• 제목/요약/키워드: 3차원 인체 데이터

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나선형 토모테라피 방사선치료의 환자별 품질관리를 위한 라디오크로믹 필름 및 Dosimetry CheckTM의 성능평가 (Performance Evaluation of Radiochromic Films and Dosimetry CheckTM for Patient-specific QA in Helical Tomotherapy)

  • 박수연;채문기;임준택;권동열;김학준;정은아;김종식
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제32권
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    • pp.93-109
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    • 2020
  • 목 적: 나선형 토모테라피 방사선치료를 위한 환자별 품질관리용 라디오크로믹 필름 및 3차원 분석시스템인 Dosimetry CheckTM (DC, MathResolutions, USA)의 성능평가를 시행하였다. 대상 및 방법: 인체모형팬톰(Anderson Rando Phantom, USA)을 이용하여 위치 변이가 있는 3가지 형태의 복부 종양(130.6㎤), 복막 후면 종양(849.0㎤) 및 전 복부 전이 종양(3131.0㎤)을 모델링하였다. 조사면 고정너비(field width, FW)를 2.5-cm, 5.0-cm, 피치(pitch) 0.287, 0.43으로 하여 부위별 4개씩(plan01-plan04), 총 12개의 비교용 치료계획을 수립하였다. 이온전리함(1D)과 라디오크로믹 필름(Gafchromic EBT3, Ashland Advanced Materials, USA)을 치즈팬톰 내 삽입하는 방법(2D)과 빔 플루언스 로그정보를 이용하여 CT영상 위에 선량을 3차원으로 재구성하는 방식의 DC측정을 진행하였다. 스레드효과(thread effect)를 분석을 위해 리플(ripple) 진폭(%)를 계산하였고, 선량 분포의 패턴 분석을 위해 감마인덱스 분석(DD: 3%/DTA: 3mm, 합격 문턱 값: 95%)을 수행하였다. 결 과: 리플 진폭 측정 결과 복막 후면 종양이 평균 23.1%로 가장 높았다. 라디오크로믹 필름의 분석결과, 절대 선량 평균 1.0±0.9%, 감마인덱스분석 평균 96.4±2.2%로 95% 이상 통과하였으나 전 복부 전이 종양과 같이 넓은 부위 평가에 범위의 제한적이었다. 인체모형팬톰에 적용한 DC 분석결과 FW가 5.0-cm인 세 부위의 2D 및 3D 플랜 평균이 91.8±6.4%였다. 세 단면 및 선량 프로파일 분석을 통해 복막 후면 및 전 복부 종양 표적 전체 영역에 분석이 가능하였고, 선량-용적 히스토그램을 통한 계획 선량 대 측정의 선량 오차가 FW 및 pitch에 따라 커지는 것을 확인하였다. 결 론: DC측정방법은 별도의 측정기 없이 조사 중 측정된 빔 플루언스 로그정보만으로 3차원 환자 영상 데이터 위에 선량 오류를 구현할 수 있고 종양의 위치나 크기에 제한이 없어 크고 불규칙한 종양의 나선형 토모테라피의 치료 시 환자별 품질관리 성능이 매우 우수하며 활용도가 높을 것으로 생각한다.

체표면분할법에 의한 성인 남성용 피티드 토르소형 원형 설계 (Development of Male Fitted Torso Type Basic Patterns According to the Body Surface Segment Method)

  • 서추연
    • 한국의류학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.1109-1120
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    • 2009
  • This study develops a fitted torso type basic pattern for men by utilizing 3D body scan data. Recent fashion trends are reflected in the development of the pattern. The subjects were 15 men in their 20's, who wear size 95 (M size). Body scan data was obtained through a 3D whole body scanner (WB4, Cyberware, USA), and a body surface development figure for developing male fitted torso type basic pattern was attained through the use of Rapid Form 2006 as well as Auto CAD 2006 programs. The results are as follows: A body surface development figure through body surface segment method showed high exactitude in an error range of 100$\pm$1%. In addition, it occurred in an error range of 100:1:3% because of the hard scanning conditions in the incline of the shoulder and armpit areas. However, the body surface development figure as well as the direct measurement results can be used as basic data for the given patternmaking since the error range falls into 100$\pm$3%. Dart amounts obtained from the average cross section were center back 2.2cm (24.3%), back armpit point 3.8cm (41.8%), front armpit point 3.0cm (33.9%). As shown the jacket pattern, the biggest dart amount was portioned out at the back armpit point. The drafting equations for the development pattern acquired are as follows; Full width=C/2+5cm, back length=height/4-1cm, armhole depth=(C/10+12cm)+3cm, back width=2C/10+2cm, front width=2C/10. The development pattern was a fitted torso basic pattern that was composed of 3 pieces, so it would be very useful in developing shirt or jacket patterns. According to the results of the evaluation of the developed pattern appearance, it obtained higher scores of over 3.5 points in almost items, meaning that the developed pattern is appropriate for a male fitted torso type basic pattern. It suggests a possibility of patternmaking from a body surface development figure in 2-D to prototype.

