• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.175-179
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• 2016

최근 의료 영상 기술의 발전은 진단, 수술계획, 또는 교육에 도움이 되는 수술 시뮬레이션을 만들어 왔다. 개선된 고화질 영상과 3차원 시각화는 의료 영상 가용성을 향상시키고 수술, 교육 분야에서 더 잘 이용할 수 있게 되었다. 실제 인간의 시각은 입체이다. 따라서, 외과의사의 판단을 통해 2차원 영상을 스테레오로 재구성하여 처리하는 것이 함께 필요하다. 이러한 과정을 줄이기 위해, 3차원 (3D) 이미지가 사용되어 왔다. 3D 영상은 복잡한 상황에서 외과 의사가 매우 짧은 시간에 판단할 수 있도록 3D 시각화를 강화하여 제공한다. 3D 화상 데이터 세트에 기초하여, 가상 내시경 수술 계획, 실시간 상호 작용 가상 의료 시뮬레이션이 가능하게 되었다. 본 논문은 새로운 이미징 기술의 최근 응용 프로그램을 설명하고 이의 기본과 특별히 주목할만한 의료 3D 복원 기술에 관한 것이다. 최근 CT, MR 및 기타 영상 양식의 기술발전은 흥미로운 새로운 솔루션과 어깨 영상의 활용 가능성을 넓혀왔다. 특히, 의료 기기에서 파생 된 3차원 (3D) 이미지는 고급 정보를 제공한다. 이 프레젠테이션은 어깨와 팔꿈치의 수술실습에서 원리, 3D 영상기술의 잠재적 응용가능성, 시뮬레이션, 3D프린팅을 설명한다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제42권3호
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• pp.175-182
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• 2012

Purpose: The aim of this study was to provide sex-matched three-dimensional (3D) statistical shape models of the mandible, which would provide cephalometric parameters for 3D treatment planning and cephalometric measurements in orthognathic surgery. Materials and Methods: The subjects used to create the 3D shape models of the mandible included 23 males and 23 females. The mandibles were segmented semi-automatically from 3D facial CT images. Each individual mandible shape was reconstructed as a 3D surface model, which was parameterized to establish correspondence between different individual surfaces. The principal component analysis (PCA) applied to all mandible shapes produced a mean model and characteristic models of variation. The cephalometric parameters were measured directly from the mean models to evaluate the 3D shape models. The means of the measured parameters were compared with those from other conventional studies. The male and female 3D statistical mean models were developed from 23 individual mandibles, respectively. Results: The male and female characteristic shapes of variation produced by PCA showed a large variability included in the individual mandibles. The cephalometric measurements from the developed models were very close to those from some conventional studies. Conclusion: We described the construction of 3D mandibular shape models and presented the application of the 3D mandibular template in cephalometric measurements. Optimal reference models determined from variations produced by PCA could be used for craniofacial patients with various types of skeletal shape.

• 대한교통학회지
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• 제31권1호
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• pp.47-56
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• 2013

본 연구는 기존 정성적/평면적으로만 다뤄왔던 간선도로의 망기능을 입체적/정량적으로 분석하기 위하여 새롭게 정의한 네트워크(network)과 네트워킹(networking)에 입각한 망기능 분석방법론을 제시하고, 실제 간선도로망에 적용하여 망기능을 분석하였다. 이를 위해 간선도로 네트워크를 상부도로인 고속국도와 이와 연계된 하부도로(일반국도, 지방도, 도시부도로 등) 간을 입체적 관점에서 분석하였고, 기존의 물리적인 연결성 측면 외에도 교통정보 및 주행조건 등 운전자(이용자) 측면의 망기능을 고려한 세부기능지표(networking index, NI)를 도출하여, 망기능의 효율성을 정량적으로 평가할 수 있는 네트워킹 지수(networking rate, NR)를 산정하였다. 주요 분석결과로서, ITS 분야인 교통정보기능이 네트워킹 구성요소에 중요한 영향요소임을 입증하였다. 이는 기존에 물리적 연계 중심의 도로정비방안 도출보다 교통정보를 고려한 네트워킹 정비의 필요성을 보여준다. 그리고, 실제 고속국도 중심 간선도로 망기능을 분석한 결과로서 전국대비 수도권에서 낮은 망기능을 보이고 있는데, 상 하부도로 간 대체우회기능을 수행할 수 있는 구간기능과 교통정보기능이 상대적으로 떨어지는 것이 주요 원인으로 분석되었다.

