• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.30-35
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• 2011

현재 분해능 향상을 위한 프로그램인 Wide beam reconstruction (WBR: UltraSPECT, Israel) 을 사용하고 있다. WBR에 속해있는 Xact-Bone은 Planar영상과 Single photon emission computed tomography (SPECT) 영상의 분해능과 대조도를 향상시켜 상당한 영상의 질 향상에 도움을 준다고 보고 되어있다. 본 연구는 Xact-Bone의 임상적용에 대한 유용성을 알아보고자 한다. Xact-Bone에서의 유용성 평가는 분해능 평가와 Contrast Ratio를 비교분석하였다. Planar영상에서의 분해능 평가는 capillary tube를 이용하여 Full width at half maximum (FWHM)을 구하였고, Contrast Ratio분석은 2010년 1월부터 2010년 10월까지 bone scan 검사를 위해 본원에 내원한 50명의 환자 Xact-Bone의 사용 전 후 영상에서 Bone and Soft tissue (B/S) ratio 값을 비교 평가하였다. SPECT영상에서의 분해능 평가는 Triple Line Source Phantom을 이용하여 FWHM을 구하였고, Contrast Ratio 비교 분석은 NEMA IEC Body Phantom과 Standard Jaszczak Phantom을 이용하여 획득한 영상을 각각 Filtered backprojection (FBP), Orderd subset expectation maximization (OSEM), Xact-Bone으로 재구성하여 비교하였다. Planar영상에서의 유용성 평가는 capillary tube를 이용한 실험결과, FWHM은 기존의 Planar영상보다 WBR의 Xact-Bone 프로그램을 이용한 재구성 영상에서 약 20% 향상되었으며, B/S ratio값도 약 15% 향상되었다. SPECT영상의 유용성 평가는 Triple line Source Phantom을 이용한 실험결과, FWHM은 Xact-Bone이 FBP, OSEM 기법보다 각각 20%, 10% 향상되었다. 또한 NEMA IEC body Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석결과 각각 20%, 10% 향상되었고, Standard Jaszczak Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석 결과는 각각 90%, 50% 향상되었다. WBR의 Xact-bone 프로그램을 이용한 Planar 영상에서는 사용하지 않은 경우와 비교하였을 경우 상당한 영상의 분해능과 Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었고, SPECT영상에서 기존의 FBP, OSEM 영상재구성 방법보다 분해능, Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었다. 이에 WBR의 Xact-Bone을 이용함으로써 영상의 질적 향상이 기대되는 바이다. 하지만, 새로운 소프트웨어 도입시 병원의 특성에 맞는 protocol 과 임상적용이 필요하다고 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-27
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• 2003

I. 목적 Total Body Irradiation(TBI)와 Half Body Irradiation(HBI), Non-Hodgkin's lymphoma, E-Wing's sarcoma, lymphosarcoma, neuroblastoma 등의 특수한 경우에 넓은 광자선 조사면($40{\times}40cm2$ 이상)이 임상적으로 사용될 수 있다. 넓은 광자선 조사면의 선량분포는 매번 실제 측정 대신 좁은 광자선 조사면 (표준 SSD 100cm, 조사면의 크기 $40{\times}40cm2$ 미만)에서 얻은 측정결과를 이용하여 보정할 수 있으나, 단 순한 계산에 의한 방법만으로는 산란 방사선의 여러 가지 요인에 의한 실제 신체 각 부위의 선량 및 그 균일성을 알기는 힘들다. 본 연구에서는 치료거리 증가에 따른 넓은 광자선 조사면의 기본 parameter(PDD, TMR, Output, Sc, Sp)를 측정하고, 좁은 광자선 조사면에서 얻은 측정결과와 비교하여 그 차이를 확인해 보고 실제 적용여부를 알아보고자 한다. II. 대상 및 방법 표준 SSD 100cm에서 Multidata water phantom을 이용하여 조사면의 크기 변화에 따라 기본parameter(PDD, TMR, Output, Sc, Sp)를 측정하였다. 먼저 SSD 180cm에서(phantom이 치료실 바닥으로 수직방향) 조사면 증가에 따른 기본 parameter를 측정하였고, SSD 350cm에서(phantom이 치료실 벽면으로 수평방향이고 horizotal beam의 측정이 가능한 mylar를 가진 small water phantom을 이용) 같은 방법으로 측정하여 서로 비교해보았다. III. 결과 및 결론 SSD 180cm과 350cm에서 측정한 parameter들이 표준 선량측정 자료와 비교해서 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없었음을 알 수 있었다. 정확한 자료를 얻기 위해 anthropomorphous phantom에서 선량측정을 하거나 이런 목적을 위해 특별히 고안된 unlimited phantom을 이용한 절대값을 얻을 수 있는 선량 측정이 요구된다. 부가적으로 작은 부피의 ionization chamber 사용과 넓은 조사면에 의한 cable과 stem effect를 고려해야 할 필요가 있다.

