• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.75-81
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• 2019

목 적: 두피 악성종양의 치료에 광자선을 사용할 때 필요한 Bolus 재질들의 단점으로 인하여 3D Printer용 헬멧형 bolus가 제작되고 있다. 하지만 사용되는 재질인 PLA은 조직등가물질에 비해 높은 밀도를 가지고 있으며 환자가 착용할 경우 불편한 점들이 발생한다. 이에 본 연구에서는 3D Printer를 이용한 M3 wax 헬멧을 제작하여 악성 두피종양을 치료하는 방법을 시도해 보고자 한다. 대상 및 방법: 헬멧형 M3 wax의 모델링을 위해 두부인체모형팬텀을 CT로 촬영해 DICOM file로 획득하고, 두피 위에 헬멧이 위치할 부위를 Helmet contour로 제작하였다. M3 Wax 헬멧의 제작은 paraffin wax를 녹이고, 산화마그네슘, 탄산칼슘을 섞어 용해시킨 후 PLA 3D 헬멧의 내부에 넣고 표면의 PLA 3D 헬멧을 제거하였다. 치료계획은 총 10 Portal의 Intensity-Modulated Radiation Therapy(IMRT)로 세웠으며, 치료선량은 200 cGy로 eclipse의 Analytical Anisotropic Algorithm(AAA)를 사용하였다. 그 후 EBT3 film과 Mosfet(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: USA)를 이용해 선량검증을 실시하였으며, CT 모의치료실과 동일한 조건으로 두부인체모형팬텀을 재현해 IMRT Plan을 측정하였다. 결 과: CT상에서 측정된 Bolus의 Hounsfield unit(HU)는 $52{\pm}37.1$으로 나타났다. M3 wax bolus 측정점 A, B, C에서 TPS의 선량은 186.6 cGy, 193.2 cGy, 190.6 cGy으로 확인되었고, Mostet으로 3회 측정한 선량은 $179.66{\pm}2.62cGy$, $184.33{\pm}1.24cGy$, $195.33{\pm}1.69cGy$, 오차율은 -3.71 %, -4.59 %, +2.48 %였다. EBT3 Film으로 측정된 선량은 $182.00{\pm}1.63cGy$, $193.66{\pm}2.05cGy$, $196{\pm}2.16cGy$이었으며, 오차율은 -2.46%, +0.23 %, +2.83 %로 확인되었다. 결 론: M3 wax bolus는 2 cm의 두께로 제작되어 뇌 부분의 선량을 보다 쉽게 낮추어 치료계획을 수립할 수 있었다. 치료선량 검증에서의 EBT3 Film과 Mosfet의 선량계의 A, B, C 측정값에서도 두피의 표면선량 최대 오차율은 5 % 이내로 측정되었으며, 일반적으로 3 % 이내로 정확하게 측정되었다. M3 wax bolus는 제작과정 기간이 3D Printer보다 빠르고 비용이 저렴하며, 재사용 가능하고, 인체조직 등가물질로서 두피 악성종양 치료에 매우 유용한 Bolus이다. 따라서 3D Printer의 대용량 Bolus, Compensator의 제작시간 및 비용이 비싼 단점을 극복하는 주조형 M3 wax bolus의 사용이 추후 확대될 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권1호
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• pp.1-6
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• 2015

Whole spine scanography(WSS)는 전신에 X선을 조사하는 검사로 치료기간 동안 빈번한 X선 조사가 이루어지는 검사이다. 일반촬영 분야에서는 많은 X선이 전신에 조사되는 검사이다. 따라서 논문에서는 Auto image pasta기법의 디지털 WSS 검사에서 환자의 검사방향에 따른 유효선량과 장기선량을 전산모사를 통하여 평가하였고, 영상에서 척추의 확대도와 각도의 변화를 평가하였다. 전후면 자세에서의 평균 유효선량은 0.069 mSv였고, 후전면 자세에서 평균 유효선량은 0.0361 mSv로 약 2배의 차이를 보였다. 전후면 자세에서 남성의 평균 유효선량은 0.089 mSv, 여성에 대한 평균 유효선량은 0.431 mSv로 나타났고, 후전면 자세에서 남성의 평균 유효선량은 0.050 mSv, 여성에서는 0.026 mSv로 나타났다. 확대율에서는 후전면 자세에서 전후면 자세에 비해 5%정도 확대 되었으나 각도에는 큰 변화를 보이지 않았다. 따라서 임상 환경에서 동일한 검사조건에서 환자의 자세를 변화시키는 것만으로도 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 특히 WSS와 같이 치료기간 동안 반복되는 검사에서 환자의 피폭선량 최적화를 위하여 검사 프로토콜의 재정립이 필요함을 확인하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제2권3호
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• pp.92-96
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• 2010