• 한국측량학회지
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• 제27권6호
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• pp.649-658
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• 2009

최근 지능형 미래의 도시공간구축을 위해 유비쿼터스 개념을 적용한 u-City, u-Ecocity 등의 새로운 도시계획의 패러다임의 등장은 도시영역에 대한 고품질의 3차원 공간정보를 필요로 하고 있다. 최신 GIS응용 기술을 기반으로 하여 3차원으로 모델링된 도시 규모의 방대한 영역에 대한 다양한 형식의 공간정보를 통합하여 가시화 및 공간정보 검색 및 분석, 평가를 위한 솔루션을 포함하는 다차원 공간영상정보 시스템을 구축하고자 하는 것이 목적이다. 기존의 3차원 도시모델링의 한계를 극복하기 위한 방안으로 항공 라이다(LiDAR) 데이터를 이용하여 실사용자들의 요구사항을 충분히 반영할 수 있도록 시스템의 활용도를 높여 도시 시설물의 고품질, 고해상도의 현실감있는 3차원 가상 도시환경 구축을 목표로 공간정보의 통합, 가시화, 활용기능 생성을 연구의 범위로 한다. 속성 및 기호로 구성된 표준형식의 공간정보에 위성영상 및 항공사진을 매쉬업하여 실제 세계와 최대한 흡사한 가상의 도시환경을 재현하여 조망 및 일조권 분석은 물론 도시의 각종 행정업무 및 의사결정을 지원할 수 있는 분석기능과 활용기능을 제공할 수 있도록 구축한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권3호
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• pp.264-273
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• 2002

목적 : 최근 중합체 겔과 자기공명영상을 이용한 새로운 선량측정법이 알려졌으며, 이 방법은 기존의 선량측정법과는 달리 3차원적인 선량분포를 측정할 수 있다는 장점이 있다. 이 중합체 겔과 자기공명영상을 이용한 3차원적인 선량측정법의 유용성을 평가하고자 본 연구를 실행하였다. 대상 및 방법 : 산소를 제거하면서 겔 판톰을 만들고, 정해진 방사선량을 조사하였다. 자기공명영상촬영을 하여 조사된 방사선의 3차원 영상 및 횡이완시간(T2 relaxation time)을 구하고, 횡이완시간과 방사선량과의 함수관계를 구하였다. 구 모양의 겔 판톰을 제작하여 모의 방사선치료계획에 따라 방사선을 조사하고, 같은 방법으로 화소 당 횡이완시간을 구하고 그에 따른 3차원 선량분포도를 구한 다음 치료계획용 컴퓨터를 이용한 선량분포도와 비교하였다. 또한 같은 모의 방사선치료계획으로 Gaf-chromic 필름과 TLD를 이용하여 선량을 측정하고, 중합체 겔을 이용한 선량측정법과 기존 선량측정법과의 장단점을 비교 분석하였다. 결과 : 중합체 겔의 횡이완시간 및 그 역수와 방사선량은 2 Gy에서 15 Gy의 구간에서 선형의 함수관계를 이루고 있으며, 중합체 겔과 자기공명영상을 이용하여 3차원적인 선량분포를 구할 수 있었다. 매 측정 시마다 그 등선량곡선이 일정하여 측정 결과는 매우 안정적이었다. 이 중합체 겔 선량측정법은 치료계획 상의 선량분포와 거의 일치하였고, 절대선량과 깊이선량율에서 겔 선량측정법은 Gaf-chromic 필름 선량계 및 TLD 선량계와 치료계획상의 선량분포를 기준으로 할 때 그 정확도에서 비슷하거나 우월하였다. 결론 : 중합체 겔과 자기공명영상을 이용한 선량측정법은 아직 초기로 많은 개선점이 있으나 Gaf-chromic 선량측정법과 비슷하거나 우월한 정확성을 가지고 있을 뿐만 아니라 3차원적인 선량분포를 보여줄 수 있는 큰 장점을 가지고 있어, 3차원적인 선량분포를 이용하는 방사선치료에서 유용한 선량측정법으로 판단되며, 향후 임상적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권2호
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• pp.109-117
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• 2007

