• 대한방사선치료학회지
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• 제25권2호
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• pp.167-173
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• 2013

목 적: CBCT와 EXACTRAC을 이용한 Spine 체부정위적방사선 치료 Set up 시 이미지 보정 값과 실제 오차의 차이를 측정하고, 이 오차 값이 미치는 선량분포를 계산하여 CBCT와 EXACTRAC의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Set up 오차 보정 값과 실제 오차 비교 실험을 위해서 QA용 Cubic phantom (The EASY CUBEr, Euromechanics, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하였고, phantom의 중심축을 인위적으로 LR 방향으로 -1 mm, -2 mm, -3 mm SI 방향으로 1 mm, 2 mm, 3 mm 그리고 AP방향으로 1 mm, 2 mm, 3 mm 이동시켰으며, 중심축을 $0.5^{\circ}$씩 좌우로 회전시켜 CBCT와 EXACTRAC의 Auto matching 보정 값과 비교 측정하였으며, 이동된 오차 값을 가정하여 Rando Phantom을 이용한 Spine SBRT 플랜에 적용하여 재계산을 시행하였다. 결 과: Set up 보정 값과 실제 오차 비교실험에서 3D CBCT의 평균값은 LR, SI, AP 방향으로 0.15 mm 회전방향으로 $0.04^{\circ}$였고 EXACTRAC의 평균값은 LR, SI, AP 방향으로 0.18 mm 회전방향으로 $0.07^{\circ}$였다. 이동 값 오차를 가정한 선량 재계산 결과, SI방향 2, 3 mm 이동 시 $V_{10}$ (종양의 용적에 10 Gy가 들어가는 선량) Volume이 각각 10.574%, 10.712%가 나타났고 LR방향 -3 mm 이동 시 12.076%로 가장 높게 나타났다. 결 론: CBCT와 EXACTRAC의 Set up 보정 값과 실제 오차는 1 mm, $0.1^{\circ}$ 미만으로 두 시스템 모두 매우 정밀한 set up 오차보정을 보였다. 그러나 선량 재계산 시 3 mm 이상의 오차가 발생한 경우, Spine SBRT 치료 시 Spinal cord에 들어가는 선량이 $V_{10}$에서 3% 이상 최대선량 13 Gy 이상 증가함으로서 치명적인 흡수선량 오류가 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 저자는 1회에 한한 Spine SBRT 치료 시 정확도 측면에서 종양의 단면 정보를 위치적으로 제공하는 CBCT가 더 유용할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권1호
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• pp.54-61
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• 2007

목 적: 본 연구의 목적은 전립선암 환자의 방사선 치료 시 표적의 정확한 위치를 찾기 위해 표지(marker)를 삽입한 경우 방사선치료계획 시 촬영한 CT 영상과 매 치료 시 온보드 영상장치(on-board imager, OBI)로부터 획득된 직교 kV X선 영상을 이용하여 표지의 위치를 계산하고 자동으로 맞춤을 수행하여 환자 셋업 오차를 보정하도록 하는 방법을 개발하는 것이다. 대상 및 방법: 세 개의 금 표지를 환자 전립선의 기준 위치에 삽입한 후 CT 모의치료기를 이용하여 2 mm 슬라이스 간격으로 CT 영상을 획득하였으며 매 치료 전에 환자 셋업 보정을 위하여 OBI를 이용하여 직교하는 kV X선 환자 영상을 획득하였다. CT 및 kV X선 영상 내 표지 정보 및 좌표 값 추출을 위하여 화소값의 문턱값 처리, 필터링, 외곽선 추출, 패턴 인식 등 다수의 영상처리 알고리듬을 적용하였다. 각 표지들 위치의 대표값으로 삼각형의 무게중심 개념을 이용하였으며 기준 CT 영상 및 직교 kV X선 영상으로부터 각각 무게중심의 좌표를 구한 후 그 차이를 보정해야 할 셋업의 오차로 계산하였다. 알고리듬의 건전성(robustness) 평가를 위해 팬텀을 이용하여 계산된 CT 및 kV X선 영상의 무게중심이 실제 지정된 위치와 일치하는지 여부를 확인하였으며, 본원에서 방사선 치료를 시행한 네 명의 전립선암 환자에 대상으로 치료 직전 촬영한 38 내지 39쌍의 kV X선 영상에 대하여 알고리듬을 적용한 후 OBI 프로그램에서 제공되는 2차원-2차원 맞춤 결과와 비교하였다. 결 과: 팬텀 실험 결과 실제 값과 CT 영상 및 직교 kV X선 영상으로부터 계산된 무게 중심 좌표 값이 1 mm 오차 내에서 일치함을 확인할 수 있었다. 환자 영상에 적용한 경우에도 모든 영상에 대하여 성공적으로 각 표지의 위치를 계산할 수 있었으며 2차원-2차원 맞춤 기능을 이용하여 계산된 셋업 오차와 비교해본 결과 1 mm 범위 내에서 일치함을 확인할 수 있었다. 본 알고리듬을 이용하여 계산한 결과 셋업 오차는 전후(AP) 방향으로 환자별로 작게는 $0.1{\pm}2.7\;mm$에서 크게는 $1.8{\pm}6.6\;mm$까지, 상하(SI) 방향으로 $0.8{\pm}1.6\;mm$에서 $2.0{\pm}2.7\;mm$, 좌우(Lat) 방향으로 $-0.9{\pm}1.5\;mm$에서 $2.8{\pm}3.0\;mm$까지였으며 환자에 따라 그 편차의 차이가 있었다. 결 론: 제안된 알고리듬을 이용하여 1회 셋업 오차를 평가하는 데 소요되는 시간은 10초 미만으로서 임상 적용 시 환자 셋업 시간을 줄이고 주관성을 배제하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 온라인 환자 셋업 보정 시스템에 적용하기 위해서는 선형가속기의 제어 시스템에 통합되는 것이 필요하다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.115-121
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• 2012

