Youn, Han-Bean;Kim, Jin-Sung;Cho, Min-Kook;Jang, Sun-Young;Song, William Y.;Kim, Ho-Kyung
Progress in Medical Physics
/
v.21
no.3
/
pp.281-290
/
2010
Cone-beam digital tomosynthesis (CBDT) has greatly been paid attention in the image-guided radiation therapy because of its attractive advantages such as low patient dose and less motion artifact. Image quality of tomograms is, however, dependent on the imaging conditions such as the scan angle (${\beta}_{scan}$) and the number of projection views. In this paper, we describe the principle of CBDT based on filtered-backprojection technique and investigate the optimization of imaging conditions. As a system performance, we have defined the figure-of-merit with a combination of signal difference-to-noise ratio, artifact spread function and floating-point operations which determine the computational load of image reconstruction procedures. From the measurements of disc phantom, which mimics an impulse signal and thus their analyses, it is concluded that the image quality of tomograms obtained from CBDT is improved as the scan angle is wider than 60 degrees with a larger step scan angle (${\Delta}{\beta}$). As a rule of thumb, the system performance is dependent on $\sqrt{{\Delta}{\beta}}{\times}{\beta}^{2.5}_{scan}$. If the exact weighting factors could be assigned to each image-quality metric, we would find the better quantitative imaging conditions.
In the radiation treatment planning (RTP) process, especially for stereotactic radiosurgery (SRS), knowing the exact volume and shape and the precise position of a lesion is very important. Sometimes X-ray projection images, such as angiograms, become the best choice for lesion identification. However, while the exact target position can be acquired by bi-projection images, 3D target reconstruction from bi-projection images is considered to be impossible. The aim of this study was to reconstruct the 3D target volume from multiple projection images. It was assumed that we knew the exact target position in advance, and all processes were performed in Target Coordinates, where the origin was the center of the target. We used six projections: two projections were used to make a Reconstruction Box and four projections were for image acquisition. The Reconstruction Box was made up of voxels of 3D matrices. Projection images were transformed into 3D in this virtual box using a geometric back-projection method. The resolution and the accuracy of the reconstructed target volume were dependent on the target size. An algorithm was applied to an ellipsoid model and a horseshoe-shaped model. Projection images were created geometrically using C program language, and reconstruction was also performed using C program language and Matlab ver. 6(The Mathwork Inc., USA). For the ellipsoid model, the reconstructed volume was slightly overestimated, but the target shape and position proved to be correct. For the horseshoe-shaped model, reconstructed volume was somewhat different from the original target model, but there was a considerable improvement in determining the target volume.
In recent, the demand of development of the high dose rate brachytherapy source increased for substitute for Co-60 source by iridium source, since the supplying Co-60 source is very depressed and the high dose rate brachytherapy sources are entirely imported from the abroad. This study investigated the exposure rates and isotropic dose distributions for the Ir-192 source produced from $\^$191/Ir(n,r)$\^$192/Ir by nuclear reactor in Korea Atomic Energy Research Institute. The activity of source was obtained an 1.012 Ci (the initial activity without encapsulation was 2,87Ci) by measurement with encapsuled stainless steel. The exposure rate of provided Ir-192 source was determined on 6.36 ${\pm}$ 0.147 Rm$^2$/h-GBq (2.350 ${\pm}$ 0.054 Rcm$^2$/mCi-hr) within ${\pm}$ 2.2% discrepancy with IC-10 ion chamber (0.14 cc) which was mounted on the acrylic jig to 5, 10 and 20 cm from the center of source. The calculated doses with 22 most significant spectrum lines were corrected with intrinsic efficiency of the germanium detector were compared to measured exposure dose rates within ${\pm}$3.8 % discrepancy. The authors confirmed the high dose rate Ir-192 source could be replaced the long decayed Co-60 source via investigation of the isotropic dose distributions in lateral, source axis and diagonal direction of source center are very closed to within 3% uncertainties. Especially, this exposure rate constant and isotropic dose distribution will be fundamental to build the high dose rate source and develop the computed therapy planning system.
