• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.99-108
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• 2021

목 적: 사이버나이프를 이용한 정위적 부분유방방사선치료(Stereotactic Partial Breast Irradiation) 시 기존의 침습적인 위치표지자(Fiducial Marker) 삽입 방식이 아닌 비침습방식에 대한 유용성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 본 연구를 위한 영상 중심(Imaging Center)의 일치도는 2D모의치료기와 사이버나이프의 양사방향(Both oblique, 45 °, 315 °) 영상 획득 후 다이스 유사 계수를 통해 정량적으로 평가하였다. 표면위치표지자의 위치 재현성은 본원 프로토콜을 기반으로 ATOM Phantom 표면에 금 재질의 위치표지자 8개를 부착하고 2D모의치료와 치료계획, 사이버나이프 영상을 분석하여 평가 하였다. 결 과: 영상 중심의 일치도 평가결과는 양사방향(45 °, 315 °)에서 각각 0.87, 0.9 였다. 표면위치표지자의 재현성 평가 결과 좌측 유방은 수평수직방향 Superior/Inferior 0.3 mm, Left/Right -0.3 mm, Anterior/Posterior 0.4 mm, 회전 방향 Roll 0.3 °, Pitch 0.2 °, Yaw 0.4 ° 로 나타났다. 우측 유방은 수평수직방향 Superior/Inferior -0.1 mm, Left/Right -0.1 mm, Anterior/Posterior -0.1 mm 회전 방향 Roll 0.2 °, Pitch 0.1 °, Yaw 0.1 ° 로 나타났다. 결 론: 사이버나이프를 이용한 정위적 부분유방암방사선치료 시 표면위치표지자의 비침습 트로토콜을 기반으로 통증 및 감염 등의 예방과 전처치 시간을 줄이고 환자의 경제적 부담을 경감 할 수 있었으며, 영상 중심의 높은 일치도 및 위치표지자의 재현성을 바탕으로 치료에 유용할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 대한방사선치료학회 2005년도 학술집담회 초록집
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• pp.31-31
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• 2005

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권1호
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• pp.84-88
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• 1999

목적 : 정위방사선치료에서 디지털화재구성사진(Digitally Reconstructed Radiograph, DRR)과 조사문사진을 비교함으로써 환자의 치료위치를 직접 확인할 수 있는 방법을 개발킨 1명의 하고자 한다. 대상 및 방법 : 분할정위방사선치료를 위해 thermoplastic mask 틀에 고정시환자를 대상으로 4회 촬영한 전후 방향(AP) 및 측면 방향(lateral)에 대한 조사문사진과 DRR을 비교하였다. 치료위치 setup 후에, 혈관조영용 표적조준기와 같은 fiducial marker가 부착된 표적조준기를 정위수술용 틀에 부착한 후 치료용 원형 콜리메이터의 설치 전과 후에 겹조사 방식으로 촬영하여 전후방향 및 측면 방향의 조사문사진을 얻었다. 병변 및 중요 장기와 fiducial marker의 위치를 합성시킨 DRR 영상을 만들어 조사문사진과 동일한 확대율 및 크기로 투명 필름에 인쇄하여 비교하였다. 이로부터 DRR과 조사문사진상에 표시된 해부학적 구조와 치료중심점의 거리 오차(전체 치료 오차), 해부학적 구조와 fiducial marker간의 오차(환자고정 오차), 그리고 치료중심점과 fiducial marker간의 오차(치료조준 오차)를 각각 구하였다. 결과 : 치료조준 오차는 각각 1.5$\pm$0.3mm(AP), 0.9$\pm$0.3mm(lateral) 이었고, 환자고정 오차는 1.9$\pm$0.5mm(AP), 1.9$\pm$0.4mm(lateral), 그리고 전체 치료 오차는 AP 상에서 1.6$\pm$0.9mm, lateral 상에서 1.3$\pm$0.4mm 이었다. 또한 AP와 lateral 오차로 인해 발생될 수 있는 3차원 공간상의 최대 가능 오차($\sqrt{(\DeltaAP)^{2}+ (\Delta$Lat)^{2}$)는 치료조준 오차가 1.7$\pm$0.4mm, 환자고정 오차가 2.6$\pm$0.6mm, 그리고 전체 치료 오차는 $2.3\pm0.7mm$로 나타났다. 결론 : DRR 영상을 재구성하는 프로그램을 개발하였으며, DRR 영상을 조사문사진과 비교함으로써 정위방사선치료에서 직접적인 치료위치 확인이 가능하였다.

