저선량 X-선 조사가 쥐의 정자에 미치는 생물학적효과

진계환,민수영,이상복,이삼열,박종배,이준행 대한방사선방어학회 2007 방사선방어학회지 Vol.32 No.4

가속도센서를 이용한 상황인식 시스템

진계환,서재원,배현덕,이상복,최훈,이태수 한국콘텐츠학회 2005 한국콘텐츠학회논문지 Vol.5 No.5

본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 여러 응용 서비스에서 가장 핵심적인 요소 기술 중의 하나인 사용자의 상황인식시스템에 대하여 기술한다. 제안하는 시스템은 실험 대상자의 우측 상완에 착용하는 SenseWear?? PRO2 Armband (BodyMedia사)에 내장된 2차원 가속도센서를 이용하여, 센서에서 출력되는 가속도 변화량의 절대치의 평균치인 MAD(mean of absolute difference)를 계산하여 활동량을 정량화 하였으며, PC 기반의 눕기, 앉기, 걷기, 뛰기 4단계 동작의 인체동작상태 구분과 한정된 응급상황을 인지하는 퍼지추론 시스템으로 구현하였다. 본 시스템으로 측정한 수직방향의 MAD는 눕기, 앉기, 걷기, 뛰기에서 각각 0.204 g/s, 0.373 g/s, 2.808 g/s, 16.243 g/s이었다. 이들을 이용하여 분석한 인체동작 인식률은 눕기, 앉기, 걷기 뛰기에 대하여 각각 96.7 %, 93.0 %, 95.2 %, 98.4 %로 나타났으며, 제한된 상황에서의 응급상황인식률은 100 %이었다. This paper describes user context awareness system, which is one of the most essential technologies in various application services of ubiquitous computing. The proposed system used two-axial accelerometer, embedded in SenseWear?? PRO2 Armband (BodyMedia). When it was worn on the right upper arm of the experiment subjects, MAD (mean of absolute difference) value of the sensor data was calculated to quantify the amount of the wear's activity. Using this data, PC-based fuzzy inference system was realized to distinguish human motion states, such as, lying, sitting, walking and running and to recognize the restricted emergency situations. In laboratory experiment, the amount of activities for lying, sitting, walking and running were 0.204 g/s, 0.373 g/s, 2.808 g/s and 16.243 g/s respectively. The recognition rates of human motion states were 96.7 %, 93.0 %, 95.2 % and 98.4 % respectively for lying, sitting, walking and running. The recognition rate of restricted emergency situation was 100%.

방사능 측정기를 이용한 F-18 FDG 방사능의 비교

진계환,권대철,오기백,박훈희,김정열,박민수,박대성,Jin, Gye-Hwan,Kweon, Dae-Cheol,Oh, Ki-Baek,Park, Hoon-Hee,Kim, Jung-Yul,Park, Min-Soo,Park, Dae-Sung 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.3

국내병원에 설치된 PET와 PET/CT의 영상품질관리와 방사능 피폭을 효과적으로 관리하기 위해서는 환자에게 투여하는 F-18 FDG 방사능 측정에 사용하는 방사능 측정기에 따른 정도관리가 필요하다. F-18 FDG의 정확도와 정밀도를 방사능 측정기로 방사능을 측정하기 위해 시료제조 및 방사능을 측정하였다. F-18 FDG의 방사능 측정에 사용하는 방사능 측정기의 정확도와 정밀도를 파악하여 방사능 측정기에서 측정한 방사능을 보정하였다. 국내 의료기관의 PET 시스템 10대를 시간간격으로 측정하여 한국표준과학원에서 측정한 방사능을 기준 값으로 병원에서 측정한 방사능과 비교하여 정확도와 정밀도를 산출하였다. 정확도를 이용하여 팬텀에 주입하는 방사능을 보정함으로써 팬텀에 주입하는 방사능량에 대한 신뢰성을 확보하였다. F-18 FDG의 방사능 측정기의 정확도는 -5.00%에서 +4.50%, 정밀도 0.05%에서 0.45%으로 국제기준인 정확도 ${\pm}$10%, 정밀도 ${\pm}$5%를 모두 만족하였다. PET/CT 시스템들에 대한 정량적 비교 분석 자료는 PET/CT의 진단율을 높이는 효과가 기대된다. Obviously, the administration of the prescribed amount of activity to the patient requires proper operation of the dose calibrator, which shall be verified by implementing the required quality control on the instrument. This investigation examined the accuracy and precision of dose calibrator activity measurement of the radiopharmaceutical F-18 FDG. To investigate the status of the nuclear medicine centers in Korea for the performance of dose calibrators, 10 centers providing PET/CT system services in Korea were inspected in 2008. We measured accuracy and precision in 10 equipments in consideration of PET/CT model, installation area, and installation time. According to the results of comparative analysis of 10 dose calibrators used to measure radioactivity of F-18 FDG, accuracy was -5.00~4.50% and precision was 0.05~0.45%, satisfying the international standards, which are accuracy ${\pm}$10% and precision ${\pm}$5%. This study demonstrated that, for accurate measurements, no adjustment is necessary for a dose calibrator setting when measuring different dose calibrators of F-18 FDG activity prescriptions.