• 핵의학기술
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• 제12권3호
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• pp.171-175
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• 2008

목적 : 소아환자는 성인과는 다르게 작은 체구로 인하여 병소의 위치확인과 정량평가하기에 다소 어려움이 있다. 저자들은 phantom 실험과 소아환자를 대상으로 PET/CT에서의 영상재구성 시 DFOV 변화에 따른 SUV값의 유용성을 평가하였다. 실험재료 및 방법 : Uniform NU2-94 Phantom에 0.023 MBq/cc의 $^{18}F$-FDG를 채운 후 10 min 동안 얻었으며, 재구성시 DFOV는 50, 45, 40, 35, 30, 25 cm로 변화를 주었다. 환자 영상은 2007년 10월부터 2008년 1월까지 소아 암 진단을 받았거나 의심되는 20명, 영상재구성 시 DFOV는 50~25 cm 까지 각 5 cm 변화를 주었다. phantom과 소아 환자의 재구성 된 영상에서 DFOV 변화에 따라 각각의 pixelsize와 $SUV_{max}$ 값 변화를 비교 분석하였다. 결과 : phantom실험에서 DFOV가 50, 45, 40, 35, 30, 25 cm로 감소함에 따라 pixel size는 각각 3.906, 3.515, 3.125, 2.734, 2.343, 1.953 mm로 감소하였고, $SUV_{max}$는 각각 1.275, 1.323, 1.359, 1.418, 1.524, 1.685로 증가를 보였다. 환자 영상에서는 DFOV 50 cm를 기준으로, $SUV_{max}$는 4.629, 4.786, 4.995, 5.231, 5.373, 5.659의 증가 변화와. 11.9, 12.22, 12.43, 12.52, 12.80, 13.23으로 증가를 나타냈다. 또한 DFOV 5 cm가 감소하면서 40 cm 까지는 좋은 영상을 얻을 수 있었지만, DFOV 35 cm 부터는 truncated artifact가 나타나는 것을 알수 있었다. 결론 : phantom을 이용한 $SUV_{max}$ 값은 DFOV가 5 cm씩 감소함에 따라 평균 수치가 증가하였으며, DFOV 50 cm를 기준으로 각각 3.7, 6.5, 11.2, 19.5, 32.1%로 증가함을 알았다. 소아환자 영상에서도 DFOV가 감소함에 따라 phantom 실험에서와 같이 증가하는 양상을 보였다. 영상 재구성 시 matrix size의 변화 없이 DFOV를 감소시키는 것만으로도 pixel size가 줄어들기 때문에 영상의 질을 향상시킬 수 있으며, 이는 소아 환자의 영상을 성인에서와 같은 방법으로 재구성한 후 확대하여 보는 것 보다 효과적이라 할 수 있다. 그러나 DFOV를 35 cm 이하로 적용할 경우 truncated artifact가 발생할 수 있으므로 제한적으로 적용해야 할 것이라 생각된다. 그러므로 DFOV의 변화는 소아 환자에 보다 좋은 영상을 얻을 수 있지만, 영상 판독은 DFOV의 변화에 따른 SUV값의 변화를 고려해야 할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제26권4호
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• pp.27-32
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• 2003

중재 시술용 기능성 기관-기관지 팬텀을 제작하고, 스텐트 삽입술을 시행하여 그 유용성을 평가하고자 한다. 중재 시술용 기능성 기관-기관지 팬텀은 실리콘으로 제작하였으며, 기관을 통하여 스텐트 삽입술이 가능하도록 삽입구를 제작하였다. 팬텀은 지점토를 이용하여 인체와 동일한 형태로 기관, 기관지 분지부와 양쪽 상부 기관지를 재현하였고, 사각형의 틀에 지점토를 고정시킨 후 액상의 실리콘을 채워 건조시킨 후 지점토를 제거하여 제작하였다. 인체, 동물, 팬텀에서 기관지스텐트 삽입 후 흉부 촬영 필름의 농도와 기관지 분지부의 각도를 측정하여 비교하였다. 기관지스텐트는 세선의 교차가 다른 2가지(X-type, Y-type) 형태를 삽입하였으며, 스텐트 삽입술 후 기관 상부, 기관 분지부, 좌기관지, 우기관지, 스텐트 삽입부의 필름농도를 측정하였다. 필름농도는 기관 상부의 경우, 인체 0.76(${\pm}0.011$), 동물 0.97(${\pm}0.015$), 팬텀 0.45(${\pm}0.016$)이었고, 기관 분지부의 경우는 인체 0.51(${\pm}0.006$), 동물 0.65(${\pm}0.005$), 팬텀 0.65(${\pm}0.008$)이었고, 우기관지의 경우는 인체 0.14(${\pm}0.008$), 동물 0.59(${\pm}0.014$), 팬텀 0.04(${\pm}0.007$)이었고, 좌기관지의 경우는 인체 0.54(${\pm}0.004$), 동물 0.54(${\pm}0.008$)로 팬텀 0.08(${\pm}0.008$)이었고, 스텐트 삽입부의 경우는 인체 0.54(${\pm}0.004$), 동물 0.59(${\pm}0.011$), 팬텀 0.04(${\pm}0.007$)이었다. 기관 분지부가 이루는 각도는 인체의 좌기관지에서 $42.6({\pm}2.07)^{\circ}$, 우기관지에서 $32.8({\pm}2.77)^{\circ}$이었으며, 동물에서 각각 $43.4({\pm}2.40)^{\circ},\;34.6({\pm}1.94)^{\circ}$, 팬텀에서 각각 $35({\pm}2.00)^{\circ},\;50.2({\pm}1.30)^{\circ}$이었다. 본 연구팀이 제작한 기관-기관지 팬텀은 기관지 스텐트 삽입술의 재현이 가능하여 중재시술의 술기연습용이나 스텐트를 평가하기 위한 체외실험에 사용이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.79-88
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• 2021

