• 제목/요약/키워드: 셋업 장치

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온-보드 영상장치를 이용한 총체적 셋업의 정확성 분석 (Analysis of Overall Setup Accuracy Using On-Board Imager��)

  • 마선영;임상욱;강수만;정태식
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권2호
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    • pp.67-71
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    • 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.

폐암 정위체부방사선치료 시 고정기구(frame) 사용 유무에 따른 셋업 정확성 평가 (Evaluation of Set-up Accuracy for Frame-based and Frameless Lung Stereotactic Body Radiation Therapy)

  • 지윤서;장경환;조병철;곽정원;송시열;최은경;이상욱
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권4호
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    • pp.286-293
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    • 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.

HEMP 전도성 방해 펄스 전류 주입(PCI) 케이블의 영향 분석 (Analysis of PCI Cable Effects in HEMP Conducted Disturbance)

  • 장태헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.772-780
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    • 2013
  • 고고도 핵폭발로 생성되는 고출력 전자기 펄스(HEMP)에 의해 복사성 방해 환경과 케이블 커플링에 의한 전도성 방해 환경이 조성된다. IEC 61000-2-10은 HEMP의 전도성 방해 환경에 대하여 정의한다. IEC 61000-5-5에는 HEMP 전도성 방해에 대한 보호 장치의 특성이 규정되어 있다. IEC 61000-4-24는 보호 장치에 대한 특성 측정 방법을 다루고 있다. IEC 61000-4-24:1997은 소형 보호 소자에 대한 측정 방법을 기술하고 있으나, 최근 많이 사용되고 있는 보호 소자와 필터가 결합된 형태의 조합형 필터에 대한 측정 방법은 미비한 상태이다. HEMP 전도성 방해 신호는 50 MHz 이하의 주파수 스펙트럼을 포함하고 있으므로 측정 셋업을 구성하는데 있어서 케이블의 굵기, 길이, 접지평면으로부터의 높이 등의 측정 셋업 파라미터의 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 HEMP 전도성 방해 전류 파형의 주파수 스펙트럼을 고려하고, 측정셋업에서 존재하는 케이블 파라미터의 영향을 분석하여 최적의 PCI 측정 방법을 도출하고자 한다.

CT 영상 및 kV X선 영상을 이용한 자동 표지 맞춤 알고리듬 개발 (Development of an Automatic Seed Marker Registration Algorithm Using CT and kV X-ray Images)

  • 정광호;조병철;강세권;김경주;배훈식;서태석
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제25권1호
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    • pp.54-61
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    • 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.

TFT-LCD 단위 공정 시스템 통합을 위한 장치간 인터페이스 타이밍 차트 설계 (Designing The Interface Timing Chart Between Heterogeneous Equipments in TFT-LCD Production Line for System Integration)

  • 임은성;황병현;박기진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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    • pp.1242-1245
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    • 2008
  • 본 논문에서는 TFT-LCD 제조 라인에서의 시스템 통합에 필요한 기술 중 하나인 장치간 인터페이스 방식에 대하여 연구하였다. 이를 위해 TFT-LCD 제조 라인에서 각각의 장비들이 Glass 를 반송 하는 방법을 분석하였고 발생할 수 있는 모든 반송 방식을 각 TYPE 별로 정리하였다. 또한 각각의 내용을 분석하여 최적의 인터페이스 방안을 제안하였으며, 장치간 표준화된 인터페이스를 사용함에 따라 각 LCD 장비 제조사의 시스템 설계 기간 단축, 비용 절감, 셋업기간 단축, 향후 유지관리의 효율성 등의 효과가 기대된다.

