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XCAT를 이용한 실시간 종양 위치 추적을 위한 비직교 스테레오 엑스선 영상시스템에서의 위치 추정 정확도 분석에 관한 연구
정한성,김영주,오오성,이세호,전호상,이승욱,Jeong, Hanseong,Kim, Youngju,Oh, Ohsung,Lee, Seho,Jeon, Hosang,Lee, Seung Wook 한국의학물리학회 2015 의학물리 Vol.26 No.3
본 연구에서는 두 개의 치료빔 가속기가 사용되는 구조에서 종양 위치 추적을 하는 두 쌍의 kV 영상시스템의 기하학적 설계 및 종양 위치 추적 정확도 분석을 목표로 하고 있다. 특히, 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하였고, 두 쌍의 kV 영상 시스템이 비직교 위치에 놓일 때 검출기 해상도가 종양 위치 추적 오차에 미치는 영향에 대해서 모의실험으로 분석하여 보았다. 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하기 위해서 각 엑스선원, 검출기 등의 절대좌표는 동차방정식을 이용하여 설정하였으며, 삼차원 상의 두 직선의 방정식을 통하여 병변의 절대위치를 찾아내도록 하였다. XCAT 프로그램을 이용한 모의실험을 통해서 영상 검출기의 해상도가 미치는 영향을 두 개의 kV 영상시스템의 각도에 따라서 분석하여보았다. XCAT 소프트웨어를 이용하여서 팬텀에 병변 추적을 위한 금속 기점 마커를 삽입하였고, CT projection 프로그램을 이용하여 각 kV 영상시스템의 각도별, 검출기의 해상도별 영상을 획득할 수 있다. 모의실험 결과, 두 kV영상시스템의 각도가 $90^{\circ}$에서 $50^{\circ}$까지는 검출기 해상도가 1.5 mm/pixel보다 고해상도 일 때 약 1 mm 이하의 위치 오차를 보였다. 하지만, 검출기의 해상도가 1.5 mm/pixel 이상으로 나빠질수록 오차가 약 1 mm 이상으로 나타날 뿐만 아니라 각도에 따른 오차의 변동이 컸다. 검출기의 해상도가 개선될 수록 그 각도별 오차의 변동이 줄어들고, $90^{\circ}$에서 가장 적은 오차가 발생 하는 것을 볼 수 있었다. 충분한 해상도의 검출기가 사용된다면 듀얼헤드 겐트리 시스템과 같이 공간적으로 제한된 방사선 치료기기에 두 개의 kV 영상시스템을 예각으로 설치하여도 된다는 결론을 도출할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 모의실험 방법론은 병변의 위치, 검출기의 특성, kV 영상 시스템의 기하학적 배치에 따른 종양추적 위치 추적시스템의 정확도를 분석하는 도구로서 유용하게 사용될 수 있을 것이다. In this study, we aim to design the architecture of the kV imaging system for tumor tracking in the dual-head gantry system and analyze its accuracy by simulations. We established mathematical formulas and algorithms to track the tumor position with the two-pair kV imaging systems when they are in the non-orthogonal positions. The algorithms have been designed in the homogeneous coordinate framework and the position of the source and the detector coordinates are used to estimate the tumor position. 4D XCAT (4D extended cardiac-torso) software was used in the simulation to identify the influence of the angle between the two-pair kV imaging systems and the resolution of the detectors to the accuracy in the position estimation. A metal marker fiducial has been inserted in a numerical human phantom of XCAT and the kV projections were acquired at various angles and resolutions using CT projection software of the XCAT. As a result, a positional accuracy of less than about 1mm was achieved when the resolution of the detector is higher than 1.5 mm/pixel and the angle between the kV imaging systems is approximately between $90^{\circ}$ and $50^{\circ}$. When the resolution is lower than 1.5 mm/pixel, the positional errors were higher than 1mm and the error fluctuation by the angles was greater. The resolution of the detector was critical in the positional accuracy for the tumor tracking and determines the range for the acceptable angle range between the kV imaging systems. Also, we found that the positional accuracy analysis method using XCAT developed in this study is highly useful and will be a invaluable tool for further refined design of the kV imaging systems for tumor tracking systems.
