• 제목/요약/키워드: Image guided therapy

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전립선암 영상유도 방사선 치료시 골반내장기의 체적변화에 따른 표적장기의 변화 (Inter-fractional Target Displacement in the Prostate Image-Guided Radiotherapy using Cone Beam Computed Tomography)

  • 동갑상;백창욱;정윤정;배재범;최영은;성기훈
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.161-169
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    • 2016
  • 목 적 : 전립선암 방사선치료에서 방광과 직장의 체적변화에 따른 전립선의 위치 및 모양변화를 파악하여 이들 변화가 표적체적에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 대상 및 방법 : 본원 전립선암 protocol에 따라 방사선치료를 시행한 환자 6명을 대상으로 후향적 영상자료분석 및 윤곽설정을 시행하였다. 설계용 computed tomography (pCT)와 분할치료 시 획득된 cone-beam CT (CBCT)를 이용하여 전립선, 방광, 그리고 직장의 윤곽을 설정(contouring)하였다. 두 영상자료의 골격구조 기반 조사영역맞춤을 통해 전립선의 위치변화를 관찰하였으며, 전립선의 위치변화, 모양변형, 그리고 크기변화를 종합적으로 분석하기 위해 Dice similarity coefficient(DSC)를 이용하였다. 결 과 : 전립선의 체적은 pCT에서 평균 37.2cm3 로 측정되었으며 약 5% 이내의 크기변화를 나타내었고, 전립선의 DSC는 평균 89.9%로 환자마다 다양한 분포양상이 관측되었다. 방광의 체적변화에 따른 전립선의 DSC 변화를 상관분석한 결과 관련성을 찾을 수 없었지만(r=-0.084,p=0.268), 방광체적의 증감에 따른 층화분석 시 방광의 체적이 증가한 경우에서 DSC 와 방광변화량 간에 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 관찰할 수 있었다(r=-0.230,p=0.049). 직장의 체적변화에 따른 전립선의 DSC 변화를 분석한 결과 직장의 체적변화가 증가함에 따라 DSC가 감소하는 것으로 나타났다(r=-0.162,p=0.032). 직장체적에 대한 층화분석에서는 체적이 pCT보다 증가한 경우에 강한 상관관계를 나타내었다 (r=-0.240,p=0.020). 결 론 : 방광과 직장의 체적을 일정하게 유지하는 것이 치료의 정확도를 보장하는 것은 아닌 것으로 나타났다. 따라서 전립선암의 방사선치료 시 CBCT를 이용한 연조직 기반의 조사영역맞춤이 중요하며, 직장풍선(rectal balloon) 등을 이용한 체적관리가 치료정확도를 유지하는데 역할을 할 것으로 사료된다.

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영상유도 체부정위방사선 치료시 호흡동조를 위한 휴대형 호흡연습장치의 개발 및 유용성 평가 (Development and Utility Evaluation of Portable Respiration Training Device for Image-guided Stereotactic Body Radiation Therapy (SBRT))

  • 황선붕;박문규;박승우;조유라;이동한;정해조;지영훈;권수일
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권4호
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    • pp.264-270
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    • 2014
  • 본 연구에서는 영상유도 로봇 정위방사선치료장비(Stereotactic Radiation Therapy, SRT) 사이버나이프의 Synchrony 호흡추적장치의 사용에 있어 중요한 요소 중에 하나인 호흡의 안정성을 향상 시키고자 휴대형 호흡연습장치(portable respiratory training device)를 개발하였다. 그래프와 막대 형식의 2가지 디스플레이 중 사용자가 원하는 방식을 선택할 수 있도록 인터페이스를 제작하고, 자신의 호흡주기에 대한 리듬감을 향상 시켜 다음 호흡을 예측할 수 있도록 도와주는 청각시스템을 지원하여 편안한 호흡유도를 제공하였다. 5명의 지원자를 대상으로 자체 프로그램을 통해 검출한 개인고유 호흡주기를 적용하여, '자유호흡(free respiration)'에서 획득한 신호데이터와 시청각시스템을 통해 호흡을 유도하는 '모니터호흡(guide respiration)'의 신호데이터를 획득하고, 호흡주기(period)와 호흡깊이(amplitude)의 편차 평균값을 비교하여 유용성을 평가하였다. 호흡주기의 경우 자유호흡에 비하여 $55.74{\pm}0.14%$로 감소하였고, 호흡깊이의 경우에도 자유호흡의 비해 $28.12{\pm}0.10%$ 감소함으로써 호흡의 규칙성과, 안정성이 향상됨을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 개발한 휴대형 호흡연습장치를 이용한 간암, 폐암 등의 체부정위방사선치료에 있어, 호흡 불안정에 의해 발생되는 치료시간의 지연을 줄이고 치료정확도 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 평가되며, 차후 안드로이드(Android)기반의 휴대용단말기를 대상으로 한 호흡연습 어플리케이션 개발에 적용한다면 사용 편의성과 더불어 경제적 효율까지 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