Lee, Yong Hee;Oh, Young Kee;Kim, Hwa Yeong;Jeon, Kyung Soo;Choi, Eun Cheol;Park, Seung Gyu;Kim, Ok Bae;Kim, Jin Hee
Progress in Medical Physics
/
v.25
no.1
/
pp.1-7
/
2014
Hyperthermia is effective treatment modality when it combine with the radiotherapy treatment. It is important to verify the temperature distribution of (patient's) body for the safety and effective treatment during raising the temperature. In this study, we raised the temperature in agar phantom using radio frequency (RF) Hyperthermia and protocol that manufacture recommend. Temperature distribution measured 5 section of 5 cm thickness with agar phantom. When the temperature was raised according to the increase energy. Temperature distribution was elevated at similar domain regardless of energy. The temperature tend to be increased at up side then bottom side and also increase when A large electrode was used than small one.
In dose modeling, the shape of actual source and sealed capsule are important parameter to determine the physical dose computation. The author investigated the effect of filter of source self-absorption and sealed capsule to designed the high dose rate Ir-192 source for Ralstron(Japan) unit. The size of source designed to 1.5 mm $\Phi$ x 1.5mm length of actual source sealed with stainless steel which is 3.0mm $\Phi$ x 12.0mm length connected to driving cable. The dose attenuation was derived 66.3 % from 2655 segmented source at reference point of 10mm lateral distance of source. The output dose rate factor in tissue for designed source showed 0.0013511 cGy/mCi-sec in reference point at 1cm lateral distance of source center. The dose distribution at inferior of source showed the 52% of that of source tip region, however, the filtering effect was small as 4% at 45degrees of source axis. The dose attenuation within 20 degrees of source axis at near source-cable connector showed large filtering effect as 40% over, but the small effect was revealed isotropic dose distribution at large angle.
The GafChromic film was used for the dosimetry of a balloon angio catheter filled with the radioisotope HO-166 for endovascular irradiation. The balloon angio catheter was 2 cm long and 3 mm in diameter when inflated. The isotope, Ho-166, was produced by the neutron bombardment using the research reactor in Korea Atomic Energy Research Insititute. Co-60 teletherapy beam was used for making H-D curve for the Gaf-Chromic film. The film dosimetry was measured with a videodensitometer. The radial dose distribution indicated that the absorbed dose dropped to about 20% of the surface dose at the 1 mm away from the balloon surface and at 5 mm position the dose decreased to below 1% of the surface dose. The result also shows that with the specific activity of Ho-l66, 250 mCi/ml it takes 230 seconds to deliver 1200 cGy to the region where is 1mm away from the balloon surface. The concentric isodose curves were also presented. The Ho-166 is an another alternative for endovascualr irradiation to prevent restenosis after PTCA (Percutaneous Trans Coronary Angioplasty)
This study was designed to evaluate radiosurgery technique using multiple noncoplanar arc therapy with intensity modulated fine MLC shaped photon beam. The stereotactic radiosurgery was performed with 6-MV X-ray beams from a Clinac 21EX LINAC (Varian, Palo Alto, CA, USA) with a MLC-120, which features a full $40{\times}40cm$ field and is the first MLC for general use that offers 0.5 cm resolution for high precision treatment of small and irregular fields. We used a single isocenter and five gantry-couch combinations with a set of intensity modulated arc therapy. We investigated dosimetric characteristics of 2 cm sized spherical target volume with film (X-OMAT V2 film, Kodak Inc, Rochester NY, USA) dosimetry within $25{\times}25cm$ acrylic phantom. A simulated single isocentric treatment using inversely Planned 3D radiotherapy planning system demonstrated the ability to conform the dose distribution to an spherical target volume. The 80% dose level was adequate to encompass the target volume in frontal, sagittal, and transverse planes, and the region between the 40% and 80% isodose lines was $4.0{\sim}4.5mm$ and comparable to the dose distribution of the Boston Arcs. We expect that our radiosurgery technique could be a treatment option for irregular-shaped large intracranial target.
