• 제목/요약/키워드: Phantom problem

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간과 비장의 체적을 구하기 위한 3차원 영역 확장 기반 자동 영상 분할 알고리즘의 동물팬텀을 이용한 성능검증 (Evaluation of Automatic Image Segmentation for 3D Volume Measurement of Liver and Spleen Based on 3D Region-growing Algorithm using Animal Phantom)

  • 김진성;조준식;신경숙;김진환;전호상;조규성
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권3호
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    • pp.178-185
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    • 2008
  • 간경변 및간암 환자의 증가로 간이식술의 필요성이 점점 증가되고 있고, 특히 공여자의 생체 간이식은 간이식술의 주된 분야를 차지하고 있으며 간이식 수술 전 공여자에서 간체적의 정확한 측정은 수술 후 공여자와 수여자의 간기능을 예측하는데 있어 중요한 자료가 되며, 성공적인 수술과 환자의 예후에 밀접한 영향을 미친다. 그러나 현재 환자의 간체적을 구하는 과정은 환자의 모든 CT 영상위의 간을 수작업을 통해 영상분할한 후에 3차원 간체적을 구하고 있으며 많은 시간과 노력이 필요한 작업이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 자동으로 간과 비장을 문턱값처리, 형태학적 영상처리, 3차원 영역확장법등의 기법을 이용하여 분할하는 알고리즘을 개발하여 체적을 구하는 시간을 단축하였다. 이러한 알고리즘의 정확성을 평가하기 위해서 동물의 실제 간과 비장을 팬텀으로 제작하여 실제 측정한 체적과 알고리즘으로 분할된 영상의 결과를 비교 평가하였다. 문턱치값의 설정에 따라 다른 결과를 보이는 특성이 있지만 자동으로 문턱치를 결정했을 때 비장과 간의 체적측정 오차는 9.27%, -4.52%이었으며, 수동으로 문턱치를 결정했을 때 최소 오차가 각각 0.2%, 0.17%의 결과를 보였다. 이러한 팬텀 연구를 통해 자동 분할 알고리즘으로 얻은 체적의 결과가 정확성과 재현성을 보여주어 추후 간체적을 구하는 보조수단으로 활용될 수 있을 것이라 예상된다.

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유방암 환자에서 전신 뼈 검사 후 감시림프절 위치 파악 검사의 유용성 (Usefulness of Breast Lymphoscintigraphy after Whole Body Bone Scan)

  • 장동근;반영각;정석;박훈희;강천구;임한상;김재삼;이창호
    • 핵의학기술
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    • 제14권2호
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    • pp.133-137
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    • 2010
  • 유방암은 다른 장기에 비하여 뼈 전이와 임파절 전이가 잘 일어나는 질환으로 알려져 있으며, 유방암 수술 전, 후로 핵의학 검사인 전신 뼈 검사와 감시림프절 검사가 많이 시행되고 있다. 감시림프절 위치 파악 검사는 감시림프절에 정확 위치를 파악을 위해 시행되며, 유방암 수술 시 감시림프절을 파악 하는데 중요한 정보를 제공해 주게 된다. 본 연구에서는 감시림프절 위치 파악 검사 시 해부학적인 위치정보를 좀 더 명확하게 하기 위해 감시림프절 위치 파악 검사 전날 전신 뼈 검사를 시행하여 기존에 Flood 선원을 이용한 방법과 비교 평가하여 영상의 유용성에대해 알아보고자 하였다. 2009년 1월부터 12월까지 본원에서 전신 뼈 검사와 감시 림프절 검사를 2일에 걸쳐 시행한 환자 22명(평균나이 $52{\pm}7.2$세)을 대상으로 하였고, 대조군으로는 $^{57}Co$ flood phantom을 이용하여 감시림프절에 위치를 파악한 환자 22명(평균나이 $57{\pm}6.5$세)을 대상으로 하였다. 정량적인 분석 방법으로 전신 뼈 검사 후에 감시림프절 검사를 시행한 영상에 감시림프절과 배후방사능에 관심영역을 그려 상대적 비율을 측정하였으며, 육안적인 분석 방법으로 전신 뼈 검사 후 감시림프절 검사를 진행한 영상과 $^{57}Co$ flood phantom을 이용한 영상을 핵의학과 전문의와 5년 이상의 실무경험을 가진 방사선사가 각각 5점 척도로 하여, Blind test하였다. 정량적인 분석 결과 감시림프절에 대해 배후방사능이 미치는 영향은 전면상에서 최대 14.2:1, 평균 8:1(SD${\pm}$3.48), 측면상에서 최대 14.7:1, 평균 8.5:1(SD${\pm}$3.42)값으로 감시림프절에 대해 배후방사능에 차이가 크게 나타났고, 전면상과 측면상에서도 큰 차이가 없었다. 육안적인 분석 결과 $^{57}Co$ flood phantom 영상과 뼈가 포함된 영상을 비교한 결과 $^{57}Co$ flood phantom 영상 $3.86{\pm}0.35$점, 뼈 영상이 $4.09{\pm}0.42$점으로 $^{57}Co$ flood phantom 영상 보다 높은 점수를 나타내었다. 감시림프절 위치 파악 검사에 경우 검사 전날 전신 뼈 검사를 진행하였을 때에 뼈의 배후방사능과 감시 림프절에 비율차이가 평균 8:1 이상으로 림프절에 위치를 파악 하는데 문제가 없었다. 또한 전신 뼈 영상을 체표윤곽도로 이용하게 되면, 다른 선원을 이용하지 않고도 감시림프절에 위치정보를 나타낼 수 있어서 술자와 환자의 불필요한 피폭을 방지하며, 영상의 질적 향상을 기대할 수 있을 것으로 사료 된다.

