• 제목/요약/키워드: Human Phantom

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영상해부학 교육을 위한 3차원 인체 모사 조형물 제작 사례 연구 (A Case Study of Three Dimensional Human Mimic Phantom Production for Imaging Anatomy Education)

  • 성열훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.71-78
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    • 2018
  • 본 연구에서는 인체 모사 조형물을 3차원 프린팅으로 출력한 사례를 보고하고자 하였다. 재료는 용융적층방식의 개인용 3차원 프린터 장비와 폴리락트산을 소재로 사용하였다. 3차원 인체 모사 조형물 출력은 모델링하는 단계, 평면화 작업과 G-code 변환 단계,출력변수 설정 단계, 3D 출력단계, 마지막으로 후처리 단계 순으로 진행하였으며, 학생들의 학습만족도(해부학인지도, 수업흥미도)를 리커트 5 점 척도로 조사하였다. 그 결과, 총 20가지의 3차원 인체 모사 조형물을 성공적으로 출력하였다. 총 출력소요시간은 11,691분(194시간 85분)이었으며 평균 출력소요시간은 584.55분(9시간 7분)이었다. 이에 소요된 필라멘트량은 총 2,390.2 g 이었으며 평균 119.51 g 이 소요되었다. 학습만족도의 해부학인지도는 평균 4.6 점, 수업흥미도는 평균 4.5 점으로 높은 것으로 나타났다. 앞으로 3차원 프린팅 기술은 영상해부학 교육의 학습효과를 높여줄 수 있으리라 기대한다.

표준화된 인체모델을 이용한 공진형 무선전력전송 시스템의 효율 변화 및 인체 안전성 분석 (Efficiency and EMF Safety Analysis of Wireless Power Transfer System Using Standard Human Model)

  • 신한수;변진규
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권11호
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    • pp.96-103
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    • 2013
  • In this paper, resonant wireless power transfer systems are designed with double loop resonant coils for the resonant frequency of 150kHz. The transfer efficiency characteristics is analyzed according to the coil size, and the distance and misalignment between the coils. Then the change in efficiency is investigated when a human model is located between the resonant coils using the homogeneous human phantom of IEC-62311 standard. Also, in order to assess the safety of the wireless power transfer system, the induced current density inside the human model is calculated when it is exposed to the magnetic field of a plane wave and resonant coil. Then, the results are compared with the exposure limits in the EMF (electromagnetic field) safety guidelines.

Radiochromic film dosimetry for linac-based stereotactic radiosurgery

  • Han, Seung-Hee;Park, Suk-Won;Oh, Do-Hoon
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.302-304
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    • 2002
  • In linac-based stereotactic radiosurgery, assuring the quality of the planning and delivery of external photon beam requires accurate evaluation of beam parameters, usually including output factors, tissue-phantom ratio and off-axis ratios, and measurement of actual dose distributions from simulated treatment. We're going to test the use of calibrated radio chromic film (Gafchromic film; type MD-55, Nuclear associate) using a Lumiscan 75 digitizer to measure absolute dose and relative dose distributions for linac-based radiosurgery unit Relative dose distribution of a human-style spherical acryl phantom were measured using radiochromic film and calculated by treatment planning system. The absolute dose at the sphere center was measured by radiochromic film and micro chamber (Exradin A-14, 0.009cc). What we want to demonstrate in this work, the 'well selected' radiochromic films when external photon beam are used in linac-based stereotactic radiosurgery are very accurate detector for dosimetry.

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손과 액세서리에 의한 휴대폰 전자파의 인체 노출 특성 (Influences of Mobile Phone Electromagnetic Wave on Human Body According to Holding Method by the Hand and Wearing Accessories)

  • 최명선;장영호;김윤명;박한규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.652-660
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    • 2005
  • 본 논문에서는 현재 권고되고 있는 측정방법이 최대 SAR를 측정할 수 있는 조건인지를 판단하기 위하여 손으로 휴대폰을 잡고 있을 때와 손을 사용하지 않았을 때 및 액세서리 사용 여부에 따른 국부 SAR(Specific Absorption Rate)를 비교 분석하였다. 손의 영향을 측정하기 위하여 바(Bar)형과 폴더(Folder)형 휴대폰을 잡는 형태에 따라 2가지 손 팬텀을 제작하였으며, 액세서리의 영향을 측정하기 위하여 각각 3가지 형태의 귀걸이와 안경을 사용하였다. 분석 결과, 손의 영향으로 인하여 머리의 국부 SAR 값이 상당히 감소하였다. 귀걸이에 의한 영향은 없었으며, 안경을 사용할 경우 바형 휴대폰에서는 머리의 국부 SAR 값을 상당히 증가시키고 있으나 폴더형 휴대폰에서는 영향이 없는 것으로 나타났다.

