신경회로망을 이용한 4차원 방사선치료에서의 조사 표적 움직임 예측

이상경,김용남,박경란,정경근,이창걸,이익재,성진실,최원훈,정윤선,박성호,Lee, Sang-Kyung,Kim, Yong-Nam,Park, Kyung-Ran,Jeong, Kyeong-Keun,Lee, Chang-Geol,Lee, Ik-Jae,Seong, Jin-Sil,Choi, Won-Hoon,Chung, Yoon-Sun,Park, Sung-Ho 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.3

호흡으로 인한 방사선 치료 표적의 움직임을 고려함으로써 치료 성적 향상과 동시에 주변 장기 보호를 지향하는 4차원 방사선 치료의 구현, 성능 개선의 연구가 활발히 진행되고 있다. 환자가 자연스럽게 호흡하도록 하는 장점이 있는 호흡 동기방식이나 종양추적방식을 사용하는 경우, 방사선조사 표적의 움직임을 예측, 방사선조사 시 이를 보정하여 줌으로써 방사선치료 효과를 극대화할 수 있다. 신경회로망은 통계 수식에 의존하지 않고 주어진 자료를 표현하는 일종의 규칙을 찾아내므로, 방사선 치료 표적의 실시간 움직임과 같은 비선형성을 가진 시계열(Time Series)을 표현하는 데에 유리하다. 본 연구에서는 신경회로망 예측 알고리즘의 4차원 방사선치료에 적용 가능성을 평가하였다. Multi-layer Perceptron으로 신경회로망을 구성하였고 Scaled Conjugate Gradient 알고리즘을 신경회로망 학습 알고리즘으로 사용하였다. RPM 시스템을 이용하여 획득한 실제 임상 현장의 환자에 대한 호흡 자료를 기반으로 학습한 신경회로망 예측 결과를 RPM 시스템의 측정치와 상호 비교하였다. 10명의 환자에의 적용 결과, 신경회로망 학습에 사용된 자료가 환자의 호흡 범위 전체를 포함하지 않는 경우를 제외하고는, 최대절대오차 3 mm 미만의 우수한 예측 성능을 보였다. 학습 영역 이외의 호흡 자료 예측 시 발생하는 상당한 오차는 신경회로망의 외삽에 대한 학습능력 부족을 보이는 것으로, 오차의 원인을 제거하기 위한 일환으로, 호흡자료를 측정할 때 최대 호흡을 하도록 하여 충분한 학습 자료를 확보하는 방안을 고려해 볼 수있겠다. 4차원 방사선치료 시스템 성능 개선에의 직접 활용을 위하여, 다양한 시스템 대기시간에 따른 예측 성능 평가와 방사선 조사 장치와 연동, 실용 타당성 검증의 추가 연구가 진행될 것이다. Studies on target motion in 4-dimensional radiotherapy are being world-widely conducted to enhance treatment record and protection of normal organs. Prediction of tumor motion might be very useful and/or essential for especially free-breathing system during radiation delivery such as respiratory gating system and tumor tracking system. Neural network is powerful to express a time series with nonlinearity because its prediction algorithm is not governed by statistic formula but finds a rule of data expression. This study intended to assess applicability of neural network method to predict tumor motion in 4-dimensional radiotherapy. Scaled Conjugate Gradient algorithm was employed as a learning algorithm. Considering reparation data for 10 patients, prediction by the neural network algorithms was compared with the measurement by the real-time position management (RPM) system. The results showed that the neural network algorithm has the excellent accuracy of maximum absolute error smaller than 3 mm, except for the cases in which the maximum amplitude of respiration is over the range of respiration used in the learning process of neural network. It indicates the insufficient learning of the neural network for extrapolation. The problem could be solved by acquiring a full range of respiration before learning procedure. Further works are programmed to verify a feasibility of practical application for 4-dimensional treatment system, including prediction performance according to various system latency and irregular patterns of respiration.

부분 강박된 백서에서 클로자핀에 의해 유발된 간대성 근경련에 대한 단가아민계 작용 약물들의 영향

이상경,김현,김선희,박철균,윤성환,김영훈,Lee, Sang-Kyeong,Kim, Hyun,Kim, Sun-Hee,Park, Cheol-Gyoon,Yoon, Seong-Hwan,Kim, Young-Hoon 대한생물정신의학회 1999 생물정신의학 Vol.6 No.1