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대규모 데이터베이스 시스템에서 인덱스를 이용한 범위 질의 방법 (A Range Query Method using Index in Large-scale Database Systems)

  • 김치연
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1095-1101
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    • 2012
  • 최근 데이터 양이 폭발적으로 증가함에 따라, 데이터를 저장하고 검색하고 다루기 위한 대규모 데이터베이스 시스템이 등장하였다. 이 환경에서는 일관성과 가용성, 결함 허용 등 다양한 이슈가 존재한다. 이 논문에서는 데이터 관리와 트랜잭션 관리가 분리된 구조를 갖는 대규모 데이터베이스 시스템에서, 효율적인 범위 질의 방법에 대하여 다룬다. 동일한 구조에서 두 모듈의 독립성을 보장하고, 팬텀 문제를 해결하기 위하여 파티션을 이용한 범위 질의 방법에 대한 연구가 있었지만, 범위 질의가 키 값으로 명세되는 경우에만 효율적이었다. 이에 이 논문에서는 키 값이 아닌 다른 속성으로 범위 질의가 주어질 때 효율을 개선할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 방법에서는 분리된 두 모듈의 독립성은 보장하며, 부분 인덱스를 사용함으로써 범위 질의를 위한 오버헤드를 줄일 수 있다.

Digital Camera의 영상을 이용한 신체 단면도 제작 (Reconstruction of body contour with digital camera image)

  • 권경태;김정만;강태영;박철수;송흥권
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.53-60
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    • 2003
  • I. 목적 방사선치료를 함에 있어서 체내의 선량분포를 알기 위해서는 정확한 신체 단면도 제작이 반드시 필요하다. 최근에는 종양과 주변부위와의 관계가 명확하게 나타나는 C-T 영상이 치료계획에 많이 이용되고 있다. 하지만 아직도 석고나 납줄등을 이용하여 수작업으로 신체 단면도를 그리는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 방법은 옮기는 과정에서의 오류등으로 정확성의 신뢰도에 문제가 있고 소요시간이 길다는 단점이 있어 이를 개선하기 위해 digital 영상을 이용한 신체 단면도 제작을 시도해 보았다. II 대상 및 방법 digital camera를 이용하여 center line의 axial laser가 지나가는 면의 caudal쪽에서 center방향의 사진과 동일지점에서 QA용 phantom의 사진을 촬영한 후 image를 scanning한다. 삼각함수의 기본적인 원리를 이용하여 오차 범위를 최소화하였으며 각 지점의 X, Y좌표를 구하여 실제적인 크기의 신체 단면도를 완성하여 보았으며 여러 가지의 모양의 sample용 phantom과 실제 chest의 환자에게 적용하여 보았다. III. 결과 및 결론 기존의 납줄을 이용하여 제작한 신체단면도와 digital영상을 이용하여 제작한 신체단면도를 비교, 검토한 결과 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없어 시간에 구애받지 않고 제작할 수 있는 이 방법이 보다 더 효율적이였다. 하지만 H&N등 요철이 심한 경우에 사용할 경우에는 보다 더 세심한 주의가 필요하며 영구적으로 사용하기 위해서는 두 개 이상의 camera 영상을 이용하는 photogrammatory기법의 도입 등, system적으로 좀더 수정 보완되어야 할 것으로 사료된다.

