• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제9권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 1998

정위적 방사선 수술과 신경외과적 수술분야 에서는 상호보완적인 영상정보를 얻기 위하여 컴퓨터 단층촬영 (CT), 자기공명영상 (MRI) 그리고 혈관조영촬영이 사용된다. 본 연구의 목적은 여러 영상장치와 다목적 QA(Quality Control) 팬톰을 이용하면서, 정위적 방사선수술 및 신경외과적 수술분 야에서 두경부내의 병소에 대한 모양, 크기, 위치를 정확하게 결정하기 위한 3 차원 정위 시스템을 개발하는 것이다. 목표물의 정확한 위치를 정의하기 위하여, Hitchcoke 정위 프레임과 컴퓨터 단층 촬영 (CT)/혈관 조영촬영용 위치측정 보조기구들을 3차원 공간상에 9개의 목표물을 가진 팬톰에 고정하였다. 컴퓨터 단층촬영과 혈관 조영촬영을 이용하여 얻은 기하학적 팬톰의 영상들을 이용하여, 목표물의 3차원 정위좌표를 얻기위한 알고리즘이 개발되었다. 개발된 알고리즘에 의해 계산된 목표물들의 위치는 팬톰의 절대 좌표와 비교 되었고, 각 CT 영상에서의 목표물들은 뇌혈관촬영 영상위에 상호 중첩될 수 있도록 개발 되었다. 512$\times$512 메트릭스와 2mm 슬라이스 두께를 가진 컴퓨터 단층촬영에 있어서는 1.02$\pm$0.17 mm의 평균거리오차를 보였고, 혈관 조영촬영인 경우에는 0.41$\pm$0.05mm 의 평균거리오차를 보였다. 목표물의 위치를 결정하는데 있어서 결과로 나온 정확도는 개발된 시스템이 정위적 방사선수술과 신경외과적수술을 위해 충분히 신뢰성이 있음을 확인해주었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
• /
• pp.47-50
• /
• 2005

The aim of radiosurgery cures a patient to deliver the lower dose at the normal organ and the higher dose at the tumor. Therefore accuracy of the dose is required to gain effect of radiosurgery in surgical planning. In this paper, we developed the methods of target approximation for a fast treatment planning. Nominally, the stereotactic radiosurgery(SRS) using Linac and Gamma knife produces spherical dose distribution through circular collimators using multiple arcs and 201 holes on semi-spherical helmet by $^{60}Co$. We developed an automatic radiosurgical plan about spherical packing arrangement. To automatically plan the SRS, new planning methods based on cylinder and cube structure for target shaping was developed. This approach using heuristic and stochastic algorithm is a useful radiosurgical plan without restrictions in the various tumor shapes and the different modalities.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제12권2호
• /
• pp.171-175
• /
• 2001

본 연구에서는 고정틀 정위방사선치료장비에 사용되는 치료계획시스템과 무고정틀 정위방사선치료시스템에 사용되는 치료계획시스템을 이용하여 intracranial 표적을 대상으로 치료계획을 수립하였다. 치료계획을 평가하기 위하여 RTOG-9005 규정서에서 정위방사선치료계획의 정도관리를 위하여 사용한 Planning Target Volume Coverage를 확인하고 Conformity Index(CI)와 Homogeneity Index(HI)를 구하였다. 이들 값으로부터 두 치료계획시스템에서 계산한 치료계획이 동일함을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제13권4호
• /
• pp.218-223
• /
• 2002

두개외 병소 즉, 척추 등에 발생한 종양 혹은 혈관기형 등의 병소에 대해 침습적 수술이 불가한 경우 정위적 방사선 수술이 임상에서 시도되고 있다. 본 연구는 실험적으로 팬텀에 대해 척추 정위 방사선수술을 시행하고 결과 분석을 통하여 두개외 수술 목표점에 대한 방사선수술 위치 정확도를 평가하고자 한다. 이 실험을 위하여 팬텀을 특별히 고안하였으며 수술실에서 방사선 수술 목표점의 위치는 광학적 추적 장치를 이용하여 결정하였고 3 mm 미세다엽시준기(mMLC; mcro Multi-Leaf Collimator)를 사용하여 시술하였다. 팬텀의 목표점에 대한 방사선수술 오차는 $\pm$1 mm 이내였으며 분할방사선 수술 경우도 $\pm$1 mm 이내였다. 결과적으로 광학적 위치추적 장치를 이용한 두개외 목표점의 방사선 수술은 매우 정확하고 유용한 방법으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제9권2호
• /
• pp.89-94
• /
• 1998

