• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2007

CCD 카메라가 부착된 head mounted display (HMD)를 이용하여 포도막 흑색종(uveal melanoma)을 치료하기 위해 외부 침투적 고정장치 없이 안구의 움직임을 감시할 수 있는 안구의 고정 및 감시장치를 제작하여 임상 사용 가능성을 확인하고자 하였다. 안구 고정 및 감시장지 시스템은 환자의 안구를 고정시키기 위해 환자의 초점을 일정하게 해 줄 수 있는 스크린이 달린 head mount display (HMD) 장치와 고정된 안구를 감시할 수 있게 HWD에 부착시킨 CCD 카메라, 그리고 환자의 머리를 고정시키는 마스크로 구성되어 있다. CCD 카메라가 부착되어 있는 HMD를 마스크 위에 부착하여, HMD의 스크린에서 보여주는 기준점을 환자가 주시하도록 하여 환자의 안구를 고정시킬 수 있었다. 본 연구는 4명의 지원자와 정위적 방사선수술을 시행하는 한 명의 포도막 흑색종 환자를 대상으로 하였다. 4명의 지원자에게서는 셋업에 따른 오차와 안구의 움직임을 분석하는 자료를 얻었고, 한 명의 환자에게서는 임상 사용의 가능성을 확인하였다. 환자는 HMD를 착용한 후 스크린에서 보여지는 기준점에 안구를 고정시킨 후, CT 촬영을 하였다. 방사선 수술기간 동안에도 치료 전에 치료계획을 위한 CT 촬영 시와 동일한 조건에서 매일 CT 촬영을 시행하였고, 이것을 치료계획을 위해 촬영한 CT 영상과 비교하여, 방사선 치료를 받는 기간 동안 수정체의 움직임을 비교하였다. 4명의 지원자의 자료에서 얻은 셋업에 따른 오차는 1mm 이내였으며, 안구의 움직임도 2mm 이내의 오차범위 내에 고정할 수 있었다. 본 연구에서 제작한 안구의 고정 및 감시장치는 외부 침투적 고정장치 없이 환자의 안구를 성공적으로 고정시켜 포도막 흑색종의 정위적 방사선수술을 시행할 수 있게 하였다. 이로써 자체 제작한 안구의 고정 및 감시장치의 임상 사용의 가능성을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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• pp.29-32
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• 1996

기존의 안과 진단 및 치료 기기의 안구 고정장치는 진단 및 치료에 있어서 피검사자와 검사자에 사이에 충분한 협조가 되지 않을 경우 진단의 비효율성과 치료의 안정성등의 문제가 발생하고있다. 따라서 이러한 문제를 보완하기 위하여 SLO의 전면 세극등을 소형의 반사경으로 대치하고 표시등을 후면의 먼거리에 수직으로 배열시켜서 피검사자에게 적당한 높이의 고정등을 선택하게하여 수직방향의 안구 위치를 고정시키고 SLO(Scanning Laser Ophthalmoscope)의 좌우 회전기능으로 표적의 수평방향을 근절시킨 후에 검사자의 조작으로 원격조정되는 서보장치를 이용하여 다시 반사경을 전방향으로 미세하게 회전되게하여 정확한 위치로 안구를 이동시키게 하는 원격조정 표적 추적장치를 개발하였다. 이에 따라 피검사자는 거울에 비친 먼거리의 허상을 보게 되어 세극등을 이용한 근접주사방식의 단점인 안구의 축동, 폭주등으로 인한 환자의 눈의 피로를 최소화하면서 피검사자의 안구를 검사자가 원하는 위치로 고정시킬 수 있게 함으로써 임상실험에서 안과 진단의 정확성과 관리도를 높이고 치료의 효율성과 안전성을 증가시킬 수 있는 원격조정 추적장치로써의 성능을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.63-69
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• 2019

