• 방송공학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.293-301
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• 2023

표준화되지 않은 의료 데이터 수집 및 관리는 여전히 수동으로 진행되고 있어, 이 문제를 해결하기 위해 딥 러닝을 사용해 CT 데이터를 분류하는 연구들이 진행되고 있다. 하지만 대부분 연구에서는 기본적인 CT slice인 axial 평면만을 기반으로 모델을 개발하고 있다. CT 영상은 일반 이미지와 다르게 인체 구조만 묘사하기 때문에 CT scan을 재구성하는 것만으로도 더 풍부한 신체적 특징을 나타낼 수 있다. 이 연구는 axial 평면뿐만 아니라 CT 데이터를 2D로 변환하는 여러가지 방법들을 통해 보다 높은 성능을 달성할 수 있는 방법을 찾고자 한다. 훈련은 5가지 부위의 CT 스캔 1042개를 사용했고, 모델 평가를 위해 테스트셋 179개, 외부 데이터셋으로 448개를 수집했다. 딥러닝 모델 개발을 위해 ImageNet으로 사전 학습된 InceptionResNetV2를 백본으로 사용하였으며, 모델의 전체 레이어를 재 학습했다. 실험결과 신체 부위 분류에서는 재구성 데이터 모델이 99.33%를 달성하며 axial 모델보다 1.12% 더 높았고, 조영제 분류에서는 brain과 neck에서만 axial모델이 높았다. 결론적으로 axial slice로만 훈련했을 때 보다 해부학적 특징이 잘 나타나는 데이터로 학습했을 때 더 정확한 성능 달성이 가능했다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.34-42
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• 2003

World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtractionictal SPECT coregistered to MRI (SISCOM)을 수행하였다 SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel들의 평균값 위로 1-표준편차와 2-표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y축의 길이를 획득하고 z축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다 간질 발작 진원지는 뇌의 오른쪽 측두엽에서 나타났고 공간적으로 발작 진원지의 실제 위치를 VRML 거리 측정 도구에 의해 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.157-165
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• 2012

목 적: 간에 발생한 절제 불가능한 원발성 및 전이성 종양에서 토모테라피를 이용한 정위적 방사선치료를 시행하기 위해 사용된 복부압박장치의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 2011년 11월부터 2012년 3월까지 토모테라피(Hi-Art Tomotherapy, USA)를 시행받기 위해 본원에 내원한 간암환자 중 복부압박장치(diaphragm control, elekta, sweden)를 사용하였을 때 움직임이 1 cm 이상 줄어든 환자를 대상으로 하였다. 4D CT (somatom sensation, siemens, germany)를 통해 치료계획영상과 4차원 단층촬영영상을 촬영하고, 육안적으로 보이는 종양과 종양의 움직임을 고려하여 육안적 종양체적(gross tumor volume, GTV)으로 설정하였고, GTV 주변으로 균일하게 5~7 mm의 여유를 주어 치료계획용 종양체적(planning target volume, PTV)으로 설정하였다. 손상위험장기(organs at risk) 중 십이지장, 위, 대장의 거리가 종양으로부터 최소 1 cm 이상인 환자들을 1군($d{\geq}1$)으로, 1 cm 미만인 환자들을 2군(d<1)으로 분류하고 각각 4~5회의 정위적 방사선치료와 20회의 방사선치료를 계획하였다. Mega-voltage computed tomograpy (MVCT)와 kilo-voltage computed tomograpy (KVCT)를 일차적으로 골격구조셋팅(bone-technique)으로 융합(fusion)한 뒤, 이차적으로 간을 보며 영상을 재조정 하였다. 치료 후 얻은 MVCT 영상을 영상변형이 가능한 Mim_vista (Mimsoftware, ver. 5.4 USA)로 보내고, 간을 비교하여 다시 묘사(delineate)하고, 손상위험장기 중 십이지장, 위, 소장, 대장을 합쳐서 대장장기(bowel_organ)로 정의하여 다시 묘사하였다. 보정방사선 치료계획시스템을 통하여 보정영상의 치료계획 선량과 보정된 선량의 차이를 평가하였다. 첫 번째, 치료 시작일부터 각각 1군($d{\geq}1$)은 4회, 2군(d<1)은 10회까지의 MVCT와 KVCT간의 영상 융합을 통한 셋업오차를 분석하였다. 두 번째, 보정영상에서 종양 즉, GTV, PTV의 치료계획선량과 보정선량의 3%의 선량차이를 나타내는 체적($V_{diff3%}$)과 5%의 선량차이를 나타내는 체적($V_{diff3%}$)을 비교하였고, 손상위험장기 중 대장장기의 최대선량의 차이율을 비교하였다. 결 과: MVCT를 통해 분석한 평균 셋업오차는 $-0.66{\pm}1.53$ mm (좌-우), $0.39{\pm}4.17$ mm (상-하), $0.71{\pm}1.74$ mm (전-후), $-0.18{\pm}0.30$ degrees (roll)였다. 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)의 셋업오차는 유사하였다. 1군($d{\geq}1$)에서 보정방사선 치료계획을 통한 $V_{diff3%}$ 중 GTV는 $0.78{\pm}0.05%$, PTV는 $9.97{\pm}3.62%$, $V_{diff5%}$ 중 GTV는 0.0%, PTV는 $2.9{\pm}0.95%$, 대장장기의 최대선량의 차이율은 $-6.85{\pm}1.11%$였다. 2군(d<1)에서 $V_{diff3%}$ 중 GTV는 $1.62{\pm}0.55%$, PTV는 $8.61{\pm}2.01%$, $V_{diff5%}$ 중 GTV는 0.0%, PTV는 $5.33{\pm}2.32%$, 대장장기의 최대선량의 차이율은 $28.33{\pm}24.41%$였다. 결 론: 복부압박장치를 통한 간암의 방사선치료시 MVCT를 통한 환자 셋업오차는 평균 ${\pm}5$ mm 이하였고, 복부 압박장치를 사용하고 투시영상을 통해 확인한 횡경막의 움직임이 최소 5 mm 이상이라는 것을 감안하면, 환자 셋업오차는 그 안에 있음을 알 수 있었다. 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)에서 GTV, PTV의 선량차이율은 오차범위 안에 있었고, 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)의 대장장기 최대선량의 차이율은 최대 35% 이상의 차이를 보였고, 1군($d{\geq}1$)이 2군(d<1)보다 오차범위가 작았다. 따라서 간내 종양과 손상위험장기의 거리가 최소 1 cm 이상 유지된다면 정위적 방사선치료를 진행함에 복부압박장치가 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Pain
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• 제28권2호
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• pp.109-115
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• 2015

