• 한국방사선학회논문지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.5-11
• /
• 2009

영상유도방사선치료(image guided radiation therapy: IGRT) 시 환자를 1차적으로 skin marker를 이용하여 위치시키고 2차적으로 OBI(on board imager)를 이용하여 해부학적 위치를 확인 후 couch를 움직여 set up을 보정하게 되는데, 이때 발생하는 오차에 대한 평가를 하려고 한다. 치료계획시 $0^{\circ}$와 $270^{\circ}$방향의 DRR(digital reconstructed radiography) 영상과 OBI로 촬영한 영상을 2차원-2차원 정합(2D-2D matching)으로 비교하여 치료계획시 환자의 셋업과 치료시 환자의 셋업의 오차를 비교하였다. Head&Neck 및 Spinal cord와 같은 주요장기 부위의 치료에서는 치료때 마다 OBI에 의하여 셋업시 확인하였으며, Chest 및 Abdomen&Pelvic 는 일주일에 2~3회 확인하였다. 그려나 보정 값은 모두 OIS(oncology information system)에 기록하여 160명의 환자를 대상으로 각각 Head&Neck, Chest 및 Abdomen&Pelvic으로 나누어 피부 지표를 이용한 셋업의 정확성을 평가하였다. Head&Neck 환자의 평균 셋업 오차는 각각 AP, SI, RL 방향에서 $0.2{\pm}0.2cm$, $-0.1{\pm}0.1cm$, $-0.2{\pm}0.0cm$ 로 나타났으며, Chest의 경우 $-0.5{\pm}0.1cm$, $0.3{\pm}0.3cm$, $0.4{\pm}0.2cm$ 로 나타났고 Abdomen의 경우 $0.4{\pm}0.4cm$, $-0.5{\pm}0.1cm$, $-0.4{\pm}0.1cm$로 나타났다. Pelvic 의 경우 $0.5{\pm}0.3cm$, $0.8{\pm}0.4cm$, $-0.3{\pm}0.2cm$ 나타났다. Head&Neck 같은 강체 (rigid body)는 셋업 오차가 Chest 및 Abdomen 부위에 비하여 상대적으로 작게 나타났다. Chest에서는 횡축 방향의 오차가 컸으며, Abdomen&Pelvic 에서는 AP 방향의 오차가 크게 나타났다. Chest에서 횡축오차가 크게 나타난 이유는 환자 셋업시 환자 몸의 휘어짐에 기인한 것이며, Abdomen에서의 AP방향의 오차가 큰 이유는 환자의 호흡으로 인해 앞뒤 위치의 변화 때문으로 사료된다. 환자 셋업 시스템에서는 systematic error는 나타나지 않았다. OBI는 해부학적 위치를 확인하기 때문에 병소가 피부에 위치해 있을 경우 피부마커로 셋업을 하는 것이 정확할 것으로 생각된다. 2차원-2차원 정합은 3차원-3차원 정합과 비교하여 rolling 오차를 찾아내지 못하나 환자의 피폭이 적다는 장점이 있으며 셋업 확인 시간이 짧기 때문에 실제 임상에서는 2차원-2차원 정합이 유용하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제26권4호
• /
• pp.286-293
• /
• 2015

