• 제목/요약/키워드: phantom study

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근골격계 수술전 VRT Rendering시 적절한 increment에 대한 연구 (Study of Appropriate Increment during VRT Rendering before Musculoskeletal Surgery)

  • 강헌효;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.675-681
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    • 2019
  • 근골격계 수술 전 CT 촬영 후 3차원 체적영상을 Increment별로 구현하는 과정에서 시간이 많이 소요되지 않고 데이터의 양도 많지 않은 적절한 Increment를 찾아 제안하고자 한다. 이에 본 연구에서는 손, 무릎, 발인체팬텀을 CT로 검사후, MMWP 프로그램을 사용하여 3차원 체적영상을 구현하여 재현성 평가를 하였다. 첫 실험으로는 각 Increment에 따른 세 가지 인체팬텀 별 데이터양을 분석하였다. 두번째 실험으로는 재현성평가와 실측 길이를 비교하였다. Increment에 따라 각 팬텀별로 이미지 데이터양을 분석한 결과 Increment를 0.1mm 로 설정했을 때보다 1.0mm 로 설정하였을 때 1/10 정도로 데이터양이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 구현성 평가를 하였을 때 손 팬텀은 0.7mm, 무릎 팬텀과 발 팬텀은 0.6mm 부터 gap이 생성되었고 실제 팬텀과 실측 길이를 비교하였을 때 길이가 많이 차이나서 구현성이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. Increment가 1.0mm 에 가까울수록 이미지 수가 적고, 3D 구현 시간이 적게 소요되지만 gap이 생성되면 구현성이 급격이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 영상의 gap이 생성되기 전 Increment를 알아내어 적용하는 것이 수술 전 진단을 내리기에 가장 적합하다. 본 연구를 통해 CT 촬영후 VRT Rendering을 통한 3D 영상 구현시 정확한 Increment 설정을 증명할 수 있는 지표가 되기를 기대한다.

초음파를 이용한 온열료법시 온도분포에 관한 연구 (Thermometry in Hyperthermia induced by Ultrasound A Phantom study)

  • 박찬일;고경환;하성환
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제2권1호
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    • pp.21-23
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    • 1984
  • Temperature homogeniety and stationary temperature is the most important thermometric considerations for the clinical use of hyperthermia. A thermal mapping was done in a phantom with thermocouple during hyperthermia which was induced by 1.0MHz,$0.7\~0.8watts/cm^2$ ultrasound and unfocused 2.5cm-diameter transducer. The results were as follows 1. Effective heating range$(42.5^{|circ}C\pm0.5^{\circ}C)$ were obtained 3cm in width and 4cm in depth from surface of phantom and temperature distribution was relatively uniform. 2. There was little heating effect more than 2cm away from transducer axis and more than 5cm in depth. 3. There was hot spots(more than $43^{\circ}C$) in $2.0\pm0.5cm$ depth from transducer along tranducer axis.

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유방촬영(乳房撮影)의 방사선량(放射線量)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on Radiation Dose in Mammography)

  • 최종학;전만진;김영일;최종운
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제4권1호
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    • pp.31-36
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    • 1981
  • We studied radiation dose in mammography through 34-46 kv range using acryl phantom. The obtained results were as follows: 1. Incident radiation was maximum with high kvp and thin added filtration. 2. Transmitted radiation by acryl phantom and its thickness were in reciprocal relationship. 3. The acryl thickness to produce comparable film density with soft tissue of breast was 6 cm. 4. The X-ray exposure for comparable density radiographs increased mammographic film more than medical x-ray film and the amount of x-ray exposure was directly proportional to the added filtration of x-ray beam. 5. The surface dose of x-ray exposure needed to produce film density of 1.0 for 6cm acryl phantom was 1,084-1,575mR in mammographic film and 476-625 mR in medical x-ray film.

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Simulation and Measurement of Thermal Ablation in a Tissue-Mimicking Phantom and Ex-Vivo Porcine Liver by Using High Intensity Focused Ultrasound

  • Lee, Kang Il
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권9호
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    • pp.1289-1294
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    • 2018
  • The present study aims to investigate experimentally and theoretically thermal ablation in soft tissues by using high intensity focused ultrasound (HIFU) to assess tissue damage during HIFU thermotherapy. The HIFU field was calculated by solving the axisymmetric Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov equation from the frequency-domain perspective. The temperature field was calculated by solving Pennes' bioheat transfer equation, and the thermal dose required to create a thermal lesion was calculated by using the thermal dose formula based on the thermal dose of a 240-min exposure at $43^{\circ}C$. In order to validate the simulation results, we performed thermal ablation experiments in a tissue-mimicking phantom and ex-vivo porcine liver for two different HIFU source conditions by using a 1.1-MHz, single-element, spherically focused HIFU transducer. The small difference between the measured and the predicted lesion sizes suggests that the implementation of the numerical model used here should be modified to iteratively allow for temperature-dependent changes in the physical properties of tissues.