영상유도 방사선 치료(IGRT)에 따른 정상 조직의 추가 피폭에 대한 연구 (A Study on the Additional Absorbed Dose of Normal Tissues by Image Guided Radiation Therapy(IGRT))

  • 김가중;류준민;최준구;홍동희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.75-81
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    • 2016
  • 최근 방사선 치료 분야에서는 다양한 영상유도 방사선 치료(IGRT) 장치들을 이용한 환자 셋업으로 고도의 정밀성이 보장된 치료가 가능해 졌다. 그러나 환자의 정상 조직에 받는 추가 선량 또한 더불어 증가되고 있다. 이에 본 연구에서는 영상유도 방사선 치료 장치 중 OBI, CBCT, ExacTrac를 이용한 환자 셋업에 주변 정상 조직에 받는 피폭선량을 측정하였다. 결과 팬텀 중심부의 선량이 CBCT의 경우 두부 12.57 mGy, 흉부 20.82 mGy, 복부 82.93 mGy, 골반부위 52.70 mGy로 측정되었으며 OBI는 0.76 ~ 8.58 mGy, ExacTrac의 경우 0.14 ~ 0.63 mGy로 CBCT의 피폭선량이 다른 장비에 비해 월등히 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 표면 선량의 경우에서도 CBCT가 다른 장비에 비해 높게 나타났으나 입사 피부표면 선량(Enterance skin dose)의 경우 OBI도 CBCT의 피폭선량과 거의 비슷한 흡수선량이 측정 되었다.

FMS에서 동적 공구할당 전략하의 작업순서 결정 (Determination of Operation Sequence under Dynamic Tool Allocation Strategy in FMS)

  • 이충수;김성식
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.401-404
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    • 2000
  • 최근 제조환경은 다양한 소비자의 요구, 제품의 짧은 수명 주기, 치열한 국내외 경쟁 등으로 특징 지워진다. 이러한 제조환경에 적응하기 위하여 FMS(flexible manufacturing systems)에서 기계의 종류는 다기능 공작기계(versatile machine)로 구성되고, 공구는 빠른 공구 이동장치(tool delivery system)에 의하여 제어되는 추세에 있다. 공구 이동장치를 이용하여 가공 중에 필요한 공구를 다른 기계 또는 공구 저장장치로부터 공급하는 동적 공구할당 전략하의 FMS 에서는 공구의 가용여부(작업 일정계획)를 고려한 작업순서 결정이 중요한 문제이다. 본 연구에서는 동적 공구할당 전략하의 FMS 에서 한 부품 또는 한 셋업에서 공구대기시간을 줄이는 방향으로 공구할당을 수행하는 작업순서 알고리즘을 제안하고, 시뮬레이션 실험을 통하여 다른방법으로 공구할당을 수행하는 알고리즘과 비교함으로써 본 작업순서 알고리즘의 우수성을 입증한다.

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베가프라임 엔진상에서 다중입력장치 호환을 위한 랩퍼 클래스 개발 (Development of wrapper class for compatibility of Multi Input Device in Vega Prime$^{TM}$ engine)

  • 김광태;신현실;박현우;이동훈;윤태수
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.1093-1098
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    • 2006
  • VR 엔진은 일부 입력장치에 대해서만 제한적으로 지원하기 때문에, 개발자가 원하는 입력장치를 사용하지 못하는 경우가 있으며, 가격 또한 고가이기 때문에 특수한 입력장치를 사용하기 위해, 다른 VR 엔진이나 별도의 옵션을 구매하기에는 경제적인 부담이 많이 든다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 개발자가 사용하고자 하는 입력장치와 VR 엔진의 호환을 위한 랩퍼 클래스를 제안한다. 개발한 랩퍼 클래스는 VR 엔진에서 조이스틱을 제어할 수 있는 조이스틱 클래스와 USB 캠을 통하여 영상을 획득하기 위한 USB 캠 클래스이다. 조이스틱 클래스는 입력장치 클래스를 상속받은 후 DirectX 를 이용하여 입력장치를 셋업 하고, 입력장치의 데이터 값을 처리한 후 VR 엔진의 API 로 값을 넘겨주기 전에 후킹하여 조이스틱을 제어할 수 있다. USB 캠 클래스는 VFW(Video for Window)를 사용하여 캠의 영상을 획득하여 버퍼에 저장한 후 VR 엔진의 디스플레이 버퍼에 값을 넘겨서 캠의 영상을 VR 엔진에서 디스플레이 할 수 있다. 이러한 방법을 통해 조이스틱, USB 캠 같은 입력장치를 VR 엔진과 호환할 수 있으며, 다른 종류의 입력장치에 대하여서도 본 연구에서 개발한 랩퍼 클래스를 상속받아 사용할 수 있다. 본 논문에서 사용한 VR 엔진은 Vega Prime 엔진이며, Vega Prime 엔진의 API 에 개발한 랩퍼 클래스를 추가하여 드라이빙, 영상인식 시뮬레이터를 개발한 결과, 효과적이고 경제적으로 입력장치의 연동이 가능함을 확인할 수 있었다.

