• 제목/요약/키워드: Brain Science

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Diagnosis of Unruptured Intracranial Aneurysms Using Proton-Density Magnetic Resonance Angiography: A Comparison With High-Resolution Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography

  • Pae Sun Suh;Seung Chai Jung;Hye Hyeon Moon;Yun Hwa Roh;Yunsun Song;Minjae Kim;Jungbok Lee;Keum Mi Choi
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제25권6호
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    • pp.575-588
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    • 2024
  • Objective: Differentiating intracranial aneurysms from normal variants using CT angiography (CTA) or MR angiography (MRA) poses significant challenges. This study aimed to evaluate the efficacy of proton-density MRA (PD-MRA) compared to high-resolution time-of-flight MRA (HR-MRA) in diagnosing aneurysms among patients with indeterminate findings on conventional CTA or MRA. Materials and Methods: In this retrospective analysis, we included patients who underwent both PD-MRA and HR-MRA from August 2020 to July 2022 to assess lesions deemed indeterminate on prior conventional CTA or MRA examinations. Three experienced neuroradiologists independently reviewed the lesions using HR-MRA and PD-MRA with reconstructed voxel sizes of 0.253 mm3 or 0.23 mm3, respectively. A neurointerventionist established the gold standard with digital subtraction angiography. We compared the performance of HR-MRA, PD-MRA (0.253-mm3 voxel), and PD-MRA (0.23-mm3 voxel) in diagnosing aneurysms, both per lesion and per patient. The Fleiss kappa statistic was used to calculate inter-reader agreement. Results: The study involved 109 patients (average age 57.4 ± 11.0 years; male:female ratio, 11:98) with 141 indeterminate lesions. Of these, 78 lesions (55.3%) in 69 patients were confirmed as aneurysms by the reference standard. PD-MRA (0.253-mm3 voxel) exhibited significantly higher per-lesion diagnostic performance compared to HR-MRA across all three readers: sensitivity ranged from 87.2%-91.0% versus 66.7%-70.5%; specificity from 93.7%-96.8% versus 58.7%-68.3%; and accuracy from 90.8%-92.9% versus 63.8%-69.5% (P ≤ 0.003). Furthermore, PD-MRA (0.253-mm3 voxel) demonstrated significantly superior per-patient specificity and accuracy compared to HR-MRA across all evaluators (P ≤ 0.013). The diagnostic accuracy of PD-MRA (0.23-mm3 voxel) surpassed that of HR-MRA and was comparable to PD-MRA (0.253-mm3 voxel). The kappa values for inter-reader agreements were significantly higher in PD-MRA (0.820-0.938) than in HR-MRA (0.447-0.510). Conclusion: PD-MRA outperformed HR-MRA in diagnostic accuracy and demonstrated almost perfect inter-reader consistency in identifying intracranial aneurysms among patients with lesions initially indeterminate on CTA or MRA.

Deep Learning-Enabled Detection of Pneumoperitoneum in Supine and Erect Abdominal Radiography: Modeling Using Transfer Learning and Semi-Supervised Learning

  • Sangjoon Park;Jong Chul Ye;Eun Sun Lee;Gyeongme Cho;Jin Woo Yoon;Joo Hyeok Choi;Ijin Joo;Yoon Jin Lee
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권6호
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    • pp.541-552
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    • 2023
  • Objective: Detection of pneumoperitoneum using abdominal radiography, particularly in the supine position, is often challenging. This study aimed to develop and externally validate a deep learning model for the detection of pneumoperitoneum using supine and erect abdominal radiography. Materials and Methods: A model that can utilize "pneumoperitoneum" and "non-pneumoperitoneum" classes was developed through knowledge distillation. To train the proposed model with limited training data and weak labels, it was trained using a recently proposed semi-supervised learning method called distillation for self-supervised and self-train learning (DISTL), which leverages the Vision Transformer. The proposed model was first pre-trained with chest radiographs to utilize common knowledge between modalities, fine-tuned, and self-trained on labeled and unlabeled abdominal radiographs. The proposed model was trained using data from supine and erect abdominal radiographs. In total, 191212 chest radiographs (CheXpert data) were used for pre-training, and 5518 labeled and 16671 unlabeled abdominal radiographs were used for fine-tuning and self-supervised learning, respectively. The proposed model was internally validated on 389 abdominal radiographs and externally validated on 475 and 798 abdominal radiographs from the two institutions. We evaluated the performance in diagnosing pneumoperitoneum using the area under the receiver operating characteristic curve (AUC) and compared it with that of radiologists. Results: In the internal validation, the proposed model had an AUC, sensitivity, and specificity of 0.881, 85.4%, and 73.3% and 0.968, 91.1, and 95.0 for supine and erect positions, respectively. In the external validation at the two institutions, the AUCs were 0.835 and 0.852 for the supine position and 0.909 and 0.944 for the erect position. In the reader study, the readers' performances improved with the assistance of the proposed model. Conclusion: The proposed model trained with the DISTL method can accurately detect pneumoperitoneum on abdominal radiography in both the supine and erect positions.

