학회는 학술지식정보자원의 최신정보에 대한 중요한 접근통로라 할 수 있다. 하지만, 대규모 학회를 제외하고는 정보 수집과 서비스 면에서 재래식 방법을 벗어나지 못하고 있다. 더구나 최근에는 각 학회 자체 업무중 발생하는 회원관리 논문투고 심사와 같은 제반업무와 발간되는 학술정보에 대한 정보화를 수행하고자 하는 학회의 열의가 급격히 증가하고 있는 추세이나 학회의 재정상 적극적으로 이행하지 못하고 있는 실정이다. 이에 KISTI(한국과학기술정보연구원)는 국가차원의 학회 정보화 사업의 일환으로 학회정보 유통 체제 전 과정을 온라인화하고 쉽게 관리할 수 있도록 한 $\boxDr$KISTI-ACOMS(KISTI -Article COntribution Management System: KISTI- 학회논문투고관리시스템)$\boxUl$을 개발하여 2001 년부터 학회에 무상으로 보급하여 왔다. 최근 KISTI-ACOMS를 이용하고자 하는 학회의 요청이 더욱 확대되고 있어, KISTI는 많은 학회의 특성들을 의견수렴 하여 KISTI-ACOMS의 표준화를 목표로 보완해 나가고 있다.

목적 : 현재 국내에서 사용되고 있는 방사선치료계획 장비는 거의 모든 방사선종양학과에서 외국 회사의 제품을 사용하고 있는 실정이다. 본 연구는 국내 기술로 개발된 3 차원 조형 방사선치료계획 장비인 Core Plan의 선량계산 알고리즘의 정확성 및 방사선 치료계획 장비로서의 유용성에 관해 평가하고 본 장비의 특징에 대해 간략히 소개하고자 한다. 재료 및 방법 : 본 연구는 2002 년 11 월에 가톨릭대학교 성모병원 방사선종양학과와 서울씨앤제이의 연구계약에 의해 시행되었다. 본 장비에 대한 평가는 방사선분포 및 계산상의 정확성과 임상적용시의 유용성의 관점에서 시행되었다. 본 장비에서 이용된 광자선 선량계산은 Clarkson-Cunningham 모델이며 전자선 선량계산은 2.5D Hogstrom 알고리즘이다. 방사선분포 및 계산상의 정확성 평가를 위하여 방사선치료 장비는 본 병원이 보유한 Clinac 2100CD (Varian, USA)를 이용하였고 폴리스티렌 팬텀과 필름 및 이온 전리함을 이용하여 방사선분포 및 계산상의 정확성을 평가하였다. 방사선분포의 평가 방법은 필름을 이용한 방사선분포의 중심부단면 선량분포와 CorePlan 에서 재현된 방사선분포의 동일면 선량분포를 비교하였다. 임상적용은 2003 년 3 월부터 7 월까지 방사선치료를 받은 50 명의 환자를 대상으로 분석하였다. 본 시험에 적용된 환자는 본 병원이 보유한 3 차원 방사선치료계획 장비인 Prowess 3D (SSGI Inc., USA)를 이용하여 실제 치료된 환자들이며 이 환자를 대상으로 CorePlan에서 동일하게 재현하여 비교하였다. 결과 및 결론 : 방사선분포 및 계산상의 정확성 평가에서는 실제 측정된 결과와 CorePlan에서 재현된 결과가 모두 $\pm$3% 이내로 평가되었다. 50 명의 환자를 대상으로 시행한 임상시험 결과 Prowess 3D에서 나타낸 결과와 비교하여 두경부에서는 1.678%, 흉부 1.578%, 복부 1.271%의 선량값의 오차를 보였다. 본 연구를 진행하는 과정에서 많은 부분의 프로그램 수정이 있었으며 실제임상에 필요한 부분에 대한 추가 및 보완이 이루어졌다. 앞으로 진행될 과정은 실제임상의 사용에 필요한 부분의 계속적인 업그레이드와 전자선에 대한 방사선분포 및 계산정확성 평가, 임상적용에 있어서 Prowess3D 뿐만 아니라 다양한 방사선 치료계획 장비와의 비교를 할 예정이다.

목적 : 폐암 환자 세기변조방사선치료 과정을 소개하고, 방사선치료계획의 최적화를 위한 빔 수와 방향, 가상장기 설정 (virtual organ delineation, VOD) 및 선량 제한 인자들의 이용에 대해 평가함으로써 폐, 심장 등에 조사되는 선량을 최소화하는데 사용하는 세기변조방사선치료 (intensity modulated radiotherapy, IMRT) 기술의 유용성을 평가하고자한다. 대상 및 방법 : 종양이 종격동을 침범하여 상대적으로 장기움직임에 의한 오차가 적은 폐암환자 5 명을 대상으로 하였다. 환자고정장치는 상반신을 편안하게 유지함과 동시에 팔의 위치를 고정시킴으로써 기대할 수 있는 환자고정효과와 벨트를 이용하여 환자 상복부를 압박해줌으로써 호흡운동에 의한 장기 움직임을 감소시킬 수 있는 형태로 고안하였다. 치료계획시 빔 수와 방향은 5,7,9 문 (from 200 to 160, equispaced field, arbitrary field), 4 문 (anterior, posterior, bilateral posterior oblique field) 과 비등방 7, 9 문 (non-equispaced field, arbitrary field) 등을 사용하였다. 선량제한 ($V_{20}V_{25}$)은 문헌에 기초하여 설정하였으며, 가상장기를 적절히 사용하여 최적화된 치료계획 결과를 얻었다. 방사선치료계획 평가는 선량-체적간 히스토그람 (DVH), 등선량곡선 및 선량통계 등을 이용하여 수행하였다. 특히 가상장기 설정 전, 후의 결과 값을 분석함으로써 그 유용성을 확인하였다. 결과 : 9문 등방-IMRT와 7문 비등방-IMRT 방법이 치료계획용적의 선량균질성 (PTV dose homogeneity), 평균 폐선량 (mean lung dose) 및 $V_{20}V_{25}$ 모두에서 20% 이내의 좋은 결과를 얻을 수 있었고, 가상 장기를 설정함으로써 같은 결과를 가져옴을 알 수 있었다. 또한 폐암 세기변조방사선치료 프로토콜을 작성하여 임상에 사용함으로써 치료과정 중 발생할 수 있는 오류를 보완할 수 있음을 알 수 있었다. 결론 : 폐암 세기변조방사선치료 시 사용할 수 있는 프로토콜을 작성하였고, 적절한 가상 장기 및 조사계획 설정으로 치료계획의 최적화를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

목적 : 세기변조방사선치료의 정도관리 중 선량 분포의 비교에 관한 새로운 정량적인 방법을 제시하였다. 이 과정 중에서 선량의 기울기가 큰 영역에서의 문제점을 해결하기 위하여 최적화 알고리듬을 사용하였다. 대상 및 방법 : 필름을 통해 측정된 선량분포와 컴퓨터를 통해 구해진 선량분포를 각각 5mm 간격과 lmm 간격의 해상도로 컴퓨터를 이용해 2 차원 선량분포로 구현한다. 그 후 두 선량분포사이의 차이를 각 선량분 포의 원점을 일치시킨 후 구해낸다. 이때 일반적으로 두 선량분포 사이의 차이는 선량의 기울기가 큰 영역에서 상당히 크게 나타나게 되는데 이것은 측정 장비의 원점을 구하는 과정에서 발생되는 이차원 상의 미세한 원점의 불일치 효과로 선량의 차이가 선량의 기울기가 큰 영역에서 더욱 커지기 때문이다. 이 불일치를 보정하기 위해서, 측정된 선량분포를 계산된 선량분포 위에서 lmm 간격으로 이동시켜가면서 선량의 차이를 계산하여 이 값이 최소가 되는 위치를 확인한다. 이때의 이동치는 가속기가 갖는 허용오차 이내에 있어야 하며 이 값은 2mm로 알려져 있다. 이 과정과는 독립적으로 이온 챔버를 통해 측정된 절대선량 값을 이용하여 두 선량분포 사이를 재 규격화한 뒤 차이를 구하게 되면 우리는 5mm 간격의 2 차원 절대선량 분포 비교를 실험상의 오차들 중 가장 크게 작용하는 원점 오차로 인한 오차를 제거한 뒤 수행한 것과 같은 결과를 얻게 된다. 여기서 계산된 선량분포의 해상도는 장비의 허용오차 보다 항상 작아야 한다. 결과 : 머리와 목에 환부를 갖는 여러 환자들에 대한 선량분포 비교 결과를 통해서, 측정된 선량분포와 계산된 선량분포사이의 허용오차 범위에 대한 일시적 기준을 마련하였다. 이 기준은 물론 더 많은 환자들에 대한 선량분포 비교를 통해 개선되어질 수 있다. 결론 : 측정 장비의 원점 불일치의 보정뿐만 아니라 측정 장비의 회전에 의한 오차 보정, 필름의 광학적 밀도에 관한 보정 등 여러 가지 계통적 오차들에 대한 보정들이 선량분포 확인과정의 이해와 그 기준마련에 도움이 되겠지만 우리가 다룬 원점 불일치에 비해서 상대적으로 무시할 수 있었다. 마지막으로 선량분포 확인의 최종목표인 3 차원 선량분포 확인의 실제 적용을 위한 연구가 최적화 알고리듬을 이용하여 실험 중에 있다.

목적 : 고감도 형광판과 필름을 이용하여 실시간으로 선량을 측정하여 IMRT 선량분포를 검증하는데 사용하는 가능성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구에서 개발한 물팬텀은 지름 25cm 아크릴 원통과 원통의 중앙부분에 삽입되는 고감도 형광판으로 구성되어 있다. 이를 사용하여 dose linearity correction factor를 구하기 위해 dmax 지점에서 6MV x-ray를 고감도형광판에 조사하여 blurring correction factor를 구하였다. CCD를 이용하여 고감도 형광판에서 나오는 영상을 수집하였다. 고감도 형광판에서 수집한 영상의 x축 profile은 RTP에서 얻은 profile과 비교하였고, 이온전리함으로 scanning한 데이터를 이용하여 고감도 형광판과 물에서 빛에 의한 산란선 때문에 발생하는 blurring effect를 교정하였다. 여기서 계산된 blurring effect factor를 고감도 형광판에서 수집된 영상에 적용하였다. 결과 : CCD 카메라는 형광판의 전 영역을 감지할 수 있고, 조사시간은 형광판의 중첩된 영상의 선량에 비례하였다. 물팬텀에서 형광판의 blurring effect 는 가우시안 분포로 표현할 수 있었다. 또한 Deconvolution kernel은 원통 팬텀에서 지름 $\pm$5cm 이내의 범위에 위치하였고, 따라서 형광판 영상으로부터의 실제 선량분 포를 뽑아낼 수 있었다. RTP 에서 계산된 선량분포와 blurring correction factor로 교정한 후 중첩시켜 얻은 고감도 형광판 영상의 선량분포는 일치하였다. 결론 : 정기적인 IMRT 선량 검증에 대한 실시간 선량측정 방법이 개발되었다. 고감도 형광판 영상과 CCD 카메라를 사용한 물팬텀으로, IMRT 치료계획에 대한 선량분포를 검증할 수 있는 가능성을 보였다.비의 회전에 의한 오차 보정, 필름의 광학적 밀도에 관한 보정 등 여러 가지 계통적 오차들에 대한 보정들이 선량분포 확인과정의 이해와 그 기준마련에 도움이 되겠지만 우리가 다룬 원점 불일치에 비해서 상대적으로 무시할 수 있었다. 마지막으로 선량분포 확인의 최종목표인 3 차원 선량분포 확인의 실제 적용을 위한 연구가 최적화 알고리듬을 이용하여 실험 중에 있다.\times$5cm, 10$\times$10cm, 15$\times$l5cm, 20$\times$20cm인 경우, 측정하여 얻은 PSF가 0.8%, 0.2%, 0.4%, 0.2%로 약간 높지만, 두 값은 매우 유사한 것으로 나타났다. 그리고, 기존의 BSF를 이용해 구한 TAR과 BJR 25에서 권고하는 PSF를 이용해 구한 TAR을 비교한 결과 field size 에 따라 약 1%-1.5% 정도로 BSF를 이용하여 구한 TAR보다 PSF를 이용하여 구한 TAR이 1.3% 정도 높게 나타났지만, 이것은 두 값의 절대적인 차이일 뿐, 실제로는 PSF를 이용하여 구한 TAR이 측정해서 구한 TAR과는 매우 유사한 값을 보여주고 있다. 결론 : 기존의 BSF를 이용해 구한 TAR과 PSF를 이용해 구한 TAR을 비교하였을 때, 약 1.3% 정도 높게 내고 있지만, 기존의 TAR보다는 PSF를 이용해 구한 TAR이 BJR 25와 잘 일치하고 있으므로 Co-60 원격치료용 방사선 조사장치를 사용할 경우 BSF보다는 PSF를 사용하는 것이 타당한 것으로 사료된다.tokines의 변화는 비록 통계학적인 차이는 없지만 비타민 C를 사용한 환자의 cytokines이 모두 사용하지 않은 환자에 비해 감소하였음을 보였다. 비타민 C는 부작용이 거의 없는 안전한 약으로서 말기 암 환자에서 비타민 C사용은 임상 증상을 호전시키는 데 도움