Electrical Stimulation Parameters in Normal and Degenerate Rabbit Retina

진계환,구용숙,Jin, Gye-Hwan,Goo, Yong-Sook Korean Society of Medical Physics 2008 의학물리 Vol.19 No.1

망막색소변성(retinitis pigmentosa: RP)과 연령 관련 황반변성(age-related Macular Degeneration: AMD)은 망막변성으로 인해 실명에 이르는 대표적인 질환이며 망막이식장치의 개발을 통해 치료될 수 있다고 간주되고 있다. 최근에 국내에서도 망막이식장치 개발을 위한 연구팀이 조직되었다. 성공적인 망막이식장치 개발을 위하여 여러 가지 선결요소가 필요하지만 그 중 한 가지가 이식장치에 인가할 전기자극을 최적화하는 것이다. 변성망막의 전기적 특성은 정상 망막과 다르리라 예측되므로 우리는 장차 개발될 망막 이식장치에 인가할 전기자극 최적화를 위한 가이드라인을 제공하기 위해 정상 망막과 변성 망막의 전압자극 파라미터에 관한 실험을 하였다 망막을 분리한 후 망막절편을 신경절세포 층이 다채널전극의 표면을 향하게 하여 전극에 붙인다 in-vitro 상태에서 망막 신경절세포의 전기신호를 기록하기 위해 전극 직경: $30{\mu}m$, 전극간 거리: $200{\mu}s$, 전극 임피던스 1kHz 에서 $50k{\Omega}$인 8행 8열의 다채널전극을 사용하였다. 다채널전극의 60채널 중 두 채널을 자극전극과 접지로 사용하여 단극전기자극을 인가하였고 나머지 전극을 기록전극으로 사용하였다. 가한 전기자극은 전압자극으로 전하균형을 맞춘 이상성자극을 아노딕 사각파를 먼저 주고 캐쏘딕 사각파가 나중에 나오는 형태로 두 사각파간의 지체는 없도록 하였으며 동일한 자극을 2초 간격으로 50회 반복하여 인가하였다. 다양한 전기자극을 사용하였는 바 첫째는 사각파의 크기를 달리하였다 $(0.5{\sim}3V)$. 둘째는 사각파의 시간을 달리하였다 $(100{\sim}1,200{\mu}s)$. 전하밀도는 옴의 법칙과 쿨롱의 법칙을 이용하여 계산하였다. 전기자극으로 유발된 반응은 50회 자극에 대한 평균치를 얻은 후 자극 후 히스토그램(PSTH)을 그려 분석하였다. 전압자극의 크기를 $0.5{\mu}3V$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극은 1.5V이었고 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $2.123mC/cm^2$이었다. 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었다. 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $1.698mC/cm^2$이었다. L-(1)-2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB)을 사용하여 ON-경로를 차단한 후에 전기자극을 인가하였을 때도 자극에 의해 망막신경절 세포의 반응이 유발되는 것을 확인하였다. APB-변성망막에서 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었으며 이는 정상망막의 결과와 같았다. 추후 APB-변성망막을 가지고 좀더 실험이 진행되어야 정상망막과 변성망막의 전하밀도에 관한 명료한 비교가 가능할 것이다. Retinal prosthesis is regarded as the most feasible method for the blind caused by retinal diseases such as retinitis pigmentosa (RP) or age related macular degeneration (AMD). Recently Korean consortium launched for developing retinal prosthesis. One of the prerequisites for the success of retinal prosthesis is the optimization of the electrical stimuli applied through the prosthesis. Since electrical characteristics of degenerate retina are expected to differ from those of normal retina, we performed voltage stimulation experiment both in normal and degenerate retina to provide a guideline for the optimization of electrical stimulation for the upcoming prosthesis. After isolation of retina, retinal patch was attached with the ganglion cell side facing the surface of microelectrode arrays (MEA). $8{\times}8$ grid layout MEA (electrode diameter: $30{\mu}m$, electrode spacing: $200{\mu}m$, and impedance: $50k{\Omega}$ at 1 kHz) was used to record in-vitro retinal ganglion cell activity. Mono-polar electrical stimulation was applied through one of the 60 MEA channel, and the remaining channels were used for recording. The electrical stimulus was a constant voltage, charge-balanced biphasic, anodic-first square wave pulse without interphase delay, and 50 trains of pulse was applied with a period of 2 sec. Different electrical stimuli were applied. First, pulse amplitude was varied (voltage: $0.5{\sim}3.0V$). Second, pulse duration was varied $(100{\sim}1,200{\mu}s)$. Evoked responses were analyzed by PSTH from averaged data with 50 trials. Charge density was calculated with Ohm's and Coulomb's law. In normal retina, by varying the pulse amplitude from 0.5 to 3V with fixed duration of $500{\mu}s$, the threshold level for reliable ganglion cell response was found at 1.5V. The calculated threshold of charge density was $2.123mC/cm^2$. By varying the pulse duration from 100 to $1,200{\mu}s$ with fixed amplitude of 2V, the threshold level was found at $300{\mu}s$. The calculated threhold of charge density was $1.698mC/cm^2$. Even after the block of ON-pathway with L-(1)-2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB), electrical stimulus evoked ganglion cell activities. In this APB-induced degenerate retina, by varying the pulse duration from 100 to $1200{\mu}s$ with fixed voltage of 2 V, the threshold level was found at $300{\mu}s$, which is the same with normal retina. More experiment with APB-induced degenerate retina is needed to make a clear comparison of threshold of charge density between normal and degenerate retina.