본 연구는 항정신병약물의 하나인 클로자핀 사용에 따르는 중요한 부작용 중의 하나인 경련의 기전을 이해하기 위하여 시행되었다. 기존의 클로자핀에 의하여 유발되는 경련모델은 실제 임상상황에 적용시키는데 난점이 있으므로 다른 연구자들의 모델을 변화시켜 본 연구에 이용하였다. 정신분열병의 병태 생리에 단가아민가설이 아직 중요한 위치를 점하고 있을 뿐 아니라, 클로자핀에 의하여 유발되는 경련과 단가아민의 관련성을 시사하는 몇몇 증거에 준하여, 단가아민에 작용하는 약물들이 이 모델에서 어떤 영향을 주는가를 관찰하였다. 연구결과는 다음과 같다. 1) 할로페리돌, 프로프라놀롤, 플루옥세틴의 1회 병합처치는 클로자핀에 의하여 유발되는 간대성 근경련을 감소시켰다. 리탄세린 1회 병합처치는 이 경련에 영향을 주지 않았다. 2) 이미프라민 및 리탄세린의 장기 병합처치는 클로자핀에 의하여 유발되는 간대성 근경련을 증가시켰으며, 플루옥세틴 장기 병합처치는 이 경련을 감소시켰다. 할로페리돌 장기 병합처치는이 경련에 영향을 주지 않았다. 이상의 연구결과는 클로자핀에 의하여 유발되는 간대성 근경련에 도파민, 세로토닌계가 관여되나 노르아드레날린계는 관여되지 않음을 시사한다. 향후 단가아민계 신경전달물질의 수용체 아형에 따른 경련에의 영향을 살펴보는 실험이 보완될 필요가 있다. 이런 실험들을 바탕으로 클로자핀에 의하여 유발되는 경련에 대한 기전이 구체화되고 이에 따른 효율적인 관리지침이 세워지기를 기대한다. This study was performed to investigate the mechanism of the clozapine-induced seizures in partially restrained rats by concomitant treatment with drugs affecting monoaminergic systems. Partially restrained rats treated with acute single doses of 10mg/kg clozapine exhibited myoclonic jerks (MJs). Drugs affecting the monoaminergic systems, including 2mg/kg haloperidol, 5mg/kg propranolol, 2mg/kg ritanserin, 20mg/kg fluoxetine, and 20mg/kg imipramine, were concomitantly treated with clozapine to observe the effects of these drugs on the MJs. The drugs were given intraperitoneally either as acute single doses(haloperidol, propranolol, ritanserin, and fluoxetine) or as chronic doses for 21days(haloperidol, imipramine, ritanserin, and fluoxetine). The effects of the concomitant treatment of other drugs on the clozapine-induced MJs were evaluated by comparison of the total numbers of the MJs between the clozapine-treated and concomitantly treated groups. The results were as follows. 1) Concomitant treatment with acute single doses of haloperidol, propranolol, and fluoxetine reduced the total numbers of the clozapine-induced MJs, while concomitant treatment with ritanserin did not. 2) Concomitant treatment with chronic doses of imipramine and ritanserin increased the total numbers of the MJs, while concomitant treatment with fluoxetine reduced them. Concomitant chronic treatment with haloperidol did not affect the numbers of the MJs. These results suggest that dopamine and serotonin, not noradrenalin may be involved in the clozapine-induced MJs in partially restrained rats. Future research needs to study the function of each subtype of monoaminergic receptors on the mechanism of the clozapine-induced seizure.

TV 드라마 촬영장 방문객의 실제 관광 지출액 추정과 경제파급효과에 관한 연구

이상경 ( Sang Kyeong Lee ),양승우 ( Seung Woo Yang ) 한국지역개발학회 2006 韓國地域開發學會誌 Vol.18 No.3

오피스 빌딩관리에서 규모의 경제에 관한 연구

이상경(Sang-Kyeong Lee),이인철(In-Cheol Lee) 서울연구원 2007 서울도시연구 Vol.8 No.3

연구논문 : U-Eco City 산업 재분류 및 지역경제파급효과 분석: 세종시와 광교신도시를 사례로

이상경 ( Sang Kyeong Lee ),이우종 ( Woo Jong Lee ),오영기 ( Young Ki Oh ),박종기 ( Jong Ki Park ) 한국지역개발학회 2010 韓國地域開發學會誌 Vol.22 No.2

시계열 분석을 이용한 오피스 임대료 모형 구축

이상경 ( Sang Kyeong Lee ),이현석 ( Hyun Seok Lee ),손정락 ( Jeong Rak Son ),최지희 ( Ji Hee Choi ) 한국부동산분석학회 2009 不動産學硏究 Vol.15 No.3

The purpose of this paper is to develop office rent model by time-series analysis. Seoul office market has rapidly expanded since the 1997 currency crisis. Demand for reliable data and market analysis are rising as a result, but little research effort has been put into this field largely for lack of accumulated data and well-organized research frame. In this paper, multiple regression model is employed to analyze quarterly Seoul office rent series since 1991, produced by a private office market consulting firm, with macro-economic indices as explanatory variables. It is revealed that GDP, office employment, permission area of commercial building construction and CPI are the main influential factors on Seoul office rent, however, their influential patterns are not same in the 3 sub-office markets of Seoul(CBD, KBD, YBD). Based on the research findings, we suggest that analysis on the office market dynamics in Seoul need to be conducted separately by sub-office markets.