목적 : 일반적으로 세기조절방사선치료 조사면의 작은 조각 크기에 대해, 이상적인 플루언스 지도 혹은 치료계획장치로부터의 최적화된 결과에 가까운 선량분포에서 더 좋은 leaf sequence를 얻을 수 있다. 한편, 치료중 장기의 움직임이 가장 작은 조각 크기의 선택을 방해하는 문제는 항상 존재한다. 게다가, 전통적인 정지 조사면과 달리 표적이 움직이는 동안 조사면 자체도 움직이므로 움직이는 표적에 대한 세기조절방사선치료의 경우에서 적절한 표적 마진에 관한 질문이 제기되어왔다. 따라서, 이 연구에서는 조각 크기에 대한 치료중 표적 움직임의 효과를 연구하였다. 대상 및 방법 : 세기조절방사선치료 플루언스 지도에 대해, 다양한 크기 - 0.5$\times$0.5, 1.0$\times$1.0, $1.5\times$1.5, 2.0$\times$2.0, 3.0$\times$3.0, 4.0$\times$4.0, 5.0$\times$5.0 $ extrm{cm}^2$ - 의 정사각형 패턴들을 설계하였고, Leaf sequence 는 step-and-shoot 빔 전달 방법을 이용하였다. 인접 조각들 사이의 세기 비율은 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0로 하였고, 표적 움직임은 범위가 0.5-2.0 cm인 사인곡선 형태로 가정하였다. 움직임 묘사를 위해 동적 leaf 의 움직임이 표적의 움직임 을 반영하도록 계산되었고 움직임의 효과를 분석하기 위해 필름선량측정을 수행하였다. 결과 : 인접 조각의 세기 비율은 모든 경우에서 저하되었고, 호흡 진폭의 반보다 작은 조각 크기에 대한 선량분포는 임상적으로 유의할만큼 저하된 세기 지도를 보였다. 조각에 대해 방사선 조사시간의 두 호흡주기이상에 대해서는, 표적 마진 주위의 선량분포가 통상적인 정지 조사면에서와 같았다. 결론 : 플루언스 지도에서 세기조절방사선치료 조각의 최소 크기는 치료중 장기 움직임을 고려한 후 선택되어야 한다. 조각에 대한 방사선 조사시간의 두 호흡주기이상에 대해서는, 표적 마진을 기존의 정지 조사면과 같게 정의할 수 있었다.

목적 : 방사선 수술의 목적은 병소에 최대한의 방사선을 조사하고, 주위의 정상조직에는 가능한 적은 양의 방사선을 조사하는 것이다. 이러한 목적을 만족시키기 위해 방사선 수술계획자는 계획시 isocenter의 위치와 개수, 콜리메이터 크기를 변화시켜 가며, 주어진 병소에 맞는 선량분포를 획득해 방사선 수술효과를 최대화시키는 수술계획을 수립한다. 본 연구에서는 다양한 모양의 병소에 대해 자동적으로 isocenter를 위치시켜 수술 계획시 도움이 될 수 있도록 임의의 병소 모델들에 대해 위의 변수들을 변화시켜 가며 얻어지는 선량분포를 비교 분석하였다. 방법 : 본 연구에서는 임의로 정의한 계산 영역내에 다면체를 병소로 가정하여 연구를 수행하였다. 방사선 수술시 하나의 isocenter에서 얻어지는 선량분포는 구형으로 근사할 수 있으므로 하나의 isocenter를 구로 근사하여, 각 병소 모델 내에 콜리메이터 크기를 변화해가며 가능한 많은 영역을 포함하도록 isocenter를 배치시켰다. 이후 구형선량모델을 사용해 선량분포를 획득하여 병소와 정상조직간의 DVH(Dose Volume histogram)와 각 병소 모델에 대한 통일 평면상의 선량분포를 비교 분석하였다. 결과 ; 임의의 다양한 종양 모델에 대한 50%의 등선량 곡선내에서 세 가지의 빔관련 변수들을 변화시킨 결과, 종양이 없는 정상 조직에서는 선량분포가 극히 낮았으며, 콜리메이터의 크기에 따른 isocenter 의 개수가 변화하는 것을 확인할 수 있었고, 이 경우 한 종양모델에서의 깊이에 따른 선량 분포는 크게 차이가 나지 않았다. 그리고, isocenter의 개수가 변화함에 따라 선량곡선이 변하는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 빔관련 변수인 콜리메이터 크기, isocenter 개수, 거리등은 어느 일정 정도를 넘기면, 병소내 선량 분포에 크게 기여하지 않는다는 점을 감안하여 빔관련 변수들을 최소로 고려하므로써 계획시 소모되는 시간 과 노력을 많이 줄일 수 있을 것이며, 또한 각 병소 모델에 대한 최적의 구형선량모델에서 공통적인 규칙성을 찾는 것과 실제 병소의 모양을 간단한 모양으로 근사화 시킨다면 자동적 선량모델을 이루는데 많은 도움이 되고, 이로 인해 효율적인 치료계획작업이 이루어질 것이라 사료된다.

목 적 : 병소가 바깥쪽 측면(far-lateral targets)에 위치한 경우 감마나이프 방사선 시술이 어렵다. 저자들은 새로운 식을 도입하여 치료 좌표계를 변환시키고 환자를 측면으로 눕혀 시술이 가능함을 보고하고자 한다. 대상 : 통상적으로 병소 위치가 X축 좌표 51.5mm-148.5mm 범위 내에 있는 경우, 감마나이프는 반듯이 누운 자세에서 시술을 한다. 그러나 병소가 바깥쪽 측면에 위치한 경우(51.5mm-148.5mm 범위를 벗어난 경우) 환자는 측면으로 굽혀진 상태에서만 시술이 가능하며 이때 환자 머리에 고정한 정위기구의 전면부분은 일직선 타입이어야 한다. 환자의 치료 자세가 90도 만큼 회전된 상태이므로 X축과 Y축이 서로 치환된다. 새로운 좌표계는 감마플랜에서 계산된 방사선 조사량의 각각 좌표계들이 새로운 식에 대입하여 얻어진다. 새로운 X축 좌표는 43mm 만큼 증가하였으며 범위는 30mm-170mm 이였다. 결과 : 환자를 측면으로 눕혀서 바깥쪽 측면 병소를 시술하는 방법은 방사선 조사 중심 위치의 정확도에 영향을 미치지 않았다. 새로운 X축과 Y축 좌표계는 새로운 식으로 쉽게 치환 변환된다. 결론 : 측면으로 누워서 시술하는 방법은 X축 좌표 범위를 증가시킬 수 있었으며 감마나이프 장비에서 X축의 이축 편위 (trunnion excursion) 한계 때문에 시술을 할 수 없는 경우의 수를 줄일 수 있었다. 이 방법은 바깥쪽 측면에 위치한 병소 시술에 매우 요긴하게 사용되며 특히 여러 개의 병변을 갖고 있는 전이성 뇌종양 질환에 유용하게 사용될 수 있는 방법으로 기대된다.

목적 : 현재 국내에서 사용중인 Co-60 원격치료용 방사선 조사장치의 경우 tissue air ratio(TAR)는 조사 표면에서 최대 선량을 가지는 back scatter factor(BSF)를 적용하여 구한 값을 사용하고 있는데, 실제로 Co-60 원격치료용 방사선 조사장치의 최대선량 깊이는 조사 표면이 아니라, 조사 표면에서 0.5cm 떨어진 거리에서 최대 선량을 나타내므로, BJR 25 에서 권장하는 값인 peak scatter factor(PSF)를 이용해 구한 값이 더 정확한 값으로 사료되기 때문에 이를 본 실험을 통해 검증하고자 하였다. 대상 및 방법 : 방사선 종양학과에서 치료용으로 사용하고 있는 Co-60 원격치료용 방사선 조사장치를 대상으로 하였다. BSF 는 Khan이 저술한 The Physics of Radiation Therapy의 부록에 제시된 값을 사용하였으며, PSF와 TAR를 구하기 위해 물 팬톰(water phantom), Farmer형 이온 챔버(ion chamber), 전기계(electrometer)를 사용하였다. PSF와 TAR를 구하기 위해서 몇 가지 측정을 하였다. 먼저, 공기 중에서 챔버를 SSD=80.5cm에 고정시킨 후, 방사선을 조사하여 선량을 측정하고, 깊이에 따른 선량을 알아보기 위해, 물 팬톰 내에 챔버를 SSD=80cm 고정시킨 후, 물을 서서히 채워가면서 5$\times$5cm, 10$\times$10cm, 15$\times$15cm, 20$\times$20cm, 30$\times$30cm의 field size에 대해서, 물의 깊이가 0.5cm-2cm 까지는 0.5cm 단위로 선량을 측정하고, 물의 깊이가 2cm-l4cm까지는 1cm단위로 선량을 측정하였다. 측정된 선량을 이용하여 PSF를 구하고 난 후, BJR 25에서 제시한 PSF와 비교를 하였고 TAR은 Khan이 제시한 변환식에 PSF를 대입하여 알아보았다. 기존의 TAR과 PSF를 이용해 구한 TAR을 측정하여 구한 TAR과 비교하였다. 결과 : BJR25에서 제시한 PSF와 본 실험에서 측정하여 얻은 PSF를 비교한 결과, field size가 5$\times$5cm, 10$\times$10cm, 15$\times$l5cm, 20$\times$20cm인 경우, 측정하여 얻은 PSF가 0.8%, 0.2%, 0.4%, 0.2%로 약간 높지만, 두 값은 매우 유사한 것으로 나타났다. 그리고, 기존의 BSF를 이용해 구한 TAR과 BJR 25에서 권고하는 PSF를 이용해 구한 TAR을 비교한 결과 field size 에 따라 약 1%-1.5% 정도로 BSF를 이용하여 구한 TAR보다 PSF를 이용하여 구한 TAR이 1.3% 정도 높게 나타났지만, 이것은 두 값의 절대적인 차이일 뿐, 실제로는 PSF를 이용하여 구한 TAR이 측정해서 구한 TAR과는 매우 유사한 값을 보여주고 있다. 결론 : 기존의 BSF를 이용해 구한 TAR과 PSF를 이용해 구한 TAR을 비교하였을 때, 약 1.3% 정도 높게 내고 있지만, 기존의 TAR보다는 PSF를 이용해 구한 TAR이 BJR 25와 잘 일치하고 있으므로 Co-60 원격치료용 방사선 조사장치를 사용할 경우 BSF보다는 PSF를 사용하는 것이 타당한 것으로 사료된다.

Purpose: Even if the wedge filter is widely used for the radiation therapy to modify the photon beam intensity, the wedged photon beam dose calculation is not so easy. Radiation therapy planning systems (RTPS) have been used the empirical or semi-analytical methods such as attenuation method using wedge filter parameters or wedge filter factor obtained from measurement. However, these methods can cause serious error in penumbra region as well as in edge region. In this study, we propose the dose calculation algorithm for wedged field to minimize the error especially in the outer beam region. Materials and Method: Modified intensity by wedge filter was calculated using tissue-maximum ratio (TMR) and scatter-maximum ratio (SMR) of wedged field. Profiles of wedged and non-wedged direction was also used. The result of new dose calculation was compared with measurement and the result from attenuation method. Results: Proposed algorithm showed the good agreement with measurement in the high dose-gradient region as well as in the inner beam region. The error was decreased comparing to attenuation method. Conclusion: Although necessary beam data for the RTPS commissioning was increased, new algorithm would guarantee the improved dose calculation accuracy for wedged field. In future, this algorithm could be adopted in RTPS.