주성분분석을 이용한 토끼 망막 신경절세포의 활동전위 파형 분류

진계환,조현숙,이태수,구용숙 한국의학물리학회 2003 의학물리 Vol.14 No.4

주성분분석은 잘 알려진 데이터 분석 방법으로써 높은 차원의 데이터를 낮은 차원의 데이터로 표현하는데 효과적이어서 얼굴인식, 데이터 압축 등에 이용되고 있다. 주성분분석을 하게 되면 원 데이터의 공분산 행렬로부터 정규직교한 고유벡터와 해당하는 고유치를 얻게 되고 그 중 큰 값을 가지는 고유벡터 들을 선택하여 선형 변환함으로써 데이터의 차원을 줄일 수 있게 된다. 망막에 빛 자극이 인가되면 시세포 층에서 전기신호로 변환된 후 복잡한 신경회로를 거쳐 최종적으로 신경절세포 층에서 활동전위의 형태로 출력되게 된다. 본 연구에서는 다채널전극을 사용하여 여러 개 망막 신경절세포로부터 유래되는 활동전위를 기록한 후 개개의 신호를 구분하는 과정을 거치고, 이어서 그 신호를 만들어 내는 각 뉴론들끼리의 시간적, 공간적 흥분발사 패턴을 이해함으로써 궁극적으로 시각정보 인코딩 기전을 밝히려는 연구 목표하에 그 첫 단계로서 망막 신경절세포의 활동전위를 기록한 후 분류하는 과정을 성공적으로 수행하였기에 그 내용을 서술하고자 한다. 망막에서 기록되는 신경절세포 활동전위는 불규칙하고 확률적이기 때문에 주성분분석을 통하여 그 유형을 분류할 수 있었다. 토끼 눈으로부터 망막을 박리하여 망막조각을 얻은 후 신경절세포 층이 전극표면을 향하도록 전극에 부착하였다. 8${\times}$8의 microelectrode array (MEA)를 전극으로 사용하였고, 증폭기는 MEA 60 system을 사용하여 신경절세포 활동전위를 기록하였다. 활동전위 기록 후 파형 분류를 하였다. 잡음이 섞여있는 기록으로부터 신호를 검출하기 위하여, 잡음역치($\pm$3$\sigma$)를 설정하였다. 역치를 넘는 파형 만을 획득한 후 주성분분석을 통해 각 파형의 첫 번째 주성분, 두 번째 주성분을 계산하여 2차원 평면에 투사함으로써 몇 개의 의미있는 클러스터를 얻었다. 이 클러스터는 곧 각 신경절세포에서 유래되는 파형을 반영하므로 주성분분석을 통하여 망막 신경절세포의 활동전위를 각 세포별로 분류할 수 있음을 확인하였다. The Principal component analysis (PCA) is a well-known data analysis method that is useful in linear feature extraction and data compression. The PCA is a linear transformation that applies an orthogonal rotation to the original data, so as to maximize the retained variance. PCA is a classical technique for obtaining an optimal overall mapping of linearly dependent patterns of correlation between variables (e.g. neurons). PCA provides, in the mean-squared error sense, an optimal linear mapping of the signals which are spread across a group of variables. These signals are concentrated into the first few components, while the noise, i.e. variance which is uncorrelated across variables, is sequestered in the remaining components. PCA has been used extensively to resolve temporal patterns in neurophysiological recordings. Because the retinal signal is stochastic process, PCA can be used to identify the retinal spikes. With excised rabbit eye, retina was isolated. A piece of retina was attached with the ganglion cell side to the surface of the microelectrode array (MEA). The MEA consisted of glass plate with 60 substrate integrated and insulated golden connection lanes terminating in an 8${\times}$8 array (spacing 200 $\mu$m, electrode diameter 30 $\mu$m) in the center of the plate. The MEA 60 system was used for the recording of retinal ganglion cell activity. The action potentials of each channel were