• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.73-83
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• 2020

목 적: 본 연구에서는 췌장암 환자 MRgART(Magnetic Resonance-guided Adaptive Radiation Therapy)시 복부가스용적변화로 인하여 Image fusion 과정에서 생길 수 있는 조직과 가스의 전자밀도 매칭오류를 확인하고 그에 따른 선량 변화와 치료시간에 미치는 영향을 확인해 보고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 ViewRay MRIdian System (Viewray, USA)를 이용하여 MRgART를 시행한 췌장암 환자 중 최초 simulation시와 비교하여 복부가스용적감소가 발생한 환자를 대상으로 Initial plan과 복부가스 전자밀도를 수정한 AGC(Abdominal gas correction) plan의 PTV와 OAR선량을 비교하였고, 총4회 Adaptive 치료에서 환자의 Beam ON(%)을 확인하여 복부가스용적이 치료시간에 미치는 영향을 확인해 보았다. 결 과: Initial plan에서의 Mean, Minimum, Maximum 선량과 AGC plan의 Mean, Minimum, Maximum 선량평균값을 비교하였을 시 OAR에서는 -7~0.1%의 선량차이를 보였으며 평균 0.16% 감소하였고, PTV에서는 4.5~5.5%의 선량이 감소하였으며 평균 5.1%의 선량이 감소하였다. Adaptive치료 시 복부가스용적이 증가할수록 Beam ON(%)이 감소하였다. 결 론: Initial plan과 Adaptive plan간 복부가스용적 변화는 Adaptive plan시 전자밀도매칭 오류로 이어질 수 있으며 이는 PTV와 주변OAR의 선량분포를 변화시키므로 Adaptive plan시 영상 fusion 과정에서 가스용적을 보정한 정확한 전자밀도매칭은 필수적인 요소이다. 또한 복부가스용적이 커질수록 Beam ON(%)이 감소하여 환자의 Motion error로 인한 치료시간이 증가될 수 있다. 따라서 MRgART시에는 전자밀도매칭을 확인하고 복부가스의 가변성을 최소화 하여야 한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.65-71
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• 2018

목 적 : 두경부암 방사선 치료 시 사용되는 규격화된 기성 베개에 개인별 경추고정용구를 적용하여 개인별 경추고정용구의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 토모테라피를 이용한 두경부암 치료 환자 중 기성 베개만을 사용한 환자와 개인별 경추고정용구를 적용한 환자 각각 20명을 대상으로 환자 당 20회 치료 시 획득한 MVCT 영상을 토모테라피 영상유도 프로그램으로 자동 보정한 영상을 바탕으로 2번 경추 최하단부부터 발쪽으로 6.7 cm까지 10분할하여 각 분할 당 경추 위치 값을 치료설계 시의 경추 위치 값과 비교하였다. 결 과 : 개인별 경추고정용구를 적용한 경우 50 mm 기준 경추만곡도 일치율은 평균 98.9 %, 최대오차 평균 12.9 mm, 1회 치료 당 평균 오차 5.8 mm, 표준편차 평균 0.59 mm로 측정되었고 개인별 경추고정용구를 적용하지 않았을 경우 경추만곡 일치율은 평균 95.9 %, 최대오차 평균 41.9 mm, 1회 치료 당 평균 오차 19.4 mm, 표준편차 평균 1.34 mm로 측정되었다. 결 론 : 두경부 암 방사선 치료 시 개인별 경추고정용구 적용이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권1호
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• pp.37-47
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• 2014