보형물 삽입 유방의 압박 두께에 따른 유방 선량 평가 (Evaluation of Breast Dose by Breast Pressure Thickness of Breast Prosthesis Insertion)

  • 이현용;김지수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제43권6호
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    • pp.469-473
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    • 2020
  • Breast cancer is growing rapidly year by year and has the highest incidence since 2001. As a result, the interest in mammography for early detection of breast cancer is increasing. However, mammography is accompanied by radiation exposure and therefore it is necessary to reduce exposure dose through appropriate test conditions. The significance of this study is that breast dose studies, which were limited to ordinary women, were applied to breast implant patient. Using MCNP simulation, the phantom with prosthesis inserted was developed to compare dose by tube voltage by pressure thickness. In addition phantom without prostheses has higher dose than phantom with prostheses. If these results were used as basic data, it would be possible to recommend test condition guideline only for breast implant patients.

PET/CT 저선량 적용 시 CT 감쇠보정법에 따른 피폭선량 저감효과 (Effect of the Dose Reduction Applied Low Dose for PET/CT According to CT Attenuation Correction Method)

  • 정승우;김홍균;권재범;박성욱;김명준;신영만;김영헌
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.127-133
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    • 2014
  • PET/CT에서 환자피폭 문제로 인해 저 선량의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되던 CT 데이터를 이용한 감쇠보정법인 CTAC와 새롭게 적용된 Q.AC를 환자실험과 팬텀 실험을 통해 저 선량으로 촬영 시 PET 영상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 실험장비는 GE사의 PET/CT Discovery 710 (GE Healthcare, USA)를 사용하였으며 팬텀실험으로 감쇠보정의 정량적 평가를 위한 NEMA IEC body phantom과 균일성 평가를 위한 Uniform NU2-94 phantom을 사용하였다. 각각의 팬텀 내부에 동위원소 18-F FDG를 70.78 MBq, 22.2 MBq 주입하고 CT조건은 저 선량조건으로 80 kVp, 10 mA로부터 일반선량 조건으로 140 kVp, 120 mA 조건까지 스캔 후 CTAC와 Q.AC 두 감쇠보정법을 적용하여 재구성하였다. PET 영상에서 일반선량 조건을 기준값으로 정하고 horizomtal profile과 vertical profile을 통해 정량평가를 시행하고 기준값과의 상대적 오차를 평가하였다. 또한 환자실험으로 정상체중 환자와 과체중 환자를 구분하여 저 선량과 일반선량으로 비교 촬영한 뒤 CTAC와 Q.AC로 재구성된 PET영상에서 주요장기별 SUV에 대한 상대적 오차와 신호 대 잡음비를 비교분석하였다. 팬텀실험 결과 저선량 조건에서 CTAC와 Q.AC로 각각 재구성한 PET 영상의 profile과 상대적 오차에서 CTAC보다 Q.AC가 기준값과의 오차가 적은 그래프를 얻었다. 환자실험의 경우 일반선량 조건에서는 정상체중 환자와 과체중 환자 모두 감쇠보정법에 따른 상대적 오차값의 변화가 적었으나 저 선량 조건에서는 정상체중 환자보다 과체중 환자에서 감쇠보정법의 변경에 의한 상대적 오차의 감소폭이 커짐으로 기준값과 차이가 감소하였다. 기존의 감쇠보정법인 CTAC는 80 kVp, 10 mA의 저선량 CT를 사용하는데 있어 PET 영상의 선속경화현상이 발생한다. 이로 인해 CTAC를 이용하여 재구성된 PET 데이터는 정량화하는데 문제가 될 수 있음을 확인했다. 반면에 새로운 알고리즘이 적용된 Q.AC는 과체중 환자의 경우 80 kVp, 10 mA 정도까지는 140 kVp, 120 mA 조건으로 촬영하여 재구성한 PET 데이터 결과와 차이가 적음을 확인할 수 있었다. Q.AC를 이용한 경우 기존보다 저 선량의 CT를 이용해 PET의 재구성에 이용할 수 있으므로 환자의 피폭을 줄이는 데 큰 역할을 할 것으로 기대한다.

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Exit Beam Dose Profile을 이용한 3차원 보상체의 성능확인 (The Verification of Dosimetric Characteristics of the 3-D Compensator with the Exit Beam Dose Profile)

  • 이상훈;이병용;권수일;김종훈;장혜숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제7권2호
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    • pp.3-17
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    • 1996
  • 방사선 치료분야에서 선량 보상체가 널리 이용되고 있으나, 그 보상효과에 대한 확실한 검증 방법은 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서는 Missing Tissue 뿐 아니라, Internal Tissue Inhomogeneity 까지 고려한 3차원 보상체를 제작하고, Exit Beam Dose Profile의 측정값과 본 연구에서 고안한 방법으로 기대값을 구해 비교함으로써 보상체의 성능을 평가하고자 하였다. 환자정보는 CT Simulator를 사용하여 얻었고, 보상체 정보는 Render Plan 3-D Planning System을 통해 얻었다. Computer Controlled Milling Machine으로 알루미늄 보상체를 제작해서 보상체가 있는 경우와 없는 경우의 선량 프로파일을 측정하여 비교하였다. 측정은 폴리스티렌 팬톰 사이에 필름을 삽입하여 팬톰 내에서의 실제 선량 분포를 구하고, 필름 카셋트를 이용해서 Exit Beam Dose Profile 을 동시에 얻었다. Oblique Beam, Parallel Opposing Beam, Inhomogeneus Human Phantom에 대해 제작된 보상체가 각각 선량보상 효과가 잘 나타남을 볼 수 있었고, 이 연구에서의 성능확인 방법을 통해 보상체의 성능을 확인할 수 있었다.

