Radium-223 Dichloride의 외부 방사선량의 평가

조성욱,윤석환,승종민,김태엽,임정진,김진의,Cho, Seong Wook,Yoon, Seok Hwan,Seung, Jong Min,Kim, Tae Yub,Im, Jeong Jin,Kim, Jin Eui 대한핵의학기술학회 2016 핵의학 기술 Vol.20 No.1

전립선암은 세계적으로 남성에게 발생하는 가장 흔한 암이며, 암 관련 이환 및 사망의 주요 원인 중 하나이다. 전립선 암세포는 안드로겐에 의해 자극되며 안드로겐 수용체에 결합하여 활성화된다. 안드로겐 수용체는 전사인자로 작용하며 세포주기, 증식 및 분화를 조절한다. 안드로겐 수용체 신호 차단은 전립선암 치료의 특징이다. 전립선암에서 통증은 빈번하게 일어나는 관련 증상으로 환자의 삶의 질 악화의 주요 원인 중 하나이다. 주사용 $^{223}Ra-Dichloride$는 28 Mev 알파 방사선을 방출하여 골 전이가 있는 거세저항성 전립선암(Castration-Resistant Prostate Cancer)의 치료에 이용되고 있다. $^{223}Ra$은 체내 반감기가 11.4 일, 100 마이크로미터 이하 범위의 높은 선 에너지 전달(LET) 알파선을 방출하므로 매우 국소적인 방사선 영역을 생성시키는데 사용할 수 있다. 골격 전이와 같은 표적조직에 알파선을 위치하게 되면 베타선보다 더 국소적 용적으로 방사선을 전달하여 주위의 정상조직에 대한 노출을 줄인다. 하지만 $^{223}Ra-Dichloride$는 알파선 이외에 붕괴 과정에서 3.6%의 베타선과 1.1%의 감마선 (80, 156, 270 keV)을 방출한다. 본 연구는 $^{223}Ra-Dichloride$ 치료 시 사용되는 방사능양 3.5 MBq과 $^{99m}Tc-MDP$를 사용하여 Bone scan 검사 시 사용되는 방사능양 740 MBq을 사용하여 감마선에 대한 외부 방사선량을 평가해보고자 하였다. 최대 외부 방사선량은 $D({\infty})=34.6{\tau}Q_0Tp(0.25)$(${\tau}$:감마상수, $Q_0$:초기방사능양, Tp:물리적 반감기) 식을 이용하여 산출하였으며, 실제로 vial에서 방출되는 감마선을 1m의 거리에서 survey meter를 이용하여 15회 외부 방사선량률을 측정하였다. Health physics(2012)에서 제공하는 $^{223}Ra-Dichloride$과 $^{99m}Tc-MDP$의 1m 거리에서의 감마상수의 값은 각각 0.0469, 0.0215, 실제로 사용되는 방사능양 3.5 MBq, 740 MBq, 반감기 11.4일, 6시간을 기준으로 산출된 외부 방사선량은 $^{223}Ra-Dichloride$은 $16{\mu}Sy$, $^{99m}Tc-MDP$은 $34{\mu}Sy$의 값을 보였다. 실제로 vial에서 1 m 거리에서 방출되는 외부 방사선량율은 평균 $^{223}Ra-Dichloride$는 ${\mu}Sy/h$, $^{99m}Tc-MDP$은 $18{\mu}Sy/h$ 값이 측정값을 보였다. 감마상수 값은 $^{223}Ra-Dichloride$이 $^{99m}Tc-MDP$에 비해 높은 값을 나타내지만 실제로 사용되는 방사능의 양을 고려한 최대 외부 방사선량은 $^{223}Ra-Dichloride$이 $^{99m}Tc-MDP$보다 낮은 최대 외부 방사선량 값이 산출되었으며, 실제로 측정한 외부 방사선량율도 작은 값을 보여 $^{223}Ra-Dichloride$을 이용한 치료시 감마선에 대한 외부 방사선량은 매우 작음을 알 수 있었다. $^{223}Ra-Dichloride$은 골 전이가 있는 거세저항성 전립선암(Castration-Resistant Prostate Cancer) 환자들에게 유용한 치료제라고 사료된다. Purpose $^{223}Ra-Dichloride$ is used for the medicine of castration-resistant prostate cancer (CRPC) and which emits ${\alpha}-ray$ of 28 Mev that is used for therapy. However $^{223}Ra-Dichloride$ emits ${\beta}-ray$ of 3.6% and ${\gamma}-ray$ of 1.1%(80,156,270 keV) aside from ${\alpha}-ray$ in decay. Therefore we would like to evaluate external radiation expose dose rate of ${\gamma}-ray$ of $^{223}Ra-Dichloride$. Materials and Methods We calculated external radiation expose dose rate using ${\gamma}-constant$ of $^{223}Ra-Dichloride$, $^{99m}Tc$ based on Health physics(2012). $^{223}Ra-Dichloride$ of 3.5 MBq and $^{99m}Tc-MDP$ of 740 MBq were applied. external radiation expose dose rate 15 times from 1m by survey meter. Results ${\gamma}-contant$ of $^{223}Ra$, $^{99m}Tc-MDP$ from 1m distance based on Health physics(2012) is 0.0469, 0.0215. calculated value of external radiation expose dose rate was $16{\mu}Sy$, $34{\mu}Sy$ which activity is $^{223}Ra-Dichloride$ of 3.5 MBq and $^{99m}Tc-MDP$ of 740 MBq from 1 m and measured mean value of 1 m was $0.7{\mu}Sy/h$, $18{\mu}Sy/h$. Conclusion ${\gamma}-constant$ of $^{223}Ra$ is higher than $^{99m}Tc$ based on Health physics(2012). however calculated maximum external radiation expose dose rate of $^{223}Ra-Dichloride$ is lower than $^{99m}Tc$ due to actually used quantity of activity of $^{223}Ra-Dichloride$ is small. measured value of $^{223}Ra-Dichloride$ is also lower than $^{99m}Tc-MDP$. Therefore external radiation expose dose rate of ${\gamma}-ray$ of $^{223}Ra-Dichloride$ is very low.