Rim1α and Neurexin3 Regulate Synaptosomal Dopamine Release

Sang Kyeong Lee(이상경),Joo-Cheol Shim(심주철),Young-Hoon Kim(김영훈),Bo-Geum Kong(공보금),Dae-Hyun Seog(석대현) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.9

신경전달물질의 분비는 시냅스전 신경말단의 active zone에 있는 다양한 단백질들에 의해 조절된다. 도파민은 정신분열병, 약물중독과 같은 여러 가지 행동, 정신질환의 병태생리와 연관된 필수적인 신경전달물질이다. 저자들은 본 연구에서 신경전달물질 분비와 관련된 주요 유전자가 결여된 knockout (KO) 생쥐의 시냅토좀(synaptosome) 도파민 분비를 측정하였다. 시냅토좀 도파민 흡수와 분비는 [³H]-도파민과 관류실험을 이용하여 시행, 측정하였다. 17 KO 생쥐 가운데 3 종류의 생쥐에서 그들의 littermate 대조군과 비교하였을 때 변화된 도파민 분비를 보였다. Rim1α KO에서 세포막 탈분극에 의한 [³H]-도파민은 유의하게 감소되었으며, 또한 Rim1α의 도파민 신경에서의 조건 KO에서는 생리적 완충용액에 의한 기본적인 도파민 분비 및 세포막 탈분극에 의한 도파민 분비 모두가 유의하게 감소되어 있었다. neurexin3의 도파민 신경에서의 조건 KO에서는 세포막 탈분극에 의한 도파민 분비의 증가를 보였다. 이 데이터들은 도파민 분비와 글루타메이트, GABA와 같은 전통적 신경전달물질 분비의 유사성과 차별성을 설명한다. 결론적으로, Rim1α와 neurexin3는 시냅스전 도파민 분비의 중요한 조절자이며 신경계 질환과 연관될 가능성이 있다. Neurotransmitter release is regulated by various proteins of the active zone in the presynaptic nerve terminals. Dopamine (DA) is an essential neurotransmitter associated with the pathophysiology of diverse behavioral and mental illness such as schizophrenia and drug addiction. We measured synaptosomal DA release of knockout (KO) mice which lacked major genes related to neurotransmitter release. Synaptosomal DA uptake and release were performed and measured using [³H]-DA and superfusion experiments. 3 of the 17 KO mice exhibited altered DA release compared to their littermate controls. In Rim1α KO, [³H]-DA release evoked by membrane depolarization significantly decreased. Both basal (physiological buffer-evoked) and membrane depolarization-evoked DA release significantly decreased in dopaminergic conditional KO of Rim1αβ. Dopaminergic conditional KO of neurexin3 demonstrated a significant increase of membrane depolarization-evoked DA release. These data explain the similarities and distinctions between DA and other classical neurotransmitters such as glutamate and GABA (γ-aminobutyric acid) release. In conclusion, Rim1α and neurexin3 may be important regulators of presynaptic DA release and related to disorders of the nervous system.

지역 내부이주 선호 요인과 지역별 선호 차이에 관한 연구

이상경(Lee, Sang-Kyeong),심교언(Shim, Gyo-Eon) 한국지역개발학회 2008 韓國地域開發學會誌 Vol.20 No.2

The purpose of this paper is to find detenmnants and region-specific difference of preference for present residential area. An empirical analysis is applied to the survey data in which households are clustered into 21 regions in Seoul metropolitan area. First, preference for residential area is analysed by O-D type table and the reason of preference is analysed by ranking table and chart. Second, random intercept logit model, a basic form of multi - level model is applied to the survey data. First, Yongsan- gu, Yangcheon- gu, Gangnam-gu and Seocho- gu in Seoul and Seongnam-si and Yongin-si in Gyeonggi-do are highly preferred by residents. Second, among the independent variables of random intercept logit model, the variables of personal and household characteristics, such as woman, values having to own a house, married daughters and sons living close to the present house, living in apartment and the amount of asset are statistically significant and positive but the amount of income is negative. The variables of regional characteristics, such as the amount of local taxes and the increasing rate of housing price are statistically significant and positive. Third, the region- specific difference of preference for present residential area is empirically verified by the variance of random intercept logit model

칼슘 신호전달

이상경(Sang-Kyeong Lee),김영훈(Young-Hoon Kim),김용관(Yong-Kwan Kim) 대한생물치료정신의학회 1997 생물치료정신의학 Vol.3 No.2