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디지털 재구성 방사선영상과 온보드 영상장치를 이용한 2D-2D 정합 시 디지털 재구성 방사선영상의 질이 정합 정확도에 미치는 영향 분석 (Analysis of Uncertainties due to Digitally Reconstructed Radiographic (DRR) Image Quality in 2D-2D Matching between DRRs and kV X-ray Images from the On-Board Imager (OBI))

  • 정광호;조병철;강세권;김경주;배훈식;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권2호
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    • pp.67-76
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    • 2006
  • 본 연구에서는 환자 치료 전 셋업 확인을 위해 디지털 재구성 방사선영상(digitally reconstructed radiographs, DRR)을 참조영상으로 하여 온보드 영상 장치로부터 획득된 kV X선 영상과의 2차원 정합을 수행하였을 경우 DRR 영상의 질에 따라 환자 셋업 오차 보정의 정확도가 어떻게 달라지는가를 확인하였다. 방사선치료계획 장치로는 Pinnacle3와 Eclipse를 이용하였으며 참조 영상으로는 팬텀 및 환자를 각각 다른 슬라이스 두께로 부위별로 CT 촬영한 영상으로부터 재구성된 DRR 영상을 이용하였다. DRR 영상 및 프로파일 비교에서는 CT 슬라이스 두께가 증가함에 따라 이를 이용한 DRR 영상의 질이 저하됨을 확인할 수 있었지만 2차원 정합 결과 유사한 오차 값을 보여주어 DRR 영상의 질이 큰 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었다. 슬라이스 두께에 따른 2차원 정합 결과의 차이가 크지는 않지만 일반적인 환자 치료계획 및 2차원 정합을 위해 슬라이스 두께 3 mm 이하의 CT 영상 획득이 필요할 것으로 생각한다.

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토모테라피를 이용한 간암환자의 정위적 방사선치료시 복부압박장치의 유용성 평가 (Usefulness of Abdominal Compressor Using Stereotactic Body Radiotherapy with Hepatocellular Carcinoma Patients)