목적 : 조사면 크기에 따른 금속쐐기와 가상쐐기에 의한 6 MV 와 15 MV 엑스선의 출력 및 상부와 하부 에 설치하는 금속쐐기의 출력을 비교하고자 한다. 대상 및 방법 : Varian Clinac21EX(미국)는 두부의 상부와 하부에 설치하는 각각의 금속쐐기와 제한기에 의한 가상쐐기 기능을 가지고 있다. 금속쐐기의 쐐기각은 네 가지 (15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$)이며 투과력에 무관하게 한 쐐기각에 대한 쐐기는 사하부는 각 1 개이고, 가상쐐기는 일곱 가지 ($10^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 25$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$) 이다. 각 쐐기에 대하여 3$\times$3～20$\times$20 $\textrm{cm}^2$ 의 조사면 크기에서 6 및 15 MV 엑스선의 쐐기출력인수 (wedge field output factor)를 $d_{max}$와 10 $\textrm{cm}^2$ 깊이에서 측정하였다. 조사면크기와 측정깊이에 따른 쐐기출력인수의 변화추이를 관찰하였다. 쐐기출력인수 O $F_{Wdg}$는 다음과 같다. O $F_{Wdg}$(r)= $D_{Wdg}$(r)/ $D_{op}$ ( $r_{0}$) 여기서 $r_{0}$와 r은 각각 민조사면의 기준조사면크기, 쐐기조사면크기이다. 하부쐐기에 대한 상부쐐기의 출력인수의 상대적인 백분율 차이, %ROD=l00$\times$(O $F_{upWdg}$/O $F_{lowWdg}$ lowWdg/ - 1)를 구하였다. 조사면크기와 깊이에 따른 %ROD의 변화추이를 평가하였으며 쐐기 각각에 대하여 출력인수를 측정해야하는지 평가하였다. 결과 : 금속쐐기에 대한 쐐기출력인수는 방사선의 투과력과 깊이에 관계없이 조사면 크기가 커짐에 따라 증가하였으나 가상쐐기의 쐐기출력인수는 쐐기각이 작은 경우에는 조사면크기가 커짐에 따라 증가하다가 감소하였으며 최대값을 보이는 조사면크기는 쐐기각이 커짐에 반하여 감소하였으며 투과력에 관계없이 60。 쐐기에 대해서는 조사면 크기가 4 cm(A/P=1) 이상에서 조사면크기가 커짐에 따라 감소하였다. 6 MV 엑스선 에 대한 10 cm 깊이에서 15。 쐐기와 15 MV 엑스선에 대한 10 cm 깊이에서 45。 쐐기의 A/P 가 1.5보다 작은 조사면을 제외하고는 조사면의 크기가 커짐에 따라 %ROD는 감소하였다. $d_{max}$에서는 15。 쐐기와 30。 쐐기에 대해서는 %ROD가 음수였으며 절대값이 증가하였다. 이는 곧 조사면의 크기가 커짐에 따라 상부쐐기의 쐐기출력계수가 하부쐐기와 접근하고 드디어는 상부쐐기의 출력인수가 하부쐐기의 출력인수보다 작아질 수도 있다는 것을 의미하고 있다. 또한 %ROD 는 쐐기각이 클수록 변화가 컸으며, 조사면 크기가 커짐에 따라 10 cm 깊이에서보다 $d_{max}$에서 더 급하게 감소하였다. %ROD 는 6 MV 엑스선에 대해서는 -0.52～4.18 % 였고, 15 MV 엑스선에 대해서는 -0.44-4.18 % 였다. 결론 : 두 가지 투과력의 엑스선이 방출되는 선형가속기의 상하부 쐐기와 가상쐐기의 출력인수를 측정하여 비교하였다. 결과에서 얻어진 결론은 아래와 같다. 1. 조사면의 크기가 커짐에 따라 금속쐐기의 출력계수 는 증가하였으나 가상쐐기의 경우는 증가하다가 감소하거나 큰 쐐기각에 대해서는 감소만 하였다. 2. 상부쐐 기와 하부쐐기는 쐐기출력인수가 4% 이상 차이가 날 수 있으므로 독립적으로 측정하여 이용하여야 할 것이다.것이다.다.

목적 : 남, 여 ADHD 환자에서 뇌 혈류상태의 차이점을 알아보기 위하여, 다른 정신과적 질환이 없는 ADHD 환자의 SPECT 뇌혈류 영상에 대하여 SPM을 통한 뇌 혈류상태의 차이점을 비교분석하였다. 대상 및 방법 : 남자 ADHD 환자군 51 명 (4-11세, 평균 9.0세)과 정상군 8명(6-17세, 평균, 9.6세) 그리고, 여자 ADHD 환자군 13명(6-12세 평균 9.0세)과 정상군 4 명(6-12세 평균 9.0세)의 SPECT영상을 비교분석하였다. 방사성의약품 $^{99m}$ Tc-ECD 0.33mCi/kg을 환자의 정맥내에 주사하고 30분후 잠을 재운상태에서 Multi SPECT3 camera를 이용하여 영상을 기록하였다. Matlab을 이용한 SPM program에서 남여별 ADHD환자의 뇌혈류지도 영상을 비교하였으며, BOLD(blood oxygenation level dependent effect) data plotting을 이용하여 혈류증가율과 감소율을 분석하였다. 결과 : 1) 남자 ADHD환자군의 혈류증가부위의 경우, P<0.02 에서 대상회전 (cingulate gyrus)이 나타나 P<0.05까지 한 부위에서만 나타났으며, 정상군에 비하여 15.61%의 혈류증가율을 나타내었다. 혈류감소부위로는 P<0.004에서 좌측 대뇌 도이랑 (insula gyrus), P<0.005에서 우측 대뇌 측두엽이랑, P<0.007에서는 우측 대뇌 전두엽아래이랑에서 각각 감소되었으며 P<0.01에서는 좌측 대뇌 전두엽 아래이랑에서도 나타났다. ADHD 환자군은 정상군에 비하여 각각의 클러스터에서 평균 14.97-15.28%의 혈류 감소율을 보였다. 뇌 혈류의 증가율과 감소율은 유의 수준변화에 영향을 받지 않았다. 2) 여자 ADHD환자의 혈류증가의 경우 P<0.003에서 소뇌 후엽 중앙부위, P<0.005에서는 좌측 대뇌 변연엽, P<0.009에서는 좌측 대뇌 측두엽 그리고 P<0.02에서는 소뇌 후엽을 비롯하여 9개부분에서 혈류증가 클러스터가 나타났으며, ADHD환자군은 정상군에 비하여 24.68-31.25%의 혈류증가율을 나타내었다. 혈류감소를 나타낸 부위로는 P<0.001에서 좌측 대뇌의 렌즈핵(lentiform nucleus), P<0.003에서 우측 대뇌의 렌즈핵 그리고 P<0.005에서 P<0.01까지 좌측 대뇌 측두엽중심에서 나타났다. 각각의 클러스터에서 평균 혈류감소율은 30.57-30.84%이었다. 결론 : 남여ADHD 환자의 혈류 증가와 감소부위는 서로 일치하지 않았으며 여자의 경우 혈류 증가와 감소율이 남자보다 더 크게 나타나, ADHD환자의 SPECT를 이용한 분석에서 남여환자를 동시에 분석하는 것 보다는 남여환자를 구분하여 실시하는 것이 더욱 정확한 진단정보를 제공할 수 있다고 판단된다.

As a basic measurement tool in the areas of animal models of human disease, gene expression and therapy, and drug discovery and development, small animal PET imaging is being used increasingly. An ideal small animal PET should have high sensitivity and high and uniform resolution across the field of view to achieve high image quality. However, the combination of long narrow pixellated crystal array and small ring diameter of small animal PET leads to the degradation of spatial resolution for the source located at off center. This degradation of resolution can be improved by determining the depth of interaction (DOI) in the crystal and by taking into account the information in sorting the coincident events. Among a number of 001 identification schemes, dual layer phsowich detector has been widely investigated by many research groups due to its practicability and effectiveness on extracting DOI information. However, the effects of each crystal length composing dual layer phoswich detector on DOI measurements and image qualities were not fully characterized. In order to minimize the DOI effect, the length of each layer of phoswich detector should be optimized. The aim of this study was to perform simulations using a simulation tool, GATE to design the optimum lengths of crystals composing a dual layer phoswich detector. The simulated small PET system employed LSO front layer LuYAP back layer phoswich detector modules and the module consisted of 8${\times}$8 arrays of dual layer crystals with 2 mm ${\times}$ 2 mm sensitive area coupled to a Hamamatsu R7600 00 M64 PSPMT. Sensitivities and variation of radial resolutions were simulated by varying the length of LSO front layer from 0 to 10 mm while the total length (LSO + LuYAP) was fixed to 20 mm for 10 cm diameter ring scanner. The radial resolution uniformity was markedly improved by using DOI information. There existed the optimal lengths of crystal layers to minimize the variation of radial resolutions. In 10 cm ring scanner configuration, the radial resolution was kept below 3.4 mm over 8 cm FOV while the sensitivity was higher than 7.4% for LSO 5 mm : LuYAP 15 mm phoswich detector. In this study, the optimal length of dual layer phoswich detector was derived to achieve high and uniform radial resolution.

The aim of this study was the characterization and performance validation of new prototype avalanche photodiode (APD) arrays for positron emission tomography (PET). Two different APD array prototypes (noted A and B) developed by Radiation Monitoring Device (RMD) have been investigated. Principal characteristics of the two APD array were measured and compared. In order to characterize and evaluate the APD performance, capacitance, doping concentration, quantum efficiency, gain and dark current were measured. The doping concentration that shows the impurity distribution within an APD pixel as a function of depth was derived from the relationship between capacitance and bias voltage. Quantum efficiency was measured using a mercury vapor light source and a monochromator used to select a wavelength within the range of 300 to 700 nm. Quantum efficiency measurements were done at 500 V, for which the APD gain is equal to one. For the gain measurements, a pencil beam with 450 nm in wavelength was illuminating the center of each pixel. The APD dark currents were measured as a function of gain and bias. A linear fitting method was used to determine the value of surface and bulk leakage currents. Mean quantum efficiencies measured at 400 and 450 nm were 0.41 and 0.54, for array A, and 0.50 and 0.65 for array B. Mean gain at a bias voltage of 1700 V, was 617.6 for array A and 515.7 for type B. The values based on linear fitting were 0.08${\pm}$0.02 nA 38.40${\pm}$6.26 nA, 0.08${\pm}$0.0l nA 36.87${\pm}$5.19 nA, and 0.05${\pm}$0.00 nA, 21.80${\pm}$1.30 nA in bulk surface leakage current for array A and B respectively. Results of characterization demonstrate the importance of performance measurement validating the capability of APD array as the detector for PET imaging.

Several MRI studies have reported reductions in temporal lobe volumes in Alzheimer´s disease (AD). Measures have been usually obtained with regions of interest (ROI) drawn manually on selected medial and lateral portions of the temporal lobes, with variable choices of anatomical borders across different studies. We used the automated voxel based morphometry (VBM) approach to investigate gray matter abnormalities over the entire extension of the temporal lobe in 11 AD patients (MMSE 14 - 25) and 11 healthy controls. Foci of significantly reduced gray matter volume in AD patients were detected in both medial and lateral temporal regions, most significantly in the right and left posterior parahippocampal gyri. At a more flexible statistical threshold (P<0.001, uncorrected for multiple comparisons), circumscribed foci of significant gray matter reduction were also detected in the right amygdala/enthorinal cortex, the anterior and posterior borders of the superior temporal gyrus bilaterally, and the anterior portion of the left middle temporal gyrus. These VBM results confirm previous findings of temporal lobe atrophic changes in AD, and suggest that these abnormalities may be confined to specific sites within that lobe, rather than showing a widespread distribution.

Abstract: RF Birdcage Resonator는 높은 자장 균질성과 신호 대 잡음비의 특성이 좋음으로 인해 MRI와 MRS 연구에 보편적으로 사용되고 있다. 본 연구는 인체를 비롯한 동물실험을 위한 다양한 실험대상에 따라 코일의 크기를 예측하여 Birdcage Resonator를 개발하였다. Unloaded와 Loaded 상태에서의 전기적인 성향을 Lumped Element Circuit Theory를 따라 일반적인 분석을 하였을 뿐 아니라 실제적인 실험을 통한 분석도 하였다. Introduction: Birdcage Resonator 는 자장 균일성이 뛰어나고 신호대잡음비가 좋아 Magnetic Resonance Imaging과 Spectroscopy에 유용하게 사용되어지고 있다. 이 연구에서는 실험대상에 따른 여러 가지의 Birdcage Resonator를 개발하기 위해 Lumped Element Circuit Theory를 사용한 일반적인 이론적 방법론을 이용하여 코일을 분석하였을 뿐 아니라 실제 제작한 후 실험을 통한 실질적인 영상분석도 병행하여 진행하였다. Method: 실질적인 개발에 앞서 Lumped Element Circuit Theory를 통해 이론적인 분석으로부터 나온 여러 parameter들을 정리하였다. 제작 후 실험적인 분석은 Network Analyzer (HP 4195A, 미국)를 통한 1차적인 분석을 한 후 최종적으로 3T MRI 장비 (메디너스, 한국)에서 수행하였다. 제작된 Birdcage Resonator의 종류는 기본적으로 Low-Pass Filter를 적용한 12-column 구조이다. 각각의 직경과 element의 길이는 다음과 같다. 1) 직경 13cm, element의 길이 22cm, 2) 직경 15cm, element의 길이 22cm, 3) 직경 17 cm, element의 길이 25cm. Result and Discussion: 여러 parameter들을 이론적으로 계산하여 실제 Birdcage Resonator를 제작하여 실험적인 분석을 한 결과 많은 차이가 있음을 알 수 있었다. 그 이유는 이론적인 계산에서는 생각되지 않았던 요인들이 실제 제작에 있어서는 많은 영향을 미쳤기 때문인 것이다. Network Analyzer를 통한 1차적인 분석 후에도 실제의 Magnet Field내에서 또 다시 차이가 나는 것 또한 같은 이유에서이다. 그러므로 Birdcage Resonator 제작에 있어서 이러한 여러 요인들을 충분히 고려하여야 할 것이다. Acknowledgement: 본 연구는 2002 년도 한국과학재단 목적기초연구사업 (과제번호 : R0l-2002-000-00294-0 (2002) 지원아래 수행되었다.