Scopolamine으로 인한 건망증 모델에서 sucralose의 기억력 및 인지기능 완화 효과 (Effects of sucralose on memory and cognitive function relief in a scopolamine-induced amnesia model)

  • 정은미;이은홍;권현지;이지혜;김혜정;박진한;이종원;정지욱
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.1567-1579
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    • 2023
  • Sucralose는 식품 분야에서 sucrose 대체물로 사용되며 세계적으로 승인된 무열량 고강도 인공 감미료이다. 하지만 감미료가 뇌에 미치는 영향에 대한 조사는 미비하여 본 연구에서 scopolamine으로 유발된 기억력 손상 동물모델에서 sucralose 단기 섭취가 인지 및 기억 보호 효과를 가지는지 확인하였다. Sucralose 2, 5, 10 mg/kg를 경구투여하였으며 30분 후 대조군, 약물군에 scopolamine (1mg/kg) 복강투여를 진행하였고 정상군에는 식염수로 복강투여 후 행동실험을 수행하였다. 결과적으로 Y-maze, passive avoidance, Morris water maze에서 대조군과 비교해 10% 이상의 인지기능이 회복되는 결과를 도출하였다. 또한, 전염증성 사이토카인을 측정한 결과 sucralose가 IL-6와 TNF-α를 30% 이상 억제하는 것을 보였으며 세포 내 신호 메커니즘으로 ERK-CREB의 발현량을 관찰한 결과 농도 의존적으로 증가하였다. 따라서 sucralose는 건망증 환자의 예방과 치료를 위한 기능성 식품과 관련이 있다고 시사된다.

Expression changes of CX3CL1 and CX3CR1 proteins in the hippocampal CA1 field of the gerbil following transient global cerebral ischemia

  • Ji Hyeon Ahn;Dae Won Kim;Joon Ha Park;Tae-Kyeong Lee;Hyang-Ah Lee;Moo-Ho Won;Choong-Hyun Lee
    • International Journal of Molecular Medicine
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    • 제44권3호
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    • pp.939-948
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    • 2019
  • Chemokine C-X3-C motif ligand 1 (CX3CL1) and its sole receptor, CX3CR1, are known to be involved in neuronal damage/death following brain ischemia. In the present study, time-dependent expression changes of CX3CL1 and CX3CR1 proteins were investigated in the hippocampal CA1 field following 5 min of transient global cerebral ischemia (tgCI) in gerbils. To induce tgCI in gerbils, bilateral common carotid arteries were occluded for 5 min using aneurysm clips. Expression changes of CX3CL1 and CX3CR1 proteins were assessed at 1, 2 and 5 days after tgCI using western blotting and immunohistochemistry. CX3CL1 immunoreactivity was strong in the CA1 pyramidal cells of animals in the sham operation group. Weak CX3CL1 immunoreactivity was detected at 6 h after tgCI, recovered at 1 day after tgCI and disappeared from 5 days after tgCI. CX3CR1 immunoreactivity was very weak in CA1 pyramidal cells of the sham animals. CX3CR1 immunoreactivity in CA1 pyramidal cells was significantly increased at 1 days after tgCI and gradually decreased thereafter. On the other hand, CX3CR1 immunoreactivity was significantly increased in microglia from 5 days after tgCI. These results showed that CX3CL1 and CX3CR1 protein expression levels in pyramidal cells and microglia in the hippocampal CA1 field following tgCI were changed, indicating that tgCI-induced expression changes of CX3CL1 and CX3CR1 proteins might be closely associated with tgCI-induced delayed neuronal death and microglial activation.