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부모의 문제음주가 대학생의 자살생각에 미치는 영향: 아동기 외상경험, 경험회피, 우울의 다중매개효과 (Impact of Parents' Problem Drinking on Suicidal Ideation of Their University Student Children : The Multiple Mediating Effects of Childhood Trauma, Experiential Avoidance and Depression)

  • 이은숙;봉은주
    • 대한간호학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.565-577
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    • 2018
  • Purpose: The purpose of this study was to construct and test a hypothetical model about impact of parents' problem drinking on suicidal ideation of their children who are university students and the multiple mediating effects of childhood trauma, experiential avoidance, and depression based on stress-vulnerability model. Methods: A purposive sample of 400 university students was recruited from three universities in provincial areas and the data were collected between October and November 2016. The collected data were then analyzed using SPSS 20.0 and AMOS 20.0 programs. For data analysis, descriptive statistics, factor analysis, and structural equation modeling were performed. Multiple mediating effects analysis using phantom variable and bootstrapping were implemented to verify the mediating effect of the research model. Results: We found no significant direct effect on depression and suicidal ideation of parents' problem drinking, but multiple mediating effects of childhood trauma and experiential avoidance between parents' problem drinking and depression (B=.38, p=.001). The path from parents' problem drinking to suicidal ideation was significantly mediated by childhood trauma and depression (B=.02, p=.016) and by childhood trauma, experiential avoidance, and depression (B=.05, p=.011), but experiential avoidance did not have a significant direct effect on suicidal ideation (B=.02, p=.616). Conclusions: Based on the results of this study, it can be suggested that in order to decrease depression and prevent suicide of university students, considering of parents' problem drinking and childhood trauma, intervention methods that decreased chronic use of experiential avoidance and strengthen acceptance should be developed and made available to them.

다문화가정 아동·청소년 자아개념의 구조모형: 생태체계모형을 기반으로 (A Structural Model of Self-Concept among Children and Adolescents from Multicultural Families Based on the Ecological Systems Model)

  • 오은진;성경미
    • 동서간호학연구지
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    • 제24권2호
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    • pp.171-181
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    • 2018
  • Purpose: The study aimed to validate a structural model of self-concept among children and adolescents from multicultural families. Methods: Data were collected from 325 mothers of multicultural families and their 417 children. Confirmatory factor analysis, path analysis and multiple mediation analysis with a phantom variable approach were used to assess construct validity and relations between model variables. Results: Goodness of fit indices of the modified theoretical model, the standardized ${\chi}^2$ (2.75), RMR (.02), RMSEA (.07), NFI (.90), TLI (.92), CFI (.94), GFI (.89), and AGFI (.87), met criteria. Social support and mental health problem had significant direct effects on self-concept, whereas residential environment and school adjustment had significant indirect effects, accounting in combination for 53% of the variance in self-concept. Conclusion: Based on the results, mental health problem mediated the relationships of self-concept and parenting stress.

다엽 콜리메이터의 임상적용을 위한 엽측간 투과선량 및 엽종단간 투과선량 연구 (A Study on Inter-leaf Transmission and Cross-leaf Transmission for Clinical Applications of the Multileaf Collimator)

  • 이규찬;최진호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권1호
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    • pp.17-22
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    • 2004
  • Multileaf collimator (MLC) is now rapidly replacing the lead ahoy block to shape the radiation treatment field. In addition to its defect of rectangular field shaping and increased penumbra width, it has another possible problem, and that is of radiation transmission between leaves, which needs to be maintained at as low a level as is permissible. The authors measured and analyzed the inter-leaf and cross-leaf transmissions of MLC by Varian Associates Inc, before its clinical application. The inter-leaf and cross-leaf transmissions were calculated by comparing the measured point doses in the polystyrene phantom in the open field and in a total closure of MLC. The beam profile of the inter-leaf and cross-leaf transmissions were depicted by using a water phantom. A photon beam of 6 MV was used in the measurement. The inter-leaf transmission was 1.63∼1.67%, indicating that the shielding effect of MLC is excellent. However, the cross-leaf transmission in the central area was 18.4∼18.7% and this is well over the clinically acceptable limitation of 5%. The beam profile of cross-leaf transmission displayed 80∼90% transmission near the field edge, so that the cross-leaf transmission was 14∼17% in this area. The multileaf collimator has an excellent shi디ding effect and the inter-leaf transmission is negligible so that it can be used in clinic as a good replacement of the conventional lead alloy block. However, care must be taken to avoid the cross-leaf transmission in the radiation field.