sorted by off­line analysis tool. Spikes were detected with a threshold criterion and sorted according to their principal component composition. The first (PC1) and second principal component values (PC2) were calculated using all the waveforms of the each channel and all n time points in the waveform, where several clusters could be separated clearly in two dimension. We verified that PCA-based waveform detection was effective as an initial approach for spike sorting method.

다채널전극으로 기록한 토끼 망막신경절세포의 활동전위 파형 구분

진계환,이태수,구용숙,Jin Gye Hwan,Lee Tae Soo,Goo Yang Sook 한국의학물리학회 2005 의학물리 Vol.16 No.3

망막에서 나오는 활동전위와 같이 복잡한 신경망을 거쳐 처리되는 전기신호를 분석하기 위해서는 기존의 단일 전극 기록법으로는 어렵다. 단일 전극을 통한 활동전위의 기록은 개개의 신경세포 특성을 알아내는 데에는 유용한 방법이나 신경세포 간의 시간적, 공간적인 관계는 알아낼 수 없다는 한계를 가지고 있으므로 이같은 한계를 극복하기 위하여 다채널 전극을 이용한 신경신호 기록방법이 최근에 개발되어 널리 이용되고 있다. 다채널전극 기록 방식인 MEA60 시스템은 세포 밖에 위치한 60개의 전극이 생체신호를 동시에 기록한다. 세포 fi에 위치한 각각의 전극이 포착한 신경 신호는 하나의 망막신경절세포 반응이라기보다는 여러 세포의 반응이 동시에 기록될 가능성이 높다. 그러므로 여러 세포의 반응이 함께 기록된 신호로부터 각각의 세포로부터 나오는 파형을 구분하는 작업이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 다채널 전극으로 기록한 망막 신경절세포 신호로부터 MATLAB을 이용하여 활동전위 파형을 검출하고 분류하는 과정을 구현하여 보았다. 이러한 분류과정은 추후 진행되는 신호분석방법인 자극 후 시간 히스토그램(poststimulus time histogram, PSTH), 자기상관관계(autocorrelogram), 상호상관관계(cross-correlogram)를 보기 위하여 반드시 거쳐야 하는 전처리(preprocess) 과정이다. 본 연구에서는 MATLAB을 이용한 파형 구분 프로토콜을 확립하였을 뿐만 아니라 이러한 프로토콜이 신경절 세포의 활동전위 파형을 검출하는 데 유용한 방법임을 입증하였다 Since the output of retina for visual stimulus is carried by neurons of very diverse functional properties, it is not adequate to use conventional single electrode for recording the retinal action potential. For this purpose, we used newly developed multichannel recording system for monitoring the simultaneous electrical activities of many neurons in a functioning piece of retina. Retinal action potentials are recorded with an extra-cellular planar array of 60 microelectrodes. In studying the collective activity of the ganglion cell population it is essential to recognize basic functional distinctions between individual neurons. Therefore, it is necessary to detect and to classify the action potential of each ganglion cell out of mixed signal. We programmed M-files with MATLAB for this sorting process. This processing is mandatory for further analysis, e.g. poststimulus time histogram (PSTH), auto-correlogram, and cross-correlogram. We established MATLAB based protocol for waveform classification and verified that this approach was effective as an initial spike sorting method.