Background: This study sought to determine safe ranges of oblique angle, skin entry point and needle length by reviewing computed tomography (CT) scans and to evaluate the usefulness of a bent tip needle during celiac plexus block (CPB). Methods: CT scans of 60 CPB patients were reviewed. Image of the uppermost margin of L2 vertebral body was used to measure the minimal and maximal oblique angles and the distances from the midline to skin puncture point. The imaginary needle trajectory distance was calculated by three-dimensional measurement. When the procedure was performed by using a $10^{\circ}$ bent tip needle under a $20^{\circ}$ oblique X-ray fluoroscopic view, the distance (GF/G'F) from the midline to the actual puncture site was measured. Results: The imaginary safe oblique angle range was $26.4-34.2^{\circ}$ and $27.7-36.0^{\circ}$ on the right and left, respectively. The distance from the midline to skin puncture point was 6.1-7.6 cm on the right and 6.3-7.6 cm on the left. The needle trajectory distance at minimal angle was 9.6-11.6 cm on the right and 9.5-11.5 cm on the left. The distance of GF/G'F was 5.1-6.5 cm and 5.0-6.4 cm on the right and left, respectively. All imaginary parameters were correlated with BMI except for GF/G'F. All complications were mild and transient. Conclusions: We identified safe values of angles and distances using a straight needle. Furthermore, using a bent tip needle under a $20^{\circ}$ oblique fluoroscopic view, we could safely perform CPB with smaller parameter values.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권1호
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• pp.1-7
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• 2018