목 적: 3D-bolus와 Step-bolus를 결합한 Bolus를 제작하였고, 그 유용성을 평가한다. 대상 및 방법: 3D 프린터(3D printer, USA)를 이용하여 10mm, 5mm두께로 Bolus를 제작하여 5mm두께의 Bolus에는 5mm의 Step Bolus를 결합하였다. Step bolus와 3D Bolus의 특성을 파악하기위해 두 bolus의 상대적전자밀도, HU값 및 질량밀도(mass density)의 차이를 알아보았다. 이 두개의 Bolus를 인체모형 Phantom에 적용하여 그 실효성을 확인해 보았다. 해당 phantom의 모든 윤곽설정 후, 전산화치료계획시스템(Eclipse 16.1, Varian medical system, USA)을 사용하여 치료계획을 수립하였다. 전자선6MeV을 사용하여 치료계획하고, phantom흉부쪽에 9개의 선량측정 point를 지정하였고, 해당 point에서의 Air-gap을 측정하였으며, 유리선량계(PLD)를 이용하여 적용하는 Bolus마다 동일 point에서의 선량평가를 진행하였다. 결 과: 3D-bolus 5mm와 Step-bolus 5mm를 결합한 Bolus를 제작하였고, 3D-bolus 1cm과 비교 평가하였다. 3D Bolus의 상대적전자밀도(Relative Electron Density)는 1.0559g/cm2, Step Bolus는 1.0590g/cm2로 0.01%이하의 차이여서 상대적전자밀도가 거의 일치했다. Air-gap의 경량 측정에서 Combined bolus는 3D-bolus와 비교하여 지정된 모든 point에 대해서 Air-gap은 많게는 54.32%로 줄거나 같았다. 유리선량계(PLD)를 이용한 선량측정에서는 경사진 point를 제외한 대부분의 point에서 combined bolus를 사용한 phantom에서 치료계획의 선량과의 일치도가 높았다. 결 론: 3D-bolus와 Step-bolus를 결합하여 만든 Combined bolus는 3D-bolus와 Step-bolus가 갖는 각각의 장점을 모두 갖는다. 또한 Air-gap으로 인한 선량부정확성을 억제하여 보다 향상된 선량분포를 보여주어, 효과적인 방사선 치료를 할 수 있다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.122-125
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• 2004