• Applied Microscopy
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• 제43권1호
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• pp.1-8
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• 2013

We developed an improved method for tilt series alignment with fiducial markers in electron tomography. Based on previous works regarding alignment, we adapted the Levenberg-Marquardt method to solve the nonlinear least squares problem by incorporating a new formula for the alignment model. We also suggested a new method to estimate the initial value for inversion with higher accuracy. The proposed approach was applied to geopolymers. A better alignment of the tilt series was achieved than that by IMOD S/W. The initial value estimation provided both stability and a good rate of convergence since the new method uses all marker positions, including those partly covering the tilt images.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.247-256
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• 2014

목 적 : 췌장 환자 방사선 치료 중 기점(Fiducial) 대상 내부 및 외부 종양 움직임의 오차를 정량화 하고자 한다. 또한 cone beam computed tomography (CBCT) 를 기반으로 호흡 시 췌장의 움직임 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 용적 세기변조 회전조사 (V-MAT)를 적용, 정위적 방사선 치료를 국소 진행성 췌장암 환자 11명을 대상으로 하였다. CBCT 및 직교 투시이미지를 적용하여 기점(Fiducial Marker)의 Inter, intra-fraction 움직임 변화를 치료 전, 치료 진행 시 분석하였다. 결 과 : 치료 후 프로토콜을 오프라인 교정 프로토콜을 사용하여, CBCT 와 직교투시 간의 평균 오차(범위)는 0.0(-1.7~4.0), 0.3(-0.5~3.0) and 0.0(-4.1~6.6)mm 측방 (LR), 세로 (AP) 및 종 방향 (SI) 이였다. 무작위 Inter-fraction Setup 오차 결과는 -0.1, -2.3 and -1.1 mm: 95% Fiducial포함 마진은 각 9.9, 7.8, 12.5mm로 수식되었다. 결 론 : 위 분석으로 뼈 일치 정렬 후 잔류 불확실성이 있으며, SI 방향에 큰 임의의 움직임은 적합한 여백이 필요하다. 주변 내부 장기를 보호, 내부 장기 문제점을 최소화, 호흡편차를 고려, 치료 시 정기적으로 측정하여야 한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권1호
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• pp.43-50
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• 2019

Purpose: The aim of this retrospective study was to investigate the use of a radiopaque tissue fiducial marker (TFM) in the treatment of prostate cancer patients who undergo post-prostatectomy radiotherapy (PPRT). TFM safety, its role and benefit in quantifying the set-up uncertainties in patients undergoing PPRT image-guided radiotherapy were assessed. Materials and Methods: A total of 45 consecutive PPRT patients underwent transperineal implantation of TFM at the level of vesicourethral anastomosis in the retrovesical tissue prior to intensity-modulated radiotherapy. Prostate bed motion was calculated by measuring the position of the TFM relative to the pelvic bony anatomy on daily cone-beam computed tomography. The stability and visibility of the TFM were assessed in the initial 10 patients. Results: No postoperative complications were recorded. A total of 3,500 images were analysed. The calculated prostate bed motion for bony landmark matching relative to TFM were 2.25 mm in the left-right, 5.89 mm in the superior-inferior, and 6.59 mm in the anterior-posterior directions. A significant 36% reduction in the mean volume of rectum receiving 70 Gy (rV₇₀) was achieved for a uniform planning target volume (PTV) margin of 7 mm compared with the Australian and New Zealand Faculty of Radiation Oncology Genito-Urinary Group recommended PTV margin of 10 mm. Conclusion: The use of TFM was safe and can potentially eliminate set-up errors associated with bony landmark matching, thereby allowing for tighter PTV margins and a consequent favourable reduction in dose delivered to the bladder and rectum, with potential improvements in toxicities.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권3호
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• pp.1-9
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• 2009