Kim Won-Taek;Ki Yong-Gan;Kwon Soo-Il;Lim Sang-Wook;Huh Hyun-Do;Lee Suk;Kwon Byung-Hyun;Kim Dong-Won;Cho Sam-Ju
Progress in Medical Physics
/
v.17
no.1
/
pp.17-23
/
2006
In Vivo dosimetry is a method to evaluate the radiotherapy; it is used to find the dosimetric and mechanical errors of radiotherapy unit. In this study, on-line In Vivo dosimetry was enabled by measuring the skin dose with MOSFET detectors attached to patient's skin during treatment. MOSFET dosimeters were found to be reproducible and independent on beam directions. MOSFET detectors were positioned on patient's skin underneath of the dose build-up material which was used to minimize dosimetric error. Delivered dose calculated by the plan verification function embedded in the radiotherapy treatment planning system (RTPs), was compared with measured data point by point. The dependency of MOSFET detector used in this study for energy and dose rate agrees with the specification provided by manufacturer within 2% error. Comparing the measured and the calculated point doses of each patient, discrepancy was within 5%. It was enabled to verify the IMRT by using MOSFET detector. However, skin dosimetry using conventional ion chamber and diode detector is limited to the simple radiotherapy.
Lee, Soonhyouk;Ji, Yun-Seo;Choi, Sang Gyu;Lee, Rena
Progress in Medical Physics
/
v.25
no.4
/
pp.248-254
/
2014
The purpose of this study is to develope a control system for a small X-ray tube generator and investigate control methods for the X-ray generator. The small X-ray tube was developed for electronic brachytherapy, and thus, the new control method should be investigated, if the small X-ray tube is used for the imaging system. The Axxent S700 X-ray tube and the XF060NZZ485 high voltage generator were used to compose a X-ray imaging system and control board was developed by using AT90CAN128 MCU. The two control methods were investigated after tube voltage was set to 50 kV, one was filament current control method and the other was beam current control method. The former was subdivided into two methods according to the filament heating time, the 5 and the 10 seconds respectively. In the filament current method, the beam current did not rise up to the desired value, if the filament current had not been maintained for at least 10 seconds. The onset filament currents to generate beam current were varied from 1,300 to 1,350 mA and over 5 seconds were needed in order to reach the desired tube current value after beam current was generated. However, in the tube current control method, the beam current reached to the desired value without any time delay with the filament current of 1,500 mA. In this study, we found that the beam current control method was appropriate for the use of small X-ray tube developed for brachytherapy in the X-ray imaging system.
Nuclear medicine emission computed tomography(ECT) can be very useful to diagnose early stage of neuronal diseases and to measure theraputic results objectively, if we can quantitate energy metabolism, blood flow, biochemical processes, or dopamine receptor and transporter using ECT. However, physical factors including attenuation, scatter, partial volume effect, noise, and reconstruction algorithm make it very difficult to quantitate independent of type of SPECT. In this study, we quantitated the effects of attenuation and scatter using brain SPECT and three-dimensional brain phantom with and without applying their correction methods. Dual energy window method was applied for scatter correction. The photopeak energy window and scatter energy window were set to 140ke${\pm}$10% and 119ke${\pm}$6% and 100% of scatter window data were subtracted from the photopeak window prior to reconstruction. The projection data were reconstructed using Butterworth filter with cutoff frequency of 0.95cycles/cm and order of 10. Attenuation correction was done by Chang's method with attenuation coefficients of 0.12/cm and 0.15/cm for the reconstruction data without scatter correction and with scatter correction, respectively. For quantitation, regions of interest (ROIs) were drawn on the three slices selected at the level of the basal ganglia. Without scatter correction, the ratios of ROI average values between basal ganglia and background with attenuation correction and without attenuation correction were 2.2 and 2.1, respectively. However, the ratios between basal ganglia and background were very similar for with and without attenuation correction. With scatter correction, the ratios of ROI average values between basal ganglia and background with attenuation correction and without attenuation correction were 2.69 and 2.64, respectively. These results indicate that the attenuation correction is necessary for the quantitation. When true ratios between basal ganglia and background were 6.58, 4.68, 1.86, the measured ratios with scatter and attenuation correction were 76%, 80%, 82% of their true ratios, respectively. The approximate 20% underestimation could be partially due to the effect of partial volume and reconstruction algorithm which we have not investigated in this study, and partially due to imperfect scatter and attenuation correction methods that we have applied in consideration of clinical applications.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.