CT와 MRI 영상을 이용한 간담도계 간접볼륨렌더링

진계환,이태수 한국방사선학회 2007 한국방사선학회 논문지 Vol.1 No.2

This paper presents a method of generating 3‐dimensional images by preprocessing 2‐dimensional abdominal images obtained using CT (computed tomography) and MRI (magnetic resonance imaging) through segmentation, threshold technique, etc. and apply the method to virtual endoscopy. Three‐dimensional images were visualized using indirect volume rendering, which can render at high speed using a general‐purpose graphic accelerator used in personal computers. The algorithm used in the rendering is Marching Cubes, which has only a small volume of calculation. In addition, we suggested a method of producing 3‐dimensional images in VRML (virtual reality modeling language) running on the Web browser without a workstation or an exclusive program. The number of nodes, the number of triangles and the size of a 3‐dimensional image file from CT were 85,367, 174,150 and 10,124, respectively, and those from MRI were 34,029, 67,824 and 3,804, respectively. 본 논문에서는 CT(Computed Tomography)와 MRI(Magnetic Resonance Imaging)을 이용하여 획득한 2 차원의 복부영상을 영역분할, 문턱치법 등의 전처리과정을 거쳐 3차원영상을 생성하는 방법을 제시함으 로써 가상내시경(Virtual Endoscopy)에 응용하고자 한다. 3차원영상 가시화 방법으로는 개인용 컴퓨터에 서 이용되는 범용의 그래픽가속기를 이용하여 빠른 속도로 렌더링을 할 수 있는 장점을 가지는 표면볼 륨기법을 이용하였다. 여기에 이용한 알고리즘은 계산량이적은 Marching Cubes 이다. 그리고 워크스테션 이나 전용의 프로그램이 없더라도 웹 브라우저 상에서 실행되는 가상현실모델링언어(VRML, Virtual Reality Modeling Language)양식의 3차원 영상을 생성하는 방법을 제시한다. CT의 3차원 영상 파일의 노 드 수와 삼각형 수 및 크기는 각각 85,367, 174,150, 10,124이었고, MRI의 3차원 영상 파일의 노드 수와 삼각형 수 및 크기는 각각 34,029, 67,824, 3,804이었다.