The $TomoTherapy^{(R)}$ beam-delivery method creates helical beam-junctioning patterns in the dose distribution within the target. In addition, the dose discrepancy results in the particular region where the resonance by pattern of dose delivery occurs owing to the change in the position and shape of internal organs with a patient's respiration during long treatment times. In this study, we evaluated the dose pattern of the longitudinal profile with the change in respiration. The superior-inferior motion signal of the programmable respiratory motion phantom was obtained using AbChes as a four-dimensional computed tomography (4DCT) original moving signal. We delineated virtual targets in the phantom and planned to deliver the prescription dose of 300 cGy using field widths of 1.0 cm, 2.5 cm, and 5.0 cm. An original moving signal was fitted to reflecting the beam delivery time of the $TomoTherapy^{(R)}$. The EBT3 film was inserted into the phantom movement cassette, and static, without the movement and with the original movement, was measured with signal changes of 2.0 s, 4.0 s, and 5.0 s periods, and 2.0 mm and 4.0 mm amplitudes. It was found that a dose fluctuation within ${\pm}4.0%$ occurred in all longitudinal profiles. Compared with the original movement, the region of the gamma index above 1 partially appeared within the target and the border of the target when the period and amplitude were changed. Gamma passing rates were 95.00% or more. However, cases for a 5.0 s period and 4.0 mm amplitude at a field width of 2.5 cm and for 2.0 s and 5.0 s periods at a field width of 5.0 cm have gamma passing rates of 92.73%, 90.31%, 90.31%, and 93.60%. $TomoTherapy^{(R)}$ shows a small difference in dose distribution according to the changes of period and amplitude of respiration. Therefore, to treat a variable respiratory motion region, a margin reflecting the degree of change of respiration signal is required.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제38권2호
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• pp.161-165
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• 2011

Purpose: Zygomaticomaxillary complex (ZMC) fracture is one of the most common facial injuries after facial trauma. As ZMC composes major facial buttress, it is a key element of the facial contour. So, when we treat these fractures, the operator should have a concern with the symmetry to restore normal appearance and function. But sometimes, unfavorable results may occur. The aim of this study is to analyze the unsatisfied midfacial contour after ZMC fractures reduction retrospectively and to point out the notandum. Methods: 369 patients, treated for fractures of the ZMC were included in the study. After the operation, such as open reduction and internal fixation (ORIF with titanium or absorbable materials), open reduction, and closed reduction, midfacial contour was evaluated with plain films and 3-dimensional computed tomography. And unfavorable asymmetric midfacial contours were correcterd by secondary correction and re-evaluated. Gross photographs were obtained at outpatient clinic. Results: Total of 38 patients had got a facial asymmetry and among of them 24 patients were treated secondary revisional ORIF operations for correction of unfavorable result of after primary reduction. Two of them had received tertiary operations, three patients had got osteotomy more than after one year and six patients had got minor procedures. The etiology of asymmetry were lateral displaced simple fracture of arch (n=2), lateral displaced comminuted fracture of arch (n=6), comminuted arch fracture combined posterior root fracture (n=9), and communited arch and body fracture (n=12), severely contused soft tissue (n=9). After the manipulations outcomes were acceptable. Conclusion: To prevent the asymmetry in ZMC fracture reduction, complete analysis of fracture, choice of appropriate operation technique, consider soft tissue, and secure of zygoma position are important. Especially, we should be more careful about communited fracture of zygomatic body and lateral displacement, root fracture of zygomatic arch. Because they are commom causes that make facial asymmetry. To get optimal result, ensure the definite bony reduction.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권1호
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• pp.42-51
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• 2022

상악 전치부 임플란트 같이 심미성이 요구되는 부위의 보철수복은 임플란트 몸체의 식립각도에 영향을 많이 받는다. 순측으로 식립된 임플란트의 각도 때문에, 비심미적인 보철물의 결과가 예상되는 경우 치료에 앞서 환자와 임플란트 보철수복의 한계점을 논의하는 것은 매우 중요하다. 환자에게 치료의 한계점을 시각화하여 보여주기 위해 얼굴스캔 데이터와, CT 파일, 그리고 구내스캔을 중첩하여 디지털진단왁스업을 시행하여 환자에게 제시하였다. 환자는 순측으로 돌출된 보철물의 디자인에 불만족하였다. 환자의 의견을 반영하기 위해 3D 데이터를 이용하여 사고로 인해 이미 근관치료된 인접치를 포함한 새로운 디자인을 제시하고, 기공실팀과 함께 환자의 의견이 반영된 보철물을 제작하였다. 환자는 자신의 의견이 반영된 보철물에 심미적 및 기능적으로 만족하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권13호
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• pp.5259-5264
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• 2014