목 적: 양성자 치료는 DIPS (Digital Imaging Positioning System)를 이용하여 기준이 되는 DRR (Digital Reconstruction Radiography) 영상과 당일 치료 과정에서 얻은 X-ray 영상의 해부학적 구조를 비교하여 교정 값을 얻어 PPS (Patient Positioning System)를 교정 후 치료한다. PPS는 환자 셋업의 정확성을 위해 6방향(X축 Lateral, Y축 Longitudinal, Z축 Vertical, Rotation, Pitch, Roll)의 이동을 기반으로 움직인다. 따라서 DIPS의 교정 값과 PPS 움직임 구현성의 정확성 평가가 필요하다. 이에 자체 제작한 PPS QA 팬텀을 이용하여 PPS의 정확성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 환자의 해부학적 구조를 대신 할 납 볼이 부착된 PPS QA 팬텀을 기준점에 셋업 한다. 임의의 수치 값으로 PPS 6 방향의 움직임을 만들어 PPS QA 팬텀을 이동시킨다. DIPS로 얻은 교정 값을 적용 후 기준점과 기준점으로 돌아온 PPS QA 팬텀과의 교정 값이 허용 범위 내에 들어오는지 평가한다. 결 과: 기준점에 위치한 PPS QA 팬텀의 X축, Y축, Z축의 3개의 좌표를 함께 1 cm에서 5 cm까지 1 cm씩 이동한 후 기준점과의 평균 교정 값은 PPS 6축에서 각각 0.04 cm, 0.026 cm, 0.022 cm, $0.22^{\circ}$, $0.24^{\circ}$, $0^{\circ}$이다. PPS QA 팬텀의 6방향의 이동 좌표계를 모두 1과 2만큼 이동 시켰을 때 평균 교정 값은 1 이동 시 0.06 cm, 0.01 cm, 0.02 cm, $0.1^{\circ}$, $0.3^{\circ}$, $0^{\circ}$이었고, 2만큼 이동 시에 0.02 cm, 0.04 cm, 0.01 cm, $0.3^{\circ}$, $0.5^{\circ}$, $0^{\circ}$이었다. 결 론: 교정 값을 평가한 결과 Lateral, Longitudinal, Vertical의 경우 허용 범위인 0.5 cm Rotation, Pitch, Roll의 경우 허용 범위 $1^{\circ}$ 안에 모두 들어오는 것을 알 수 있었다. 하지만 더욱 정확한 양성자 치료를 위해 DIPS의 이미지 질 개선과 DIPS 매칭 시스템의 발전 노력, 정기적인 장비 관리를 함으로써 현재 발생하는 기계적인 오차를 더욱 줄여나가야 하겠다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권1호
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• pp.31-36
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• 2000