양전자단층촬영장치에서 호흡의 영향에 따른 종양의 변화 분석

진계환(Gye-Hwan Jin) 한국방사선학회 2021 한국방사선학회 논문지 Vol.15 No.7

호흡에 의한 체내 장기의 불수의적 움직임은 방사선 치료 및 진단의 결과에 큰 영향을 주는 요소이다. 본 논문에서는 호흡에 따른 장기 또는 종양의 움직임을 모사하기 위한 움직임 팬텀을 제작하고 다양한 호흡모사 조건에서 18F-FDG PET 스캔 영상을 획득하여 호흡에 따른 종양의 움직임 범위와 종양의 크기에 따른 인공물의 수준 및 표준섭취계수 최대값(maximum standardized uptake value, SUVmax)를 분석하였다. 운영체계로 윈도우 CE(Windows CE) 6.0 기반으로 전동액추에이터, 전동액추에이터 포지셔닝 드라이버, PLC(Programmable Logic Controller)을 이용한 위치 및 속도 조절 모듈은 이동거리 0-5 cm와 왕복이동 10회, 15회, 20회에서 정상적으로 동작하였다. 지연시간 100분에서 구의 지름 10, 13, 17, 22, 28, 37mm일 때 각각 80.4, 99.5, 107.9, 113.1, 128.0, 124.8%로 측정되었다. 이동거리가 같을 때 호흡수에 따른 차이는 미미하였다. 호흡수를 20회 하고 이동거리를 1 cm, 2 cm, 3 cm, 5 cm일 때 구의 지름이 10, 13, 17, 22, 28, 37 mm에서 이동거리가 길어질수록 구의 크기가 작은 것 부터영상의 구분 능력이 저하되었다. 정지영상에 비하여 이동거리를 5 cm로 하였을 때, 표준섭취계수의 최대값은 구의 지름이 10, 13, 17, 22, 28, 37 mm에서 각각 18.0%, 23.7%, 29.3%, 38.4%, 49.0%, 67.4%이었다. Involuntary movement of internal organs by respiration is a factor that greatly affects the results of radiotherapy and diagnosis. In this study, a moving phantom was fabricated to simulate the movement of an organ or a tumor according to respiration, and 18F-FDG PET/CT scan images were acquired under various respiratory simulating conditions to analyze the movement range of the tumor movement by respiration, the level of artifacts according to the size of the tumor and the maximum standardized uptake value (SUVmax). Based on Windows CE 6.0 as the operating system, using electric actuator, electric actuator positioning driver, and programmable logic controller (PLC), the position and speed control module was operated normally at a moving distance of 0-5 cm and 10, 15, and 20 reciprocations. For sphere diameters of 10, 13, 17, 22, 28, and 37 mm at a delay time of 100 minutes, 80.4%, 99.5%, 107.9%, 113.1%, 128.0%, and 124.8%, respectively were measured. When the moving distance was the same, the difference according to the respiratory rate was insignificant. When the number of breaths is 20 and the moving distance is 1 cm, 2 cm, 3 cm, and 5 cm, as the moving distance increased at the sphere diameters of 10, 13, 17, 22, 28, and 37 mm, the ability to distinguish images from smaller spheres deteriorated. When the moving distance is 5 cm compared to the still image, the maximum values of the standard intake coefficient were 18.0%, 23.7%, 29.3%, 38.4%, 49.0%, and 67.4% for sphere diameters of 10, 13, 17, 22, 28, and 37 mm, respectively.