본 연구는 토모테라피(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)의 자동영상정합 과정에서 조정인자에 따른 종축과 회전축의 오차를 분석하였다. 다섯그룹(두부, 경부, 흉부, 복부, 골반부)으로 구분된 총 50명의 치료가 종료된 환자를 대상으로 하였고, 총 500개의 megavoltage computed tomography (MVCT) 영상을 분석하였다. 모의치료에서 kilovoltage computed tomography (kVCT)영상을 얻었고, 치료계획을 위하여 토모테라피 Hi-Art II 치료계획시스템(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)을 사용하였다. 매 회 치료 전 자동영상정합 과정을 시행하였고, 종축과 회전축의 오차를 기록하였다. 종축과 회전축의 일치도(adjustments)에서 자동영상정합을 분석하기 위하여 총 아홉 가지 조정인자를 적용하였고, 각 그룹의 계통적(systematic, ${\Sigma}$)과 통계적(random, RMS) 오차에 대하여 종합적 평균오차(overall mean value, M)를 구했다. 각 그룹 간 회전축 일치도의 종합적 평균오차에서 밀도와 해상도에 따른 다양한 조정인자에 의한 차이를 보였다. 밀도와 해상도가 높아짐에 따라 회전축 일치도에서 편차가 작았다. 그러므로, 토모테라피에서 "full-image"모드와 "standard"해상도를 이용한 자동영상정합은 정확한 오차 확인이 가능하고, 환자 재위치잡이(repositionning) 및 보정(correcting)에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제35권
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• pp.41-51
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• 2023

목 적: 본 연구는 폐암 환자의 정위체부방사선치료 시(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT) 기준선(Baseline) 변화에 따른 3D-CBCT(Cone Beam Computed-Tomography)와 Gated-CBCT의 영상 품질(Image quality)을 비교 분석하여 호흡에 따른 움직임의 보정에 유용한 CBCT 촬영 방법을 찾고자 한다. 대상 및 방법: QUASAR^TM(Modus Medical Devices Inc, Canada) 팬텀에 지름이 3 cm인 고체 종양 물질(Solid Tumor)을 삽입하여 팬텀의 속도를 주기 3 sec, 최대 진폭 20 mm 로 4DCT(4-Dimentional Computed-Tomography)를 촬영하였다. 전산화 치료계획시스템 Eclipse^TM을 이용하여 고체 종양 물질에 육안적 종양용적(Gross Target Volume, GTV)을 윤곽 묘사하였다. Truebeam STx^TM을 이용해 4DCT 촬영 시와 동일하게 설정한 후, 기준선 변화가 1 mm, 3 mm, 5 mm인 호흡 패턴을 팬텀에 입력하여 3D-CBCT(Spotlight, Full)와 Gated-CBCT(Spotlight, Full) 영상을 5회 반복하여 획득하였다. 획득된 영상을 4DCT 영상을 기준으로 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR), 대조대잡음비(Contrast-to-Noise Ratio, CNR), 종양 체적 길이(Tumor Volume Length) 및 모션 블러링 비(Motion Blurring Ratio, MBR)를 측정하여 비교하였다. 결 과: Spotlight Gated-CBCT 영상이 기준선 변화에 따른 신호대잡음비가 평균 13.30±0.10%, 대조대잡음비가 평균 7.78±0.16%, 종양 체적 길이가 평균 3.55 ± 0.17%, 모션 블러링 비가 평균 1.18 ± 0.06%로 Spotlight 3D-CBCT보다 우수한 값을 보였다. 또한, Full Gated-CBCT 영상이 기준선 변화에 따른 신호대잡음비가 평균 12.80 ± 0.11%, 대조대잡음비가 평균 7.60 ± 0.11%, 종양 체적 길이가 평균 3.54 ± 0.16%, 모션 블러링 비가 평균 1.18 ± 0.05%로 Full 3D-CBCT보다 우수한 값을 보였다. 결 론: 3D-CBCT 촬영 영상과 비교하여 Gated-CBCT 촬영 영상이 기준선 변화에 따른 영상 품질이 우수한 값을 보였으며, 호흡으로 인한 모션 블러링 인공물(Motion Blurring Artifacts)의 영향이 적은 것을 확인했다. 따라서 단기간에 고선량을 전달하는 폐암의 정위체부방사선치료 시 불규칙한 호흡으로 인한 기준선 변화가 발생하는 경우 Gated-CBCT를 이용해 영상유도(Image Guide)를 하는 것이 유용하다고 판단된다.