PURPOSE. The aim of this study was to evaluate the thickness of buccal and palatal alveolar bone and buccal bony curvature below root apex in maxillary anterior teeth of Korean adults using Cone-beam CT images. MATERIALS AND METHODS. The 3D image was reconstructed with dicom file obtained through CBCT from 20 - 39 year old Korean subjects (n = 20). The thickness of buccal and palatal plate, root diameter, the buccal bony curvature angle below root apex and the distance from root apex to the deepest point of buccal bony curvature were measured on maxillary anterior teeth area using OnDemand3D program. RESULTS. Mean thickness of buccal plate 3 mm below CEJ was $0.68{\pm}0.29\;mm$ at central incisor, $0.76{\pm}0.59\;mm$ at lateral incisor, and $1.07{\pm}0.80\;mm$ at canine. Mean thickness of palatal plate 3 mm below CEJ was $1.53{\pm}0.55\;mm$ of central incisor, $1.18{\pm}0.66\;mm$ of lateral incisor, $1.42{\pm}0.77\;mm$ of canine. Bucco-lingual diameter 3 mm below CEJ was $5.13{\pm}0.37\;mm$ of central incisor, $4.58{\pm}0.46\;mm$ of lateral incisor, and $5.93{\pm}0.47\;mm$ of canine. Buccal bony curvature angle below root apex was $134.7{\pm}17.5^{\circ}$ at central incisor, $151.0{\pm}13.9^{\circ}$ at lateral incisor, $153.0{\pm}9.5^{\circ}$ at canine. Distance between root apex and the deepest point of buccal bony curvature of central incisor was $3.67{\pm}1.28\;mm$ at central incisor, $3.90{\pm}1.51\;mm$ at lateral incisor, and $5.13{\pm}1.70\;mm$ at canine. CONCLUSION. Within the limitation of this study in Korean adults, the thickness of maxillary anterior buccal plate was very thin within 1mm and the thickness of palatal plate was thick, relatively. The buccal bony curvature below root apex of maxillary central incisor was higher than that of lateral incisor and canine and it seems that the buccal bony plate below root apex of central incisor is most curved.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.313-320
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• 2013

류마티스성 관절염 등의 관절 질환이나 내반 변형 등을 동반한 환자에게 정형외과적으로 인공슬관절 치환술을 시행하는데 수술용 금속정을 삽입할 때 대퇴체부의 휨 정도로 인해 대퇴피질부에 손상을 주거나 2차 골절 등의 부작용을 유발하기도 한다. 이때 대퇴체부의 중심 좌표값을 알면 금속정이 해부학적 모양의 중심으로 삽입될 수 있어 이러한 부작용을 예방할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 인공슬관절 치환술이 필요한 10명의 환자와 대퇴골 질환이 없는 정상군 10명의 대퇴부 단층촬영영상을 이용하여 3차원 좌표값을 찾은 후 Matlab을 이용하여 중심좌표값을 찾아 해부학적 모양을 반영한 그래프를 얻었고, 구간별 3차원 곡률반경 값을 구하였다. 그 결과 실험군의 대퇴골 평균 곡률반경과 표준편차는 $758.15{\pm}206.3mm$로 측정되었고, 정상군은 $1672.97{\pm}395.6mm$로 측정되었다. 측정된 결과는 통계적 유의성 확보를 위해 f-검정을 실행하여 두 집단간 평균의 차이를 검증하였다. 이 결과로 미루어 실험군의 대퇴체부 휨 정도가 더 심함을 확일할 수 있었으며 이러한 영상 분석방법을 이용하여 해부학적 중심점을 찾는다면 인공슬관절 치환술 같은 정형외과적 수술에 도움이 될 것이라 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권3호
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• pp.397-409
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• 2007