Abstract: 현대 질병의 최종진단은 세포수준의 해부형태학적 연구가 일반적이며 광학현미경이나 전자현미경을 이용한 병리조직학적 소견을 바탕으로 진단되어지고 있다. 이러한 진단에는 In vivo 검사가 거의 불가능하여 주로 생검을 통한 연구만 수행되고 있어 진단함에 있어 단계적인 불편이 초래될 뿐만 아니라 악성 종양의 전이를 유발시킬 수 있고 또한 생리 및 생화학적 분석이 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 고분해능의 RF Surface Coil을 개발하여 In vivo 및 비침습적인 방법인 MR Technology를 이용하고자 한다. Introduction: 피부조직과 같은 미세 인체구조 연구를 위해 고해상도 3T MRI 시스템에 적합한 고분해능의 RF surface coil을 개발하고 있다. In vivo 연구를 위한 여러 parameter를 최적화하여 기능영상에도 부합된다. 비침습적인 In vivo 검사에 의한 세포수준의 극 미세구조의 연구가 가능해짐으로써 과거 시행하던 침습적인 생검없이 각종질환의 진단적 접근이 병리학적 수준으로 향상되어 질병의 정확한 진단이 가능해지게 될 것이다. Method: 고분해능의 RF Surface Coil을 제작하여 3T MR 장비에서 피부 미세구조연구에 보다 적합하도록 In vivo 및 In vitro 실험을 수행하였다. In vitro 실험은 In vivo 연구를 위한 여러 parameter들을 최적화하기 위한 기초 실험을 하였고 다양한 팬톰들을 이용하여 Tl 강조영상, T2 강조영상을 획득하였으며, SNR을 높이기 위한 개선에 대한 연구를 수행하였다. In vivo 실험은 정상피부에서 다양한 부위에 대한 피부영상의 예비 연구를 수행하였다. Result and Discussion: 비침습적인 In vivo 검사에 의한 세포수준의 극 미세구조의 연구가 가능해짐으로써 과거 시행하던 침습적인 생검없이 각종질환의 진단적 접근이 병리학적 수준에서 가능해짐으로써 질병의 정확한 진단이 가능해지게 될 것이다. Acknowledgement: 본 연구는 2002 년도 한국과학재단 목적기초연구사업 (과제번호 : R0l-2002-000-00294-0 (2002)) 지원아래 수행되었다.

목적 : 심초음파는 비침습적이므로 반복적으로 정확히 심질환의 경과를 관찰하여 치료효과 및 수술시기를 정할 수 있는 검사로서 임상적으로 매우 유용하다. 실시간 심근조영심초음파에 의한 time intensity 평가는 부위별로 수행됨으로 연속적으로 위치하는 관심영역이 intensity에 있어 심장의 움직임 변화에 영향을 받는다. Time intensity 곡선의 최적의 곡선맞춤을 위해 주기적인 심장 운동 매개변수를 조합해 기존의 모델을 보정한 안정적인 측정방법을 제시한다. 방법 : 심장의 운동에 의한 특징적인 정보를 설명하기 위해 기존의 문헌에 제시된 지수 함수에 주어진 심박수로 만들어진 시간에 관한 일반적인 정형파 함수를 추가한다. C(t) = A[1 - exp($\beta$t)] + Dsine(2$\pi$ft + $\theta$) C(t): videointensity A: plateau videointensity (blood volume) $\beta$: capillary blood velocity (rate constant of rise in videointensity) t: pulsing interval (ms) D: displacement from the periodic variance of the curve (estimated motion field from the ejection point for the ratio between systole and diastole) f: heart rate $\theta$: transit time issue A $\times$ $\beta$ : myocardial blood flow 관상동맥의 관류 데이터에 대한 실험이 펄스간격에 대한 비디오 세기로 수행되었다. 그리고 이러한 결과들이 the sum of squares due to error, R square, root mean squared error로 평가되었다. 결과 : 실험결과, 주기적인 심장의 움직임과 심박출 시점으로부터의 변위를 잘 기술하고 곡선에서의 측정 점들이 예측된 심장 움직임에 따라 성공적으로 표시되었다. 뿐만 아니라 보정된 모델이 현저한 적합도의 향상을 보여주었다. 결론 : 제시된 접근방법은 각각의 측정에서 심장 운동 영역의 변화에 독립적이며 측정 시점에 의해 영향받지 않고 심근 관류의 안정적인 측정이 가능하다. 심장의 움직임에 관한 매개변수를 조합한 모델로 곡선접합을 수행함으로써 관류의 정량적 정보를 좀더 정확하게 얻을 수 있으며 임상적 이용을 가능하게 할 것으로 기대된다.

World Wide Web (WWW)에서 Virtual Reality Modeling Language (VRML)를 이용하는 3 차원 (3D) 디스플레이는 사용자에게 직관적인 정보를 더 효과적으로 제공해 준다. 웹을 기반으로 하는 해부학적 영상과 융합되는 기능적 영상의 3D 가시화는 아직까지 체계적인 방식으로 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이 연구의 목적은 2D 영상들과 함께 웹에서 VRML을 이용하여 구현되는 3D 해부학적 표면 영상들과 기능적 표면 영상들을 동시적으로 관찰할 수 있게 하고 VRML을 통해 만들어진 거리 측정 도구를 가지고 관심영역의 공간적인 위치 정보를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 한 명의 간질 환자로부터 Magnetic Resonance (MR) 축면 영상과 발작기 및 발작간기 Single Photon Emission Computed Tomo graphy (SPECT) 축면 영상들을 각각 획득하였다. 발작 진원지의 확인을 향상시키기 위해서 subtraction ictal SPECT co registered to MRI (SISCOM) 을 수행하였다. SISCOM 결과로 나타난 각 2D 영상들은 모든 voxel 들의 평균 값 위로 1 표준편차와 2 표준편차에 해당하는 문턱 이상의 영상 값을 갖도록 하였다. SISCOM으로 나타나는 간질 발작 진원지들과 MRI 영상에서 회색질, 백색질 및 뇌척수액의 경계들을 각각 분할하고 marching cube 알고리즘에 의해 VRML 표면 영상들로 나타내었다. 축면 영상에서 실제 거리를 나타내는 x, y 축의 길이를 측정하고 z 축선의 길이를 계산하였다. VRML을 이용한 거리 측정 도구를 만들어 이전의 VRML 표면 영상들과 융합하였다. MRI 영상을 이용하여 3D 표면 영상들의 단면을 나타내고 3D 표면 영상들의 투명도를 설정하기 위해 Java Script 루틴을 사용자 인터페이스 도구로서 삽입하였다. 웹 페이지에서 구현되는 3D 표면 영상들의 투명도와 관찰 위치를 조절함에 따라 모델들 사이의 공간적인 정보를 직관적으로 알 수 있었다. 간질 발작 진원지에 대응하는 해부학적 구조를 3D 표면 영상들을 가로지르는 MRI 평면 영상들을 통해서 확인하였다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 웹에 근거한 3D 융합 영상의 가시화와 위치 측정은 진단 및 치료 방사선학과 외과학 등의 분야에서 온라인 방식의 연구와 교육에 있어 많은 도움을 줄 것이다.

국민건강보험재정건전화특별법 (제정 2002.1.19 법률 제 6620호)은 건강보험의 재정적자를 조기에 해소하고 재정수지의 균형을 이루도록 함으로써 건강보험제도의 발전과 국민건강 증진 도모를 그 목적으로 하며, 제14조(특수의료장비의 설치ㆍ운영)에서 의료기관은 보건복지부장관이 고시한 특수의료장비를 설치ㆍ운영하고자 하는 때에는 보건복지부령이 정하는 바에 따라 이를 등록하여야 하며 설치 인정 기준에 적합하게 설치ㆍ운영하여야 하고 정기적인 품질관리를 받아야한다고 명시하였다. 특수 의료장비의 설치 및 운영에 관한 규칙 (제정 2003.1.14 보건복지부령 제235호)은 국민건강보험재정건전화특별법이 제정됨에 따라 특수의료장비의 적정 한 설치와 활용을 위하여 의료기관에서 설치ㆍ운영하는 특수의료장비의 등록절차 설치인정기준 및 품질관리 절차 등을 정하고 특수의료장비에 대한 관리체계를 확립하려는 것이다. 특수의료장비의 설치 및 운영에 관한 규칙의 주요 골자는 가. 의료기관에서 특수장비를 설치ㆍ운영하고자 하는 경우 보건복지부장관 또는 시ㆍ도 지사에게 등록하도록 하였는바, 이 등록에 대한 절차와 특수의료장비의 설치인정기준을 정함, 나. 특수의료 장비에 대한 정기적인 품질관리검사를 서류검사와 정밀감사로 구분하여 서류검사는 1 년마다, 정밀검사는 3 년마다 받도록 함, 다. 품질관리검사기관의 장은 특수의료장비품질관리검사성적서를 신청인에게 교부하고, 보건복지부 또는 시ㆍ도지사 및 건강보험심사평가위원장에게 검사결과를 통보하도록 함, 라. 특수의료정비를 설치ㆍ운영하는 의료기관의 개설자 또는 관리자 및 품질관리검사기관의 장이 작성ㆍ비치ㆍ보존하여야할 서류를 정함이다. 보건복지부장관에게 등록하여야할 특수의료장비는 자기공명영상촬영장치와 전산화단층촬영 장치이며, 시ㆍ도지사에게 등록하여야할 특수의료장비는 유방촬영용장치이다. 본 발표에서는 특수의료장비의 설치 및 운영에 관한 규칙에 대한 개요와 연세의료원 세브란스병원에서 시행하고 있는 특수의료장비의 정도관리 검사, 팬텀영상검사, 그리고 임상영상검사를 소개하고자한다.

악성종양을 치료하는 방법중 방사선과 온열요법은 가장 강력한 치료방법으로 연구되어왔으며 이를 병용함으로 서 상승효과를 얻을 수 있다. 인체조직에 41$^{\circ}C$ 이상의 열을 가하면 세포질의 단백질변성으로 세포에 손상을 주어 세포가 사멸하게 되며 세포의 생존율은 가열시간 즉 열량에 따라 지수적으로 감소한다. 온열은 세포주기중 방사선 저항성이 매우 큰 DNA 합성시기와 산도가 높을 때 감수성이 매우 크기 때문에 방사선과 병용요법은 상호 상승효과를 가져온다. 이와 같이 온열을 이용한 악성종양의 치료가능성은 생물학적 기초연구와 임상시험에서 경이적인 효과를 얻을 수 있었으나 아직 까지 가열방법과 온도분포측정이 큰 과제로 남아있으며 주위건강조직의 가열을 피하면서 인체 깊은 곳에 존재하는 종양에만 집중 가열하는 방법인 삽입형 온열치료방법에 대한 연구가 집중되었다. 한편 방사선 치료방법은 주위 건강조직의 피폭을 최소로 줄이고 종양에만 집중 조사가 요구되며 자궁암, 유방암, 뇌암등 부피가 작고 집중적 치료를 요하는 종양은 방사성동위원소를 이용한 근접 삽입치료 (Brachyradiotherapy)가 큰 효과를 나타내고 있다 방사선과 온열의 병행 치료를 위하여 방사선 삽입 치료에 사용한 선원 삽입관을 그대로 두고 삽입관 속에 방사성 동위원소 대신 온열 전극을 넣어 열을 가하는 방사선 온열 병용치료방법을 고안하였으며 방사선과 온열병용에 사용할 최적 삽입관의 제작과 이에 따른 온도분포의 측정과 최적삽입방법을 결정하였다. 방사선 삽입치료용 폴리에찌렌 삽입관의 외부에 금박을 입혀 라디오파 첨극을 삽입할 때 서로 연결되도록 고안 제작함으로서 방사선 삽입치료와 자입식 온열치료를 동시에 만족하게 수행할 수 있는 병용삽입관 (Flexible thermoradiotherapy probes)을 제작하였다. 전도율이 큰 금박부위가 직접 조직에 접촉됨으로 라디오파의 전달이 용이하며 금박의 길이를 2 cm 에서 5 cm 로 구분제작 함으로서 종양의 크기와 모양에 따라 선택할 수 있도록 하였다. 라디오파를 이용한 온열분포의 측정은 인체조직과 전기적 특성이 비슷한 물질인 한천 팬텀 제작하여 사용하였으며 온도분포 측정은 열전대와 서머그람으로 시행하였다. 생체조직 내에서의 온도분포와 온열효과를 관찰하기 위하여 직접 개의 뇌를 이용하여 시행하였으며 4 개의 전극을 이용하여 43$^{\circ}C$로 50분간 가열하고 일주일후 개를 회생시켜 개 뇌에 대한 조직학적 검사를 시행하였다. 한편 팬텀 표면에서 중앙부로 안테나 길이가 2 cm 인 4 개의 전극을 1 cm 간격으로 정사각형이 되도록 삽입하여 가열하였을 때 90% 등온곡선이 반경 1.25의 원형으로 균일하게 분포되었고 종단면상 삽입관의 길이에 따라 균일한 온도분포가 이루어졌다. 전극을 2 cm 간격으로 삽일 하였을 때 90% 등온곡선이 1.75 반경으로 거의 4 각형의 균일한 분포를 얻었으나 전극의 간격이 증가하면 전도율이 떨어져서 전극 중심부에 불균일한 온도분포를 형성하였다. 동물실험에서 정상 개의 뇌 실질에 자입하여 직접 정방형의 중심을 43$^{\circ}C$로 유지하며 50분간 온열 요법을 시행한 후 관찰한 조직병리학적 소견은 liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element 및 polymorphonuclear leukocytes들의 회백질에서 급성기에 관찰되었고 liquefactive necrosis 주위에 lipid-laden macrophage들이 관찰됨이 공통적인 특정이었으며 후기변화로 괴사조직 주위로 신경교세포의 증식이 관찰되었다.