본 연구의 목적은 폐암의 정위체부방사선 치료 환자에 대하여 정위체부고정기구 사용 유무에 따른 셋업 정확성을 비교 평가하고자 한다. 본원에서 정위체부방사선치료를 받은 총 40명의 환자를 대상으로, 정위체부고정기구를 기반으로 한셋업 방식의 환자군 20명과 고정기구 없이 Wing board를 사용한 환자군 20명으로 구분하여 각 셋업오차를 비교, 분석 하였다. 폐암의 정위체부방사선치료는 총 4~5회에 걸쳐 48~60 Gy 조사되었다. 매 치료 전, 먼저 레이저를 이용하여 환자를 치료중심점에 위치시킨 후 On-board kV 영상장치를 이용하여 2차원 직각영상을 얻어 척추를 기준으로 환자의 위치를 조정한 다음, 3차원 체적 영상을 획득 하여 종양의 위치를 치료중심점에 일치시키고, 마지막으로 호흡에 의한 종양의 위치 확인 및 조정을 위해 2차원 직각 투시영상을 이용하였다. 각 과정에서 얻은 테이블 이동 및 회전 값을 조사하여, 셋업 군별로 계통오차 및 랜덤오차를 구하였다. 고정기구 사용유무에 따른 통계적 유의성을 검증하기 위하여 계통오차에 대한 t-test 시행을 하였고, 셋업의 재현성의 차이를 보기위해 랜덤오차에 대한 F-test를 시행하였다. 나아가 이러한 셋업 방식의 차이가 셋업 여유분의 크기 결정에 영향이 있는지 여부를 평가하기위해 치료계획체적의 여유분을 계산하여 두 방식의 차이를 비교하였다. 정위체부 고정기구를 사용했을 때의 셋업 오차는 수직방향, 길이방향, 수평방향으로 각각 $0.05{\pm}0.25cm$, $0.20{\pm}0.38cm$, $0.02{\pm}0.30cm$이었다. 반면에, Frameless immobilizer을 사용한 단순 고정방법을 사용했을 때의 셋업 오차는 수직방향에서만 통계적으로 유의하게 $-0.24{\pm}0.25cm$으로 증가함을 보였으나, 길이방향, 수평방향에 대해서는 각각 $0.06{\pm}0.34cm$, $-0.02{\pm}0.25cm$의 작거나 비슷한 결과값을 보였다. 정위체부 고정기구를 사용했을 경우, 수직방향, 수직방향 및 길이방향으로의 여유분은 각각, 0.67 cm, 0.99 cm, 0.83 cm였고, Frameless immobilizer시 수직방향으로 0.75 cm, 길이방향으로 0.96 cm, 수평방향으로 0.72 cm로써 수평방향에서 최대 0.11 cm 차이가 남을 알 수 있었다. 결론적으로 정위체부고정기구를 사용하는 것이 환자 자세 재현성을 향상시켜 셋업 오차를 환자의 전후, 위아래 방향으로의 약 0.1~0.2 cm씩 줄일 수 있을 것으로 평가하였다. 다만 정위체부 고정기구 사용에 따른 시간 소요 및 치료절차의 복잡성에 비해 그 효과는 그리 크지 않았다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2007

목적: 방사선치료 시 OBI (on board imager) 시스템으로 환자 셋업 오차(set-up error)를 확인, 보정한 결과를 분석하여, 셋업 오차(set-up error)의 경향 및 원인을 살펴보고, 기존 필름과 EPID (electronic portal imaging device)를 사용한 방법에 비해 OBI의 정확성과 유용성에 대하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2006년 3월부터 2006년 5월까지 본원에 내원한 3차원 치료계획 환자 130명을 대상으로 주 1회 이상 OBI를 이용하여 치료전 셋업 영상의 분석을 시행하였다. 직각으로 획득한 2개의 영상을 모의 치료실에서 획득한 기준영상(reference image)과 합성(Fusion) 후 분석을 하였다. 분석 후 Vertical, Lateral, Longitudinal 방향으로 변위(Shift)거리를 측정하여 오차를 분석했다. 또한, 주요 부위별, 방향별로 구분하여 셋업 오차(set-up error) 요인들을 비교, 평가하였다. 결과: OBI를 적용하여 분석한 환자 41.5%에서 변위가 없이 Setup이 정확하였고, 52.3%에서 $1{\sim}5mm$정도의 오차가 존재하였다. 5 mm오차 이상인 환자도 6.1%가 확인되었다. 5 mm이상의 오차를 보인 환자들은 치료실내에서 확인한 결과 환자의 움직임이나 모의치료 자세와의 차이에서 오는 결과임을 알 수 있었다. 또한, 3 mm이상의 오차 경향이 3번 이상 지속될 경우에는 모의 치료실로 이동하여 보정후 치료를 시행하였다. 결론: 치료 전 2인의 근무자가 셋업을 정확히 하고 3면의 레이저와 조사야를 확인하였지만, 직각의 KV 영상으로 분석한 결과 셋업 오차가 발생할 수 있음을 확인하였다. 기존의 EPID에 의한 MV 영상은 낮은 영상의 특성과 환자의 피폭선량 증가라는 단점이 존재하지만, 본 연구에서 분석한 OBI는 모의 치료와 같은 높은 화질의 영상으로 셋업 오차의 정확한 계산과 객관적인 셋업 보정이 가능하여 영상유도 방사선치료의 정확도와 유용성을 입증할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권8호
• /
• pp.957-964
• /
• 2006