방사선치료시 환자자세의 변화에 따라 방사선조사영역이 불일치하게 되어 주변의 정상조직에 불필요한 방사선조사가 생길수 있다. 본 연구에서는 골반부위 방사선 치료환자를 대상으로 Elecrtronic portal imaging device(EPID)로 고정기구를 사용한 방사선조사영역의 영상을 획득하여 고정기구사용에 따른 조사영역변화에 대한 오차를 분석하고자 한다 충남대학교병원 치료방사서과에서 1998년 8월부터 1999년 8월까지 21명의 골반부위 방사선치료환자를 대상으로 하였다. 환자들은 모두 앙와위자세를 유지하면서 치료를 받았고 고정기구를 사용하지 않은 11명과 고정기구를 사용한 10명으로 각각 나누어서 연구를 실행하였다 고정기구는 스터로폼을 이용하였다. 전체 치료과 정중 EPID를 이용하여 전면조사시 x(right-left)축, y(longitudinal)방향을, 측면조사는 z축(vertical) y축(longitudinal)방향을 대상으로 영상을 얻었다. 전체 치료과정중 얻은 영상들을 모의치료시 촬영한 기준필름과 matching기법을 이용하여 오차를 측정하였다. 고정기구를 사용하지 않은 11명 환자의 전면 조사영역의 경우 x축, y축으로의 평균이동값은 각각 0.19 mm, 0.48 mm이었고 계통이동과 우연이동은 평균이동으로부터 표준편차가 x축, y축으로 각각 2.38 mm, 2.19 mm와 1.92 mm, 1.29 mm이었다. 측면조사영역에서 z축, y축으혹의 평균이동값은 각각 -3.61 mm, 2.07 mm이었고 계통이동과 우연이동은 표준편차가 z축, y축므로 각각 3.20 mm, 2.29 mm와 2.73 mm, 1.62 mm이었다. 한편 고정기구를 사용란 10명 환자의 전면 조사영역에서 x축, y축으로의 평균이동값은 각각 0.71 mm, -1.07 mm이었고 계통이동과 우연이동은 표준편차가 x축, y축으로 각각 1.80 mm, 2.26 mm와 1.56 mm, 1.27 mm이었다. 측면조사영역에서 z축, y축으로의 평균이동값은 각각 -1.76 mm 1.08 mm 이었고 계통이동과 우연이동은 평균이동으로부터 표준편차가 x축, y축으로 각각 1.87 mm 2.83 mm와 1.68 mrn, 1.65 mm이었다. 본 연구에서는 고정기구를 사용한 환자군의 조사영역의 오차는 고정기구를 사용하지 않은 환자군의 조사영역의 오차에 비해 약간 감소됨을 확인할 수 있었다. 그리고 두그룹간의 우연오차는 감소하고 계통오차는 크게 변화하지 않는 경향을 보였다. 그러므로 골반부위 방사선 치료사 고정기구를 사용함으로써 방사선 조사영역에 대한 오차유발의 원인을 줄일 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.243-252
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• 2013

본 연구는 표적이 규칙적으로 움직일 때 생기는 4DCT 영상의 모션 아티팩트(motion artifact) 관련된 원인들인 partial volume effect (PVE), partial projection effect (PPE), 각각의 프레임의 시작점 사이에 불일치(MMimph)의 원인들은 조사 및 분석을 목적으로 했다. 본 기관에서 제작된 흉부팬텀과 아크릴의 두개의 원기둥팬텀(반지름: 2 cm, 길이: 0.5 cm/ 반지름: 2 cm, 길이: 10 cm)이 규칙적인 움직이는 동안 CT을 이용하여 4D 영상을 획득했다. 촬영은 자동시작과 각각의 프레임의 시작점을 일치시키기 위해 매뉴얼로 두 가지 방법으로 시작하였다. 첫번째 실험에서는 CT 캔트리 rotation time은 5초와 8초가 이용되었다. 각 프레임은 다른 위상으로 시작되었다. 두번째 실험에서는 각 프레임에서 같은 위상으로 시작되게 하기 위해 매뉴얼로 시작했다. 세번째 실험에서는 원기둥팬텀을 2초와 6초를 주기로 움직였다. 각각의 4DCT의 영상에서 표적의 부피를 구했다. 영상으로부터 구한 표적의 부피와 표적의 실제 부피와 비교를 통해 관계를 분석했다. 흉부팬텀 실험에서는 CT의 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 PVE와 PPE의 영향이 적어짐에 따라 영상에서 얻은 표적부피는 실제에 근접했다. 각각의 프레임의 시작점이 일치할수록 움직임의 속도와 표적의 부피와 상관관계가 높았다. 원기둥팬텀에서는 흉부팬텀의 경우와 같이 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 영상으로부터 구한 표적부피는 실제 표적부피에 근접했다. 특히 한 slice의 두께가 2.5 mm을 고려 할 때 axial방향의 PVE, PPE, 각각의 프레임의 시작점이 일치가 되는 상태를 시뮬레이션한 길이 10 cm의 원기둥팬텀 실험에서는 영상에서 얻은 표적부피는 표적이 정지되었을 때 영상에서 얻은 부피와 거의 일치했다. 팬텀이 느리게 움직일수록, CT 갠트리의 rotation 시간이 짧을수록 영상에서 얻은 표적부피는 실제 부피에 근접했다. CT 촬영 시 각각의 프레임의 시작점이 같을수록 표적의 속도와 영상에서 의한 표적의 부피는 상관관계가 높게 나타났다. CT 갠트리의 rotation 속도를 팬텀의 움직임보다 빠르게 하고, CT 촬영시 각의 프레임의 시작점을 일치시킬수록 실제의 팬텀부피에 근접하리라고 예상된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권3호
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• pp.287-292
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• 2001