Differential Absorption Analysis of Nonmagnetic Material in the Phantom using Dual CT

  • Kim, Ki-Youl;Lee, Hae-Kag;Cho, Jae-Hwan
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권2호
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    • pp.286-292
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    • 2016
  • This study evaluates the change of computer tomography (CT) number in the case of the metal artifact reduction (MAR) algorithm, using the phantom. The images were obtained from dual CT using a gammex 467 tissue characterization phantom, which is similar to human tissues. The test method was performed by dividing pre and post MAR algorithm and measured CT values of nonmagnetic materials within the phantom. In addition, the changes of CT values for each material were compared and analyzed after measuring CT values up to 140 keV, using the spectral HU curve followed by CT scan. As a result, in the cases of N rod (trabecular bone) and E rod (trabecular bone), the CT numbers decreased as keV increasing but were constant above 90 keV. In the cases of I rod (dense bone) and K rod (dense bone), the CT numbers also decreased as keV increased but were uniform above 90 keV. The CT numbers from 40 keV to 140 keV were consistent in the cases of J rod (liver), D rod (liver), L rod (muscle), and F rod (muscle). For A rod (adipose), G rod (adipose), B rod (breast) and O rod (breast), the CT numbers increased as keV increased but were constant after 90 keV. The CT numbers from 40 keV to 140 keV were consistent in the cases of C rod (lung (exhale)), P rod (lung (exhale)), M rod (lung (inhale)) and H rod (lung (exhale)). Conclusively, because dual CT exhibits no changes in image quality and is able to analyze nonmagnetic materials by measuring the CT values of various materials, it will be used in the future as a useful tool for the diagnosis of lesions.

Effect of Gd-based MR contrast agents on CT attenuation of PET/CT for quantitative PET-MRI study

  • Ko, In OK;Park, Ji Ae;Lee, Won Ho;Lim, Sang Moo;Kim, Kyeong Min
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.130-136
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    • 2015
  • We evaluate the influence of MR contrast agent on positron emission tomography (PET) image using phantom, animal and human studies. Phantom consisted of 15 solutions with the mixture of various concentrations of Gd-based MR contrast agent and fixed activity of [$^{18}F$]FDG. Animal study was performed using rabbit and two kinds of MR contrast agents. After injecting contrast agent, CT or MRI scanning was performed at 1, 2, 5, 10, and 20 minutes. PET image was obtained using clinical PET/CT scan, and attenuation correction was performed using the all CT images. The values of HU, PET activity and MRI intensity were obtained from ROIs in each phantom and organ regions. In clinical study, patients (n=20) with breast cancer underwent sequential acquisitions of early [$^{18}F$]FDG PET/CT, MRI and delayed PET/CT. In phantom study, as the concentration increased, the CT attenuation and PET activity also increased. However, there was no relationship between the PET activity and the concentration in the clinical dose range of contrast agent. In animal study, change of PET activity was not significant at all time point of CT scan both MR contrast agents. There was no significant change of HU between early and delayed CT, except for kidney. Early and delayed SUV in tumor and liver showed significant increase and decrease, respectively (P<0.05). Under the condition of most clinical study (< 0.2 mM), MR contrast agent did not influence on PET image quantitation.