As the requirement of LCD products which are large screen and have high brightness increases, the role of light guide panel (LGP) of which micro-features diffuse the light uniformly on surface is getting important. In general, there are many errors in machining like machine tool errors process error, setup error and etc. The amount of setup error in general machining is not so big in comparison with the others, so it is mostly neglected. But, especially in v-groove micromachining, setup error has a significant effect on micro-features. Low quality product and high cost are resulted from setup error. In v-groove micromachining, to confirm the effect of setup error, it is identified and then setup error synthesis model is derived from analysis of tool and workpiece setup. In addition, to predict the micro-features affected by setup error and enhance the production efficiency, the setup condition satisfying the tolerance of micro-features is geometrically analyzed and presented.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.43-49
• /
• 2007

목 적: 본 연구는 콘빔CT를 이용한 영상유도 방사선치료시 치료시간과 치료부위별 셋업 오차를 조사하여 임상 이용 효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 두부, 체부, 골반부 환자 각각 3명을 선택하여, 선형가속기(CLINAC iX, Varian, USA)에 장착된 콘빔CT를 이용하여 15번씩 총 135번의 영상을 획득하였다. 그리고 각 부위에서의 셋업오차 값을 vertical, longitudinal, lateral 세 방향으로 나타내고 치료부위별로 평균 오차범위를 조사하여 비교하였다. 또한 영상획득과 오차값 산출에 소요되는 시간을 측정하여 매치료 시 콘빔CT 실행으로 인해 추가되는 시간에 대해서 알아보았다. 결 과: 두부 환자들의 경우 셋업오차는 vertical, longitudinal, lateral 방향으로 각각 0.07, 0.12, 0.1 cm의 평균 오차를 보였으며, 체부는 0.3, 0.26, 0.22 cm, 골반부 환자들은 0.21 0.18, 0.15 cm으로 측정 되었다. 이미지 획득과 오차 값 산출에 소요되는 시간은 평균 약 $6{\sim}7$분 정도로 나타났다. 결 론: 콘빔CT를 이용하여 환자의 셋업오차를 치료 직전에 보정하여 치료할 수 있었으며 치료 자세에 대한 오차 값을 산출 할 수 있었다. 골반부나 체부의 경우에는 두부에 비해 오차 값이 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었는데 이는 환자의 움직임이나 각종 고정용구의 사용 등에 따른 것으로 보인다. 콘빔CT 실행 시에는 $6{\sim}7$분 정도의 치료 외에 시간이 추가 되는데 이에 따라 치료전 환자의 상태에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권2호
• /
• pp.81-90
• /
• 2012

방사선 치료에서 부정확한 환자 셋업이 표적에 전달되는 선량에 미치는 영향과 치료 마진과의 연관성을 몬테칼로 기법을 사용한 전산모사를 통하여 분석하였다. 실제 방사선 치료를 받은 직장암 환자에 대한 임상표적체적(CTV: Clinical Target Volume) 및 주요장기의 구조와 치료계획 시스템(Eclipse 8.9, USA)을 이용하여 수립된 세기조절 방사선치료계획에서의 선량분포에 대한 데이터를 전산모사에서 사용하였다. 전산모사 프로그램은 리눅스환경에서 오픈소스인 ROOT 라이브러리와 GCC를 기반으로 본 연구를 위하여 개발되었다. 환자셋업오차의 확률분포를 정규분포로 가정한 것에 따라 무작위로 생성된 크기만큼 셋업이 부정확한 경우를 모사하여 임상표적체적에서의 선량분포의 변화와 오차크기에 따른 마진크기를 3차원입체조형 방사선치료에 사용되는 마진공식과 비교분석 하였다. 셋업오차 생성에 사용된 정규분포의 표준편차 크기는 1 mm부터 10 mm까지 1 mm간격으로 두었으며 계통오차와 통계오차별로 2,000번 전산모사했다. 계통오차의 경우 전산모사에 사용된 표준편차가 커질수록 임상표적체적에 조사되는 최소선량 $D_{min}^{stat{\cdot}}$은 100.4%에서 72.50%로 감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.45%에서 97.88%로 감소한 반면에 표준편차${\Delta}D_{sys}$는 0.02%에서 3.33%로 증가하였다. 통계오차의 경우 최소선량 $D_{min}^{rand{\cdot}}$은 100.45%에서 94.80%감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.46%에서 97.87%로 감소하였으며 표준편차 ${\Delta}D_{rand}$는 0.01%에서 0.63%로 증가하였다. 그리고 마진공식으로부터 전산모사에 사용된 셋업오차에 해당되는 마진크기를 구하고 모집단비율(population ratio)을 정의하여 기존 마진공식의 목적이 세기조절방사선치료에 만족함을 확인했다. 개발된 전산모사 프로그램은 해당 환자의 치료계획 정보를 직접 사용하므로 직장암만 아니라 두경부암, 전립선암 등 여러 환부에 적용 가능하며 셋업오차 및 선량변화에 연관된 연구에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제25권1호
• /
• pp.54-61
• /
• 2007