Owing to needs of biomechanical comprehension and analysis to obtain various medical treatment designs which are related with the spine in order to cure and diagnose LBP patients, the FE modeling and nonlinear analysis of lumbosacrum including a partial ilium and iliolumbar ligaments, were carried out. First, we investigated whether the geometrical configuration of vertebrae displayed by DICOM slice files is regular and normal condition. After constructing spinal vertebrae including a partial ilium, a sacrum and five lumbars (from L1 to L5)with anatomical shape reconstructed using softwares such as image modeler and CAD modeler, we added iliolumbar ligaments, lumbar ligaments, discs and facet joints, etc.. And also, we assigned material property and discretized the model using proper finite element types, thus it was completely modeled through the above procedure. For the verification of each segment, average sagittal ROM, average coronal ROM and average transversal ROM under various loading conditions(${\pm}10Nm$), average vertical displacement under compression(400N), ALL(Anterior Longitudinal Ligament) and PLL(Posterior Longitudinal Ligament) force at L12 level, strains of seven ligaments on sagittal plane at L45 level and maximal strain of disc fibers according to various loading conditions at L45 level, etc., they were compared with experimental results. For the verification of multilevel-lumbosacrum spine including partial ilium and iliolumbar ligaments, the cases with and without iliolumbar ligaments were compared with ROM of experiment. The results were obtained from analysis of the verified FE model as follows: I) Iliolumbar ligaments played a stabilizing role as mainly posterior iliolumbar ligaments under flexion and as both posterior and anterior iliolumbar ligaments of one side under lateral bending. 2) The iliolumbar ligaments decreased total ROM of 1-8% in total model according to various motion conditions, which changed facet contact forces of L5S level by approximately 0.8-1.4 times and disc forces of L5S level by approximately 0.8-1.5 times more than casewithout ilioligaments, under various loading conditions. 3) The force of lower discs such as L45 and L5S was bigger than upper discs under flexion, left and right bending and left and right twisting, except extension. 4) It was predicted that strains of posterior ligaments among iliolumbar ligaments would produce the maximum 16% under flexion and the maximum 10% under twisting. 5) It's expected that this present model applies to the development and design of artificial disc, since it was comparatively in agreement with the experimental datum.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.153-159
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• 2015

본 연구에서는 동적 세기조절방사선치료에서 깊이에 따른 DLG (Dosimetric Leaf Gap)의 변화가 치료계획시스템에서의 선량계산의 정확성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 6 MV와 15 MV광자선에 대하여 동일한 SAD 조건하에 4개의 다른 깊이(2 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm)에서 측정된 다엽콜리메이터의 투과계수와 DLG 값을 치료계획시스템에 적용하여 DLG 측정 과정을 모사하였을 때 계산된 투과계수와 DLG 값들을 각각의 측정값들과 비교하여 분석하였다. 이를 위하여 Millenium 120 MLC시스템이 장착 된 단일 선형가속기가 사용되었다. 각각 다른 깊이에서 측정된 DLG와 투과계수 값을 적용하였을 때 치료계획시스템을 이용한 모사에서는 투과계수의 경우 1% 이내로 계산과 측정이 일치함을 보이는 반면에 DLG 값은 15 MV 경우 5% 이내의 차이를 보이고 6 MV에서는 최대 깊이인 15 cm에서 15% 이상 차이가 보였다. 실제의 경우 15 MV 경우 15 cm 깊이까지 DLG의 변화에 의한 실험과 계산의 차이가 작은 반면 6 MV 경우, 10 cm 이상의 깊이에서는 치료계획 시스템에서 계산된 값이 측정과 크게 차이를 나타냈다. 다엽콜리메이터 투과계수를 기준 조건하에서 측정한 고정된 값을 치료계획시스템에 적용하였을 때 측정 깊이에 따른 고정된 투과계수 값과 변화된 투과계수 값의 차이는 크지는 않지만 종양이 위치하는 깊이에 따라서 선량학적 영향이 나타날 수 있으므로 깊이에 따른 다엽콜리메이터 투과계수 및 DLG 값을 각각의 치료계획에 반영하여 환자 맞춤형 치료계획이 될 수 있도록 해야 할 것이다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.17-21
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• 2007

The purpose to recognize change of average pixel value of acquisition image by control panel's density and right set up method of speed (sensitivity) and exposure dose(mAs) change that dose in purpose digital flatpanel-detector. X -ray generator DHF-158H2(Hitachi, Japan). Detector CXDI 4OG(Canon, Japan), 12 : 1 grid and exposure ray 135 kVp, 250 mA, 10 ms. focus-detector distance 180 cm and used AEC mode. DICOM reflex analysis program used image J that is digital reflex analysis program that offer in United States America National Health Center(National Institutes of Health : NlH) phantom used chest phantom(Anthromorphic : Flukebrome.medicaI USA). An experiment chest phantom that consist by formation equivalence material use because density value( -3${\sim}$+3) in X-ray control panel and seep that is speed step(slow, medium, fast) each control experimentalize. image analysis reflex neted through an experiment using image j each image compare. These was change in dose according to slow, medium, fast and density's change in an experiment result. According to detector sensitivity and density condition set, dose was relationship dissimilarity 500% from 200%. The dose came highest when is density +3 to slow. and dose more increases gray scale's extent could know that rise. Could know whether how equipment set is important through this experiment. cause of disease which change by digital radiography system forward is thought to increase more, it is considered that suitable education by this and continuous interest about equipment need absolutely.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제21권1호
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• pp.40-50
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• 2004