다중영상기기의 응용 소프트웨어 (Multimodality and Application Software)

  • 임기천
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권2호
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    • pp.153-163
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    • 2008
  • 다중영상기기는 1990년대 초에 처음 개발되어 현재 주요 영상 장비 회사에서 상품으로 개발되어 판매되고 있다. 단순한 소프트웨어적인 정합과 융합을 통해 해부학적 영상과 기능적 영상의 상호 보완하는 단계에서 발전하여 하드웨어적으로 정합하는 하드웨어의 개발은 새로운 연구의 시작이다. 다중영상기기의 발전 이전에는 해부학적 구조를 보여주는 영상 장비와 기능적 영상을 표현하는 장비가 각각 고 분해능과 고 해상도로 많은 발전을 이루어 왔다. 현재는 각 영상 장비의 특징을 살려 효과적으로 결합시킨 다중영상기기의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 다중영상기기는 단순하게 두 장비를 결합시키는 개념에서 기능적 영상에서 필요한 감쇠 보정을 하면서 동시에 해부학적 위치를 융합 영상 형태로 표현하는 새로운 영상 장비로 발전하고 있다 다중영상기기의 특징을 살릴 수 있는 프로토콜이 개발되고 하드웨어적으로도 상호 보완적으로 결합되고 있다. 실제로 PET/CT와 같은 다중영상기기는 임상적으로 중요한 역할을 하고 있으며 PET 영상기기를 대체하고 있다. PET/CT 스캐너는 PET에서 나오는 기능적 영상과 CT에서 나오는 해부학적 영상뿐만 아니라 융합 영상을 함께 보여 주므로 임상적으로 유용한 정보를 제공하고 있다. 현재 SPECT/CT는 아직 보급이 많이 되지 않았으나 PET/CT와 같이 임상적으로 유용한 SPECT와 CT 장비가 결합된 상품들이 나오고 있어 그 시장이 점점 성장할 것으로 기대된다. 다중영상기기는 각각의 단독 영상장비에서 갖고 있는 문제뿐만 아니라 두 영상 장비를 결합시키므로 인해 새로운 문제들이 발생하고 있다. 대표적으로 호흡에 의한 움직임, 조영제의 영향, 금속 물질의 영향과 환자의 피폭에 관한 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 새로운 프로토콜과 프로세싱 방법이 개발되고 있다. 뇌를 동시에 촬영할 수 있는 PET/MR의 개발은 뇌 과학에 많은 발전을 줄 것으로 기대된다. PET/MR의 개발은 PET/CT 에서 촬영한 영상의 일부분을 대체할 것으로 예상된다. MR 영상이 CT 영상보다 우수한 분해능을 보이는 분야에서는 PET/MR을 이용한 검사와 연구가 활발하게 진행될 것으로 보인다. 해부학적 영상과 기능적 영상을 결합시킨 융합 영상을 함께 제공하는 다중영상기기는 환자의 질병을 진단뿐만 아니라 치료 후의 효과를 보는데 있어서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 또 앞으로 검사 목적에 맞는 다양한 다중영상기기의 개발이 이루어질 것으로 기대된다.