Background: CT based brachytherapy allows 3-dimensional (3D) assessment of organs at risk (OAR) doses with dose volume histograms (DVHs). The purpose of this study was to compare computed tomography (CT) based volumetric calculations and International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) reference-point estimates of radiation doses to the bladder and rectum in patients with carcinoma of the cervix treated with high-dose-rate (HDR) intracavitary brachytherapy (ICBT). Materials and Methods: Between March 2011 and May 2012, 20 patients were treated with 55 fractions of brachytherapy using tandem and ovoids and underwent post-implant CT scans. The external beam radiotherapy (EBRT) dose was 48.6Gy in 27 fractions. HDR brachytherapy was delivered to a dose of 21 Gy in three fractions. The ICRU bladder and rectum point doses along with 4 additional rectal points were recorded. The maximum dose ($D_{Max}$) to rectum was the highest recorded dose at one of these five points. Using the HDRplus 2.6 brachyhtherapy treatment planning system, the bladder and rectum were retrospectively contoured on the 55 CT datasets. The DVHs for rectum and bladder were calculated and the minimum doses to the highest irradiated 2cc area of rectum and bladder were recorded ($D_{2cc}$) for all individual fractions. The mean $D_{2cc}$ of rectum was compared to the means of ICRU rectal point and rectal $D_{Max}$ using the Student's t-test. The mean $D_{2cc}$ of bladder was compared with the mean ICRU bladder point using the same statistical test. The total dose, combining EBRT and HDR brachytherapy, were biologically normalized to the conventional 2 Gy/fraction using the linear-quadratic model. (${\alpha}/{\beta}$ value of 10 Gy for target, 3 Gy for organs at risk). Results: The total prescribed dose was $77.5Gy{\alpha}/{\beta}10$. The mean dose to the rectum was $4.58{\pm}1.22Gy$ for $D_{2cc}$, $3.76{\pm}0.65Gy$ at $D_{ICRU}$ and $4.75{\pm}1.01Gy$ at $D_{Max}$. The mean rectal $D_{2cc}$ dose differed significantly from the mean dose calculated at the ICRU reference point (p<0.005); the mean difference was 0.82 Gy (0.48-1.19Gy). The mean EQD2 was $68.52{\pm}7.24Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ for $D_{2cc}$, $61.71{\pm}2.77Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ at $D_{ICRU}$ and $69.24{\pm}6.02Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ at $D_{Max}$. The mean ratio of $D_{2cc}$ rectum to $D_{ICRU}$ rectum was 1.25 and the mean ratio of $D_{2cc}$ rectum to $D_{Max}$ rectum was 0.98 for all individual fractions. The mean dose to the bladder was $6.00{\pm}1.90Gy$ for $D_{2cc}$ and $5.10{\pm}2.03Gy$ at $D_{ICRU}$. However, the mean $D_{2cc}$ dose did not differ significantly from the mean dose calculated at the ICRU reference point (p=0.307); the mean difference was 0.90 Gy (0.49-1.25Gy). The mean EQD2 was $81.85{\pm}13.03Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ for $D_{2cc}$ and $74.11{\pm}19.39Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ at $D_{ICRU}$. The mean ratio of $D_{2cc}$ bladder to $D_{ICRU}$ bladder was 1.24. In the majority of applications, the maximum dose point was not the ICRU point. On average, the rectum received 77% and bladder received 92% of the prescribed dose. Conclusions: OARs doses assessed by DVH criteria were higher than ICRU point doses. Our data suggest that the estimated dose to the ICRU bladder point may be a reasonable surrogate for the $D_{2cc}$ and rectal $D_{Max}$ for $D_{2cc}$. However, the dose to the ICRU rectal point does not appear to be a reasonable surrogate for the $D_{2cc}$.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권8호
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• pp.776-780
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• 1998