TET2DICOM-GUI: Graphical User Interface Based TET2DICOM Program to Convert Tetrahedral-Mesh-Phantom to DICOM-RT Dataset

  • Se Hyung Lee;Bo-Wi Cheon;Chul Hee Min;Haegin Han;Chan Hyeong Kim;Min Cheol Han;Seonghoon Kim
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제33권4호
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    • pp.172-179
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    • 2022
  • Recently, tetrahedral phantoms have been newly adopted as international standard mesh-type reference computational phantoms (MRCPs) by the International Commission on Radiological Protection, and a program has been developed to convert them to computational tomography images and DICOM-RT structure files for application of radiotherapy. Through this program, the use of the tetrahedral standard phantom has become available in clinical practice, but utilization has been difficult due to various library dependencies requiring a lot of time and effort for installation. To overcome this limitation, in this study a newly developed TET2DICOM-GUI, a TET2DICOM program based on a graphical user interface (GUI), was programmed using only the MATLAB language so that it can be used without additional library installation and configuration. The program runs in the same order as TET2DICOM and has been optimized to run on a personal computer in a GUI environment. A tetrahedron-based male international standard human phantom, MRCP-AM, was used to evaluate TET2DICOM-GUI. Conversion into a DICOM-RT dataset applicable in clinical practice in about one hour with a personal computer as a basis was confirmed. Also, the generated DICOM-RT dataset was confirmed to be effectively implemented in the radiotherapy planning system. The program developed in this study is expected to replace actual patient data in future studies.

인체팬톰을 이용한 2D-3D 정합시 타켓위치의 정확성 평가 (Evaluation of Target Position's Accuracy in 2D-3D Matching using Rando Phantom)

  • 장은성;강수만;이철수
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.33-39
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    • 2009
  • 목 적: 온보드 영상장치(OBI) 및 콘빔 CT (CBCT)를 이용하면 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료(SIMULATION) 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. Detected offsets은 실제로 적용된 인체팬톰(Rando phantom) 위치의 오차와 비교되어 진다. 이후, 인체 팬톰은 detected 오차에 근거하여 couch를 움직여 위치선정 되었다. 또한 인체팬톰 위치 결정의 실측값과 이론값 오차값들을 비교하였으며, OBI를 사용하고 있는 KV X선영상의 2D와 CBCT의 3D 타켓 위치 정확성 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 신체 내부 구조가 모사된 팬톰(The Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA)을 사용하여 실제방사선 치료와 동일한 과정을 따라 모의치료(SIMULATION) 및 치료계획(RTP)을 시행한 후 치료 데이블 위에 인체 팬톰을 셋업한다. 정확히 위치가 재현된다고 가정되는 인체팬톰에 대해 3가지 방법으로 실험을 했는데 X, Y, Z축의 변화에 따라 셋업 오차를 측정했고 각각의 실험은 10회씩 반복되어 오차의 표준 편차를 구했다. DigiPas DWL-80G는 기울기의 각을 결정하기 위해 사용하였으며, 2D/2D 및 3D/3D정합의 실측치와 측정치를 비교 분석 하였다. 결 과: 온보드 영상장치로 획득한 정면 및 측면 kv x선 영상과 모의치료시 디지털 재구성 기준영상과의 2차원/2차원 정합시, 팬톰의 X, Y, Z 편차 평균값은 lat 0.12 cm, long -0.66 cm, vert 0.07 cm이며, 각도의 변화를 주었을 때 편차의 평균값은 lat -0.5 cm, long -0.3 cm, 팬톰의 몸을 약간 튼 상태에서의 편차 평균값은 각각 lat -0.5 cm, long 0.2 cm, vert -0.6 cm으로 나타났다. 또한 콘빔CT로 획득한 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 비교하는 3차원/3차원 정합에서 팬톰의 3가지 방법에서 편차의 평균 detection error와 표준편차는 lateral $0.5{\pm}0.4\;mm$, longitudinal $0.8{\pm}0.5\;mm$, vertical $0.4{\pm}0.3\;mm$로 각각 0-10 mm의 범위이다. Residual error에 해당되는 positioning couch shift 변수는 $0.6{\pm}0.3\;mm$, $0.5{\pm}0.3\;mm$, $0.3{\pm}0.1\;mm$이다. 20-50 mm까지 longitudinal shift에 의한 평균 detection error는 각각 lateral $0.4{\pm}0.2\;mm$, longitudinal $0.3{\pm}0.2\;mm$, vertical $0.3{\pm}0.3\;mm$이다. Residual error는 $0.6{\pm}0.3\;mm$, $0.6{\pm}0.2\;mm$, $0.4{\pm}0.1\;mm$이다. Detection error는 모두 0.0~0.6 mm 범위이다. Residual error는 0.3~0.9 mm 범위로 나타났다. 결 론: 온보드 영상장치(OBI) 및 콘빔 CT (CBCT)를 이용하여 표적위치의 정확성을 평가하였다. 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료(SIMULATION) 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. 그러므로 OBI 및 CBCT를 이용한 2D/2D 및 3D/3D 정합은 모의 치료 시와 환자 치료 시 정확한 정합을 함으로써 error를 최소화 할 것으로 평가된다.