청소년기 여성의 척추측만증 검사에서 유방입사선량 저감효과

진계환 ( Gye Hwan Jin ) 한국방사선학회 2018 한국방사선학회 논문지 Vol.12 No.3

본 논문에서는 척추측만증 환자의 진료를 위하여 필요한 Whole Spine Scanography 검사에서 촬영거리, 환자자세(전후·후전 방향), 흉부벽두께, 갈비뼈두께, 폐조직두께, 관전압, 고전압정류방식의 변화에 따른 유방의 입사선량의 차이에 대한 정량적인 자료를 제시하고자 하였다. 환자의 자세(전후방향과 후전방향)에 따른 유방 입사선량의 저감효과를 확인하기 위하여 관전압 90 kVp, 커마 0.1 mGy, 촬영거리 260 cm, 관전압의 리플율이 0인 인버터정류방식, 필터의 두께 3.5 mm, 환자의 흉벽의 두께 120 mm를 조건으로 Simulation of X-ray Spectra program을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 그 결과 알루미늄 필터 두께 3.5 mm에서 2.6배, 흉벽의 두께 120 mm에서 25.7배, 고관전압에서 1.43배, 관전압 리플율 0에서 1.14배의 선량 저감효과가 있었다. 각각의 입사 선량저감효과의 총합은 약 109배이었다. RANDO phantom의 자세(전후방향과 후전방향) 에 따른 선량 저감효과를 확인하기 위하여 촬영거리 260 cm, 관전압 90 kVp, 관전류 270 mA, 촬영시간 0.31 sec, 관전압의 리플율이 0인 인버터정류방식, 필터의 두께 3.5 mm을 조건으로 측정한 결과 유방의 입사선량은 전후 방향에 비하여 후전방향이 평균 20.56배의 선량 저감효과가 있었다. The purpose of this study was to investigate quantitative data on the difference in breast entrance surface dose with changes in focus-film distance, patient posture (anteroposterior-posteroanterior), thoracic wall thickness, rib bone thickness, lung tissue thickness, tube voltage, and high-voltage rectification method in Whole Spine Scanography, which is necessary for the treatment of scoliosis patients. Given a tube voltage of 90 kVp, kerma of 0.1 mGy, focus-film distance of 260 cm, tube voltage ripple rate of 0, filter thickness of 3.5 mm, and thickness of patient's thoracic wall of 120 mm as an X-ray exposure condition, from the simulation results using the Simulation of X-ray Spectra program to confirm the reduction effect of breast entrance surface dose according to the patient's posture (AP and PA), there was a dose reduction effect in aluminum filter thickness of 2.6 times at 3.5 mm, 25.7 times the thoracic wall thickness at 120 mm, 1.43 times higher tube voltage, and 0 to 1.14 times the tube voltage ripple rate. The total dose reduction effect was about 109 times. In order to confirm the dose reduction effect of RANDO phantom posture (AP and PA), from the results of the measurements taken under the conditions that the focus-film distance was 260 cm, the tube voltage was 90 kVp, the tube current was 270 mA, the exposure time was 0.31 sec, and the tube voltage ripple rate of X-ray generators was 0, the entrance surface dose reduction effect of the breast in the PA position was found to be 20.56 times lower than that of the AP position.

인체동작구분 퍼지추론시스템

진계환(Jin, Gye-Hwan),이상복(Lee, Sang-Bock) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.4

인체동작상태를 구분하는 기술은 인체활동에 따라 변하는 생체신호의 측정·분석분야, 수면장애의 진단·치료 효과의 스크리닝 검사분야, 만성질환 환자의 운동 상태 진단·운동처방분야에 필요한 기술이다. Armband에 내장된 아날로그 디바이스사의 ADXL202AE을 이용하여 수직방향신호의 펑균치(LAA), 수평방향신호의 평균치(TAA), 수직방향신호의 가속도 변화량의 절대치의 평균치(L-MAD), 수평방향신호의 가속도 변화량의 절대치의 평균치(T-MAD)의 획득과 데이터 처리하여, 인체동작상태(눕기, 앉기, 걷기, 뛰기)를 구분하는 퍼지규칙 기반의 퍼지추론시스템을 구현하였다. 입력데이터 (LAA, TAA, L-MAD, T-MAD)와 출력데이터(Lying, Sitting, Walking, Running)의 각 구역에서의 소속정도(membership degree)와 퍼지규칙은 실험을 통해 얻은 수치 데이터를 사용하여 결정하였다. 눕기→걷기→뛰기→눕기 순으로 생성한 모의실험용 데이터를 분석한 결과, 눕기, 앉기, 걷기, 뛰기의 동작상태 구분율은 각각 100%이었다. The technology of distinguishing human motion states is required in the areas of measuring and analyzing biosignals changing according to physical activities, diagnosing sleep disorder, screening the effect of treatment, examining chronic patients’ kinetic state, prescribing exercise therapy, etc. The present study implemented a fuzzy inference system based on fuzzy rules that distinguish human motion states (lying, sitting, walking, and running) by acquiring and processing data of LAA, TAA, L-MAD, and T-MAD using ADXL202AE of Analog Devices embedded in an armband. The membership degree and fuzzy rules in each area of input (LAA, TAA, L-MAD, and T-MAD) and output (lying, sitting, walking, and running) data used here were determined using numeric data obtained from experiment. In the results of analyzing data for simulation generated in order of lying→walking→running→lying, the sorting rate for motion states lying, sitting, walking, and running was 100% for each motion.