• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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• pp.134-139
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• 2001

Laser scanners are widely used for reverse engineering and inspection of freeform parts in industry such as motors, electronic products, dies and molds. Due to the lack of measuring software and positioning device, the laser scanning processes have been erroneous and inconsistent. In order to automate measuring processes, an automated scan plan generation software and a proprietary hardware are developed. In this paper, an automated laser scanning system using a 3-axis motorized stage is proposed. In the scan planning step, scan directions, paths, and the number of scans are generated considering optical and mechanical parameters. In the scanning step, the generated scan plan is downloaded into the laser scanner and the motorized stage and the points on the surface are captured automatically. Finally, the point data set is analyzed to evaluate the performance of the system.

• 한국CDE학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.60-68
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• 1999

In reverse engineering (RE) sustems, the quality of the data aquisition process is crucial to the accuracy of the reverse engineered three dimensional computer-aided design (CAD) model. However, these tasks are predominantly done manually, and little work has been done to improve the efficiency of scanning by determining the minimum number of scans and the optimal scanning directions. In this paper, new scanning and registration methods using tooling balls are developed to assist in determining the optimal parameter for these processes. When the object to scanned has no concavity, attaching path of the object and its bounding rectangle are used for optimal scanning and registration. Then minimum number of tooling balls and their positions are calculated automatically. In the case of concave parts, the scanning plan should include a complete scan of the concave area. With the surface normal vector and the scanning direction, the minimum degree of rotating the part can be calculated. But the maximum rotation should be restricted in order to prevent occlusion of the part. Finally tow sample part ar scanned based on the proposed methods and the results are discussed.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.68-82
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• 2024

The planning stage of laser scanning is crucial for acquiring high-quality 3D source data. It involves assessing the target space's environment and formulating an effective measurement strategy. However, existing practices often overlook on-site conditions, with decisions on scanner deployment and scanning locations relying heavily on the operators' experience. This approach has resulted in frequent modifications to scanning locations and diminished 3D data quality. Previous research has explored the selection of optimal scanner locations and conducted preliminary reviews through simulation, but these methods have significant drawbacks. They fail to consider scanner inaccuracies, do not support the use of multiple scanners, rely on less accurate 2D drawings, and require specialized knowledge in 3D modeling and programming. This study introduces an optimization technique for laser scanning planning using 3D simulation to address these issues. By evaluating the accuracy of scan data from various laser scanners and their positioning for scanning a retaining wall structure in a small-scale building, this method aids in refining the laser scanning plan. It enhances the decision-making process for end-users by ensuring data quality and reducing the need for plan adjustments during the planning phase.

• Hip & pelvis
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• 제36권1호
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• pp.26-36
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• 2024

Total hip arthroplasty (THA) is a frequently performed procedure; the objective is restoration of native hip biomechanics and achieving functional range of motion (ROM) through precise positioning of the prosthetic components. Advanced three-dimensional (3D) imaging and computed tomography (CT)-based navigation are valuable tools in both the preoperative planning and intraoperative execution. The aim of this study is to provide a thorough overview on the applications of CT scans in both the preoperative and intraoperative settings of primary THA. Preoperative planning using CT-based 3D imaging enables greater accuracy in prediction of implant sizes, leading to enhancement of surgical workflow with optimization of implant inventory. Surgeons can perform a more thorough assessment of posterior and anterior acetabular wall coverage, acetabular osteophytes, anatomical landmarks, and thus achieve more functional implant positioning. Intraoperative CT-based navigation can facilitate precise execution of the preoperative plan, to attain optimal positioning of the prosthetic components to avoid impingement. Medial reaming can be minimized preserving native bone stock, which can enable restoration of femoral, acetabular, and combined offsets. In addition, it is associated with greater accuracy in leg length adjustment, a critical factor in patients' postoperative satisfaction. Despite the higher costs and radiation exposure, which currently limits its widespread adoption, it offers many benefits, and the increasing interest in robotic surgery has facilitated its integration into routine practice. Conducting additional research on ultra-low-dose CT scans and examining the potential for translation of 3D imaging into improved clinical outcomes will be necessary to warrant its expanded application.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.63-69
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• 1992