For evaluating the feasibility of treating recurrent lesions in the vaginal cuff and cervix by hyperthermia, ultrasound applicators were designed, constructed, and characterized. For the treatment A half-cylindrical transducer Cd=1cm, length=lcm) and cylindrical transducer (d=2.5cm, length= 1.5cm) were used to construct ovoid type and cylindrical applicators. For the ovoid type applicator, each element was operated at 1.5MHz and characterized by measuring transducer efficiency and acoustic power distribution. Thermocouple probes were used to measure the temperature rise in phantom. The element sizes used in this study were selected to be comparable for high dose rate brachytherapy colpostat applicator. Each element was powered separately to achieve a desired temperature pattern in a target. The acoustic output power as a function of applied electric power of the element 1 and 2 was linear over this 1 to 40 W range and efficiencies were 32.2${\pm}$3.4% and 46.2${\pm}$0.8%, respectively. The temperature measurements in phantom showed that 6$^{\circ}C$ temperature rise was achieved at 2 cm from the applicator surface. As a conclusion, the ability of the ultrasound colpostat applicator to be used for hyperthermia was demonstrated by measuring acoustic output power, ultrasound field distribution, and temperature rise in phantom. Based on the characteristics of this applicator, it has the potential to be useful for inducing hyperthermnia to the vaginal cuff in clinic.

목적 : 방사선치료는 복잡하고 다양한 장비를 이용하여 고에너지 고선량의 방사선을 다루기 때문에 세심한 정도관리를 바탕으로 기술적 관점에서의 적절한 방사선치료장비 사용과 실제 환자치료시의 절차들에 대한 완벽한 지침서가 마련되어야 할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 의료용 선형가속기에 연관된 방사선사고와 잠재적 사고유형들을 분석하여 환자와 종사자의 안전을 보장하고 사고를 예방키 위한 안전관리 기준을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구에서는 국내 13 개 방사선치료기관에 대한 안전관리 실태를 자체 개발한 100 여 문항의 설문으로 조사, 분석하였다. 또한, 국제적으로 사용하고 있는 안전관리기준들과 보고된 방사선 사고사례 들을 조사하였고, 방사선치료 전 과정을 통해 잠재적 사고유형을 추정함으로서 방사선치료의 안전관리를 위 해 필요한 요구사항들을 도출하고 이를 바탕으로 의료용 선형가속기에 관련된 안전관리 기준을 마련하였다. 결과 : 본 연구에서는 방사선치료 시 환자와 종사자의 안전을 보장하고 사고방지를 위하여 단계별 안전관리 기준을 개발하였으며, 방사선 치료과정에서 일어날 수 있는 다양한 실수나 사고들을 일목요연하게 관리 할 수 있는 흐름도를 구축하였다. 결론 : 본 연구 결과는 방사선치료에 사용되는 선형가속기에 대한 방사선의 안전과 품질보증을 개선하게 될 것으로 생각된다. 또한, 잠재적 방사선 사고의 예방뿐 아니라 국내의 방사선치료 안전관리 기준 마련에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 최근 미래형 방사선치료 기술로서 관심이 집중되고 있는 자기장을 이용한 선량분포 변환 및 집중기술에 대하여 물리적 배경과 임상적 응용 가능성을 논의하였다. 먼저 물리적 이론으로부터 물질속 자기장에서 전자의 운동을 고찰하였으며 다음에는 몬테칼로 계산을 이용하여 임상에 이용되는 고에너지 광자와 전자선에 대하여 선량분포를 계산하였다. 물에 인가된 수 Tesla 자기장에 대하여 전자들의 기본 경로는 자기장과 수직방향으로 편향을 받으며 원궤도를 취하였으며 궤도반경은 에너지의 손실에 따라 점차 줄어드는 것으로 나타났다. 가로방향의 인가 자기장에 대한 몬테칼로 계산결과 광자 및 전자선에 대하여 자기장 인접영역에서 급격한 선량증가 현상이 발생하였는데 10 MV 광자선의 경우에 3T와 5T에서 각각 약 40%와 80%의 선량증가를 확인하였으며 전자선의 경우에도 유사한 결과가 나타남을 확인하였다. 또한 자기장 종단영역에서는 흡수선량의 급격한 감소가 발생하는 것으로 나타났는데, 본 연구에서는 이러한 특성들을 이용하여 종양에 방사선량을 집중시키고 주변 정상조직을 효과적으로 보호할 수 있는 미래형 최적화 방사선치료의 모델들을 제시하였다. 본 연구의 주요결과들은 최근 관련 실험들로부터 점차 명백해지고 있으며, 자기장을 병행한 방사선치료 기술의 국내 기반기술 확보에 기여할 것으로 기대한다.

For the treatment of superficial tumors like squamous cell carcinoma of the head and neck, 6 MV photon beam is not appropriate and a spoiler is widely used to increase dose in the buildup region, while preserving the skin sparing effect. However, commercially available treatment planning systems assume a normal unspoiled beam, thereby cannot predict the buildup dose with spoiler accurately. We aimed to implement a Monte Carlo (MC) based planning system to apply it to the radiation treatment of head and neck. Lucite with thickness of 10-mm was used for the beam spoiler with Siemens Primus 6 MV photon beam. BEAM/DOSXYZ MC system was employed to model the linac and the spoiler. To verify the calculation accuracy of MC simulations, the percent depth doses (PDDs) and profiles with and without spoiler were measured using a parallel-plate chamber. For the MC based planning, we adopted a hybrid interface system between Pinnacle (Philips, USA) and BEAM/DOSXYZ to support treatment parameters of Siemens linac and the spoiler. The measurements of PDDs and profiles agreed with the corresponding MC simulations within 2% (lSD), which demonstrate the reliability of our MC simulations. The spoiler generated electrons make a contribution to the absorbed dose up to depth of 2cm, which shows that the dominant source of increased dose from spoiler system is the contaminating electrons created by the spoiler. The whole procedures necessary for MC based treatment planning were performed seamlessly between Pinnacle and BEAM/DOSXYZ system. This ability helps to increase the clinical efficiency of the spoiler technique. In conclusion, we implemented a MC based treatment planning system for a 6 MV photon beam with a spoiler. We demonstrate sophisticated MC technique makes it possible to predict dose distributions around buildup region accurately.

목적 : 미국 NRC 의 위험도 평가 방법론(NUREG/CR-6642)에 국내에서 시행되는 고선량율 근접치료의 표준입력 자료를 대입하여 고선량율 근접치료시 위험도를 정량적으로 산출하고 그 값을 비교하고자 한다. 대상 및 방법 : 고선량율 근접치료 시스템에 대한 위험도 평가를 위해 국내에서 고선량율 근접치료를 시행하고 있는 17개 의료기관으로부터 방사성동위원소의 설치와 폐기시의 방사능, 선원의 유형, 연간 총 치료회수 등 기초 자료를 수집하였다. 이로부터 방사성동위원소의 평균세기 연간 치료회수 등을 미국 NRC의 위험도 평가 방법론의 데이터베이스에 입력하여 고선량율 근접치료의 직무별, 피폭인의 종류, 정상상태와 사고 등의 형태에 따라 그 위험도를 구하였다. 결과 : 국내 고선량율 근접치료의 위험도는 미국 NRC의 위험도 평가 방법론에 따른 데이터베이스의 입력 결과 일반인의 정상상태와 사고 그리고 방사선종사자의 정상상태와 사고 시에 따라 그 위험도가 1.52-01, 2.96-03, 8.64-01, 3.32-02 rem/yr로 산출되었고 그 값을 미국 NRC의 값과 비교하였다. 결론 : 고선량율 근접치료 시 미국 NRC의 위험도 결과보다는 국내의 경우 수배 정도 높게 계산되었고 일반인과 방사선종사자, 정상상태와 사고, 직무별 패턴 등은 동일한 것으로 간주된다.

목적 : 본 연구에서는 C-arm과 CT에 사용 가능한 자궁경부암용 팬톰을 개발하고 이를 이용하여 기존의 필름 방법에 기반한 위치 확인 방법과 CT 재구성 방법의 정확성을 비교 연구하고자 한다. 정확성이 검증된 후에는 두 방법의 장점을 이용하기 위해 CT로 재구성된 좌표를 필름의 좌표로 변환시켜 현재 사용되고 있는 필름에 기반한 근접 치료 계획 시행에 도움을 주고자 한다. 방법 : 자체 제작한 자궁경부암용 팬톰은 인체 등가 물질인 물과 아크릴을 사용하였고, 크게 localizer 부분과 팬톰 부분으로 구성되어 있다. 또한, 실제 자궁경부암 환자의 임상적인 구조를 모사하여 제작하였다. 자궁경부암 치료시 중요 장기인 방광과 직장을 구와 원기둥으로 설계하였고, 고선량율 applicator는 아크릴 판의 흠으로 고정시켜 제작하였기 때문에 CT 촬영시 applicator를 제거한 영상에서도 applicator의 구조가 정확하게 묘사될 수 있도록 제작하였다. 두 시스템에서 재구성된 좌표를 비교하기 위해 각각의 시스템에서의 얻은 재구성 좌표와 팬톰 자체의 localizer와 재구성 알고리즘을 바탕으로 개발된 프로그램을 이용하여 얻은 좌표로 두 재구성 좌표의 비교 연구를 수행하였다. 정확성이 검증되고 장기의 정보가 담긴 CT의 좌표는 자체 개발된 프로그램으로 2 차원의 필름 좌표로 변환되었다. 본 연구에 사용된 모든 프로그램은 ILD 5.5를 사용하여 개발되었다. 결과 : 두 시스템의 좌표 비교 결과 x, y 축은 차이가 2mm 이내로 비교적 정확한 실험 결과를 얻을 수 있었고, z 축의 경우 CT 슬라이드의 굵기에 따라 2mm-3mm 이내의 차이가 있음을 관찰할 수 있었다. z 축을 제외한 좌표의 차이는 획득한 영상에서 컴퓨터로 좌표를 옮기는 localizer 좌표 선택 과정에 발생했을 것으로 예상된다. 또한, 이 검증된 좌표와 개발된 프로그램을 이용하여 우리는 CT의 좌표를 2차원의 필름 좌표로 정확하게 변환할 수 있었다. 결론 : 이 연구로부터 기존의 C-arm 재구성 방법과 CT 재구성 방법의 비교를 통해 각 치료 기기의 신뢰성을 직접 확인할 수 있었으며, 비교를 통해 검증된 CT의 좌표를 필름 좌표로 변환시킴으로서, 각 시스템의 장점만을 결합한 효과적인 치료 계획을 세울 수 있는 가능성을 제시하였다. 또한 물과 아크릴을 사용한 비교적 간단하고 경제적인 방법으로 C-arm, CT 그리고 MRI에 모두 이용 가능한 팬톰을 제작하여 쉽고 정확하게 위치를 확인할 수 있었다. 더 나아가, 본 연구에서 제작된 자궁경부암 팬톰은 근접치료를 포함하여 관련 팬톰 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다.

목적 : 환자의 호흡에 의한 움직임 및 부정확한 환자 자세 setup 때문에 3 차원 전신 정위 방사선치료,3 차원 입체조형 방사선치료 IMRT와 같은 방사선 치료기술에서 병소에 대한 정확한 표적 위치측정은 매우 어려운 실정이다. 그러므로 본 연구는 방사선 치료시 환자의 움직임을 최대한 고정시켜 줄 수 있으며 환자 자세에 대한 setup 오차를 감소시키고 환자 전신에 산재한 병소의 위치를 좌표화할 수 있는 전신 정위 프레임 제작과 제작한 프레임에 대한 고정효과 및 재현성을 나타내는 환자 자세의 setup 오차를 평가하는데 있다. 재료 및 방법 : 자체 제작한 전신 정위 프레임 구조는 CT 영상 촬영 가능성에 중점을 두고 병소 표적의 좌표실현 및 환자체형에 따른 다양성 그리고 프레임에 대한 견고성 및 안정성 확인에 초점화하여 제작하였다. 이렇게 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율 측정 실험과 CCTV 카메라와 DVR(Digital Video Recorder)를 이용해 환자 자세 변화에 대한 영상을 획득하여 matlab으로 구현한 오차분석용 프로그램으로 환자 외부자세에 대한 오차 비교 평가하고 CT 촬영에 의한 가상표적 위치측정 실험을 수행하였다. 또 한 고정벨트 추가 사용으로 인한 환자의 고정효과 정도를 살펴보았다. 결과 : 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율은 마그네트론 10, 21 MeV의 에너지에서 95, 96% 의 투과율이 측정되었고 30 $^{\circ}$. 60 。각도의 경사로 빔이 전달될 때는 90.3, 94.4% 가 측정되었다. CCTV 카메라를 이용하여 흉부 및 복부의 움직임을 촬영한 영상을 Matlab프로그램으로 구현한 오차분석 프로그램을 적용한 결과, 환자 자세에 대한 오차의 평균값은 흉부의 lateral 방향에서는 3.63$\pm$1.4 mm, AP 방향에서는 2.1$\pm$0.82 mm이었다. 그리고 복부의 later의 방향에서는 7.0$\pm$2.1 mm, AP 방향에서는 6.5$\pm$2.2 mm 이었다. 또한 표적 위치측정을 위해서 환자의 피부에 임의의 가상표적을 부착하고 CT 촬영한 영상결과, 프레임으로 가상표 적에 대한 위치를 정확히 파악할 수 있었다. 결론 : 제작된 프레임을 적용하여 방사선투과율 측정실험, 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험, 가상표적 위치측정 실험 등을 수행하였다. 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험 경우, 더 많은 Volunteer를 적용하여 보다 정확한 오차 측정실험이 수행되어야 할 것이며 정확한 표적 위치 측정실험을 위해서 내부 마커를 삽입한 환자를 적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다.