목 적: 유방암 환자에서 보조적 방사선치료 후 호흡기 증상을 동반한 방사선 폐렴(SRP) 및 방사선학적 폐 독성(RPT)의 빈도 및 이에 영향을 미치는 예측인자를 알아보고자 하였다. 특히 3차원 방사선계획에서 얻은 선량체적히스토그람(DVH) 인자와 RTP의 상관관계를 중심으로 분석해보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 9월부터 2006년 2월까지 171명의 환자가 유방암으로 수술 후 방사선치료를 받았다. 2개의 tangential photon 조사야가 통상적으로 사용되었고, 액와부 림프절 전이 정도에 따라 anterior oblique photon 조사야를 추가하였다. 유방 보존술 후 보조적 방사선치료를 받은 침윤성 유방암 환자에는 전자선을 이용한 boost가 적용되었다. 방사선 치료 후의 정기추적 흉부 단순촬영소견을 흉부방사선전문의와 함께 검토, 분석하였다. RTOG 특성기준 및 modified WHO grading system을 적용하였다. 조사받은 방사선량에 따라 $V_{15},\;V_{20},\;V_{30}$ 및 mean lung dose (MLD)를 구하되, 동측 폐를 tangential 및 SCL 영역으로 구분하여, 각각의 DVH parameters 즉 $V_{15\;TNGT},\;V_{20\;TNGT},\;V_{30\;TNGT},\;MLD_{TNGT}$ 및 $V_{15\;SCL},\;V_{20\;SCL},\;V_{30\;SCL},\;MLD_{SCL}$을 구하여 RPT와의 상관관계를 분석하였다. 결 과: 호흡기 증상을 동반한 방사선 폐렴(SRP)이 4예(2.1%)에서 발생하였다(RTOG grade 3가 3예 grade 1이 1예). 나이 흡연여부, 기존폐질환유무, 항암요법, 호르몬치료, regional RT 여부 등은 SRP와 무관하였다. 3-RTP가 시행된 137예 중 13.9%에서 tangential 영역에 RPT가 발생하였다. Regional RT를 받은 59 중 49.2%에서 SCL 영역에 RPT가 발생하였다. Regional RT 유무(p<0.001), 환자의 나이(p=0.039), V15 TNGT를 제외한 모든 DVH parameter들이 RPT와 유의한 상관관계를 나타내었다. $MLD_{TNGT}$는 TNGT 영역의 RPT를, $V_{15\;SCL}$는 SCL 영역의 RPT를 예측하기에 적합한 것으로 분석되었다. 결 론: 본 연구에서 SRP의 빈도는 매우 낮았다. Regional RT 여부와 환자의 나이, DVH parameter들이 RPT와 유의한 상관관계를 나타내었으며, $MLD_{TNGT}$는 TNGT 영역에서, $V_{15\;SCL}$는 SCL 영역에서 RPT의 유의한 예측인자였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.174-181
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• 2003