이온화된 칼슘은 세포내에서 다양한 이차전령 중의 하나로 기능한다. 세포내에서 신호전달 과정 중 위하여 칼슘이 증가되는 방식은 세포형태에 따라 각각 다르다. 비흥분성 세포에서는 효현제가 G 단백질과 연관된 수용체나, TyrKR을 자극하면, PLC 활성화에 의하여 IP₃/DAG가 생성되며 IP₃는 IP₃R을 자극하여 ER로부터 세포질로 칼슘의 분비를 촉진한다. 흥분성 세포에서는 VDCC를 통하여 세포내로 칼슘이 유입되고 이 칼슘이 RyR을 자극하여 세포질내 칼슘을 증가시킨다. 또한, 세포에는 세포질의 칼슘이 회수되는 방식도 존재하는데, 세포막 및 세포내 저장소에는 칼슘펌프가 에너지를 사용하여 세포 밖으로 칼슘을 배출시키거나 ER로 저장시킨다. 그 밖에 세포에는 세포내 저장 칼슘이 고갈되면 세포막에 존재하는 특수한 칼슘통로를 통하여 칼슘이 유입되는 기전, 칼슘이 칼슘을 분비케하는 CICR 등의 기전이 존재한다. 이러한 기전을 통하여 세포내 칼슘의 활동은 정적인 수준으로서만 표현되는 게 아니라, 시공간을 가지는 파형의 형태로 단일 세포 및 이웃세포에도 그 영향을 준다. 다양한 세포에 칼슘 신호전달이 관계되며 뇌에서도 기억이나 기타 신경활동에 있어서의 작용에 대한 관심이 고조되고 있다. Ionized calcium(Ca²?) is one of many second messengers in cells. There are two common motifs for Ca²? signaling. In nonexcitable cells, both inositol 1,4,5-triphosphate(IP₃) and diacylglycerol(DAG) are formed by activation of phospholipase C(PLC) when the agonist stimulates either the G protein-coupled receptor or the tyrosine kinase receptor. IP₃ acts as an intracellular second messenger by binding to the IP₃ receptor(IP₃R) that spans the endoplasmic reticulum membrane and triggering release of Ca²? from the endoplasmic reticulum(ER). In excitable cells(eg. neurons), Ca²? entering through voltage-dependent Ca²? channels may directly activate ryanodine receptors(RyR), the excitable cell counterparts to the IP₃R, to release Ca²? from the intracellular stores. In addition to these systems that increase cytosolic [Ca²?], cells have Ca²? pumps that remove cytosolic Ca²?. One of the most exciting areas in Ca²? signal transduction in recent years has been the discovery of gating of Ca²? entry across the plasma membrane by depletion of intracellular stores. Calcium-induced calcium release(CICR), triggering of an explosive release of stored Ca²? from the ER by a small amount of Ca²? either from the adjacent ER or from VDCCs, is also an Interesting phenomenon. Cells give and receive much more information by more complex ways of Ca²? signaling in the spatiotemporal aspects. Many researchers are now paying attention to the roles of Ca²? signaling in the brain.

웨지형 커넬 지가분석을 이용한 인접 역세권간 간섭효과 연구

이상경(Lee, Sang Kyeong),이병길(Lee Byoung kil),김재철(Kim, Jae cheol) 한국지적정보학회 2017 한국지적정보학회지 Vol.19 No.1

지하철 역세권 내 지가분포는 지하철역에서 멀어질수록 지가가 하락하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이는 인접역이 있을 경우 인접역의 영향을 받기 때문에 일반적인 현상이 될 수 없다. 본 연구에서는 이를 간섭효과로 정의하고 서울시 전체 역세권을 대상으로 간섭효과 발생 유무를 검정하였다. 분석을 위해 지하철역을 중심으로 8방향으로 평균지가의 변화를 산출하였다. 산출된 자료를 인접역이 없는 역세권과 인접역이 있는 역세권으로 자료를 구분한 후 인접역이 있는 경우는 다시 인접역이 없는 방향과 있는 방향으로 구분하여 회귀분석을 수행하였다. 거리를 독립변수로 하는 지가함수를 이용하여 회귀분석을 수행한 결과, 인접역이 있는 방향의 경우 인접역이 없는 방향보다 지하철역 중심에서의 지가는 더 높고 기울기는 더 작게 나타나 간섭효과가 실재하는 것으로 나타났다. It is known that the land value within subway station area decreases as the distance from the subway station increases. However, this is not a common phenomenon because it is influenced by the adjacent station. We define this as an interference effect from physics perspective. We have analyzed interference effect on land values of station area for all stations in Seoul. For the analysis, the changes of average land values were calculated in each of 8 directions centering on the subway station. As a result of the regression analysis using the land value function with distance as an independent variable, the intercept is larger and the slope is smaller in the direction with the adjacent station than in the direction without. It is confirmed that the adjacent station affects land values of subway station area.