투과전자현미경(transmission electron microscopy)에서 특정 투사각에서 획득한 2차원으로의 투사 영상의 열을 사용하여 세포와 같은 물질의 3차원 구조를 복원한다. 이때 전처리 과정으로 2차원 투사 영상의 정확한 영상 정렬과 밝기 보정이 필요하다. 본 논문에서는 기준점(fiducial marker)을 사용한 정렬 방법을 이용하여 영상열을 정렬하고, 수십 장의 영상들의 상이한 밝기 특성을 일정하게 보정하는 방법을 제시하였다. 영상의 투과율 모델에 근거하여, 영상의 주변부의 밝기 정보를 사용하여 각 영상의 조명을 일정한 값으로 조정하고 투사각에 따라 대상의 밝기가 일정하게 변동하도록 밝기 보정을 수행하는 알고리듬을 제시하였으며, 실제 투과전자현미경으로부터 얻은 영상열을 사용하여 밝기 보정 알고리듬의 성능을 검증하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제33권2호
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• pp.89-97
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• 2015

Purpose: To evaluate the treatment results in early stage non-small cell lung cancer patients who have undergone fiducial-less CyberKnife radiosurgery (CKRS). Materials and Methods: From June 2011 to November 2013, 58 patients underwent CKRS at Asan Medical Center for stage I lung cancer. After excluding 14 patients, we retrospectively reviewed the records of the remaining 44 patients. All analyses were performed using SPSS ver. 21. Results: The median age at diagnosis was 75 years. Most patients had inoperable primary lung cancer with a poor pulmonary function test with comorbidity or old age. The clinical stage was IA in 30 patients (68.2%), IB in 14 (31.8%). The mean tumor size was 2.6 cm (range, 1.2 to 4.8 cm), and the tumor was smaller than 2 cm in 12 patients (27.3%). The radiation dose given was 48-60 Gy in 3-4 fractions. In a median follow-up of 23.1 months, local recurrence occurred in three patients (2-year local recurrence-free survival rate, 90.4%) and distant metastasis occurred in 13 patients. All patients tolerated the radiosurgery well, only two patients developing grade 3 dyspnea. The most common complications were radiation-induced fibrosis and pneumonitis. Eight patients died due to cancer progression. Conclusion: The results showed that fiducial-less CKRS shows comparable local tumor control and survival rates to those of LINAC-based SABR or CKRS with a fiducial marker. Thus, fiducial-less CKRS using Xsight lung tracking system can be effectively and safely performed for patients with medically inoperable stage I non-small cell lung cancer without any risk of procedure-related complication.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권4호
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• pp.618-632
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• 2010

This paper presents a novel approach to control the augmented reality (AR) objects robustly in a marker-less AR system by fingertip tracking and hand pattern recognition. It is known that one of the promising ways to develop a marker-less AR system is using human's body such as hand or face for replacing traditional fiducial markers. This paper introduces a real-time method to manipulate the overlaid virtual objects dynamically in a marker-less AR system using both hands with a single camera. The left bare hand is considered as a virtual marker in the marker-less AR system and the right hand is used as a hand mouse. To build the marker-less system, we utilize a skin-color model for hand shape detection and curvature-based fingertip detection from an input video image. Using the detected fingertips the camera pose are estimated to overlay virtual objects on the hand coordinate system. In order to manipulate the virtual objects rendered on the marker-less AR system dynamically, a vision-based hand control interface, which exploits the fingertip tracking for the movement of the objects and pattern matching for the hand command initiation, is developed. From the experiments, we can prove that the proposed and developed system can control the objects dynamically in a convenient fashion.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제20권1호
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• pp.65-72
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• 2022

With the mark of the fourth industrial revolution, the smart factory is evolving into a new future manufacturing plant. As a human-machine-interactive tool, augmented reality (AR) helps workers acquire the proficiency needed in smart factories. The valuable data displayed on the AR device must be delivered intuitively to users. Current AR applications used in smart factories lack user movement calibration, and visual fiducial markers for position correction are detected only nearby. This paper demonstrates a marker-based object detection using perspective projection to adjust augmented content while maintaining the user's original perspective with displacement. A new angle, location, and scaling values for the AR content can be calculated by comparing equivalent marker positions in two images. Two experiments were conducted to verify the implementation of the algorithm and its practicality in the smart factory. The markers were well-detected in both experiments, and the applicability in smart factories was verified by presenting appropriate displacement values for AR contents according to various movements.