목 적: 본 연구의 목적은 전립선암 환자의 방사선 치료 시 표적의 정확한 위치를 찾기 위해 표지(marker)를 삽입한 경우 방사선치료계획 시 촬영한 CT 영상과 매 치료 시 온보드 영상장치(on-board imager, OBI)로부터 획득된 직교 kV X선 영상을 이용하여 표지의 위치를 계산하고 자동으로 맞춤을 수행하여 환자 셋업 오차를 보정하도록 하는 방법을 개발하는 것이다. 대상 및 방법: 세 개의 금 표지를 환자 전립선의 기준 위치에 삽입한 후 CT 모의치료기를 이용하여 2 mm 슬라이스 간격으로 CT 영상을 획득하였으며 매 치료 전에 환자 셋업 보정을 위하여 OBI를 이용하여 직교하는 kV X선 환자 영상을 획득하였다. CT 및 kV X선 영상 내 표지 정보 및 좌표 값 추출을 위하여 화소값의 문턱값 처리, 필터링, 외곽선 추출, 패턴 인식 등 다수의 영상처리 알고리듬을 적용하였다. 각 표지들 위치의 대표값으로 삼각형의 무게중심 개념을 이용하였으며 기준 CT 영상 및 직교 kV X선 영상으로부터 각각 무게중심의 좌표를 구한 후 그 차이를 보정해야 할 셋업의 오차로 계산하였다. 알고리듬의 건전성(robustness) 평가를 위해 팬텀을 이용하여 계산된 CT 및 kV X선 영상의 무게중심이 실제 지정된 위치와 일치하는지 여부를 확인하였으며, 본원에서 방사선 치료를 시행한 네 명의 전립선암 환자에 대상으로 치료 직전 촬영한 38 내지 39쌍의 kV X선 영상에 대하여 알고리듬을 적용한 후 OBI 프로그램에서 제공되는 2차원-2차원 맞춤 결과와 비교하였다. 결 과: 팬텀 실험 결과 실제 값과 CT 영상 및 직교 kV X선 영상으로부터 계산된 무게 중심 좌표 값이 1 mm 오차 내에서 일치함을 확인할 수 있었다. 환자 영상에 적용한 경우에도 모든 영상에 대하여 성공적으로 각 표지의 위치를 계산할 수 있었으며 2차원-2차원 맞춤 기능을 이용하여 계산된 셋업 오차와 비교해본 결과 1 mm 범위 내에서 일치함을 확인할 수 있었다. 본 알고리듬을 이용하여 계산한 결과 셋업 오차는 전후(AP) 방향으로 환자별로 작게는 $0.1{\pm}2.7\;mm$에서 크게는 $1.8{\pm}6.6\;mm$까지, 상하(SI) 방향으로 $0.8{\pm}1.6\;mm$에서 $2.0{\pm}2.7\;mm$, 좌우(Lat) 방향으로 $-0.9{\pm}1.5\;mm$에서 $2.8{\pm}3.0\;mm$까지였으며 환자에 따라 그 편차의 차이가 있었다. 결 론: 제안된 알고리듬을 이용하여 1회 셋업 오차를 평가하는 데 소요되는 시간은 10초 미만으로서 임상 적용 시 환자 셋업 시간을 줄이고 주관성을 배제하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 온라인 환자 셋업 보정 시스템에 적용하기 위해서는 선형가속기의 제어 시스템에 통합되는 것이 필요하다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.303-310
• /
• 2012