목적: 유방암 환자를 삼문으로 방사선치료할 경우 유방의 접면 영역과 쇄골상 영역의 기하학적 일치를 이루기 위해 갠트리를 회전한 상태에서 테이블을 회전하는 방법이 사용되며, 이때 접면 조사의 posterior edge에 발생할 수 있는 어긋남을 필름선량측정법과 삼차원입체조영치료계획을 통하여 확인하고, 그 어긋남의 해결방법으로 콜리메이터의 각도를 보정해주는 방법들을 연구하였다. 대상 및 방법: 어긋남의 보정을 위해 쇄골상 영역과 유방의 접면 영역을 반쪽 빔 블록과 tangential field block을 사용하여 모의치료한 후 테이블 회전을 하지 않은 상태에서 환자의 몸에 접면 빔의 posterior edge에 선을 긋고, 테이블을 회전시킨 상태에서의 광조사야의 posterior edge와 테이블 회전 이전에 환자의 몸에 그어 놓은 선과 일치되도록 콜리메이터를 회전시키는 방법과, 본 연구에서 고안한 방법인 삼각함수로부터 유도시킨 다음과 같은 공식에 따라 콜리메이터를 회전하여 posterior edge의 어긋남을 보정하고 두 방법을 비교하였다. Co=$2sin^{-1}${$sin\{theta}\{cdot}sin(C/2)$} (Co: collimator angle, $\theta$: angle between tangential beam and table, C: couch angle) 결과: 필름선량측정법을 이용하여 콜리메이터를 보정하지 않은 경우 내외측의 접면 빔의 posterior edge가 어긋남을 확인할 수 있었으며, 콜리메이터를 보정함으로써 posterior edge의 일치함을 확인할 수 있었다. 위 두 방법에서 콜리메이터의 회전 각도는 동일하였다. 또한 전산화된 삼차원입체조영치료계획을 통하여, 접면 빔의 posterior edge의 어긋남을 확인할 수 있었으며, 콜리메이터를 회전하여 보정 함으로써 posterior edge의 일치를 확인할 수 있었다. 각각의 선량체적표를 비교할 경우, 콜리메이터를 보정하여 posterior edge의 일치를 이룬 경우가 더 적은 용적의 폐가 조사되는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 유방암 환자의 방사선 치료에서 삼문으로 치료할 경우에 갠트리와 테이블을 동시에 회전하여 쇄골위 영역의 아래 면과 접면 빔의 윗면을 일치시킬 때 각각의 접면 빔의 posterior edge가 어긋남을 인지해야 하며, 약간의 콜리메이터를 회전시킴으로써 이 어긋남은 보정가능하고, 폐에 조사되는 방사선 양도 줄일 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권2호
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• pp.106-113
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• 2012