안와 내에서 안구의 상대적 위치는 여러 병적인 상태를 짐작할 수 있는 하나의 기준이 될 수 있다. 특히 안와골절, 갑상선 안질환, 안와 종양 등의 진단과 이에 약물 및 수술적 치료의 결과를 판단하는데 유용하다. 현재 안구 돌출 값을 측정하기 위해 주로 사용되는 대표적 측정 기기인 Hertel과 Naugle 안구돌출계 등은 검사자가 다를 경우, 같은 검사자가 반복적으로 측정하더라도 검사할 때마다 안와의 고정부위가 달라지는 현상, 또한 동일한 안구돌출계라고 하더라도 제조 회사가 다르다면 안와의 고정부위 디자인이 달라 검사자에 의한 측정 오차 발생이 필연적이다. 본 논문에서는 백색광 간섭계를 이용한 안구 돌출 측정 장치를 설계 및 제작하고 실제 사람의 안구 돌출을 측정하여 수동식 측정 방법에 비해 정밀도 및 반복 정도가 크게 높아진 것을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권12호
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• pp.139-144
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• 2007

안와 림프종의 치료에 가장 효과적인 치료법인 방사선 치료는 안구 질환의 증가로 인해 계속 늘어나는 추세이다. 항암화학요법과 치료 기술의 비약적인 발전으로 치료 및 예후가 좋아지고는 있지만 백내장, 안구건조, 망막병증 등의 부작용이 발생되고 있다. 이에 본 연구에서는 안와 림프종의 방사선치료 시 백내장 발생의 방어수단으로써 Lens Shielding Device(이하 LSD)를 고안 제작하였고 이의 제작방법과 방사선 차폐 정도에 대해 알아보았다. 안구 표면에 해당하는 깊이에서 TLD의 측정결과는 3개의 평균값이 5.7%로 나타났고 관심부위인 수정체의 위치에서는 TLD 4.2%, markus chamber 5.1%의 선량값을 나타내었다. 본 연구에서 안와에 발생한 림프종의 방사선 치료로 인한 부작용을 예방하기 위해 제작한 LSD는 치료 중 조사받게 되는 총 30Gy의 선량 중에서 5%에 해당하는 약 1.5Gy의 방사선량만이 수정체와 각막에 영향을 미치는 것으로 확인되어 백내장의 역치선량인 2Gy와 임상적으로 백내장이 발생된다고 보고된 5Gy보다 적은 선량이 조사됨을 알 수 있었다. 방사선 치료 시 발생할 수 있는 여러 부작용의 예방에 유용한 기구임을 확인하였고 환자의 안구와 일치되도록 개인별로 제작하여 착용 시 이물감에 의한 불편을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 치료 시 고정 또한 매우 용이함을 검증하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.90-98
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• 2003

목적 : 척수에 전이가 가능한 뇌종양 치료를 위한 두개척수 방사선치료를 전산화단층촬영장치(volumetric spiral CT)와 입체조준장치(CT simulator) 및 3차원 조형치료계획장치(3D conformal planning system)를 이용한 두개척수 방사선치료계획 방법을 개발하고 기하학적 검증을 통하여 유용성과 정확성을 평가한다. 방법 : 연세암센터 방사선종양학과에서 두개척수 방사선치료를 받은 환자 11명을 대상으로 전산화 단층촬영을 이용한 입체 모의치료계획과 3차원 방사선조형치료를 시행하였다. 중증의 뇌종양 환자의 두경부는 두부고정틀(thermoplastic mask, $Aquaplast^{R}$)로 고정시키고, 전신은 $Vac-Loc$ $Aquaplast^{R}$ (전성물산, 한국)으로 고정한 후 전산화단층촬영장치(Spiral CT)를 이용하여 전신체적영상(volumetric image)을 얻었다. 환자자세의 재현성 확인 및 검증을 위해 두부에 세 개의 점과 전신에 기준선 및 기준점 등을 표시하였다. 이후 입체조준장치(CT-simulator)의 가상현실영상(virtual fluoroscopy)에서 인체의 크기와 방향에 제약이 없고 치료 침대와 고정기구에 대한 시각장애를 제거함으로써 자유롭게 모의치료를 할 수 있었으며, 조사면과 선속을 결정하고 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR)과 디지털화합성사진(digitally composited radiography, DCR)을 통하여 분해능이 좋은 화질의 투시 및 모의치료영상을 획득하였다. 기하학적 검증은 치료중심점 이동시 얻은 모의치료영상과 첫 치료 시에 얻은 조사면 검증 사진(port verification film) 등을 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 시각적, 정량적으로 비교, 분석 였다. 결론 : 입체조준장치와 3차원 방사선치료계획 장치 등을 이용하여 두개척수 방사선 치료계획을 신속하고 정확하게 원활히 수행할 수 있었다. 가상현실영상에서 대부분의 설계작업이 이루어지므로 환자의 자세고정을 요하는 시간은 전신체적 영상을 얻는 10분 이내이므로 환자의 불편을 줄일 수 있을 뿐 아니라 모의치료과정 중의 체위 변동 변수를 제거할 수 있었다. 또한 전산화단층촬영영상을 얻음으로써 중요정상조직인 안구, 척수 등을 정확하게 설정할 수 있었고, 조사면 결정과 차폐의 정확성을 증진시킬 수 있었다. 환자자세오차는 디지털화재구성사진과 치료 시마다 얻은 포트필름에서 치료중심점과 척수 사이의 거리를 측정하여 3 mm 이내의 정확성을 얻을 수 있었다. CT조준장치를 이용한 중추신경계의 방사선 입체조형치료는 가상현실모의치료계획으로 두개척수의 방사선치료를 정확하고 용이하게 실현할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.165-171
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• 2002