Visibility of Internal Target Volume of Dynamic Tumors in Free-breathing Cone-beam Computed Tomography for Image Guided Radiation Therapy

  • Kauweloa, Kevin I.;Park, Justin C.;Sandhu, Ajay;Pawlicki, Todd;Song, Bongyong;Song, William Y.
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권4호
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    • pp.220-229
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    • 2013
  • Respiratory-induced dynamic tumors render free-breathing cone-beam computed tomography (FBCBCT) images with motion artifacts complicating the task of quantifying the internal target volume (ITV). The purpose of this paper is to study the visibility of the revealed ITV when the imaging dose parameters, such as the kVp and mAs, are varied. The $Trilogy^{TM}$ linear accelerator with an On-Board Imaging ($OBI^{TM}$) system was used to acquire low-imaging-dose-mode (LIDM: 110 kVp, 20 mA, 20 ms/frame) and high-imaging-dose-mode (HIDM: 125 kVp, 80 mA, 25 ms/frame) FBCBCT images of a 3-cm diameter sphere (density=0.855 $g/cm^3$) moving in accordance to various sinusoidal breathing patterns, each with an unique inhalation-to-exhalation (I/E) ratio, amplitude, and period. In terms of image ITV contrast, there was a small overall average change of the ITV contrast when going from HIDM to LIDM of $6.5{\pm}5.1%$ for all breathing patterns. As for the ITV visible volume measurements, there was an insignificant difference between the ITV of both the LIDM- and HIDM-FBCBCT images with an average difference of $0.5{\pm}0.5%$, for all cases, despite the large difference in the imaging dose (approximately five-fold difference of ~0.8 and 4 cGy/scan). That indicates that the ITV visibility is not very sensitive to changes in imaging dose. However, both of the FBCBCT consistently underestimated the true ITV dimensions by up to 34.8% irrespective of the imaging dose mode due to significant motion artifacts, and thus, this imaging technique is not adequate to accurately visualize the ITV for image guidance. Due to the insignificant impact of imaging dose on ITV visibility, a plausible, alternative strategy would be to acquire more X-ray projections at the LIDM setting to allow 4DCBCT imaging to better define the ITV, and at the same time, maintain a reasonable imaging dose, i.e., comparable to a single HIDM-FBCBCT scan.

CBCT와 EXACTRAC을 이용한 Spine SBRT의 유용성 평가 (A Study to Evaluate the Efficacy of CBCT and EXACTRAC on Spine Stereotactic Body Radiation Therapy)

  • 최우근;박수연;박도근;송기원
    • 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.

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결핵성 림프절염에 이차적으로 발생한 결핵성 요근 농양 1예 (A Case of Tuberculous Psoas Abscess Caused by Tuberculous Lymphadenopathy)

  • 박미연;박진영;유지연;김승수;김명숙;김지창;안창준
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제65권6호
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    • pp.517-521
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    • 2008
  • 저자들은 항결핵 치료 6개월 후 척추 결핵의 동반없는, 결핵성 림프절염에 의해 이차적으로 발생한 양측성 다발성 결핵성 요근 농양 환자 1예를 경험하였다. 환자는 한차례의 수술적 절개 및 배액술 그리고 여섯 차례의 경피적배액술과 2년간의 약물치료를 통해 완치되었고 이후 재발은 없어 이에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

수술현미경용 다중형광 관측 시스템 연구 (Development of Indocyanine Green and 5-Aminolevulinic Acid Detection System for Surgical Microscope)

  • 김홍래;이현민;윤웅배;김영재;김석기;유헌;주재영;김광기;이승훈
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.16-21
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    • 2015
  • Indocyanine green(ICG) and 5-aminolevulinic acid(5-ALA) have been widely used to mark blood vessels or tumors. However, fluorescent dye detection systems were designed to use one type of dyes only. In this study, we proposed a detection system capable of detecting Indocyanine green and 5-aminolevulinic acid. Multiple filters and light sources are integrated into a single system. In this study, we performed analysis of fluorescent dyes and configured a detection system. During the analysis, it was found that Indocyanine green and 5-aminolevulinic acid have the maximum intensity at $40{\mu}M$. We designed light source for fluorescent dyes and conducted compatibility test using a commercial surgical microscope. The fluorescent dye detection system was configured based on the experimental results. The developed system successfully detects Indocyanine green and 5-aminolevulinic acid. Therefore, more efficient surgical operations can be achieved using both fluorescent dyes at the same time. We expect that the developed system can increase the survival rate of patients.

