽콜리메이터(Double-focused Dynamic micro-Multileaf Collimator: DMLC)를 부착하여 선량학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서는, 필름(GafChromic EBT2 film), EDGE 다이오드 검출기, 3차원 물 팬텀을 이용하였다. 깊이선량백분율(Percent Depth Dose, PDD), 엽 투과도(leaf leakage), 반그림자(Penumbra)를 측정하였고, 모든 데이터들은 6MV 광자선으로 측정하였다. 그 결과, DMLC가 1% 이내의 투과도를 갖는것을 확인할 수 있었다. DMLC는 이중으로 집중 되는 구조를 가졌기 때문에 반 그림자가 조사야 크기에 대하여 독립적인 것을 확인하였다. 본 연구에서는 DMLC의 선량학적 특성을 바탕으로, Elekta Synergy에 부착된 DMLC의 적용 가능성을 증명하였다. Double-focused micro-Multileaf Collimator (${\mu}MLC$) is able to create radiation fields having sharper dose gradients at the field edges than common MLC. Therefore, ${\mu}MLC$ has been used for the stereotactic radiosurgery (SRS) and Stereotactic Radiotherapy (SRT). We evaluated the dosimetric characteristics of a doublefocused Dynamic-${\mu}MLC$ (DMLC) attached to the Elekta Synergy linear accelerator. For this study, the dosimetric parameters including, Percent Depth Dose (PDD), Leaf leakage and penumbra, have been measured by using of the radiochromic films (GafChromic EBT2), EDGE diode detector and three-dimensional water phantom. All datas were measured on 6 MV x-ray. As a result, The DMLC shows transmission below to 1% and because of double-focused construction of the DMLC, the penumbras of fields with DMLC are independent from the field sizes. In this paper, the resulting dosimetric evaluations proved the applicability of the DMLC attached to the Elekta Synergy linear accelerator.

Husserl 상호주관성 구성의 교육적 함의

김병길 ( Byeong Kil Kim ),김신욱 ( Shin Wook Kim ) 한국교육철학회 2002 교육철학 Vol.20 No.-

This study is an attempt to examine the constitution of intersubjectivity in Husserl and clarify its educational implications. The constitution of intersubjectivity is to explain how my transcendental ego can constitute in itself another transcendental ego and, thereafter, how it can also constitute an open plurality of such ego. The ego in Husserl can carry out self-perceptions and self-recollections, and make use of the self-apperception of others through the medium of empathy. Thus the transcendental intersubjectivity is an enlargement of the transcendental subjectivity in that the former stems from the latter. This ego has connection with others by outward appearance of real ego, and constitutes the objective world. This connection makes it possible to come to an understanding of each other and communicate with each other. W could find out the following suggestions in education ; First, We can try to overcome discontinuity between teaching and learning in that Husserl wished to overcome discontinuity between subjective and objective aspects. In the phenomenological point of view, teachers should not simply communicate facts, others` explanation, and others` interpretation to the students, but let the students bestow new meanings to them in the same manners as we create or appreciate works of art. Therefore, in the activities of education, partial facts should be considered not separately, but interconnectedly. Second, education is to let students enjoy real liberation. If students could emerge from their position as strangers, and, participate in true dialogue, they would break from a sense of alienation. From this real liberation, humans become meditating selves who live in their own free will in accordance with a stream of their consciousness. Therefore, students could emerge from the narrow domain of subjective perception through the dialogue and broaden mutual understanding.