  • 우중열;김주호;김준원;백종걸;박광순;이종민;손동민;이상규;전병철;조정희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.157-165
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    • 2012
  • 목 적: 간에 발생한 절제 불가능한 원발성 및 전이성 종양에서 토모테라피를 이용한 정위적 방사선치료를 시행하기 위해 사용된 복부압박장치의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 2011년 11월부터 2012년 3월까지 토모테라피(Hi-Art Tomotherapy, USA)를 시행받기 위해 본원에 내원한 간암환자 중 복부압박장치(diaphragm control, elekta, sweden)를 사용하였을 때 움직임이 1 cm 이상 줄어든 환자를 대상으로 하였다. 4D CT (somatom sensation, siemens, germany)를 통해 치료계획영상과 4차원 단층촬영영상을 촬영하고, 육안적으로 보이는 종양과 종양의 움직임을 고려하여 육안적 종양체적(gross tumor volume, GTV)으로 설정하였고, GTV 주변으로 균일하게 5~7 mm의 여유를 주어 치료계획용 종양체적(planning target volume, PTV)으로 설정하였다. 손상위험장기(organs at risk) 중 십이지장, 위, 대장의 거리가 종양으로부터 최소 1 cm 이상인 환자들을 1군($d{\geq}1$)으로, 1 cm 미만인 환자들을 2군(d<1)으로 분류하고 각각 4~5회의 정위적 방사선치료와 20회의 방사선치료를 계획하였다. Mega-voltage computed tomograpy (MVCT)와 kilo-voltage computed tomograpy (KVCT)를 일차적으로 골격구조셋팅(bone-technique)으로 융합(fusion)한 뒤, 이차적으로 간을 보며 영상을 재조정 하였다. 치료 후 얻은 MVCT 영상을 영상변형이 가능한 Mim_vista (Mimsoftware, ver. 5.4 USA)로 보내고, 간을 비교하여 다시 묘사(delineate)하고, 손상위험장기 중 십이지장, 위, 소장, 대장을 합쳐서 대장장기(bowel_organ)로 정의하여 다시 묘사하였다. 보정방사선 치료계획시스템을 통하여 보정영상의 치료계획 선량과 보정된 선량의 차이를 평가하였다. 첫 번째, 치료 시작일부터 각각 1군($d{\geq}1$)은 4회, 2군(d<1)은 10회까지의 MVCT와 KVCT간의 영상 융합을 통한 셋업오차를 분석하였다. 두 번째, 보정영상에서 종양 즉, GTV, PTV의 치료계획선량과 보정선량의 3%의 선량차이를 나타내는 체적($V_{diff3%}$)과 5%의 선량차이를 나타내는 체적($V_{diff3%}$)을 비교하였고, 손상위험장기 중 대장장기의 최대선량의 차이율을 비교하였다. 결 과: MVCT를 통해 분석한 평균 셋업오차는 $-0.66{\pm}1.53$ mm (좌-우), $0.39{\pm}4.17$ mm (상-하), $0.71{\pm}1.74$ mm (전-후), $-0.18{\pm}0.30$ degrees (roll)였다. 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)의 셋업오차는 유사하였다. 1군($d{\geq}1$)에서 보정방사선 치료계획을 통한 $V_{diff3%}$ 중 GTV는 $0.78{\pm}0.05%$, PTV는 $9.97{\pm}3.62%$, $V_{diff5%}$ 중 GTV는 0.0%, PTV는 $2.9{\pm}0.95%$, 대장장기의 최대선량의 차이율은 $-6.85{\pm}1.11%$였다. 2군(d<1)에서 $V_{diff3%}$ 중 GTV는 $1.62{\pm}0.55%$, PTV는 $8.61{\pm}2.01%$, $V_{diff5%}$ 중 GTV는 0.0%, PTV는 $5.33{\pm}2.32%$, 대장장기의 최대선량의 차이율은 $28.33{\pm}24.41%$였다. 결 론: 복부압박장치를 통한 간암의 방사선치료시 MVCT를 통한 환자 셋업오차는 평균 ${\pm}5$ mm 이하였고, 복부 압박장치를 사용하고 투시영상을 통해 확인한 횡경막의 움직임이 최소 5 mm 이상이라는 것을 감안하면, 환자 셋업오차는 그 안에 있음을 알 수 있었다. 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)에서 GTV, PTV의 선량차이율은 오차범위 안에 있었고, 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)의 대장장기 최대선량의 차이율은 최대 35% 이상의 차이를 보였고, 1군($d{\geq}1$)이 2군(d<1)보다 오차범위가 작았다. 따라서 간내 종양과 손상위험장기의 거리가 최소 1 cm 이상 유지된다면 정위적 방사선치료를 진행함에 복부압박장치가 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

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