목적 : 본 연구에서는 골반부위 방사선치료 환자중 직장암 환자에서 고정기구로 사용한 air-vacuum cushion의 조사면의 변화에 따른 고정기구의 유용성을 후향적으로 분석하였다. 대상 및 방법 : 충남대학교병원 치료방사선과에서 1998년 8월부터 1999년 8월까지 직장암으로 방사선치료를 받은 20명의 환자를 대상으로 하였다. 환자들은 모두 복와위 자세로 치료를 받았고 대조군 10명과 실험군 10명으로 각각 나누어서 연구를 실행하였다. 전체 치료과정중 EPID를 이용하여 후면조사면은 x축(right-left), y축(cranio-caudal)에 대한 영상을 얻었고, 측면조사면은 z축(anterior-posterior), y축(cranio-caudal)에 대한 영상을 얻었다. 전체 치료과정 중 얻은 영상들을 모의치료시 촬영한 기준필름과 matching 기법을 이용하여 오차를 측정하였다. 통계적 유의성 확인은 t-검정법을 사용하였다. 결과 : 대조군에서 10명 환자의 후면 조사영역의 경우 x축, y축에 대한 평균이동값은 각각 0.02 mm, 0.78 mm이었고 계통오차과 우연오차의 표준편차값은 각각 2.13 mm, 2.40 mm와 1.46 mm, 1.51 mm이었다. 측면조사면에서 z축, y축에 대한 평균이동값은 각각 2.96 mm, 0.47 mm이었고 계통오차와 우연오차의 표준편차는 각각 3.69 mm, 1.96 mm와 2.79 mm, 1.48 mm이었다. 실험군 10명 환자의 후면 조사면에서 x축, y축에 대한 평균이동값은 각각 -0.33 mm, 0.81 mm이었고 계통오차과 우연오차에 대한 표준편차는 각각 1.71 mm, 3.08 mm와 1.40 mm, 1.88 mm이었다. 측면조사면에서 z축, y축에 대한 평균이동값은 각각 2.98 mm, 0.74 mm이었고 계통오차과 우연오차에 대한 표준편차는 각각 4.75 mm, 2.65 mm와 2.69 mm, 1.86 mm이었다. 본 연구에서는 대조군과 실험군간의 조사면에 대한 평균 이동값과 우연오차는 거의 일치하였으나 계통오차는 실험군에서 다소 큰 경향을 보였다. 후면조사면과 측면조사면에서 air-vacuum cushion에 의한 조사면 변화의 통계적 유의성이 없었다. 결론 : 직장암 환자의 방사선 치료시 고정기구로 사용한 air-vacuum cushion의 사용이 방사선치료의 정확도에 이익을 주지 않는 것으로 생각된다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권4호
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• pp.63-68
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• 2010

프린터와 모니터 장치간의 색 일치를 위한 색 관리 시스템으로 ICC 프로파일을 사용한다. 그러나 모니터 각각의 실제 출력색 자극은 색온도, 밝기, 대비와 같은 모니터의 사용자 설정 값에 따라 달라지고 이를 ICC 프로파일은 반영하지 않기 때문에 실제 이러한 색 관리 시스템을 이용하여 모니터의 색을 프린터에 그대로 재현하기는 어렵다. 또한 LCD 모니터의 경우 사용 시간에 따라 백라이트의 밝기와 색이 변하기 때문에 모니터의 출력 색 자극값은 시간에 따라 달라진다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 모니터의 ICC 프로파일 정보를 보정하여 실제 모니터의 출력 색 자극 값을 추정한다. 테스트 영상의 출력물과 모니터, 프린터 ICC 프로파일을 이용한 소프트 프루핑 과정으로 모니터에 재현된 테스트 영상을 칼라 매칭을 통하여 일치하는 과정에서 모니터 ICC 프로파일 정보를 보정한다. 추정된 모니터 ICC 프로파일은 일반적인 색 관리 시스템에서 동일하게 적용하여 입력 영상을 프린터로 출력한다. 실험 결과 기존의 ICC 프로파일을 사용한 경우보다 보정된 ICC 프로파일을 사용해서 출력한 영상의 모니터의 색과 비교하였을 때 더 작은 색차를 나타내었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제12권5호
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• pp.79-88
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• 2012