다중프론트 유한요소법을 이용한 공차해석

조성욱(Seong Wook Cho),권기억(Ki Eak Kwon),이규봉(Gyu-Bong Lee) 한국자동차공학회 2003 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

An automobile body is composed of compliant parts, so that the three-dimensional structural analysis using the finite element analysis is performed to consider a deformation in parts. An assembly process is a complicated process, so it requires vast amount of data and computing time. To solve this problem, two step substructure analysis is performed referring to the assembly process tree which presents the assembly process information. Also. In addition to the distribution of substructure process, numerical solution process itself was again divided into parallel processes using multi-frontal method for computational efficiency. In contrast to the specially designed parallel process for specific hardware. CORBA-based parallel process is well suited for heterogeneous platforms over a network.

분산 협업 환경에서의 유한요소 해석에 관한 연구

조성욱(Cho, Seong Wook),권기억(Kwon, Ki Eak) (사)한국CDE학회 2006 한국CDE학회 논문집 Vol.11 No.5

유연도 영향계수법을 이용한 접촉 결합 부의 모델링

조성욱(Seong Wook Cho),오제택(Je Taek Oh) Korean Society for Precision Engineering 2006 한국정밀공학회지 Vol.23 No.6

Rational dynamic modeling and analysis method for complex structures are studied with special attention to slide way joints. For modeling of slide way joints, a general modeling technique is used by using the influence coefficients method which is applied to the conversion of detailed finite element model to the equivalent reduced joint model. The theoretical part of this method is illustrated and the method is applied to the structure with slide way joint. In this method, the non-linearity of the contact surfaces is considered within a proper range and the boundary effect of the joint model could be eliminated. The proposed method was applied to finite element modal analysis of a clamp jointed cantilever beam and slide way joints of the vertical type lathe. The method can also be used to other kinds of joint modeling. The results of these analysis were compared with those of Yoshimura models and rigid joint models, which demonstrated the practical applicability of the proposed method.