최근 3차원적인 영상 데이타 및 방사선량 분포에 대한 정보를 필요로하는 뇌정위적 방사선 치료계획이 절실히 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 personal computer를 이용하여 3차원적인 환자영상 데이터 및 선량분포를 함께 처리할 수 있는 치료계획 시스템을 개발하는 데 있다. 본 연구를 위한 처리 과정은 크게 3단계로 나누어 수행된다. 첫째, 환자영상 데이타 입력과정으로서, CT, MRI 등 단층촬영영상을 on-line 및 digitizer 방식을 통하여 personal computer에 입력시킨다 병소위치 및 모양도 Angio 및 CT localization 방법을 이용하여 함께 입력시킨다. 둘째, 선량계산 단계로서, stereotactic frame 좌표로 변환된 영상내에서 선량 분포를 계산하고 환자영상 데이타 및 치료기의 조사조건등에 따라 최적 선량분포를 얻는다. 셋째, display 과정으로서, 임의의 단층영상 및 재구성 영상내에서 환자영상과 방사선량에 대한 영상을 합성하여 computer monitor를 통하여 단일 영상내에 동시에 묘출할 수 있도록 처리한다. 본 연구의 치료계획 시스템을 응용한 바 치료계획을 신속하고 정확하게 처리할 수 있었으며, Angio, CT 혹은 MRI와 같은 여러형태의 영상내에서 선량분포를 동시에 묘출함으로써 능률적인 치료계획을 세울 수 있었다. 이와같은 치료계획의 자동화 시스템은 지금까지 어려웠던 3차원적인 뇌정위적 방사선치료계획을 가능케 하며, 추후 beam's eye view나 CT simulation을 통한 일반적인 3차원 방사선 치료계획에도 크게 이바지할 것으로 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권3호
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• pp.243-249
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• 1997

목적 : 방사선에 대한 정상 폐조직의 부작용에 관한 확률은 폐암의 방사선 치료에 있어서 중요한 지표가 됨에도 닥구하호 잘 알려져 있지 안다. 더구나 표적 부위와는 달리 정상 폐조직의 방사선량 분포는 매우 불균일하므로, 대표 선량값을 찾아 내는 것조차 어렵다 본 연구에서는 Dose Volume Histogram(DVH)과 유효체적방법(Effective Volume Method)을 통하여 정상 폐조직의 선량을 정량화하고 정상 폐조직 부작용 확률(Normal Tlssue Complication Probability, NTCP)을 구하여 임상결과와 비교하므로서 이 방법이 치료 결과를 예측할 수 있는 주요 지표로서 가능할 수 있는지에 대하여 살펴 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1993년 8월부터 1994년 12월까지 비세포성 폐암으로 방사선과 복합항암약물요법을 병행하여 치료받은 환자 중에서 36명을 무작위 추출하여, DVH 분석을 통한 정상 폐조직의 NTCP를 구하였다. 36명의 환자는 Mitomycin C, Vlnblastlne, Clsplatln을 사용한 2회의 복합항암 약물요법과 동시에 다분할 방사선추료(120cBy11x, bld)를 6480c0y까지 병행 치료하였다. 각 환자의 치료전 CT scan을 사용하여 우측폐, 좌측폐 그리고 전체폐 각각의 DVH를 구하였다. Kutcher등의 Effective Volume Method로 Nonuniform Histogram을 Uniform Histogram으로 변환시켰고, $TD_{50}$은 Emaml 등의 자료에 의거하여, Lyman 공식을 이용하여 NTCP를 구하였다. 방사선 폐렴의 Grade는 SWOG의 Toxlcity Criteria에 따랐다. 결과 : 대상환자 36명중 6명이 Grade 1, 2명이 Grade II의 방사선 폐렴이 발생하였다. 부작용이 발생한 환자군의 NTCP와 발생하지 않은 환자군의 NTCP는 전체폐를 대상으로 28.4와 23.4, 병소 부위의 폐를 대상으로 66.0과 26.4로 통계적으로 유의할 만한 차이를 보였으나 치료 전후에 시행한 폐기능 검사 소견에서는 두 군 사이에서 통계학적으로 유의한 차이를 찾지 못하였다. 결론 : 부작용이 있는 관과 부작용이 없는 군의 NTCP는 통계적인 유의한 차이가 있었으며 NTCP와 임상적인 부작용 확률은 정량적으로 일치하였다. 그러나 NTCP는 순수하게 방사선의 효과만을 고려하고 있으나 본 연구에서는 항암약물요법을 병용하였다는것과 다분할(Hyperfractionaltion) 방사선 치료에 의한 방사선 생물학적 변화에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다. 본연구결과 유효체적 방법을 이용한 NTCP는 향후 입체조형 치료에서의 선량증가(Dose escalation) 가능성에 대한 부작용 예측 지표로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.