자기공명영상을 정위적 방사선 수술에 이용하기 위한 우선 과제로 비교적 균일한 phantom에서 자기공명영상으로 구한 정위적 표적점이 실제 방사선수술시의 방사선 빔의 isocenter와 일치하는지 확인하고자 하였다. 무 속에 임의의 표적점이 표시된 선량측정용 필름을 끼우고 head ring 을 고정시킨 다음 자기공명영상올 얻어 방사선 수술용 planning computer 로 표적점의 정위적 좌표를 구한 다음 실제 치료와 같이 무 phantom 을 테이블에 고정한 후 구해진 표적점의 좌표를 isocenter로 하여 방사선을 조사하고 필름을 현상하여 필름에 표시한 표적점과 실제 방사선이 조사된 부위의 선량분포의 중심을 비교하였는데 오차가 0.5 mm 이내였다. 따라서 무와 같은 비교적 균일한 phantom 에서는 표적점과 실제 방사선이 조사된 부위의 선량분포의 중심이 잘 일치함을 알 수 있었다. 또 다른 방법으로 자기공명영상의 왜곡의 정도를 직접 확인하기 위해서 아크릴에 1 cm 간격으로 구멍을 뚫고 오일방울을 넣어준 후 아크릴 phantom을 무 속에 수평과 수직방향으로 삽입한 뒤 자기공명영상을 얻은 후 각각의 좌표를 구하여 자기공명영상의 수평과 수직방향에서 왜곡의 정도를 측정하였다. 결과는 균일한 물질 내에서는 7 cm 거리에서 0.4 mm 이내의 오차를 보여서 비교적 잘 일치하였다. 그런데 이 측정과정에서 device 자체와 digitizing 과정의 오차가 있는 것으로 판단되므로 더 정교한 device 의 제작이 필요한 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제1권1호
• /
• pp.23-29
• /
• 1990

In order to explane the stereotactic procedure, the three steps of the procedure (target localization, dose planning, and radiation treatment) must be examined separately. The ultimate accuracy of the full procedure is dependent on each of these steps and on the consistancy of the approach The concern in this article was about dose planning, which is a important factor to the success of radiation treatment. The major factor in dose planning is a dosimetry system to evaluate the dose delivered to the target and normal tissues in the patient, while it generates an optimal dose distribution that will satisfy a set of clinical criteria for the patient. A three-dimensional treatment planning program is a prerequisite for treatment plan optimization. It must cover 3-D methods for representing the patient, the dose distributions, and beam settings. The major problems and possible modelings about 3-D factors and optimization technique were discussed to simplify and solve the problems associatied with 3-D optimization, with relative ease and efficiency. These modification can simplify the optimization problem while saving time, and can be used to develop reference dose planning system to prepare standard guideline for the selection of optimum beam parameters, such as the target position, collimator size, arc spacing, the variation in arc length and weight. The method yields good results which can then be simulated and tailored to the individual case. The procedure needed for dose planning in stereotactic radiosurgery is shown in figure 1.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제14권2호
• /
• pp.149-158
• /
• 1996

목적 : 선형가속기의 광자선을 이용한 두개내 소병변의 방사선수술에서 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병용한 방사선 수술방법을 개발하고, 컴퓨터단층영상을 재구성한 방사선수술계획을 통해 선량분포를 비교하여 병변이외 정상조직의 선량을 줄이기 위한 선량변수를 구하였다. 대상 및 방법 : 선형가속기 6 MV 광자선을 이용하여 치료대 각과 선원지지체 회전 및 환자체위변위를 이용한 입체적 다중 및 횡다중회전조사를 조사하여 선량분포를 비교하였다. 입체적 선량분포와 횡단면, 시상면 및 관상면 치료대 영상재구성의 선량분포는 본 대학에서 개발한 방사선수술기구 및 소프트웨어 (Photon Knife)를 통해 이루어졌다. 입체적 다중회전조사에 의해 얻은 선량은 치료대 각이 20, 50, 120, 160 도, 각각의 선원지지체 회전각은 20-160도이며, 다중회전조사의 치료대각 30, 150도와 횡다중회전조사의 치료대각 30, 150도에 선원 회전각 20-160도를 입체조사하여 비교하였다. 결과 : 선형가속기를 이용한 방사선수술선량분포는 동일 콜리메이터에서도 치료대와 선원지지체 각에 따라 크게 변하였다. 입체횡다중회전조사를 시행한 경우 표적을 중심으로 전후방향의 선량분포는 다중회전조사만을 사용한 경우보다 선량기울기가 증가하여 정상뇌조직의 손상을 더 감소시킬 수 있음을 알 수 있었으며, 병변주위의 치명장기 위치에 따라 방사선 회전 방향을 적절히 정할 수 있다. 방사선수술의 입체선량과 주위 장기 및 표적의 On-Target 입체화는 방사선수술의 정확성, 복수개의 표적중심결정과 주위정상장기의 선량포함범위를 비교적 정확하게 보여줌을 알 수 있다. 결론 : 방사선수술선량계획의 입체화는 선량과 표적 및 주위장기의 선량범위를 입체적으로 정할 뿐만 아니라, 표적의 모양이 불규칙형일 때는 복수개의 표적중심결정에 필수적임을 알 수 있었다. 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병합한 방사선수술은 표적주위의 치명정상장기의 손상을 줄이기 위해 총회전각의 변화없이 치명장기에 도달될 선량을 줄일 수 있으며, 25 mm 직경의 콜리메이터를 사용한 선량분포는 $80-50\%$의 간격이 $1.1\~3.0 mm$, $90\~50\%$는 $2.0\~3.0mm$를 나타내었다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
• /
• 제38권5호
• /
• pp.359-365
• /
• 2005