FSI 기법을 적용한 인체 회전 시 협착 혈관에서의 혈류 특성

조성욱(Seong Wook Cho),김승욱(Seungwook Kim),노경철(Kyoung Chul Ro),유홍선(Hong Sun Ryou) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集B Vol.37 No.5

본 논문에서는 FSI(Fluid-Structure Interaction)기법을 이용하여 인체 회전의 영향을 고려한 혈류와 혈관벽의 거동을 이해하기 위한 수치해석을 수행하였다. 혈관은 협착률이 50%이고 편심이 없는 형상이며 인체 회전 효과를 묘사하기 위하여 혈관 주축에 대해 2 ~ 6 rps 의 회전을 가하였다. 협착과 축 회전의 영향으로 나선형, 비대칭 유동이 강체와 FSI 모델에서 모두 나타났다. 그러나 FSI 모델에서 혈관벽 움직임의 영향으로 혈류의 주기적, 과도적 차이가 발생했다. 특히 혈관 내 경화반의 진전과 경화반 위험성을 나타내는 대표적인 인자로 알려진 유동 재순환 영역이 감소하였다. 혈관벽의 움직임은 협착과 회전효과와 마찬가지로 유동 재순환 영역의 생성에 영향을 미친다. In this study, we performed a numerical analysis to investigate the effect of rotation on the blood flow and arterial wall behavior by using the FSI (fluid-structure interaction) technique. The geometry of the artery included 50% stenosis at the center. To simulate the rotational effect, 2?6 rps of axial velocity was applied to the arterial model. A spiral wave and asymmetric flow occurred due to the stenosis and axial rotation both in the rigid body model and in the FSI model. However, the arterial wall motion caused periodic and transient blood flow changes in the FSI model. The FRZ (fluid recirculation zone) decreased in the FSI model, which is a known predictor for the formation and vulnerability of plaque. Therefore, it is observed that arterial wall motion also influences the generation of the FRZ.

[구조강도부문] 록업클러치의 구조/마찰 해석을 이용한 단면형상 최적화

조성욱(Seong Wook Cho),권기억(Ki Eak Kwon),김종윤(Jong Yun Kim),이규봉(Gyu Bong Lee),이태경(Tae Kung Lee) 한국자동차공학회 2000 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

본 연구는 차량용 자동 변속기에 사용되는 록업클러치의 단면 형상이 가지는 특성을 이행하기 위해 기존의 모델을 이용하여, 다양한 단면 형상 변화에 대한 구조/마찰 해석을 수행하였다. 이를 통해, 새로운 록업클러치의 설계를 위해 고려되어야 하는 중요한 설계 특성을 이해하고자 한다.

네트워크와 STEP 표준을 이용한 설계 정보 공유 시스템의 개발

조성욱(Seong Wook Cho),최영(Young Choi),권기억(Ki Eak Kwon),박명진(Myung Jin Park),양상욱(Sang Wook Yang) Korean Society for Precision Engineering 1998 한국정밀공학회지 Vol.15 No.9

주 전열면 열교환기릐 Brazing접합 부위 강도 최적화

조성욱(Sung-Wook Cho),최영종(Young-Jong Choi),전성식(Seong S. Cheon) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2022 No.11

욕창예방 매트리스 설계를 위한 유한요소 인체 모델 개발

이욱진(Wook Jin Lee),원병희(Byung Hee Won),임승엽(Seung Yeop Lim),조성욱(Seong Wook Cho) (사)한국CDE학회 2014 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.2