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Computed Radiography에서 고정형 그리드와 이동형 그리드 영상의 인식률 비교 (Stationary and Moving Computed Radiography Grids : Comparative Observer's Perception)

  • 이기호;이창훈;진계환
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.515-521
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    • 2015
  • 고정형 그리드(stationary grid)에서 그리드 아티팩트(grid artifacts)와 모아레 아티팩트($moir{\acute{e}}$ pattern artifacts)로 인한 영상의 질의 저하와 이동형 그리드(moving grid)에서의 컷 오프 아티팩트(cut off artifacts)로 인한 영상의 질의 저하를 정량적으로 비교 평가하였다. CDRAD 팬텀(Phantom)과 두께 24 cm의 acryl Phantom을 촬영조건(X-ray exposure conditions)을 100 cm, 80 kVp, 30 mA로 하여 고정형 그리드와 이동형그리드에서 영상(X-ray imaging)을 획득하였다. CDRAD Analyser을 이용한 영상(X-ray imaging) 인식률(observer's perception)은 고정그리드에서 평균(mean) 49.36, 표준편차(standard deviation) 3.76, 최대값(max) 55.56, 최소값 38.67이었고 이동형그리드에서 평균 47.04, 편차 12.69, 최대값 55.56, 최소값 20.89이었다. 이동형 그리드보다 고정형 그리드가 인식률의 평균과 표준편차에서 더 우수하게 나타났다.

ACR 팬텀을 이용한 치아 임플란트 자기공명영상 인공물 분석 (Analysis of the Dental Implants MRI Artifacts by Using the ACR Phantom)

  • 신운재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.629-635
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    • 2016
  • 자기공명영상 장치의 정도관리를 위한 ACR 팬텀은 팬텀내의 여러 구조물을 통하여 자기공명영상 화질을 평가할 수 있다. 본 연구는 3.0T 장비에서 Head coil에서 ACR 팬텀을 이용하여 임플란트와 치아 교정용 철사를 부착하여 영상의 고스트 신호 백분율과 절편 두께 정확도를 분석할 수 있었다. T1강조영상 첫 번째 절편과 열한 번째 절편의 임플란트 보철에서 절편위치 정확도는 수신대역폭이 230에서 좋게 나타났으며, 교정용 철사가 부착했을 때는 수신대역폭이 130일 때가 좋았다. 고스트 신호 백분율은 SE T1강조영상 일곱번째 절편에서 임플란트 보철에 추가된 교정용 철사의 경우에는 수신대역폭 230이 좋게 나타났다. 자기공명영상 검사에서 임플란트 보철 환자의 경우에 적절한 수신대역폭을 선택하여 영상의 왜곡과 신소 소실이 감소된 영상을 획득할 수 있을 것으로 사료된다.

Investigation of the suitability of new developed epoxy based-phantom for child's tissue equivalency in paediatric radiology

  • Yucel, Haluk;Safi, Aziz
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권12호
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    • pp.4158-4165
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    • 2021
  • In this study, tissue equivalency (TE) of a newly developed epoxy-based phantom to 3-5 years child's tissue was investigated in paediatric energy range. Epoxy-based TE-phantoms were produced at different glandular/adipose (G/A) ratios of 17/83%, 31/69%, 36/64% and 10/90%. A procedure was developed in which specific amounts of boron, calcium, magnesium, sulphur compounds are mixed with epoxy resin, together with other minor substitutes. In paediatric energy range of 40-60 kVp half-value layer (HVL) values were measured and then Hounsfield Units (HU) were determined from Computed Tomography(CT) scans taken in the X-ray energy range of 80-120kVp. It is found that radiation absorption properties of these phantoms in terms of the measured HVL values related to linear attenuation coefficients (µ) are very well mimicking a 3 years child's soft tissue in case a ratio of 10/90%G/A. Additionally, the HU values of phantoms were determined from the CT scans. The HU = 47.8 ± 4.8 value was found for the epoxy-based phantom produced at a ratio of 10/90%G/A. The obtained HVL and HU values also support the suitability of the new epoxy based-phantom produced at a ratio of 10/90%G/A for a satisfactory mimicking a 3 years child's soft tissue by 5%. Thus they can have a potential use to perform the quality controls of medical X-ray systems and dose optimization studies.