Objective : The study investigates the extent of brain shift and its effect on the accuracy of the stereotaxic procedure. Methods : Thirty-five patients underwent 40stereotactic procedures between June 2002 and March 2004. There were 26 males, mean age 59years old. There were 34procedures for Parkinson's disease, 2 for essential tremor, 3 for cerebral palsy, 1 for dystonia. Patients were divided in four groups based on postoperative pneumocephalus : under 5cc [9 procedures], between $5{\sim}10cc$ [13procedures], between $10{\sim}15cc$ [11 procedures] and more than 15cc [7procedures]. The coordinates of the anterior commissure[AC], posterior commissure[PC], and target were defined in pre-and intraoperative magnetic resonance image scans and the amount of air volume was measured with @Target (BrainLab, Heimstetten, Germany]. Results : The mean AC-PC was 26.5mm for patients with less than 5cc, 26.9mm for $5{\sim}10cc$, 25.8mm for $10{\sim}15cc$ and 26.2mm for more than 15cc. The length of AC-PC line and coordinates of AC, PC was also not statistically different, Euclidean distance as well as ${\Delta}x$, ${\Delta}y$, ${\Delta}z$ of AC, PC, and target were also not statistically different among the groups [p>,1]. There was a variance in target of $0.7{\sim}7.6mm$, Euclidean distance of 2.5mm, related to electrophysiology but not to brain-shift. Conclusion : The amount of air accumulated in the intracranial space and compressing the cortical surface has no effect on the localization of subcortical stereotactic target and landmarks.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
• /
• 제29권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2000

Objective : This study was undertaken to evaluate the benefits and risks of the stereotactic biopsy in brain lesions. We assessed the diagnostic accuracy and morbidity rate associated with the stereotactic biopsy. Methods : The authors present a review of 47 patients, who underwent stereotactic biopsy using Cosman-Roberts-Wells(CRW) stereotactic apparatus during last six years. Results : Target locations were supratentorial in 36 cases, infratentorial in 9 and multiple in 2. According to pathological diagnosis, the largest group was neoplasm(29) followed by infection(9), infarction(2), cyst(2), and non-specific(5). Definitive diagnosis could be made in 42 of 47 cases(89.4%). When the mass lesion had been suspected as neoplastic condition, the diagnostic rate was 96.7%(29/30). It was being much higher than that of non-neoplastic lesion, 76.5%(13/17). The treatment modality was changed in 15 cases(32%) because the result of stereotactic biopsy was different from clinical diagnosis. Subsequent craniotomy after stereotactic biopsy was then performed in 6 cases, and the pathological diagnoses were precisely coincident in all of these cases. There were two complications(4.3%) : One intratumoral hemorrhage in glioblastoma and a transient hemiparesis in benign astrocytoma. There was no mortality in this series. Conclusion : The precise histological verification is crucial to determine the adequate treatment modality in intracranial lesions. Stereotactic biopsy is a safe and accurate diagnostic procedure for intracranial lesions with a low complication rate.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
• /
• pp.117-118
• /
• 1998

The aim of this work is to develop 3-D stereotactic localization system in order to determine the precise shape, size and location of the lesion in the brain in the field of Stereotactic Radiosurgery(SRS) and neurosurgery using CT/MRI/angiography and multi-purpose QA phantom. The algorithms to obtain a 3-D stereotactic coordinates of the target have been developed, and targets on each CT image were superimposed each other on MR/angiography images without distortion corretion. This system was implented in Visual C++ as a PC-based application program.