목적 : 감마나이프 치료계획용 소프트웨어인 감마플렌에서 처방선량을 계산하는 단위와 실제 시간을 설정하는 하드웨어인 조정판의 시간설정 단위의 차이에 의한 실제 처방선량에 끼치는 영향을 계산하였다. 대상 및 방법 : 감마나이프는 주어진 4 개의 헬멧을 가지고 최소 한번 또는 최대 20 번 이상의 방사선 조합으로 한번에 많은 방사선을 목표물에 조사한다. 감마나이프 방사선 수술을 위한 치료계획용 소프트웨어인 감마플렌 5.32에서는 처방선량에 대한 치료시간을 최대 지점 또는 지정하는 지점에 규격화하여 소숫점 두 자리 즉 0.6 초까지 계산한다. 그러나 실제 치료를 위한 조정판의 시간설정은 모델 B 에서는 소숫점 한자리까지 가능하게 되어있다. 그러므로 모델 B를 사용하는 기관의 치료계획 컴퓨터인 감마플렌에서는 소숫점 한자리로 만들기 위해 반올림과 내림을 하게 되며 이것을 프린트하여 사용하게 된다. 실제 임상에서 멀티삿에 대한 반올림과 내림에 대한 효과를 선량으로 환산하여 처방선량에 끼치는 영향을 연구하였다. 치료 계획에 서 처방선량을 입력한 후 계산된 각 조사에 대한 소숫점 두자리 시간을 화면에 표시한 후 스냅tit으로 스크린 캡쳐하여 프린트하였으며, 소숫점 한자리로 된 최종 치료계획을 프린트하여 서로 비교 계산하였다. 결과 : 20 여명의 환자에 대한 치료 결과에 대한 분석은 조사의 수나 처방선량에 관계하지 않고 우연히 올림이 많으냐 내림이 많으냐에 의존하였다. 최대지점에 대하여 분석한 결과는 -0.48부터 +0.47로 -2%부터 +1.9%의 정도로 영향을 끼쳤다. 결론 : 반올림과 내림의 결과는 처방선량을 줄일 수도 있고 늘일 수도 있었다. 그러나 이 연구는 최대선량 지점에 대해 비교를 하였으나 실제로는 각 조사의 위치가 서로 다르므로 영향은 이보다 훨씬 적을 것으로 생각되어 소숫점 한자리로 치료하여도 무방할 것으로 보인다.mm, AP 방향에서는 2.1$\pm$0.82 mm이었다. 그리고 복부의 later의 방향에서는 7.0$\pm$2.1 mm, AP 방향에서는 6.5$\pm$2.2 mm 이었다. 또한 표적 위치측정을 위해서 환자의 피부에 임의의 가상표적을 부착하고 CT 촬영한 영상결과, 프레임으로 가상표 적에 대한 위치를 정확히 파악할 수 있었다. 결론 : 제작된 프레임을 적용하여 방사선투과율 측정실험, 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험, 가상표적 위치측정 실험 등을 수행하였다. 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험 경우, 더 많은 Volunteer를 적용하여 보다 정확한 오차 측정실험이 수행되어야 할 것이며 정확한 표적 위치 측정실험을 위해서 내부 마커를 삽입한 환자를 적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로

Purpose: Planning target volume (PTV) for tumors in abdomen or thorax includes enough margin for breathing-related movement of tumor volumes during treatment. We developed a simple and handy method, which can reduce PTV margins in patients with moving tumors, respiratory motion reduction device system (RMRDs). Materials and Methods: The patients clinical database was structured for moving tumor patients and patient setup error measurement and immobilization device effects were investigated. The system is composed of the respiratory motion reduction device utilized in prone position and abdominal presser (strip device) utilized in the supine position, moving phantom and the analysis program, which enables the analysis on patients setup reproducibility. It was tested for analyzing the diaphragm movement and CT volume differences from patients with RMRDs, the magnitude of PTV margin was determined and dose volume histogram (DVH) was computed using a treatment planning software. Dose to normal tissue between patients with RMRDs and without RMRDs was analyzed by comparing the fraction of the normal liver receiving to 50% of the isocenter dose(TD50). Results: In case of utilizing RMRDs, which was personally developed in our hospital, the value was reduced to $5pm1.4 mm$, and in case of which the belt immobilization device was utilized, the value was reduced to 3$pm$0.9 mm. Also in case of which the strip device was utilized, the value was proven to reduce to $4pm.3 mm$0. As a result of analyzing the TD50 is irradiated in DVH according to the radiation treatment planning, the usage of the respiratory motion reduction device can create the reduce of 30% to the maximum. Also by obtaining the digital image, the function of comparison between the standard image, automated external contour subtraction, and etc were utilized to develop patients setup reproducibility analysis program that can evaluate the change in the patients setup. Conclusion: Internal organ motion due to breathing can be reduced using RMRDs, which is simple and easy to use in clinical setting. It can reduce the organ motion-related PTV margin, thereby decrease volume of the irradiated normal tissue.

Objectives: Patient dose verification is clinically the most important parts in the treatment delivery of radiation therapy. The three dimensional(3D) reconstruction of dose distribution delivered to target volume helps to verify patient dose and determine the physical characteristics of beams used in intensity modulated radiation therapy(IMRT). We present Beam Intensity Scanner(BInS) system for the pre treatment dosimetric verification of two dimensional photon intensity. The BInS is a radiation detector with a custom made software for relative dose conversion of fluorescence signals from scintillator. Methods: This scintillator is fabricated by phosphor Gadolinium Oxysulphide and is used to produce fluorescence from the irradiation of 6MV photons on a Varian Clinac 21EX. The digitized fluoroscopic signals obtained by digital video camera will be processed by our custom made software to reproduce 3D relative dose distribution. For the intensity modulated beam(IMB), the BInS calculates absorbed dose in absolute beam fluence, which are used for the patient dose distribution. Results: Using BInS, we performed various measurements related to IMRT and found the followings: (1) The 3D dose profiles of the IMBs measured by the BInS demonstrate good agreement with radiographic film, pin type ionization chamber and Monte Carlo simulation. (2) The delivered beam intensity is altered by the mechanical and dosimetric properties of the collimating of dynamic and/or static MLC system. This is mostly due to leaf transmission, leaf penumbra, scattered photons from the round edges of leaves, and geometry of leaf. (3) The delivered dose depends on the operational detail of how to make multileaf opening. Conclusions: These phenomena result in a fluence distribution that can be substantially different from the initial and calculative intensity modulation and therefore, should be taken into account by the treatment planing for accurate dose calculations delivered to the target volume in IMRT.

목적 : 방사선치료기술이 날로 발전함에 따라 방사선치료계획시스템에 대한 주기적인 정도관리의 필요성은 증대하고 있으나, 국내 실정에 적합한 표준화된 정도관리절차서가 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 방사선치료계획용 시스템에 대한 정도관리용 고체팬톰을 제작하여 주기적인 정도관리 활용 및 절차서를 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : 체윤곽 보정을 위한 삼각기둥 모형 (30cm$\times$30cm$\times$5cm, 30cm$\times$15cm$\times$5$\times$) 및 정형ㆍ부정형, 불균질 측정이 가능한 물등가고체팬톰을 제작하였고, 컴퓨터단층촬영(AcQsim)을 통해 영상을 얻었으며, RTPS(AcQplan)에 입력하여 영상 내 기준점에서의 선량값을 계산하였다. RTPS를 통해 계산된 값의 평가를 위해 동일한 조건하에서 각 기준점에 대한 실제 측정을 이온함을 이용하여 측정하였다. 평가 항목으로는 정방형 조사면, 부정형 조사면, 쐐기 조사면, 불균질 물질 보정, 사방향 조사 등에 대해서 알고리즘별로 수행하였다. 결과 : RTPS를 이용하여 계산된 값과 실제 측정한 값을 비교하여 RTPS의 정확성을 평가한 결과로 합성의 불확도 허용 기준 (3%), 선속 중심축 상에서의 허용 기준 (2%) 등, 선진 각국 및 각 학회에서 권고하고 있는 허용 범위 내에서 잘 일치하였다. 결론 : RTPS는 측정된 심부선량과 선량분포 등 물리적인 인자에 의존하는 제한성이 있고, 실제로 선량계산 알고리즘과 기하학적 변화에 따라 계산값과 측정값 간에 차이가 발생할 수 있었다. 실제 인체의 체윤곽 불균일성과 불균질성을 모사한 팬톰을 제작하여 이용함으로써 다양한 RTPS간의 비교를 통한 치료 선량의 정확성을 평가하고, 방사선 치료의 원활하고 정확한 수행을 위해 실용적이고, 보편적인 치료계획 시스템의 정도관리 방법과 절차서를 수립하는데에 유용할 것으로 사료된다.

목적 : 선량측정의 정확성을 향상시키기 위하여 물 흡수선량 표준에 토대를 두고 있는 표준측정법, AAPM TG-51과 IAEA TRS-398, 이 발표되어 선량측정의 파라다임이 변화하고 있다. 본 연구에서는 이들 대표적인 표준측정법에 대하여 사용자 편의성을 고려하여 웹에 기반한 선량교정 프로그램을 개발하고자 한다. 대상 및 방법 : 미국의학물리학회 AAPM TG-51과 국제원자력기구 IAEA TRS-398 표준측정법에 선량교정 프로그램은 Microsoft IIS 6.0 웹서버와 .NET 플렛폼상에서 Visual Studio. NET 도구를 사용하여 개발하였다. 개발언어로는 C# 언어를 사용하였고 각 표준측정법에 대한 선량교정 작업서는 ASP. NET 페이지로 작성하였다. 웹페이지와 산량 교정 모듈을 분리하여서 개발 후 유지보수가 쉽게 설계하였다. 또한 기준점에서의 선량 계상에 사용하는 모든 물리적인 파라미터와 데이터는 데이터베이스에 저장하였다. 이로써 향후 수식체계의 변화 또는 물리적인 데이터의 변화로 인한 프로그램 수정이 최소화하도록 하였다. 결과 : 이들 표준측정법은 모두 물 흡수선량 교정인수에 토대를 두고 있으나 측정 조건 및 물리적인 자료 에 있어 약간의 차이를 보이고 있다. 그러므로 각 표준측정법간의 유사점 및 차이점을 비교 분석하기가 용이하였다. 그리고 개발된 프로그램을 이용하여 표준측정법에서 제시된 선량교정 작업서에 따라 선량 교정을 수행한 교정 결과 데이터를 XML 파일 형식으로 저장하여 이전의 측정 자료를 관리할 수 있게 하였다. 이 과거 측정 자료를 사용하여 출력 선량 교정의 변화 및 기타 중요한 물리적인 데이터 값의 변화를 분석할 수 있다. 결론 : 두 표준측정법에 대한 선량교정 프로그램은 사용자가 선호하는 표준측정법을 선택할 수 있고, 웹에 토대를 두고 있어 프로그램으로 전국 방사선종양학과의 방사선치료기기의 출력 및 물리적인 변화에 대한 자료를 비교 분석하기 용이하고 수작업으로 인해 발생할 수 있는 실수 및 오차를 줄일 수 있다. 또한 개발된 프로그램의 활용을 통하여 국내 실정에 적합한 물 흡수선량 표준에 기반한 표준측정법 개발에 토대를 마련하는데 있어 기여할 것으로 사료된다.