특발성 척추측만증 환자에서 3차원적인 재구성을 이용한 관상면에서 척추경의 폭을 측정하는 것이 오차를 줄일 수 있는 방법이고 척추경 나사못의 삽입 시 척추경의 크기를 술 전에 측정한 후 그 값의 최대치보다 작은 최대 크기의 원추형 나사못을 삽입하는 것이 안전한 방법이라 사료된다. 척추경 나사못을 삽입할 시에는 척추경의 모양이 원주 형태가 아닌 낙루 형태나 신장 형태 등 추체마다의 다양한 모양을 고려하여 나사못 크기와 삽입 방법에 세심한 주의가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권6호
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• pp.447-454
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• 2019

In order to improve and supplement the shielding method for electron beam treatment, we designed a patient-specific shielding method using a 3D printer, and evaluated the usefulness by comparing and analyzing the distribution of electron beam doses to adjacent organs. In order to treat 5 cm sized superficial tumors around the lens, a CT Simulator was used to scan the Alderson Rando phantom and the DICOM file was converted into an STL file. The converted STL file was used to design a patient-specific shield and mold that matched the body surface contour of the treatment site. The thickness of the shield was 1 cm and 1.5 cm, and the mold was printed using a 3D printer, and the patient customized shielding block (PCSB) was fabricated with a cerrobend alloy with a thickness of 1 cm and 1.5 cm. The dosimetry was performed by attaching an EBT3 film on the surface of the Alderson Rando phantom eyelid and measuring the dose of 6, 9, and 12 MeV electron beams on the film using four shielding methods. Shielding rates were 83.89%, 87.14%, 87.39% at 6, 9, and 12 MeV without shielding, 1 cm (92.04%, 87.48%, 86.49%), 1.5 cm (91.13%, 91.88% with PSCB), 92.66%) The shielding rate was measured as 1 cm (90.7%, 92.23%, 88.08%) and 1.5 cm (88.31%, 90.66%, 91.81%) when the shielding block and the patient-specific shield were used together. PCSB fabrication improves shielding efficiency over conventional shielding methods. Therefore, PSCB may be useful for clinical application.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권1호
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• pp.43-50
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• 2011

본 연구에서는 Geant4 시뮬레이터를 이용하여 Varian 2100C/D 선형가속기의 헤드 부분과 다엽콜리메이터를 모델링한 후 6 MV 광자 선속에 대해 선량분포 평가의 기본이 되는 물팬텀($50{\times}50{\times}50\;cm^3$) 내에서의 심부선량백분율(Percentage depth dose)과 측면선량(lateral dose)에 대해 검출기를 이용한 측정 결과와 시뮬레이션 결과를 비교 평가하였다. 시뮬레이션은 두 단계로 나누어 진행하였다. 첫 번째 단계에서 타겟을 통해 나오는 광자의 에너지 스펙트럼을 측정하였다. 다음 단계에서 셈플링한 에너지 스펙트럼에 따라 광자를 직접 팬텀에 조사하는 방식으로 수행하였다. 실험 결과 $5{\times}5 \;cm^2$와 $10{\times}10\;cm^2$ 조사야에서의 심부선량백분율과 16 mm, 50 mm, 100 mm에서 측정한 측면 선량 모두 측정값과 비교하여 2% 이내의 오차를 보여 임상적으로 허용범위 안의 오차를 확인하였고 다엽콜리메이터의 정확도는 1 mm 이내의 오차를 확인 할 수 있었다. 본 연구의 연구 결과를 기초로 한 계산적 방법은 오차가 많이 발생하는 비균질성 조직 내에서의 선량분포 연구와 DICOM 데이터를 적용한 선량 계산 시뮬레이션 응용에서 활용하기 위해 선행되어야 하는 기초 자료로서 활용가치가 있다고 판단된다.