폐, 간 등의 상 복부에 위치한 종양의 방사선 조사 체적은 호흡에 의한 종양의 이동을 포함하기 때문에 방사선 조사체적이 증가되어 방사선 독성 및 정상조직 선량이 증가하게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 동 팬텀과 초음파센서를 이용하여 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 획득하고, 획득한 데이터의 역 값을 이용해 환자침대를 조절해줄 수 있는 호흡운동 조절 방사선치료 기술을 개발하고자 한다. 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 평가하기 위해 제작한 팬텀은 조정기(BS II, 20 Mhz, 8K Byte), 센서(Ultra-Sonic, range 3 cm${\sim}$3 m), Computer(RS232C), Servo Motor (Torque 2.3 Kg)등으로 구성하였고, 제어와 구동을 위한 획득-보정-분석 프로그램을 작성하였다. 최대 2 cm 범위 내에서 팬텀을 움직이게 하였고, 팬텀의 움직임과 보정이 순차적으로 일어나도록 프로그램 하였으며, x, y, z가 연속적으로 움직이도록 구성하였다. 임의의 움직임 데이터(유격이 2 cm이 되도록 하여 3차원 데이터 형태)를 입력하여 동 팬텀을 조정하고, 동시에 팬텀 움직임을 초음파 센서를 이용하여 획득한 후, 두 데이터 간의 비교, 분석을 시행하였다. 이후 쥐(Guinea-pig, about 500g)를 이용하여 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 획득한 후 획득한 데이터의 역 값으로 팬텀을 구동시킴으로써 실시간 호흡운동 조절 방사선치료 기술을 평가하였다. 팬텀 실험에서 3 차원 입력데이터에 대한 팬텀 보정 데이터 간의 정확성을 시간에 대한 거리 값으로 비교한 결과 ${\pm}$1% 이내의 정확성을 알 수 있었고, 이에 필요한 보정시간은 2.34 ${\times}$ 10-4 초임을 알 수 있었다. 또한 동물 실험에서도 동일한 방법으로 시간에 대한 거리 그래프와 획득-보정 간의 지연 시간 등을 분석한 결과 팬텀 데이터와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 팬텀, 동물 실험 모두에서 시간에 대한 거리 값과 각각의 경우에 획득-보정 간의 지연 시간을 분석한 결과 데이터 값은 ${\pm}$1%이내에서 일치하였으며, 데이터 획득-보정 지연 시간은 2.34 ${\times}$ 10-4 초 이내 즉, 실시간으로 얻을 수 있어 새로운 호흡운동 조절 방사선치료 기술의 임상적용에의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제7권2호
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• pp.19-28
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• 1996

정위적 방사선수술 (Stereotactic radiosurgery) 은 병소(region)의 위치를 정확히 결정하고 치료에 요구되는 방사선량이 정확히 전달되는 것이 중요하다. 본 연구는 이를 실험적으로 확인할 목적으로 특별히 고안된 물팬텀 (water phantom)을 개발하여 Leksell 정위기구 (Leksell Stereotactic Frame; LSF)에 부착하여 방사선수술을 시행하였다. 방사선 수술에는 Leksell 감마나이프 (Gamma Knife Unit; GKU) 와 LSF를 사용하였으며 실험을 위해 개발된 팬텀은 1mm 두께 플라스틱의 직경 160mm의 구형으로 물을 채울수 있는 구조로 되어있다. 측정장치로서는 목표점 설정(target localization)을 위한 필름과 전달 선량(dose delivery) 측정을 위해 이온 전리함(ionchamber) 을 사용하였으며 이를 팬텀의 목표점에 각각 위치시킬 수 있도록 설계하였다. 본 연구에서 목표점 확인은 허용 오차범위인 $\pm$0.5 mm 이내에서의 값을 보였으며 선량전달값은 $\pm$3% 정도의 오차로 허용값내에 있음을 보여주었다. 본 연구에서 개발된 팬텀으로 측정된 값이 모두 허용 오차범위 내에 있음을 보여주었고 이로인해 GKU 및 LSF의 주기적 QA(Quality Assurance)에 계속적으로 사용할수 있게 되었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제12권1호
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• pp.20-25
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• 2000

The accuracy of the target localization was evaluated by conventional and spiral CT in stereotactic radiosurgerv. Conventional and spiral CT images were obtained with geometrical phantom, which was designed to produce exact three-dimensional coordinates of several objects within 0.1mm error range. Geometrical phantom was attached by BRW headframe, intermediate head ring, and CT localizer. Twentv-seven slices of conventional CT image were scanned at 3 mm slice thickness. Spiral CT images were scanned at 3 mm slice thickness from the pitch value 1 to 3, and twenty-seven slices of image were obtained per each the pitch value. These CT images were transferred to a treatment planning system(X-knife, Radionics) by ethernet, Three-dimensional coordinates of these images measured from the treatment planning system were compared to known values of geometrical phantom. The mean localization error of the target localization of conventional CT was 1.4mm. In case of spiral CT, the error of the target localization was within 1.6mm from the pitch value 1 to 1.3, but was more than 30mm above the pitch value 1.5. In conclusion, as the localization error of spiral CT was increased in high pitch value compared to conventional CT, the application of spiral CT will be with caution in stereotactic radiosurgery.

• 대한방사선협회지
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• 제30권1호
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• pp.41-48
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• 2004

To know the Difference of BMD value actually measured by the Hologic equipment and the Lunar equipment that is the latest machine due to the acknowledgement for the difference of value when the follow-up test was performed by other different equipment aft

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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• pp.297-298
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• 1998

Prototype portal imaging device (EPID) based on CCD camera, which has a $20\times20cm^2$ field of view (FOV), has been developed and then tested by acquiring phantom images for 6 MV x-ray beam. While, among the captured images, each frame suffered notorious quantum noise, the frame averaging largely enhanced the image quality against quantum noise. Over 60 frames averaging, the signal-to-noise ratio (SNR) was increased by $\sim20$ times and contrast was increased about 2 times in the skull-region of the acquired head-phantom image.