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The Story of Vertebrate Tongue Development
정한성,김재영 한국통합생물학회 2001 한국동물학회 뉴스레터 Vol.18 No.2
동물에서 맛을 느끼는 것과 의사소통이 라는 행위는 생명을 유지하는데 있어 매우 중요한 수단이다. 섭취 할 수 있는 것과 먹어서는 안 되는 물질을 가려내고, 위험으로부터 벗어 날 수 있는 정보를 가장 빠르게 전달 할 수 있는 수단이다. 이러한 기능을 가지고 있는 몸 안의 기관으로는 혀가 있는데, 다양한 근육과 신경의 분포를 이용해서 위에서 언급한 기능을 수행하게 된다. 혀의 다양한 기능과 특징적인 구조에도 불구하고 현재까지는 혀의 감각기관으로써의 기능과 구조에 대한 연구가 대부분인 실정이다. 물론 발생학적 측면에서 다양한 접근이 이루어지고 있으나, 이 또한 신경의 분화와 유도에 대해서 초점을 맞추고 있는 것 이 사실이다. 생물학에 있어서 가장 중요한 초점은 항상 그 구조와 기능이지만 이러한 구조와 기능을 보다 정확하게 이해하기 위해서는 발생학적인 측면에서의 접근이 반드시 필요하고, 특히 Epithelium과 Mesenchyme의 interaction으로 생기는 외배엽성 기원 기관의 하나로써 혀의 papillae에 대한 고찰을 하고자 한다 (Jung et al 1998). 또한 현재까지 진행되어진 신경분포와 감각기관으로의 혀의 역할과 발생 과정에 대해서도 알아보고 이러한 현시점의 발생학과 형태학을 이해하는데 필요한 하나의 Model system으로써의 혀에 대해 이야기하고자 한다.
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전정 신경핵 칼륨 전류에 미치는 5-Hydroxytryptamine의 영향
정한성,차선화,장명주,조용범,전제열,박종성 대한이비인후과학회 2003 대한이비인후과학회지 두경부외과학 Vol.46 No.11
Background and Objectives:This study was aimed to explore the effects of the 5-hydroxytryptamine (5-HT) on potasium curents in rat vestibular nuclear neurons. Materials and Method:Sprague-Dawley rats aged 14 to 16 days were anesthetized with ether and decapitated. After enzymatic digestion, the portion of medial vestibular nucleus neuron was removed by microscope and whole-cell membrane curents were recorded at room temperature by using standard patch-clamp techniques. Results:When cells were held at - 70 mV and depolarized from - 60 mV to + 40 mV in 10 mV increments, sustained outward potasium curents were evoked. The response of medial vestibular nuclear neurons to 5-HT was not uniform. The outward potasium curents were increased in 17 of 40 cells and decreased in 23 of 40 cells. 5-carboxamidotryptamine, 5-HT1 agonist increased the outward potassium currents of the medial vestibular nuclear cell. α-methyl-5-hydroxytryptamine, 5-HT2 agonist decreased the outward potasium curents of the medial vestibular nuclear cell. Conclusion:These results suggest that 5-HT affects the potassium currents of the cell with diferent effects acording to the receptor subtype on which it acts. (Korean J Otolaryngol 2003 ;46 :915-21)
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육계․부자의 약침과 경구투여가 2형 당뇨 모델 생쥐의 혈당강하에 미치는 영향
정한성,송범용,이창현,육태한 대한침구의학회 2010 대한침구의학회지 Vol.27 No.5
Objectives : This study was designed to evaluate the antidiabetes effects of Cinnamomum cassia and Aconitum carmichaeli in type Ⅱ diabetes mellitus model mice. Methods : The experimental animals were divided into 3 groups and treated for 50 days as follows: control group, pharmacopuncture group and extract administration group. The effects of Cinnamomum cassia and Aconitum carmichaeli were observed by measuring body weight, blood glucose, insulin, insulin immunoreactivity of the pancreas and subpopulation of splenocytes. Results : Cinnamomum cassia sample groups were reduced a little body weight than control group. Glucose level of extract administration group lowered than control and pharmacopuncture group. Insulin immunoreactivity of Aconitum carmichaeli extract group appeared more effective than control and pharmacopuncture group. Conclusions : This study shows that Cinnamomum cassia and Aconitum carmichaeli have a distinct antidiabetes effect in typeⅡ diabetes mellitus model.
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