Pulmonary Cryptococcosis Mimicking Primary Lung Cancer with Multiple Lung Metastases

  • Kim, Yu Seung;Lee, In Hee;Kim, Hyun Seon;Jin, Su Sin;Lee, Jong Hwan;Kim, Sung-Kyoung;Song, So Hyang;Yoo, Jinyoung;Kim, Chi Hong;Kwon, Soon Seog
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제73권3호
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    • pp.182-186
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    • 2012
  • Cryptococcosis is an invasive fungal infection, which is more common in immunocompromised patients. However, pulmonary cryptococcosis can occur in immunocompetent patients and should be considered on a differential diagnosis for nodular or mass-like lesions in chest radiograph. Recently, we experienced a patient with pulmonary cryptococcosis, successfully treated with oral fluconazole therapy. A 74-year-old female patient was referred for an evaluation of abnormal images, a large consolidative mass with multiple nodular consolidations and small nodules that mimics primary lung cancer with multiple lung to lung metastases. Computed tomography-guided lung biopsy confirmed the diagnosis of pulmonary cryptococcosis. The follow-up image taken after 4 months with oral fluconazole treatment showed marked improvement.

Kikuchi-Fujimoto Disease Mimicking Mesenteric Lymphadenitis in Children: A Case Report and Systematic Review

  • Gyeongseo Jeon;Si-Hwa Gwag;Young June Choe;Saelin Oh;Jun Eun Park
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제30권1호
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    • pp.39-46
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    • 2023
  • 기쿠치-후지모토병(Kikuchi-Fujimoto disease, KFD)은 주로 소아 및 젊은 성인에서 발생하는 급성 발열성 질환이며, 주로 조직구증성 괴사성 림프선염을 특징으로 한다. KFD는 조직검사를 통한 병리학적 검증이 어려울 경우 진단이 제한적일 수 있다. 본 논문에서는 복통과 복강내 림프선염 등으로 진단이 늦어졌던 11세 남아의 사례를 보고한다. 추가로 체계적인 문헌고찰을 수행하였으며, KFD 질병의 범위, 치료 및 예후를 기술하고자 하였다. 본 체계적 문헌고찰에서는 미국, 유럽 및 아시아에서 출간된 장관막 림프선염과 유사한 증상을 보이는 KFD 증례 15건을 분석하였다. 대부분의 환자는 남성이었으며, 백혈구 감소증(leukopenia)과 염증 표지자 상승이 나타났으며, 대부분 중대한 후유증이나 합병증 없이 회복되었다. 복강내 림프선염을 동반한 발열을 주소로 내원하는 소아에 대해서 KFD 가능성을 검토하는 것이 필요할 수 있다.

컴퓨터 시뮬레이션 기반의 외과용 스텐트를 이용한 임플란트 시술과 영상융합기술을 이용한 평가 (Implant surgery based on computer simulation surgical stent and the assessment with the image fusion technique)

  • 이지호;김성민;팽준영;김명진
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제36권5호
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    • pp.402-407
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    • 2010
  • Introduction: The planning of implant surgery is an important factor for the implant prosthesis. Stereolithographic (SLA) surgical stents based on a computer simulation are quite helpful for clinicians to perform the surgery as planned. Although many clinical and technical trials have been performed for computed tomography (CT)-guided implant stents to improve the surgical procedures and prosthetic treatment, there are still many problems to solve. We developed a system of a surgical guide based on 3 dimensional (3D) CT for implant therapy and achieved satisfactory results in the terms of planning and operation. Materials and Methods: Fifteen patients were selected and 30 implant fixtures were installed. The preoperative CT data for surgical planning were prepared after obtaining informed consent. Surgical planning was performed using the simulation program, Ondemend3D In2Guide. The stents were fabricated based on the simulation data containing information of the residual bone, the location of the nerve, and the expected design of the prostheses. After surgery with these customized stents, the accuracy and reproducibility of implant surgery were evaluated based on the computer simulation. The data of postoperative CT were used to confirm this system using the image fusion technique and compare the implant fixtures between the planned and implanted. Results: The mean error was 1.18 (${\pm}0.73$) mm at the occlusal center, 1.23 (${\pm}0.67$) mm at the apical center, and the axis error between the two fixtures was $3.25^{\circ}C$ (${\pm}3.00$). These stents showed superior accuracy in maxilla cases. The lateral side error at the apical center was significantly different from the error at the occlusal center but there were no significant differences between the premolars, 1st molars and 2nd molars. Conclusion: SLA surgical stents based on a computer simulation have the satisfactory accuracy and are expected to be useful for accurate planning and surgery if some errors can be improved.