목적 : 척수에 전이가 가능한 뇌종양 치료를 위한 두개척수 방사선치료 시 복와위가 불가능한 경우 전산화단층촬영모의치료장치(volumetric spiral CT)와 가상모의 치료기(virtual simulator) 및 3차원 방사선치료계획장치를 이용하여 배와위로 두개척수 방사선치료계획 방법을 개발하고 기하학적 검증을 통하여 유용성을 고찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2005년 5월에서 2001년 12월까지 연세암센터 방사선종양학과에서 배와위로 두개척수 방사선치료를 받은 환자 9명을 대상으로 하였다. 복와위가 불가능한 중증의 뇌종양 환자를 배와위로 하여 두경부는 두부고정틀 (thermoplastic mast $Aquaplast^{circledR}$) 로 고정시키고, 전신은 $Vac-Loc^{\circledR}$ (전성물산, 한국)으로 고정한 후 전산화단층촬영모의치료장치를 이용하여 전신체적영상(volumetric image)을 얻었다. 환자 자세의 재현성 확인 및 검증을 위해 두부에 세 개의 점과 전신에 기준선 및 기준점 등을 표시하였다. 이후 가상현실 영상(virtual fluoroscopy)에서 인체의 크기와 방향에 제약이 없고 치료 침대와 고정기구에 대한 시각장애를 제거함으로써 자유롭게 모의치료를 할 수 있었으며, 조사면과 빔을 결정하고 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR)과 디지털화합성사진(digitally composited radiography, DCR)을 통하여 분해능이 좋은 화질의 투시 및 모의치료영상을 획득하였다. 기하학적 검증은 치료중심점 이동시 얻은 모의치료영상과 첫 치료 시에 얻은 조사면 검증 사진(port verification film) 등을 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 시각적, 정량적으로 비교, 분석하였다. 결과 : 전산화단층촬영모의치료장치와 가상모의치료기 및 3차원 방사선치료계획 장치 등을 이용하여 복와위가 불가능한 환자의 두개척수 방사선 치료계획을 배와위로 원활히 수행할 수 있었다. 가상현실영상에서 대부분의 설계작업이 이루어지므로 환자의 자세고정을 요하는 시간은 전신체적 영상을 얻는 10분 이내이므로 환자의 불편을 줄일 수 있을 뿐 아니라 모의치료과정 중의 체위 변동 변수를 제거할 수 있었다. 또한 전산화단층촬영영상을 얻음으로써 중요정상조직인 안구, 척수 등을 정확하게 설정할 수 있었고, 조사면 결정과 차폐의 정확성을 증진시킬 수 있었다. 환자 자세 오차는 디지털화재구성사진과 치료 시마다 얻은 포트필름에서 치료중심점과 척수 사이의 거리를 측정하여 3 mm 이내의 정확성을 얻을 수 있었다. 결론 : 전산화단층촬영모의치료장치로 체적영상을 얻고 가상현실모의치료계획으로 배와위 두개척수 방사선치료계획을 정확하고 용이하게 실현할 수 있었다. 따라서 배와위 두개척수 방사선치료는 복와위를 취할 수 없어서 치료가 힘든 소아환자, 전신상태가 좋지 않거나 기관절개술이 시행되어 있는 환자에서 유용한 방법임을 알 수 있었다.