It is crucial to minimize setup errors of a cancer treatment machine using a high energy and to perform precise radiation therapy. Usually, port film has been used for verifying errors. The Korea Cancer Center Hospital (KCCH) has manufactured digital electronic portal imaging device (EPID) system to verify treatment machine errors as a Quality Assurance (Q.A) tool. This EPID was consisted of a metal/fluorescent screen, 45$^{\circ}$ mirror, a camera and an image grabber and could display the portal image with near real time KIRAMS has also made the acrylic phantom that has lead line of 1mm width for ligh/radiation field congruence verification and reference points phantom for using as an isocenter on portal image. We acquired portal images of 10$\times$10cm field size with this phantom by EPID and portal film rotating treatment head by 0.3$^{\circ}$, 0.6$^{\circ}$ and 0.9$^{\circ}$. To check field size, we acquired portal images with 18$\times$18cm, 19$\times$19cm and 20$\times$20cm field size with collimator angle 0$^{\circ}$ and 0.5$^{\circ}$ individually. We have performed Flatness comparison by displaying the line intensity from EPID and film images. The 0.6$^{\circ}$ shift of collimator angle was easily observed by edge detection of irradiated field size on EPID image. To the extent of one pixel (0.76mm) difference could be detected. We also have measured field size by finding optimal threshold value, finding isocenter, finding field edge and gauging distance between isocenter and edge. This EPID system could be used as a Q.A tool for checking field size, light/radiation congruence and flatness with a developed video based EPID.

SPM(Statistical Parametric Mapping)은 개인의 서로 다른 조건에서의 뇌영상이나 환자그룹간의 functional image data를 비교분석 하는데 강력한 기능을 가지고 있다.

Flat panel based digital radiography (DR) systems have recently become useful and important in the field of diagnostic radiology. For DRs with amorphous silicon photosensors, CsI(TI) is normally used as the scintillator, which produces visible light corresponding to the absorbed energy. The visible light photons are converted into an electric signal in the amorphous silicon photodiode. In order to produce good quality images, we need to understand the detailed behavior of DR detectors in radiation. We, therefore, investigated the relationship between DR outputs and X -ray in terms of absorbed energy, using the SPEC-78, X-ray energy spectrum model. We calculated the total filtration of X-ray equipment measuring air exposure and this value was used in the calculation of absorbed energy. The relationship between DR output and the absorbed energy of the X-ray was obtained by matching the absorbed energy with pixel values of real images under various conditions. It was found that the relationship between these two values was almost linear. The results were verified using phantoms made of water and aluminium. The pixel value of the phantom image was estimated and compared with previous results under various conditions. The estimated pixel value coincided with the results, although the effect of scattered photons introduced some errors.

경피적관상동맥성형술(CPTCA)이나 스텐트삽입술 후에 발생하는 재협착을 방지하기 위한 방사선을 조사하는 방법 중에 베타 입자를 방출하는 액체 선원을 catheter풍선 내에 넣어 일정 시간 방사선 조사 시키는 방법이 있다. 조사시킬 혈관의 길이가 길어 한번의 방사선 조사가 어려울 경우 영역을 분할하여 두 번에 나누어 조사할 경우가 있다. 조사영역의 겹치는 부근의 흡수선량이 고선량이나 저선량이 되는가를 알기 위하여 두 풍선간의 접근 거리에 따른 혈관내벽의 흡수선량 분포를 알아보았다. 풍선내의 액체 선원은 Ho-l66을 이용하였고 Ho-l66의 물리적 반감기는 26.8시간이고 최대에너지 1.85 MeV, 평균에너지 0.69 MeV와 최대에너지 1.77 MeV, 평균에너지 0.65 MeV를 갖는 베타 입자를 방출한다. Ho-l66 의 방사선 흡수선량을 측정하기 위하여 GafChromic 필름(Nuclear Associates, Carle Place, NY, USA)을 이용하였고, 방사선이 조사된 필름의 optical density는 videodensitometer(Wellhofer, Schwarzen-bruck, Germany)를 이용하여 값을 읽었다. Catheter 풍선은 직경이 3 mm 이고 길이가 20 mm인 것을 이용하였다. 혈관 내벽의 최대 흡수선량을 표준화하여 겹치는 부분의 흡수선량 분포를 접근 거리에 따라 구하였다. 또한 몬테카를로 시abf레이션으로 확인하였다. 두 풍선의 겹치는 부근의 선량 분포는 풍선 중앙에서 중앙사이의 거리가 21 mm 일 때 중앙에서 20% 증가하였고, 거리가 22 mm일 때와 23 mm일 때 각각 10%와 40%의 감소를 보였다. 풍선 도자의 풍선 안에 베타입자 방출 액체 선원을 넣어 혈관내벽에 방사선 조사하는 방법은 비정거리가 짧아 혈관 내벽 부근에만 방사선을 조사시키고 그 외 중요 장기에는 영향을 덜 미치는 장점이 있다. 그러나 혈관 내벽 표면으로 부터의 거리에 따라 흡수선량이 급격히 떨어지는 분포를 이루기 때문에 두 개의 풍선이 겹치는 부근의 흡수선량은 아주 작은 접근 거리에서도 급격한 변화를 보였다. 따라서 시술 중에 겹치는 부분을 아주 적게 분할하여 정확하게 차례차례로 조사시키기 위해서는 신중한 거리 조정을 하여야 한다.

The study on magnetic field combined radiation therapy, as a new technique to modify the dose distributions using external magnetic field, has been investigated. The goal of the study is to develop the techniques for dose localization, as a particle beam, from the strong magnetic fields. In this study, in order to study the principle of dose deposition in external fields, as a basic approach, we have calculated approximately the paths of traveling electrons in water under external magnetic fields with numerical methods. The calculations are performed for a primary particle by cumulating the steps which are defined as small path lengths which energy loss can be ignored. In this calculation, the energy loss and direction change for a step was calculated by using total stopping power and Lorentz force equation respectively. We have examined the deflected paths of the electron through water as a function of external magnetic field and incident electron s energy. Since we did not take account of the multiple scattering effects for electrons through water, there are errors in this calculation. However, from the results we can explain the principle of dose variation and dose focusing for electron beams under strong magnetic fields in water.

Purpose: To prove feasibility of proton chemical shift imaging (lH CSI) during stereotactic procedure, authors performed IH CSI in combination with a stereotactic headframe and selected targets according to local metabolic information, evaluated the pathologic results. Methods: The 1H CSI directed stereotactic biopsy was performed in five patients. 1H CSI was performed before conventional stereotactic MRI with gadolinium enhancement for stereotactic coordinates. The metabolite images expressed as integral ratios, Cho/Cr and Lac/Cr, were displayed in different colors. The stereotactic target coordinates were correlated with the coordinates from the 1H CSI images. Results: The final pathologic results obtained were concordant with the local metabolic information from 1H CSI. We believe that 1H CSI-directed stereotatic biopsy has the potential to significantly improve the accuracy of stereotactic biopsy targeting. Conclusions : Metabolic signals derived from 1H CSI could give us more direct clues for stereotactic target selection during the subsequent conventional stereotactic MR imaging. 1H CSI was feasible with the stereotatic headframe in place. The final pathologic results obtained were concordant with the local metabolic information from 1H CSI. Acknowledgement: This study was supported by a grant of the Center for Functional and Metabolic Imaging Technology, Ministry of Health & Welfare, Republic of Korea (02-PJ3-PG6-EV07-0002).

Purpose: To determine the motor cortex dysfunction in hemiparetic patients due to deep intracerebral hematoma, authors performed proton magnetic resonance spectroscopy (lH MRS) for the evaluation of biochemical changes in the cortex on affected hemisphere according to axonal injury at the level of internal capsule. Methods: Ten control subjects and 14 patients with documentable hemiparesis of varying severity hemiparesis were included. All the hemiparesis was caused by deep intracerebral hematoma (putaminal and thalamic hemorrhage). In vivo 1H MRS study was performed on a 3T MRI/MRS system using STEAM sequence. As a single-voxel technique, Spectral parameters were: 20 ms TE, 2000 ms TR, 128 averages, 2500 Hz spectral width, and 2048 data points. Results: We found that the mean N-acetylaspartate (NAA)/phosphocreatine (Cr) and NAA/choline (Cho) ratios were significantly decreased in the motor cortex of the hemiparesis patients compared with control subjects. Conclusions: 1H MRS examinations of the motor cortex might help to differentiate distinct clinical entities of hemiparesis and to monitor pharmacological effects in therapeutic trials, providing a quantitative biological marker for motor neuron dysfunction. Acknowledgement: This study was supported by a grant of the Center for Functional and Metabolic Imaging Technology, Ministry of Health & Welfare, Republic of Korea. (02-PJ3-PG6-EV07-000).

Purpose: To investigate whether there are significant changes in regional brain metabolism in patients with Parkinson's disease after thalamotomy using proton magnetic resonance spectroscopy (lH MRS). Methods: Fifteen patients with Parkinson's disease of mean age 56.5 years (7 males and 8 females; mean age, 56.5 years) that have treated with levodopa were included. All patients with tremor experienced amelioration of their symptoms on the side contralateral to the thalamotomy. As a single-voxel technique, 1H MR spectra were obtained from the volume of interested regions in thalamus and primary motor cortex. Spectral parameters were: 20 ms TE, 2000 ms TR, 128 averages, 2500 Hz spectral width, and 2048 data points. Results: We found that NAA/Cho ratios showed generally low levels in thalamus in Parkinson's disease patients with clinical improvement following thalamotomy. Conclusions: 1H MRS may be a useful utility for the aid in better understanding the pathophy-siologic process in Parkinson's disease patients on the basis of the variation of NAA/Cho ratio. Acknowledgement: This study was supported by a grant of the Center for Functional and Metabolic Imaging Technology, Ministry of Health & Welfare, Republic of Korea (02-PJ3-PG6-EV07-0002).

Purpose: To investigate whether or not acupuncture of GB34 produces a significant response of the modulation of somatomotor areas by functional magnetic resonance imaging (fMRI) study. Methods: The acupoint, GB34, located in the back of the knee, is known to be effective in recovering motor function after stroke. Using 3T MRI scanner, functional MR imaging of the whole brain was performed in 12 normal healthy subjects during two stimulation paradigms; acupuncture manipulation on GB 34 and sham points. This study investigates the activation of the motor cortex elicited by a soft and an intensified stimulation of GB 34. Three different paradigms were carried out to detect any possible modulation of the Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD) response in the somatomortor area to motor stimulation through acupuncture. Results: Group analysis from seven individuals showed that bilateral sensorimotor areas (BA 3,4,6 and 7) showed stimulation related BOLD signal contrast of approximately 6% whereas very few areas were activated when sham stimulation is given. Conclusions: The present study shows that acupuncture fMRI study can be safely conducted in 3T MRI environment, and acupuncture stimulation in GB34 modulates the cortical activities of the soma- to motor area in human. The present findings may shed light on the CNS mechanism of motor function by acupuncture and form a basis for future investigations of motor modulation circuits in the stroke patients. Acknowledgement: This study was supported by a grant of the Mid and Long Term Nuclear RID Plan Program, Ministry of Science and Technology, Republic of Korea.

Purpose: To assess clinical proton MR spectroscopy (MRS) as a noninvasive method for evaluating tumor malignancy at 3T high field system. Methods: Using 3T MRI/MRS system, localized water-suppressed single-voxel technique in patients with brain tumors was employed to evaluate spectra with peaks of N-acetyl aspartate (NAA), choline-containing compounds (Cho), creatine/phosphocreatine (Cr) and lactate. On the basis of Cr, these peak areas were quantificated as a relative ratio. Results: The variation of metabolites measurements of the designated region in 10 normal volunteers was less than 10%. Normal ranges of NAA/Cr and Cho/Cr ratios were 1.67$\pm$018 and 1.16:1:0.15, respectively. NAA/Cr ratio of all tumor tissues was significantly lower than that of the normal tissues (P=0.005). Cho/Cr ratio of high-grade gliomas was significantly higher than that of low-grade gliomas (P= 0.001), Except 4 menigiomas, lactate signal was observed in all tumor cases. Conclusions: The present study demonstrated that the neuronal degradation or loss was observed in all tumor tissues. Higher grade of brain tumors was correlated with higher Cho/Cr ratio, indicating a significant dependence of Cho levels on malignancy of gliomas. This results suggest that clinical proton MR spectroscopy could be useful to predict tumor malignancy. Acknowledgement: This study was supported by a grant of the Mid and Long Term Nuclear R/D Plan Program, Ministry of Science and Technology, Republic of Korea.