본 연구에서는 종양이 간원개에 위치한 환자들을 대상으로 Eclipse 치료계획시스템(treatment planning system V8.9 : TPS, Varian)에서 쓰이는 두 종류의 선량계산 알고리즘(pencil beam convolution : PBC, anisotropic Analytical algorithm : AAA)들을 적용하여 육안적종양체적(gross tumor volume : GTV), 내부표적체적(internal target volume : ITV), 계획용표적체적(planning target volume : PTV) 및 주요 관심장기에 전달되는 선량의 변화를 정량적으로 평가하고, 선량분포에 영향을 미칠 수 있는 인자들을 분석하고자 하였다. 본원에서 치료받은 간암환자 20명을 대상으로 하였고 그 중 10명의 환자들에 대해서는 정위적 방사선치료(stereotactic body radiation therapy : SBRT) 기술을 적용, 다른 10명의 환자들에 대해서는 3차원 입체조형 방사선치료(three-dimensional conformal radiation therapy : 3DCRT) 기술을 적용하여 치료하였다. 조사선량은 우선적으로 PBC 알고리즘을 적용하여 선량계산을 하였고 동일한 빔 정렬 및 콜리메이터(Collimator), Monitor Unit (MU) 그리고 Field 가중치를 적용시켜서 AAA 선량계산법으로 다시 계산 한 후, 두 알고리즘에 대한 처방선량 100%에 해당하는 체적(V100)의 lesion coverage factor (CVF) 들을 비교하였다. SBRT 기술을 이용한 환자들의 치료계획에서 전체 PTV에 대한 CVF의 경우, 두 선량계산 알고리즘사이 통계학적으로 유의한 상관관계(p=0.018)를 보였다. 또한, 3DCRT 기술을 이용한 환자들의 치료계획에서는 전체 PTV (p=0.006), 간원개에 위치한 PTV (p=0.013), 전체 ITV (p=0.024)에 대하여 각각 통계학적으로 유의한 상관관계를 보였다. 복부에 위치한 주요 관심장기에 대하여 SBRT 기술을 이용한 환자들의 치료계획에서 정상 간과 신장에 조사되는 최대선량에 대하여 통계학적으로 각각 유의한 상관관계(정상간: p=0.009, 신장: p=0.037)를 보였다. 본 연구에서 선택한 선량변화 예측인자들에 대하여 대응표본 T-검정(paired T-test)을 시행한 결과, 전체 PTV에 대한 간원개에만 위치하는 PTV의 비율($PTV_{dome}$/PTV)과 두 알고리즘에 의한 CVF 비율의 상관관계에 있어서 통계학적으로 유의미한 상관관계를 보였다(p<0.01). 또한, 종양의 크기에 대한 두 알고리즘의 CVF 비율에 있어서 통계학적으로 의미가 있는 상관관계를 보였다(SRS환자 p=0.017, 3DCRT환자 p=0.023). 본 연구에서는 15MV x-ray beam으로 선량을 계산할 때 PBC와 AAA간의 선량계산 차이를 분석하여 선택한 선량변화 예측인자 중 간원개에 위치한 종양의 크기와 계획용 표적체적에 대한 관계성을 알아내었다. 일반적으로 15MV x-ray beam에 의한 선량분포를 정확하게 알아내는 것은 AAA으로도 불충분하다는 것이 일반적인 사실로 받아들여지고 있어 이를 AAA와 PBC간의 차이로 그 정확성을 간접적으로 유추하여 실질적인 선량분포에 대한 치료계획단계에서의 선량분포의 차이의 경향성을 보고자 하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제33권3호
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• pp.242-249
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• 2015

Purpose: The purpose of this study is to compare the dosimetry of electron beam (EB) plans and three-dimensional helical tomotherapy (3DHT) plans for the patients with left-sided breast cancer, who underwent breast conserving surgery. Materials and Methods: We selected total of 15 patients based on the location of tumor, as following subsite: subareolar, upper outer, upper inner, lower lateral, and lower medial quadrants. The clinical target volume (CTV) was defined as the area of architectural distortion surrounded by surgical clip plus 1 cm margin. The conformity index (CI), homogeneity index (HI), quality of coverage (QC) and dose-volume parameters for the CTV, and organ at risk (OAR) were calculated. The following treatment techniques were assessed: single conformal EB plans; 3DHT plans with directional block of left anterior descending artery (LAD); and 3DHT plans with complete block of LAD. Results: 3DHT plans, regardless of type of LAD block, showed significantly better CI, HI, and QC for the CTVs, compared with the EB plans. However, 3DHT plans showed increase in the $V_{1Gy}$ at skin, left lung, and left breast. In terms of LAD, 3DHT plans with complete block of LAD showed extremely low dose, while dose increase in other OARs were observed, when compared with other plans. EB plans showed the worst conformity at upper outer quadrants of tumor bed site. Conclusion: 3DHT plans offer more favorable dose distributions to LAD, as well as improved target coverage in comparison with EB plans.

• 한국해양공학회지
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• 제20권1호
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• pp.37-42
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• 2006

In the ocean engineering field, information about the ocean environment is important for planning, design, and operation, especially the wave information. High precision wave data is also important for considering environmental problems, like efficient operation of ships. For this purpose, many methods were considered in the past. However, an on-board directing wave measurement system has not been incorporated. The use of conventional marine radar Plane Position Indicator (PPI) images allows the estimation of wave information on a real-time basis, using both space and time information, regarding the evolution of ocean surface waves. In order to achieve data acquisition, the Radar Scan Converter (RSC) has been developed. Three-dimensional analysis was performed. The comparison of wave information derived from this system, and that of wave buoy, shows that this wave field detecting system can be a useful tool.