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A New Method for Measuring the Dose Distribution of the Radiotherapy Domain using the IP

  • Homma, Mitsuhiko;Tabushi, Katsuyoshi;Obata, Yasunori;Tamiya, Tadashi;Koyama, Shuji;Kurooka, Masahiko;Shimomura, Kouhei;Ishigaki, Takeo
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.237-240
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    • 2002
  • Knowing the dose distribution in a tissue is as important as being able to measure exposure or absorbed dose in radiotherapy. Since the Dry Imager spread, the wet type automatic processor is no longer used. Furthermore, the waste fluid after film development process brings about a serious problem for prevention of pollution. Therefore, we have developed a measurement method for the dose distribution (CR dosimetry) in the phantom based on the imaging plate (IP) of the computed radiography (CR). The IP was applied for the dose measurement as a dosimeter instead of the film used for film dosimetry. The data from the irradiated IP were processed by a personal computer with 10 bits and were depicted as absorbed dose distributions in the phantom. The image of the dose distribution was obtained from the CR system using the DICOM form. The CR dosimetry is an application of CR system currently employed in medical examinations to dosimetry in radiotherapy. A dose distribution can be easily shown by the Dose Distribution Depiction System we developed this time. Moreover, the measurement method is simpler and a result is obtained more quickly compared with film dosimetry.

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공동에 의한 6MV X선의 재선량증가 현상에 관한 연구 (A Study on Rebuildup of 6MV X-ray by the Cavity)

  • 조문준;최은경;정웅기;강위생;박찬일
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제7권1호
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    • pp.113-121
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    • 1989
  • The inclusion of air filled cavities in treatment fields creates a potential dosimetric problem due to the rebuildup phenomenon near the air-tissue interface using a simulated phantom, such as air gap, air cylinder, and air cavity, the amount of rebuldup along the various field sizes and air cavity dimensions was measured. The results are as follows. 1. As the field size becomes larger in comparison with the cavity size, or as the cavity size gets bigger when the field size is equal to the cavity size, rebuildup decreases. 2. When the distance between the phantom surface and the air cavity is less than 1.5cm, there is prominent rebuildup. And when the distance is more than 1.5cm, rebuildup is relatively constant, 3. The change according to the depth of the cavity is affected by the field size and the cavity size, rebuildup usually increases when the depth of the cavity increases. 4. It is suggested that tissue equivalent material should be applied on the skin to make tissue thickness over the air cavity more than 1.5cm and that the field size should include the air cavity with at least 1cm margin.

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Monte Carlo Investigation of Dose Enhancement due to Gold Nanoparticle in Carbon-12, Helium-4, and Proton Beam Therapy

  • Sang Hee Ahn
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제33권4호
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    • pp.114-120
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    • 2022
  • Purpose: Particle beam therapy is advantageous over photon therapy. However, adequately delivering therapeutic doses to tumors near critical organs is difficult. Nanoparticle-aided radiation therapy can be used to alleviate this problem, wherein nanoparticles can passively accumulate at higher concentrations in the tumor tissue compared to the surrounding normal tissue. In this study, we investigate the dose enhancement effect due to gold nanoparticle (GNP) when Carbon-12, He-4, and proton beams are irradiated on GNP. Methods: First, monoenergetic Carbon-12 and He-4 ion beams of energy of 283.33 MeV/u and 150 MeV/u, respectively, and a proton beam of energy of 150 MeV were irradiated on a water phantom of dimensions 30 cm×30 cm×30 cm. Subsequently, the secondary-particle information generated near the Bragg peak was recorded in a phase-space (phsp) file. Second, the obtained phsp file was scaled down to a nanometer scale to irradiate GNP of diameter 50 nm located at the center of a 4 ㎛×4 ㎛×4 ㎛ water phantom. The dose enhancement ratio (DER) was calculated in intervals of 1 nm from the GNP surface. Results: The DER of GNP computed at 1 nm from the GNP surface was 4.70, 4.86, and 4.89 for Carbon-12, He-4, and proton beams, respectively; the DER decreased rapidly with increasing distance from the GNP surface. Conclusions: The results indicated that GNP can be used as radiosensitizers in particle beam therapy. Furthermore, the dose enhancement effect of the GNP absorbed by tumor cells can aid in delivering higher therapeutic doses.