비전문가의 평가 정확도 향상 방안 탐색: 공통 평가 항목 점수 기반 가중치 함수를 활용한 점수 보정 방법 연구 (Exploring Method for Enhancing Non-expert Evaluation Accuracy: Using Weighted Functions Based on Common Evaluation Items)

  • 송민해;구현우;박정연;임재서;박주용
    • 인지과학
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    • 제35권3호
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    • pp.187-203
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    • 2024
  • 평가 활동은 학습이나 훈련에 도움이 되지만, 비전문가의 평가 정확도에 대한 우려로 인해 적극적으로 활용되지 않는다. 평가 정확도를 향상시키기 위한 몇몇 방안들이 있기는 하지만, 평가 외에도 추가적인 절차나 과정이 필요하다는 한계가 있다. 본 연구에서는 소수의 공통 평가 항목을 이용하여, 전문가 점수와의 차이에 따라 가중치를 부여함으로써 평가 정확도를 향상시키는 방안을 탐색하였다. 연구 1에서는 50명의 가상의 비전문가가 글을 평가하는 상황을 가정하고 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과, 비전문가와 전문가의 평가 점수 간 상관 정도에 따라 공통 평가 항목을 이용한 보정 결과가 달라짐을 발견하였다. 상관이 높을 경우 공통 평가 항목을 이용한 보정이 효과가 없었지만, 다를 경우 하나의 공통 평가 항목을 활용한 가중치로 평가 점수를 보정할 때 평가 정확도가 향상되었다. 연구 2에서는 실험 장면에서 주장문을 평가한 실제 자료를 이용하였다. 분석 결과, 연구 1에서와 같은 결과를 얻었다. 논의에서는 본 연구 결과를 실제 평가 장면에 적용할 가능성이 다루어졌다.

유지 기질에 대한 와송 추출물의 항산화 효과 (Antioxidant Effect of Wa-song (Orostachys japonicus A. Berger) Extracts on Edible Oil and Fat)

  • 이수정;차지영;신정혜;정미자;성낙주
    • 생명과학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.1106-1114
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    • 2008
  • 건조방법(천일, 열풍 및 동결건조)을 달리한 와송의 물과 95% 에탄올추출물이 지질과산화 억제에 미치는 영향과 대두유와 돈지에 첨가되었을 때 자동산화와 가열산화 조건에서 항산화능을 평가하였다. Linoleic acid 기질에서 지질과산화 억제능은 모든 시료에서 저장기간이 길어질수록 상승하였으며, 물추출물보다 에탄올추출물에서 더 효과적이었다. 건조방법에 따라서는 열풍건조>동결건조>천일건조 순으로 유의적인 차이를 보였다. $FeCl_2$$CuSO_4$ 첨가시 열풍건조 시료의 에탄올추출물에서 지질과산화 억제능이 가장 높았다. 열풍건조 와송의 에탄올추출물을 대두유 및 돈지에 0.1, 0.5 및 1.0 g/100 g으로 첨가하여 $60^{\circ}C$(28일)와 $180^{\circ}C$(48시간)에서 저장하였다. $60^{\circ}C$에서 저장할 경우 산가는 저장기간 동안 대두유가 대조구보다 낮았으며, 돈지의 경우 저장초기에는 높았으나, 저장 28일 후에는 대조구 및 BHT 첨가구보다 낮은 값이었다. 아니시딘가 및 과산화물가도 대조구 및 BHT 첨가구보다는 낮은 값을 보였다. $180^{\circ}C$에서 가열 저장한 경우에도 이와 유사한 경향이었다. TBA가는 $60^{\circ}C$저장시 저장기간이 경과함에 따라 대두유에서 상승되었으나, 시료량이 많을수록 증가폭은 적었다. $180^{\circ}C$에 저장한 경우에는 36시간 후에 돈지에서 시료량이 많을수록 유의적인 감소를 보였다. 따라서 열풍건조 와송의 에탄올추출물은 지질을 함유한 식품에 항산화제로 적용될 경우 저장기간 및 가열시간에 따른 유지의 산화억제에 유효할 것으로 기대된다.