배경: 심각한 국소적 심실 운동장애를 동반한 관상동맥질환 환자에서 관상동맥 우회로술을 계획할 때 수술 후 심실 운동장애가 동반된 부위의 운동회복 가능성 여부가 심실 운동장애를 일으킨 관상동맥에 혈관이식 여부를 결정하는 중요한 요소가 된다. 수술 후 회복될 수 있는 동면심근을 알아보기 위한 방법으로 Stress Thallium-201 Single Photon Emission Computed Tomography가 있으며, 최근에 들어 Positron Emission Tomography 및 도부타민 심초음파 등이 이용되고 있다. 저자들은 검사방법이 비교적 간단하고 빠르며, 경제적으로도 비교적 저렴한 도부타민 심초음파를 이용하여 이를 예측할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 연구방법은 1995년 10월부터 1997년 5월까지 연세대학교 심장혈관센터에서 관상동맥 우회로 술을 시행받았던 환자중 심각한 국소적 심실벽 운동장애의 수술 후 회복여부를 도부타민 심초음파로 예측하였던 16명의 환자를 대상으로 하였으며, 1개월이내의 급성심근경색증을 가진 환자는 제외하였다. 결과: 16명 모두 남자였으며, 연령은 42세에서 73세 사이로 평균 58.4$\pm$9.5세 였다. 수술전 심근경색증의 기왕력이 12례에서 있었고, 좌심실박출계수는 19%에서 55% 사이로 평균 41.8$\pm$11.1%였다. 수술시 사용한 이식편수는 평균 3.2$\pm$0.8개였다. 도부타민 심초음파(baseline, 5, 10, 20 g/kg/min) 는 수술전 1일에서 33일 사이에 시행하고 (평균 13$\pm$10.5일), 수술 후 2개월에서 21개월 사이에(평균 9.6$\pm$5.9 개월) 추적 심초음파를 시행하여 심실운동의 변화를 관찰하였다. 좌심실을 16개 분절로 나누어 각각의 분절에 대하여 semiquantitative scoring system(1: normal , 2: mild to moderate hypokinesia, 3: severe hypokinesia, 4: akinesia, 5: dyskinesia) 으로 분석하였으며, 심실운동의 호전은 2개 이상의 인접한 분절에서 동시에 wall motion score 1 이상의 호전이 관찰되는 경우로 정의하 였다. 결과를 보면 수술전 도부타민 심초음파에서 국소적 심실운동의 호전을 보인 환자는 8명이었으며, 이중 추적 심초음파에서 6명이 심실운동의 회복을 보였고 수술전 도부타민 심초음파에서 심실운동의 호전을 보이지 않았던 환자 8명중 3명에서 추적 심초음파에서 심실운동의 회복을 보였다. 안정시 severe hypokinesia, akinesia, dyskinesia 의 심실운동을 보이는 분절은 총 84개였으며 수술전 도부타민 심초음파에서 호전되었던 31개 분절중 23개 분절에서, 호전 되지 않았던 53개 분절중 12개 분절에서 추적 심초음파에서 회복됨을 관찰하여 관상동맥우회로술 후 심실운동 회복의 예측에 있어 도부타민 심초음파의 민감도는 66%, 특이도는 84% 였으며, positive predictive value는 74%, negative predictive value는 77%였다. 결론: 결론적으로 수술전 도부타민 심초음파는 관상동맥우회로술 후 동면심근의 기능회복에 대한 예측에 도움이 되리라 생각된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권4호
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• pp.389-399
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• 2008

단일광자방출컴퓨터단층촬영(SPECT) 시 정확도의 개선을 위하여 산란과 감약의 보정, 분해능의 개선이 매우 중요하다. 특히 호흡이나 맥동에 대한 심장의 움직임은 보정 에러의 원인이 된다. 심장 팬텀이 보정방법에 대한 검증을 위해 사용되고 있으나, 현재 사용 중인 팬텀들은 실제 인체 데이터와 다른 점이 많이 나타나고 있다. 즉 팬텀을 사용한 결과는 임상데이터와 같게 취급할 수가 없다. 저자들은 흉곽의 인체 구조와 같은 신뢰성 있는 새로운 팬텀을 개발하였다. 새로운 팬텀은 폐와 심장의 전면, 측면 및 상부가 접하는 작은 종격구조를 가지고 있다. 용기는 아크릴로 만들었으며 종격은 물 등가물질을 사용하여 제조하였다. 폐는 에폭시레진의 고형 폴리우레탄 폼을 사용하였다. 5가지 크기의 심장은 게이트 심근관류 SPECT의 정량적 분석을 위하여 개발되었다. 심장팬텀들의 종격은 같은 포지션에 위치할 수 있도록 고안되었다. 완성된 팬텀은 간과 담낭에 부착되고 각각 높이 조절이 가능하다. 5개의 심실의 용적은 각각 150.0, 137.3, 83.1, 42.7과 38.6ml이다. 새로운 팬톰을 사용하여 SPECT 검사를 시행하고 보정법을 적용한 후에 영상의 차이를 검토하였다. 심장의 3차원 단층상이 효율적으로 재구성 되었으며 여러 가지 보정방법의 차이를 나타내기 위하여 주관적 평가도 시행하였다. 저자들은 SPECT영상과 QGS(Quantitative Gated SPECT) 결과로서 보정방법의 차이를 나타낼 수 있는 새로운 팬텀을 개발하여 보고하는 바이다.