• 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.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권1호
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• pp.43-49
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• 2007

목 적: 본 연구는 콘빔CT를 이용한 영상유도 방사선치료시 치료시간과 치료부위별 셋업 오차를 조사하여 임상 이용 효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 두부, 체부, 골반부 환자 각각 3명을 선택하여, 선형가속기(CLINAC iX, Varian, USA)에 장착된 콘빔CT를 이용하여 15번씩 총 135번의 영상을 획득하였다. 그리고 각 부위에서의 셋업오차 값을 vertical, longitudinal, lateral 세 방향으로 나타내고 치료부위별로 평균 오차범위를 조사하여 비교하였다. 또한 영상획득과 오차값 산출에 소요되는 시간을 측정하여 매치료 시 콘빔CT 실행으로 인해 추가되는 시간에 대해서 알아보았다. 결 과: 두부 환자들의 경우 셋업오차는 vertical, longitudinal, lateral 방향으로 각각 0.07, 0.12, 0.1 cm의 평균 오차를 보였으며, 체부는 0.3, 0.26, 0.22 cm, 골반부 환자들은 0.21 0.18, 0.15 cm으로 측정 되었다. 이미지 획득과 오차 값 산출에 소요되는 시간은 평균 약 $6{\sim}7$분 정도로 나타났다. 결 론: 콘빔CT를 이용하여 환자의 셋업오차를 치료 직전에 보정하여 치료할 수 있었으며 치료 자세에 대한 오차 값을 산출 할 수 있었다. 골반부나 체부의 경우에는 두부에 비해 오차 값이 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었는데 이는 환자의 움직임이나 각종 고정용구의 사용 등에 따른 것으로 보인다. 콘빔CT 실행 시에는 $6{\sim}7$분 정도의 치료 외에 시간이 추가 되는데 이에 따라 치료전 환자의 상태에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권3호
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• pp.118-125
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• 2007

본 연구에서는 온보드 영상장치(On-Board Imager; OBI, Varian Medical Systems, USA)의 kV X선 영상 및 전자조사문 영상(Electric portal image), 디지털화재구성 영상(Digitally reconstructed radiographic image) 내 관심지점에서의 기하학적 일치성 여부를 평가하고자 하였다. 이를 위해 상용화된 IMRT 팬텀(Wellhofer, Germany)에 포함된 부품의 윗면 및 왼쪽면에 각 3개씩 총 6개의 볼베어링을 부착하여 위치 확인용 팬텀을 제작하였다. 각 영상의 획득을 위해 팬텀을 전자조사문 영상을 이용하여 각 방향에서 정확하게 중심이 일치하도록 셋업한 후 직교하는 kV X선 영상 및 전자조사문 영상을 획득하여 각 볼베어링의 절대 위치를 비교하였다. 또한 2차원-2차원 정합 후 보정 결과의 정확성 평가를 위하여 팬텀의 중심을 정확히 회전중심점에 일치시킨 후 갠트리 각도 $315^{\circ}$에서 획득된 전자조사문 영상을 기준 영상으로 한 뒤 카우치를 각 방향으로 $-5{\sim}5\;mm$ 임의로 이동한 후 OBI에서 지원하는 2차원-2차원 정합 기능을 이용하여 셋업 오차를 보정하도록 하였다. 이후 다시 갠트리 각도 $315^{\circ}$에서 전자조사문 영상을 획득한 후 기준 전자조사문 영상과 비교하였으며 이 과정을 10회 반복하였다. 연구 결과 kV X선 영상과 전자조사문 영상, 디지털화재구성 영상 간 볼베어링 중심의 위치는 1 mm 이내에서 일치하였으며 실제 위치와도 1 mm 이내에서 일치하였다. 또한 기준 전자조사문 영상과 2차원-2차원 정합 후 획득된 전자조사문 영상 내 각 볼베어링의 위치들도 1 mm 이내에서 일치하였다. 본 연구를 통해 OBI의 kV X선 영상이 기하학적으로도 전자조사문 영상과 동일함을 확인할 수 있었다