Gamma Camera에 있어 측면 선란선의 영향에 대한 평가

김재일,이은별,조성욱,노경운,강건욱,Kim, Jae-Il,Lee, Eun-Byeol,Cho, Seong-Wook,Noh, Kyeong-Woon,Kang, Keon-Wook 대한핵의학기술학회 2018 핵의학 기술 Vol.22 No.1

검출기 외부에 강한 선원은 collimator와 상호 작용으로 산란선이 만들어지게 되는데, 그 산란선이 영상에 얼마나 영향을 주는지 평가하고자 한다. SKY LITE를 사용하여, phantom study의 경우, $^{99m}Tc$ 1.11 GBq를 점선원으로 만들어 검출기 주변을 $10^{\circ}$ 간격으로 돌아가면서 측정하여 각 각도에서의 산란선의 정도를 계수율과 스펙트럼으로 분석을 하였다. Patient study의 경우, 3-phase bone scan을 하는 환자를 대상으로, blood flow와 blood pool 영상을 획득하면서 산란선의 양과 스펙트럼을 분석하였다. 추가로 blood pool 검사 시, 환자의 손위에 납가운을 올려놓고 영상을 획득하였고, 환자의 몸에 납가운을 입히고 영상을 획득하여 각 영상에서의 산란선과 스펙트럼을 비교, 평가하였다. 그 결과, phantom study의 경우, 후방에서는 산란선의 없었지만, 측면부터 전방 $50^{\circ}$ 까지는 산란선이 많이 검출 되었다. patient study의 경우 blood flow 영상과 blood pool 영상에서 환자 몸에서 나온 감마선으로 인해 생긴 산란선이 입사됨을 알 수 있었다. 그리고 납가운은 손 위를 차폐하는것 보다, 환자 몸을 차폐 하는 것이 산란선이 많이 줄었다. 그러므로 외부에 강한 선원이 존재하고, hand blood flow, blood pool 검사처럼 계수 자체가 낮을 검사를 할 경우, 몸에서 나오는 선원 자체를 차폐하는 것이 산란선을 줄이는데 보다 효과가 있으며, 영상에서도 배후 방사선을 줄이는데 효과가 있음을 알 수 있었다. Purpose Generally, a collimator that installed in front of detector set a direction of gamma ray and remove a scatter ray. By the way, a lateral or oblique scatter ray is detected into crystal through collimator. At this study, we will evaluate a mount of count and spectrums of lateral scatter ray. Materials and Methods We used the SKY LITE (philips, netherlands) as a gamma camera, and $^{99m}Tc$, 1.11 GBq point source as a phantom. we put this point source at backside 50 cm of detector. After acquiring this for 1 min, we turned a detector next 10 degrees. Likely this, we acquired images at every 10 degrees from $0^{\circ}$ to $360^{\circ}$, analyzed images and spectrums. In case of patient study, we choose a 3 phase bone scan patient who had a hand disease, because scatter rays from body would detect on crystal. After acquiring blood flow and blood pool images, we analyzed images and spectrums. Additional, we put a lead gown on patient's hand, body. And then we compared and evaluated 3 type blood pool images (non lead gown, lead gown on a hand and on body). Results In case of phantom study, scatter ray counts at backside ($270^{\circ}-90^{\circ}$) are same with a background count. By the way, counts of scatter ray of oblique side ($0^{\circ}-50^{\circ}$, $220^{\circ}-270^{\circ}$) are 100-600 cps, furthermore, counts at frontside are over 4 Mcps. In case of patient study, a counts of hand blood pool scan are 1510 cps. But counts of hand with lead gown on hands and on body are each 1554 cps, 1299 cps. Conclusion Therefore, even though there is a collimator in front of detector, lateral scatter rays detect on crystal and affect to images and spectrums. Especially, if there is a high activity source at outside of detector when we examine low activity organs like hands or foot, we have to shield and remove the source at outside for a good image.