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구내 촬영시 방사선사의 안면부 피폭선량 측정 (Facial Exposure Dose Assessment During Intraoral Radiography by Radiological Technologists)

  • 유환;양한준
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제37권3호
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    • pp.195-201
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    • 2014
  • 본 연구에서는 구내 촬영시 방사선작업종사자와 X선관 사이 거리의 증가에 따라 방사선작업종사자의 안면부 피폭선량 감소의 변화를 측정하고자 하였다. 우선 인체조직과 유사한 안면부 Phantom을 제작하였다. 구내 촬영 장치를 이용하여 촬영조건을 성인 상악 대구치부 노출조건 (60kVp, 10mA. 50msec)과 소아 상악 대구치부 노출조건 (60kVp, 10mA, 20msec)으로 설정 하고 방사선작업종사의 안면부의 위치에 Chamber를 고정시켰다. X선 관구와 Phantom을 Chamber로 부터 10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm, 35cm, 40cm 위치시킨 후 각 검사조건으로 Phantom을 20회 조사한 후 평균 산란선량을 측정 하였다. 연구 결과 성인 조건으로 조사한 후 감소율은 10cm에서 조사한 산란선량을 기준으로 하였을 때 40cm 에서는 감소율이 7.43%로 약 92.6%가 감소가 되었다. 또한 소아 조건으로 조사한 후 감소율은 10 cm에서 조사한 산란선량을 기준으로 하였을 때 40 cm 에서는 감소율이 2.58 %로 약 97.6%가 감소가 되었다. 결론적으로 치과 방사선 검사 시 방사선 피폭에 대한 방호가 필요할 것으로 사료된다.

HalcyonTM 선형가속기 6MV-FFF 에너지의 표재 선량에 대한 고찰: Phantom Study (A Study on Superficial Dose of 6MV-FFF in HalcyonTM LINAC: Phantom Study)

  • 최성훈;엄기천;유순미;박제완;송흥권;윤인하
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제32권
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    • pp.31-39
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    • 2020
  • 목 적: 본 연구는 HalcyonTM과 TrueBeamTM에서 사용하는 6MV-FFF(Flattening Filter Free) 에너지를 이용하여 전산화치료계획시스템(Treatment Planning System, TPS)에서 계산된 선량과 광자극형광선량계(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter, OSLD)로 측정된 표재 선량(Superficial dose)을 비교하고자 한다. 재료 및 방법: 팬텀연구를 위해 인체모형 팬텀(Human Phantom)의 CT 영상을 이용하여 치료계획시스템에서 성문암(Glottic cancer)과 유사한 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)과 두경부위의 등 중심점(Iso-center) 위치에 측정을 위한 Point(M), Point(R), Point(L)의 구조물을 설정하고 체표윤곽(Body contour)에 5mm Bolus를 적용하였다. 그 후 전산화치료계획은 HalcyonTM과 TrueBeamTM의 6MV-FFF 에너지를 이용하여 정적(Static) 세기변조방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 용적변조회전치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)계획을 각각 수립하였다. 전산화치료계획과 동일하게 재현하기 위해 OSLD를 등 중심점에 위치시키고 5mm Bolus를 적용하여 선량 전달 후 오차율을 비교하였다. 결 과: 인체모형 팬텀을 사용한 실험 결과 HalcyonTM의 전산화치료계획시스템에서의 점 선량과 OSLD를 이용한 선량 측정의 오차율의 절댓값의 평균은 VMAT, IMRT 각각 1.7±1.2%, 4.0±2.8%로 확인되었으며, TrueBeamTM의 오차율의 절댓값의 평균은 VMAT, IMRT 각각 2.4±0.4%, 8.6±1.8%로 확인되었다. 결 론: 실험결과 HalcyonTM을 기준으로 TrueBeamTM에서 VMAT과 IMRT 각각 2.4배, 3.6배 더 큰 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 토대로 표재 선량에 대한 정확한 선량평가가 이루어져야 하는 경우, TrueBeamTM보다 HalcyonTM에서 정확한 선량 평가가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.