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.174-182
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• 2010

본 연구는 호흡 정보를 갖고 있는 PET 영상의 표준섭취계수(SUV: standard uptake value)를 이용하여 보다 정확하고 편리한 호흡동조 방사선치료의 metabolic target volume (MTV) 적용에 대한 유용성을 평가하고자 하였다. 평가를 위해 4D 팬텀에 임의의 인공산물을 만들어 PET 영상을 획득하였으며, 최대 SUV를 기준으로 임의로 설정한 50%, 30%, 그리고 5%의 SUV에서의 VOIs (Volumes Of Interest)와 호흡동조 방사선치료를 위한 4D-CT를 통해 획득한 호흡위상백분율에서 설정한 GTV (Gross Target Volume)을 비교하였다. 4D-CT를 통해 얻은 총합 GTV와 PET 영상의 30% SUV로 얻은 VOI와의 비교는 50%의 SUV로 얻은 VOI의 비교 결과보다 종(Longitudinal) 방향에서의 오차가 상당히 감소되었으며 4D 총합 CTV와 가장 일치하는 PET 영상은 5% SUV로 얻은 VOI로 관찰되었다. 4D PET/CT에서 전체 호흡의 25% 흡기에서 25% 호기까지 호흡위상백분율 영상의 30% SUV로 얻은 VOI는 IGRT (Image-guided radiation therapy)에 적용되는 4D-CT의 동일한 호흡위상백분율 영상에서 설정한 GTV와 비교한 결과, 최대 0.5 cm 이하로 잘 일치하였으며 4D PET의 5% SUV로 얻은 VOI의 경우 모든 방향에서 잘 일치하였다. 따라서 IGRT의 MTV 적용에 있어서 일반 PET 영상의 이용보다 4D PET 영상의 적용이 더 유용함을 보였다. 본 연구결과 현재 핵의학과에서 인체종양의 VOI를 30% SUV로 권고하고 있지만 30% 이하의 주변 SUV와 구분되는 최소 SUV를 선택해 적용한다면, 더욱 유용한 MTV 적용이 될 것으로 판단된다.

• 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.

• 전기학회논문지
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• 제61권2호
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• pp.312-320
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• 2012

In this study, we introduce a new design methodology of a granular-oriented self-organizing polynomial neural networks (GoSOPNNs) that is based on multi-layer perceptron with Context-based Polynomial Neurons (CPNs) or Polynomial Neurons (PNs). In contrast to the typical architectures encountered in polynomial neural networks (PNN), our main objective is to develop a methodological design strategy of GoSOPNNs as follows : (a) The 1st layer of the proposed network consists of Context-based Polynomial Neuron (CPN). In here, CPN is fully reflective of the structure encountered in numeric data which are granulated with the aid of Context-based Fuzzy C-Means (C-FCM) clustering method. The context-based clustering supporting the design of information granules is completed in the space of the input data while the build of the clusters is guided by a collection of some predefined fuzzy sets (so-called contexts) defined in the output space. (b) The proposed design procedure being applied at each layer of GoSOPNN leads to the selection of preferred nodes of the network (CPNs or PNs) whose local characteristics (such as the number of contexts, the number of clusters, a collection of the specific subset of input variables, and the order of the polynomial) can be easily adjusted. These options contribute to the flexibility as well as simplicity and compactness of the resulting architecture of the network. For the evaluation of performance of the proposed GoSOPNN network, we describe a detailed characteristic of the proposed model using a well-known learning machine data(Automobile Miles Per Gallon Data, Boston Housing Data, Medical Image System Data).