식품 중 철클로로필린나트륨의 HPLC 및 LC/MS 최적 분석법과 타당성 검증 (The Optimization and Verification of an Analytical Method for Sodium Iron Chlorophyllin in Foods Using HPLC and LC/MS)

  • 정희선;박영주;김은겸;박예림;김진미;야마구치토쿠타로;이찬;서희재
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.148-157
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    • 2019
  • 본 연구는 현재 우리나라에서 착색료로 사용허가 되어 있지만 아직 분석법이 개발되지 않은 철클로로필린나트륨의 최적 분석법을 개발하기 위하여 진행되었다. 철클로로필린나트륨은 HPLC-PDA (390 nm), Inertsil ODS-2 column, 1% 초산을 함유한 메탄올-물(80:20, v/v)을 이동상으로 분석할 때 가장 우수한 분리능과 재현성을 나타내었다. UPLC/MS를 통하여 철클로로필린나트륨의 주유도체를 확인한 결과 철 클로린 e4(Fe-chlorin e4)와 철 이소클로린 e4(Fe-isochlorin e4)가 피크의 주요 구성성분임을 확인하였다. 최적 분석법의 타당성을 확보하기 위해 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확도, 정밀도, 회수율 분석을 실시하였다. 검량선의 $R^2$은 0.9999, 검출한계는 0.1 mg/kg, 정량한계는 0.3 mg/kg로 나타나 직선성, 검출 한계, 정량한계가 모두 우수하였다. 정확도는 일내분석 93.9~100.8%, 일간분석 99.3~104.95%로 나타났고, 정밀도는 일내분석 2.0~5.4%, 일간분석 4.6~7.7%로 나타났다. 회수율은 수용성 식품(캔디)과 지용성 식품(샐러드드레싱)에서 각각 93.3~104.4%(RSD 0.3~4.3%)과 82.6~114.9%(RSD 1.2~2.0%)로 나타나 국제표준화 기구(ISO)의 기준에 적합하였다. 본 연구는 식품 중 함유된 철클로로필린나트륨을 분석하고 그 유도체를 확인한 결과로 향후 공인분석 방법으로 활용 가치가 클 것으로 기대된다.

앙고라 토끼의 급성폐사성질병(急性斃死性疾病)의 병인학적(病因學的) 연구(硏究) : 소위(所謂) 토끼의 바이러스성(性) 급사병(急死病) (Etiological Studies on the Acute Fatal Disease of Angora Rabbits : The So-Called Rabbit Viral Sudden Death)