본 논문에서는 키보드나 마우스를 이용하지 않고 손 포즈나 동작으로 직관적인 사용자 인터 페이스를 제공하기 위한 실시간 손 포즈 인식 방법을 제안한다. 먼저 깊이 카메라 입력영상에서 왼손과 오른손의 영역을 분할 및 잡음 보정 후 각 손 영역에 대하여 손 회전각과 손 중심점을 계산한다. 그리고 손 중심점에서 일정간격으로 원을 확장해 나가면서 손 경계 교차점의 중간 지점을 구해 손가락 관절점과 끝점을 검출한다. 마지막으로 앞서 구한 손 정보와 이전 프레임의 손 모델간의 매칭을 수행하여 손 포즈를 인식한 후 다음 프레임을 위하여 손 모델을 갱신한다. 본 방법은 연속된 프레임간의 시간 일관성을 이용하여 이전 프레임의 손 모델 정보를 통하여 은닉된 손가락의 예측이 가능하다. 양손을 사용하여 은닉된 손가락을 가진 다양한 손 포즈에 대해 실험한 결과 제안 방법은 평균 95% 이상의 정확도로 32 fps 이상의 성능을 보였다. 제안 방법은 프리젠테이션, 광고, 교육, 게임 등의 응용분야에서 비접촉식 입력 인터페이스로 사용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.967-975
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• 2006

본 논문에서는 40 GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.16 고정 무선 통신을 위한 천이, 소형 TDD 송수신 모듈의 front-end 모듈을 설계하고 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 모듈은 저손실과 소형화를 동시에 달성하기 위하여 캐비티 공정을 가지는 다층 LTCC 기술을 이용하여 제작되었다. 스위치의 입출력단에 와이어본드 정합회로의 설계 및 안테나와의 연결을 위한 도파관 천이 구조를 통해 저손실의 천이를 얻었으며, 기존 금속 도파관 필터를 대체한 유전체 도파관 필터를 사용함으로써 소형화를 달성하였다. 이를 구현하기 위해 유전율 7.1, 두께 100 um인 총 6층의 LTCC 기판을 사용하였으며 제작된 소형 front-end 모듈의 크기는 $30{\times}7{\times}0.8mm^3$이다. 그리고 송수신 삽입 손실 < 5.3 dB, 이미지 신호 제거 > 49 dB의 우수한 천이를 얻을 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제9B권3호
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• pp.359-368
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• 2002

본 논문에서는 매칭 에러 영상과 이동벡터를 이용한 효율적인 이동물체 외곽선 검출 알고리즘과 부분외곽선 정보를 이용한 이동물체 고속 추적 알고리즘을 제안하였다. 이동물체의 외곽선 검출은 watershed 알고리즘을 기반으로 확률분포함수를 적용하여 seed 영역을 생성하고 seed 영역을 확장하여 이동물체의 윤곽선을 검출한 다음 이동벡터를 이용하여 최종 외곽선을 추출한다. 외곽선 중 일부를 특징으로 하여 이동물체를 추적하는 알고리즘을 사용하였다. 이동물체 초기 특징 벡터는 이동물체의 외곽선 영역 중 상하좌우의 외곽선 일부분을 특징벡터로 정한다. 다음은 추적단계로 이전 프레임에서 얻은 특징벡터를 이용하여 현재 프레임에서 이동물체의 추적을 수행하였다. 실제영상에 대하여 제안된 알고리즘으로 이동물체추적 모의 실험을 수행한 결과 기존 능동 윤곽선 추적알고리즘은 물체 외곽선 전체를 추적하기 때문에 물체의 외곽선 길이에 따라 처리시간이 변화하지만 제안된 알고리즘은 이동물체의 외곽선 영역을 특징정보로 하여 추적하기 때문에 추적 연산이 간단하였다. 고속이동벡터를 추출 BMA 연산은 기존 알고리즘 보다 연산량이 약 39% 감소였고, 이동 물체 외곽선 검출 알고리즘은 과분할 문제점이 발생하지 않았으며, 상하 좌우 외곽선 정보를 이용하여 이동물체를 추적한 결과 추적오차는 특징벡터의 크기가 $(15\times{5)}$일 때 검색오차가 4 화소 이하로 양호하게 나타났다.