CT와 MRI의 단면 영상을 대상으로 영상분할 (Image segmentation)과 Image registration방법을 이용하여 인체 모델을 개발 하고자 한다. 우선 인체의 Head와 Neck부분의 CT와 MR 영상을 얻어 뼈, 근육, 인대, 그리고 그 밖의 장기의 해부학적 영상 특징을 분석하였다. 인체의 Head와 Neck 부분에 대한 CT와 MR 영상에 대해 각 부위별로 ROI(region-of-interrest)를 설정하였고, 각 volxel 마다 3차원 좌표를 계산할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 특히 각 해부학적 영상에서 부위별로 CT 번호를 분석하고, pulse sequence에 따른 MRI 영상의 부위별 특정을 분석하였다. 이 분석한 자료를 바탕으로 영상 분할을 하였다. 영상 분할전에 각종 잡음(noise) 제거 및 영상 분할을 효과적으로 처리하기 위해 기본적인 영상처리 (filtering)를 구현하였고, 대조도(contrast) 및 밝기(brightness)를 조절할 수 있게 프로그램을 구현하였다. 영상 분할 방법 중 선(line) 및 에지(edge) 의 검출 방법, 문턱치화(threshold) 방법, 영역확대(region growing) 방법으로 영상 분할을 해봄으로써 우리의 인체 모델링 개발에 가장 적합한 영상 분할 알고리듬 방법을 찾도록 시도하였다. 결과적으로 말하면, 한가지 방법의 알고리듬을 쓰는 것보다는 인체의 부위에 따라 두 가지 이상의 알고리듬 방법을 쓰는 것이 원하고자 하는 부위를 영상 분할하는데 더 효과적이다는 것을 알게 되었다. 우리의 연구 과제에서는 영역확대(region growing) 방법과 문턱치화 방법, 모드법(피크니스, 밸리)의 알고리듬을 이용하여 영상 분할을 한 결과 우리가 얻고자 하는 인체 부위별 중 근육과 뼈를 구별하는데는 별 무리가 없었으나, 인대 및 기타 장기를 구별하는데는 어려움을 겪게 되었다. 이후에 좀더 알고리듬을 연구하여 이번 연구에서 구별하기 어려운 장기 부분도 구별 할 수 있도록 노력하겠다.

Purpose: This event related fMRI study was to further our understanding about how different brain regions could contribute to effective access of specific information stored in long term memory. This experiment has allowed us to determine the brain regions involved in recognition of familiar faces among non familiar faces. Materials and Methods: Twelve right handed normal, healthy volunteer adults participated in face recognition experiment. The paradigm consists of two 40 familiar faces, 40 unfamiliar faces and control base with scrambled faces in a randomized order, with null events. Volunteers were instructed to press on one of two possible buttons of a response box to indicate whether a face was familiar or not. Incorrect answers were ignored. A 1.5T MRI system(GMENS) was employed to evaluate brain activity by using blood oxygen level dependent (BOLD) contrast. Gradient Echo EPI sequence with TR/TE= 2250/40 msec was used for 17 contiguous axial slices of 7mm thickness, covering the whole brain volume (240mm Field of view, 64 ${\times}$ 64 in plane resolution). The acquired data were applied to SPM99 for the processing such as realignment, normalization, smoothing, statistical ANOVA and statistical preference. Results/Disscusion: The comparison of familiar faces vs unfamiliar faces yielded significant activations in the medial temporal regions, the occipito temporal regions and in frontal regions. These results suggest that when volunteers are asked to recognize familiar faces among unfamiliar faces they tend to activate several regions frequently involved in face perception. The medial temporal regions are also activated for familiar and unfamiliar faces. This interesting result suggests a contribution of this structure in the attempt to match perceived faces with pre existing semantic representations stored in long term memory.

심실의 내부는 유두근이나 trabecular와 같은 해부학적 구조물들로 인해 복잡한 형태를 띄고 있다. 그러한 복잡한 구조는 MR 영상을 이용한 심박출량 측정시 오차를 유발시킬 수 있으며, 만약 오차를 줄이기 위해 수작업을 하게 된다면 많은 수고와 시간이 필요하게 될 것이다. 본 연구에서는 threshold 기법을 이용하여 짧은 시간동안에 정확하게 복잡한 구조를 가진 심실의 심박출량을 측정하고자 하였다. 7 명의 환자에 대해 l.5T 급 MR 장치 (INTERA, Philips, Netherlands)를 이용하여 short-axis cardiac MR 영상을 획득하였다. 한 환자에 대해서 8개에서 10개의 슬라이스 영상을 8-10 mm의 두께로, 하나의 심장주기(cardiac cycle)동안 일정한 시간간격으로 25 개의 영상을 획득하였으며, 펄스시퀀스로는 ECG-gated segmented balanced fast field echo (TR/TE = 3ms/1.56ms)를 사용하였다. 획득된 영상은 PC(threshold 기법)와 workstation (기존의 수동 및 자동 segmentation 기법)로 DICOM 형태로 전송되었다. 측정은 IDL을 이용하여 자체 제작된 소프트웨어와 상용화된 소프트웨어 (MASS 5.0, MEDIS, Netherlands)를 이용하여 분석되었다. MR 영상에서 심내벽 부위를 추출하기 위하여 자체제작된 소프트웨어로는 threshold 기법을, 상용 소프트웨어로는 기존의 수동 및 자동 기법을 이용하였다. 심박출량은 최대수축기와 이완기 사이의 용적 차이로써 계산되었으며, 좌심실 및 우심실 모두에 대해 수행되었다. 또한, 해부학적 구조의 복잡도에 따른 측정방법의 정확도를 확인하기 위해 유두근 및 trabecular의 hypertrophy의 정도를 3 단계로 구분하고 측정된 값들을 통계적으로 분석하였다. Hypertrophy가 약한 그룹에서는 기존의 수동방식과 threshold 기법간의 의미있는 차이가 없었으며 (p=0.372), 기존의 수동 및 자동방식 간에도 큰 차이가 없었다 (p=0.298). 그러나, hypertrophy가 심한 그룹에서는 수동방식 및 자동방식 측정치 사이에 통계적으로 유의한 차이를 보임을 알 수 있었다 (p=0.044). 그러나, threshold 기법과 수동방식 사이에는 유의한 차이가 없었다 (p=0.l94). 분석시간은 threshold 기법이 기존의 수동방식에 비해서 두배정도 빠르다는 것을 알 수 있었다, Threshold 기법은 심박출량 측정에 있어서 정확하면서도 빠른 결과의 도출이 가능했으며, 특히 심내벽의 구조가 복잡한 경우에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.

디지털 의료영상 획득기술과 컴퓨터 및 네트워크 기술의 발달로 현재 각 병원에서는 PACS(Picture Archiving and Communication System)를 설치하여 필름을 사용하지 않고 진단과 진료를 하는 병원이 증가하고 있으며, 이에 따라 기존 필름상태의 의료영상은 필름디지타이저로 디지털 영상화한 후 모니터를 통하여 판독과 진료에 이용하고 있다. 본 연구에서는 현재 세브란스병원에서 사용되고 있는 CCD 방식 필름디지타이저와 레이저 스캐너방식 필름디지타이저의 픽셀값 균일도에 대해 중점적으로 비교, 분석하고자 한다. 픽셀값 균일도 측정을 위해 필름프린터를 이용하여 균일한 광학밀도를 가진 필름을 출력하였다. 그 테스트 필름은 각 사분면에 각기 다른 광학밀도를 가지고 있었으며, 그 광학밀도 값은 각각 0.19, 0.71, 1.41, 그리고 3.10 이었다. 제작된 필름은 레이저 (Model 2905, Array Corp., Japan) 방식과 CCD 방식 (SEDAS Media Film Scanner, Kodak, japan) 디지타이저에 의해 디지털화 되었다. 그 영상들은 다시 분석을 위해 PACS를 통해 PC로 전송되어졌고 자체 제작된 소프트웨어를 이용하여 균일도에 대한 분석을 수행하였다. 하나의 사분면 영상에 대하여 일정한 간격과 크기로 20개의 ROI를 만들고, 그 내부의 픽셀값들의 평균값을 구하여 그 영역의 대푯값으로 하였다. 그 대푯값들 중 최대값과 최소값의 차이에 대한 백분율로써 균일도를 표시하였다. 그 결과 광학밀도가 0.19인 사분변의 영상에서의 균일도는 레이저 방식 및 CCD 방식 각각에서 99.8%, 94.3%였으며, 0.71인 사분면에서는 99.4%, 75.6%, 1.41 일때는 97.9%, 62.96%, 그리고 3.1인 사분면에서는 82.7%, 53.7%였다. 같은 광학밀도를 가진 사분면에서는 레이저방식의 균일도가 CCD 방식에 비해 더 우수함을 알 수 있었으며, 같은 방식에서 얻은 영상이라 할지라도 광학 밀도값이 높은 사분변에서 얻은 영상일수록 균일도가 떨어짐을 알 수 있었다. 결론적으로, 레이저 방식 필름 디지타이저는 균일도 면에서도 CCD 방식에 비해 우수함을 알 수 있었으며 CCD 방식은 백라이트의 균일도가 영상의 균일도에 영향을 미칠수도 있는 만큼 향후 거기에 대한 연구도 이루어져야 할 것으로 생각된다.

목적 : 현재, 많은 병원이 방사선과 의료영상정보를 기존의 필름형태로 판독하고, 진료하는 방식에서 PACS 를 도입하여 디지털 형태로 영상을 전송, 저장, 검색, 판독하는 환경으로 변화하고 있다. 한편, PACS 가 가지는 가장 큰 제한점은 휴대성의 결핍이다. 본 연구는 이동형 장치가 가지는 호스트의 이동성 및 휴대성의 장점들을 살리면서, 무선 채널 용량의 한계, 무선 링크 사용이라는 제약점들을 감안하여 의료영상을 JPEG2000 영상압축 방식으로 부호화한 후 무선 환경을 고려한 전송 패킷의 크기를 결정하고자 하였으며, 무선 통신 중 발생되는 패킷 손실에 대응하기 위한 자동 오류 수정 기능도 함께 구현하고자하였다. 방법 : Window 2000 운영체계에서 의료영상을 로드하고, 데이터베이스화하며, 저장하고, 다른 네트워크와 접속, 제어가 가능한 PC급 서버를 구축하였다. 영상데이터는 무선망을 통해 전송하기 때문에 가장 높은 압축비율을 지원하면서 에너지 밀도가 높은 JPEG2000 알고리즘을 사용하여 영상을 압축하였다. 또한, 무선망 사용으로 인한 패킷 손실에 대비하여, 영상을 JPEG2000 방식으로 부호화한 후 각 블록단위로 전송하였다. 결과 : PDA에서 JPEG2000 영상을 복호화 하는데 걸리는 시간은 256$\times$256 크기의 MR 뇌영상의 경우 바로 확인할 수 있었지만, 800$\times$790 크기의 CR 흉부 영상의 경우 약 5 초 정도의 시간이 걸렸다. CDMA 1X(Code Division Multiple Access 1st Generation) 모듈을 사용하여 영상을 전송하는 경우, 256 byte/see 정도에서는 안정된 전송 결과를 보여주었고, 1 Kbyte/see 정도의 전송의 경우 중간 중간에 패킷이 손실되는 결과를 관찰할 수 있었다. 반면 무선 랜의 경우 이보다 더 큰 패킷을 전송하더라도 문제점은 발견되지 않았다. 결론 : 현재의 PACS는 유선과 무선사이의 인터페이스의 부재로 인해 유무선 연동이 되지 못하고 있다. 따라서 이동형 JPEG2000 영상 뷰어는 PACS가 가지는 문제점인 휴대성을 보완하기 위하여 개발되었다. 또한 무선망이 가지는 데이터 손실에 대하여서도 허용할 수 있는 범위에서 재전송을 가능하게 함으로서 약한 연결성을 보완하였다. 본 JPEG2000 영상 뷰어 시스템은 기존 유선상의 PACS와 이동형 장치간에 유기적인 인터페이스 역할을 하리라 기대된다.

Introduction: With the development of dose calculation algorithms for electron beams, 3D RTP systerns are available for electron beam dose distribution commercially. However, no studies evaluated the accuracy of dose calculation with ADAC Pinnacle system for electron beams. So, the accuracy of the ADAC system is investigated by comparing electron dose distributions from ADAC system against the BEAMnrc/DOSXYZnrc. Methods: A total of 33 breast cancer patients treated with 6, 9, and 12MeV electrons in our institution was selected for this study. The first part of this study is to compare the dose distributions of measurement, TPS and the BEAMnrc/DOSXYZnrc code in flat water phantom at gantry zero position and for a 10 ${\times}$ 10 $\textrm{cm}^2$ field. The second part is to evaluate the monitor unit obtained from measurement and TPS. Adding actual breast patient's irregular blocks to the first part, monitor units to deliver 100 cGy to the dose maximum (dmax) were calculated from measurement and 3D RTP system. In addition, the dose distributions using blocks were compared between TPS and the BEAMnrc/DOSXYZnrc code. Finally, the effects of tissue inhomogeneities were studied by comparing dose distributions from Pinnacle and Monte Carlo method on CT data sets. Results: The dose distributions calculated using water phantom by the TPS and the BEAMnrc/ DOSXYZnrc code agreed well with measured data within 2% of the maximum dose. The maximum differences of monitor unit between measured and Pinnacle TPS in flat water phantom at gantry zero position were 4% for 6 MeV and 2% for 9 and 12 MeV electrons. In real-patient cases, comparison of depth doses and lateral dose profiles calculated by the Pinnacle TPS, with BEAMnrc/DOSXYZnrc code has generally shown good agreement with relative difference less than +/-3%. Discussion: For comparisons of real-patient cases, the maximum differences between the TPS and BEAMnrc/DOSXYZnrc on CT data were 10%. These discrepancies were due in part to the inaccurate dose calculation of the TPS, so that it needs to be improved properly. Conclusions: On the basis of the results presented in this study, we can conclude that the ADAC Pinnacle system for electron beams is capable of giving results absolutely comparable to those of a Monte Carlo calculation.