  • 이차수;박청규
    • 대한수의학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.277-290
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    • 1987
  • This paper dealt with etiological studies on the acute fatal disease of Angora rabbits occurring as a group in Korea. The disease was confirmed as an acute infectious disease caused by virus. The results obtained were summarized as follows: The disease produced a high morbidity in the rearing Angora rabbits and a high mortality in the infected rabbits, and was acute. The infected rabbits died soon without premonitory signs after inappetence. The body temperature of the affected rabbits rose to $40^{\circ}C$ and nearly all deaths occurred within 48 hours after inoculation. In many cases a bloody foam was visible from the nostrils after death. According to the progress of the disease the nervous signs, such as ataxia, paralysis of the legs, and torticollis could be recognized in the some cases. Rabbits that had recovered from the disease were severe emaciation, and bristly and sparse hairs. In macroscopical findings, there were hemorrhage and edema of the lung, hemorrhage or hyperemia of the tracheal and broncheal mucosae, appearance of blood-tinged effusion in the respiratory tract. The principal lesions were found in the liver. Usually the lobular necrosis of the liver cells was progressed, and focal necrosis and hemorrhagic spots of various sizes were often observed in the liver. Liver was as a whole pale. In chronic cases, however, there was a slight liver cirrhosis with the atrophy of the parenchymal cells. The other lesions encountered grossly consisted of swelling and petechiae of the kidney, hyperemia and hemorrhage of the spleen, catarrh of the small intestine, and hyperemia of the brain. The urinary bladder contained a lot of turbid urine or bloody urine and urinary cast, and was distended with the urine. In microscopical findings, the most striking lesions occurred in the liver and may be classified as viral hepatitis. The hepatic lesions were initially characterized by progression from periportal to peripheral necrosis of the lobules with the infiltration of mononuclear cells. Focal necrosis of various sizes, hemorrhage and hyperemia were often observed in the hepatic lobules. In chronic cases, there were intensive infiltration of lymphocytes, proliferation of fibroblasts, appearance of plasmal cells, and atrophy of parenchymal cells in the hepatic tissue. Perivascular lymphocytic infiltration and meningitis were seen in the brain and spinal cord. In the kidney, there were acute glomerulonephritis, hemorrhage, necrosis of the uriniferous tubules, and retention of eosinophilic substance within the renal tubules. Proliferation of fibroblasts and infiltration of mono-nuclear cells were found in the interstitial stroma of the kidney in chronic case. There were also hemorrhage and edema in the lung, hyperemia and hemorrhage in the trachea and bronchus, perivascular lymphocytic infiltration and focal myocardial necrosis in the heart, hyperemia and hemorrhage in the spleen, vacuolization and desquamation of mucous epithelia in the urinary bladder, catarrhal inflammation of the small intestine, hemorrhage in the adrenal cortex and hyperemia in the other organs. In the electron microscopical findings of the hepatic tissue, crystals of viral particles appeared in the cytoplasm of the hepatocytes and the sinusoidal endothelial cells, and the viral particles, were small in size and polygonal. The authors suppose the virus may belong to picornaviridae family of RNA viruses. Also immature virus-like particles, dilated rough endoplasmic reticulum and destruction of nuclear membrane were seen in the hepatocytes. From these results, it is concluded that the sudden death is an acute viral disease characterized by hepatitis and the affected rabbits may be died of viremia.

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Parathion의 복강내 반복투여로 인한 Rat의 혈액 및 신경조직내 Cholinesterase 활성변화 (Cholinesterase Activities in Blood and Nervous Tissues of Rats following Intraperitoneal Repetitive Injection of Parathion)

  • 도재철;모기철;김영홍;허린수
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제6권
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    • pp.171-180
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    • 1988
  • parathion을 rat의 복강내에 매 3일 마다 20회 반복적으로 주사 했을때, 일정한 농도의 parathion을 주사한 rat와 점진적으로 주사량을 증가 시켰을때 rat의 독성정도, 혈액 및 신경조직내 cholinesterase 활성 변화, 혈액내 urea nitrogen 및 creatinine의 함량을 측정한 결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 복강내 주사시 rat에 대한 parathion의 $LD_{50}$는 10.5mg/kg였으며 95% 신뢰한계는 6.6~16.8mg/kg였다. 아급성 독성실험에서는 A군이 50%의 폐사율을 보인데 비하여 B군과 C군에서 각각 57% 및 83%의 폐사율을 보여 parathion에 대한 축적효과가 나타났으며 증체량 측정에서도 A군에서 123 g의 증체량을 보인데 비하여 B군과 C군에서 각각 60.7 g, 및 88.4 g 의 증체량을 보여 parathion 투여군에서 체중 증가량이 감소하였다. 혈장내 cholinesterase 활성도는 A군($0.58U/m{\ell}$)에 비해 B군($0.47U/m{\ell}$)과 C군($0.36U/m{\ell}$)에서 각각 19%, 및 38%의 억제를 보였고 AA군($0.31U/m{\ell}$), BB군($0.26U/m{\ell}$) 및 CC군($0.17U/m{\ell}$)에서도 A군에 비해 각각 47%, 55%, 71%까지 유의성(P<.05)있는 감소를 보였다. 척수내 cholinesterase 활성도는 A군(2.484U/g)에 비해 B군(1.87U/g)과 C군(1.29U/g)에서 각각 25%, 및 48%의 억제를 보였고 AA군(1.27U/g), BB군(0.71U/g) 및 CC군(0.25U/g)에서도 A군에 비하여 각각 49%, 71%, 및 90%의 유의성(P<.01)있는 억제를 보였다. 뇌의 cholinesterase 활성도에서는 A군(4.67U/g)에 비해 B군(2.52U/g)과 C군(1.32U1U/g)에서 각각 46%, 및 72%로 억제 되었고 AA군(2.48U/g), BB군(1.08U/g) 및 CC군(0.51U/g)에서는 A군에 비해 각각 47%, 77%, 89%까지 유의성(P<.01)있게 억제되는 축적효과를 보였다. 비단백 질소 화합물이 urea nitrogen과 creatinine 함량은 A군에서 각각 $39.8mg/d{\ell}$$1.15mg/d{\ell}$인데 비하여 B군($40.9mg/d{\ell}$, $0.90mg/d{\ell}$) 및 C군($41.4mg/d{\ell}$, $1.08mg/d{\ell}$)에서 유의성 있는 차이를 보이지 않았으나 urea nitrogen 함량은 A군에 비해 B군과 C군에서 다소 증가하는 경향을 보였다.