방사선 치료에 있어서 정확한 환자 포지셔닝과 셋업은 치료의 성패를 좌우할 수 있는 중요한 인자이다. 기존의 방사선 치료실내에 장착된 3-laser system을 이용한 셋업에서, 최근에는 체표면 윤곽 스캐닝 시스템(C-Rad system)의 사용이 시도되고 있다. 체표면 윤곽 스캐닝 시스템의 유용성을 평가하기 위하여 C-Rad system과 3-laser system을 이용한 셋업 오차의 정확도를 비교, 평가함으로써 임상에서의 유용성을 확인하고자 하였다. 인체부위는 내부적인 움직임이 없고, 고정용구의 적용이 간편한 두경부로 한정하였으며, Alderson Rando anthropomorphic phantom과 두경부에 병변이 있는 방사선 치료 환자 10명을 대상으로 하였다. Phantom을 대상으로 한 C-RAD system의 셋업 에러 평균과 표준편차는 X축 $0.55{\pm}0.51mm$, Y축 $-0.2{\pm}0.523mm$, Z축 $-0.85{\pm}0.587mm$로 나타났으며, 환자를 대상으로 한 실험에서는 X축 $-0.05{\pm}0.621mm$, Y축 $0.075{\pm}0.755mm$, Z축 $-1.025{\pm}0.617mm$로 산출되어, 전반적으로 3-laser system에 비해 셋업의 정확도가 우수하였으나, Z축의 에러 발생률은 C-RAD system이 약간 높게 나타났다. 체표면 윤곽 스캐닝 시스템은 두경부의 방사선 치료 시에 정확한 포지셔닝을 유도함으로써 셋업오차를 최소화 시키는데 기여할 것으로 사료된다.F

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제19권1호
• /
• pp.56-62
• /
• 2008

본 연구에서는 선형가속기 출력 검출용으로 상용화된 PTW-LinaCheck의 선량 특성을 조사하고 임상적 응용에 관하여 논의하고자 한다. 본 연구에서는 6, 15MV광자선 및 4, 6, 9, 12, 16 MeV전자선에 대하여 측정값의 재현성, 선형성, 선량률 의존성을 조사하였다. 또한 측정값의 오차범위를 조사하기 위하여 일일 점검 시 검출기의 셋업의 기하학적 오차에 의한 측정값의 변화를 조사하였다. 본 측정의 결과로서 일일 측정 시 셋업 오차에 의한 측정값의 변화는 재현성을 포함하여 ${\pm}0.6%$ 이내로 평가되었다. 이 때 선형성과 선량률 의존성에 의한 오차는 무시할 정도였다. 이를 통하여 LinaCheck는 선량 특성과 편리한 셋업의 관점에서 양호한 것으로 결론을 내렸다. 아울러 본 논문에서는 본 검출기를 사용한 60여 일간의 임상적 적용 사례도 제시하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제22권2호
• /
• pp.67-71
• /
• 2011

본 연구에서는 방사선사를 포함한 레이저, 갠트리 및 온-보드 영상장치의 총체적 셋업의 정확성을 평가하고자 하였다. 경험이 많은 방사선사에게 매일 아침 마커블록을 카우치의 Lock bar 시스템에 고정하고 마커블록을 레이저 중심에 맞추도록 하였다. 71일간 마커블록을 2D/2D 정합으로 위치를 보정하기 위하여 $0^{\circ}$ and $270^{\circ}$ 각도에서 한 쌍의 kV 영상을 획득하였다. 정합이 되었을 때 원격으로 카우치를 조정하여 셋업에러를 보정하고 보정 값은 저장하였다. 상하방향(vertical)과 앞뒤방향(longitudinal) 평균오차를 분석한 결과 상하방향은 0.65, 앞뒤방향은 0.66으로 나타났으며 반면에 좌우방향(lateral)은 0.01으로 나타났다. 상하방향과 앞뒤방향의 p 값은 모두 0.00으로 통계적으로 유의하게 나타났으며, 좌우방향에서는 p 값이 0.829로 나타나 계통오차를 발견하기 어려웠다. 총체적 셋업평가방법은 일간으로 시행하기에 유용하고 편리하였다. 그러나 계통오차를 줄이기 위해서 여전히 레이저와 OBI의 일간 점검은 필요하다.