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방사선치료 시 환자자세 검증을 위한 분석용 도구 개발 (Patients Setup Verification Tool for RT (PSVTS) : DRR, Simulation, Portal and Digital images)

  • 이석;성진실;권수일;추성실;이창걸;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제21권1호
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    • pp.100-106
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    • 2003
  • 목적 : 네트워크를 이용해 영상수집을 하여 방사선치료를 수행하는데 요구되는 기계중심점과 종양중심점의 일치여부 및 환자자세의 재현성을 확인하는 기능 등을 수행할 수 있는 환자자세검증도구를 개발하고자 한다. 대상 및 방법 : 전산화단층촬영 영상으로부터 재구성한 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR) 영상과 투과 영상인 모의치료영상, 상용전자포탈 영상장치에서 수집한 포탈영상 밑 CCD 카메라로부터 획득한 디지털영상 등을 네트워크를 통해 수집하였고, 이를 조작할 수 있는 분석용 프로그램을 프로그램 제작툴인 IDL(IDL 5.4, Research systems, USA)을 이용해 작성하였다. 이를 환자자세 검증도구(patients setup verification tool for RT, PSVTS)라 명명하였다. 기계중심점과 종양중심점의 일치여부 확인은 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 모의치료영상을 이용하여 위치변위를 분석함으로써 치료조준오차를 구하였다. 환자자세의 재현성 확인은 첫 치료 시에 얻은 포탈 영상과 매 치료 시마다 얻는 포탈영상을 비교, 분석하는 방법과 디지털영상을 이용하는 방법을 사용하였다. 결과 : 방사선치료 시 요구되는 기계 중심점과 종양중심점의 일치여부 및 환자자세의 재현성을 확인할 수 있는 사용자편의방식의 소프트웨어와 환자자세검증도구를 개발하였다. 종양중심점과 기계중심점의 일치여부 확인 결과 치료조준오차는 두경부에서 전후, 좌우 각각 0.8$\pm$0.2 mm, 1.0$\pm$0.3 mm이었고, 골반부에서 1.1$\pm$0.5 mm, 1.0$\pm$0.6mm이었다. 환자자세 재현성은 영상을 실시간으로 획득하여 환자 자세 위치 변화를 시각적으로 평가할 수 있어실용성 있음을 알 수 있었다. 결론 : 환자자세의 재현성 및 종양중심점과 기계중심점의 일치여부를 파악할 수 있는 환자자세검증도구를 개발하였고, DRR 영상의 질 증진, 사용자편의방식의 소프트웨어를 보완한다면 임상응용에 가능할 것으로 사료된다.