차원 인체 스캔 데이터를 활용한 한국 중년여성 토르소 원형 설계 (Torso Pattern Design for Korean Middle-Aged Women using 3D Human Body Scan Data)

  • 김혜진;박순지
    • 한국의류산업학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.600-613
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    • 2011
  • The purpose of this study is to provide Torso pattern for Korean middle-aged women using 3D human body scan data. 155 women in their 40's or 50's were measured by Martin's anthropometry. Merging the data of 914 middle aged women provided by Korean agency for technology and standards, total of 1,069 subjects' data were analyzed. For data analysis, ANOVA, factor analysis and cluster analysis were done using SPSS PC+. And representative subject of each cluster was selected and they participated in 3D scanning and Torso pattern suggested for middle-aged women Torso pattern which investing the amount of ease according to each group for diffuse front interscye 30%, armscye circumference 30%, back interscye 40% using 3D human body scan data. The results of this study are as follows. Firstly, as a result of the factor analysis, the first factor was 'obesity index of body', The second factor was 'verticality size of body', The third factor was 'verticality length of upper bodice', The fourth factor was 'drop value to represent silhouette', and the fifth factor was 'physique of upper bodice'. And, middle-aged women type were classified 3 types according to the cluster analysis. Type 1(Y-type) was the long upper Torso with wide shoulder. Type 2(H-type) was flat-body type with comparatively thin upper bodice and thin lower bodice. And type 3(A-type) was the obese type with comparatively thin upper bodice and fat lower bodice. Secondly, using CAD program, point filtering was performed and approximated surface model was made. It used that generated surface smoothing corrected for abnormally extruded points and scattered points based on the curvature information. And 3D surfaces were flatted onto the plane by the internal tools of CAD program. Difference ratios of outline length and area between 3D curves and 2D plane were 0.42% and 0.54%, respectively. Third, wearing test by the sensory evaluation showed that distinct difference almost every category. The movement functionality test shows that, in all the tests which reveal significant differences, especially, 'comparison pattern A' experienced inconvenience to neck width and neck depth.

슬림 핏(Slim-fit) 드레스 셔츠 패턴 설계를 위한 3D Body Scan Data 활용에 관한 연구 -40대 남성을 중심으로- (3D Body Scan Data Analysis for the Slim-fit Dress Shirts Pattern Design -Focused on the 40s Male-)

  • 신경희;서추연
    • 한국의류학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.97-109
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    • 2014
  • This study developed a functional dress shirt for adult males that reflected the body surface variation of a human body section by motion. This study conducted a 3D body scan for 8 subjects in their 40's based on the Size Korea 2010 database. Data recorded the proper posture change value and body surface change value to develop functional dress shirts for adult males. We scanned the subjects with a 3D body scanner for five primarily male wearing dress shirts and operating postures, right standing, arms raised to $90^{\circ}$ horizontal forward position, arms raised $90^{\circ}$ to the horizontal position side, lift up the arm $180^{\circ}$, and arm forward $90^{\circ}$ in a bent posture. We analyzed the 3D scan data from those motions to examine change of length using 3D software Rapidform XOS. The results indicated that the body surface sections with contraction were the front and rear shoulder area, armpit and central length as well the width of arms at more than 10%. The increased body section included the body and armpit back length; in addition, the rear arm vibration girth and under arm girth were more than 10%. In order to reflect the size variation of for each motion, the ease amount of the front and rear shoulder length and width needs to be reduced 20% because it affects the shoulder length during the right standing. The results suggest that the ease amount of the shoulder length should be minimal. The ease amount of the back size needs to be 0.5-2cm bigger and set 0.5-1.5cm longer than the dress shirt length side drooping to compensate for the side length shortage of each motion. The sleeve length needs to be 0-0.5cm shorter, and ease amount of the girth of sleeve bottom needs to be reduced 0-0.7cm due to the size variation of arms. However, the girth of the rear arms is suggested to be 0-0.6cm longer in the ease amount to the rear arm girth as the extension is more than 10% over the width and length of each motion.

심근관류 SPECT 검사의 정확도 검증을 위한 새로운 심장.흉부 팬텀의 개발 (Development of a New Cardiac and Torso Phantom for Verifying the Accuracy of Myocardial Perfusion SPECT)

  • 야마모토토모아키;김정민;이기성;타카야마테루히코;키타하라타다시
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권4호
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    • pp.389-399
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    • 2008
  • 단일광자방출컴퓨터단층촬영(SPECT) 시 정확도의 개선을 위하여 산란과 감약의 보정, 분해능의 개선이 매우 중요하다. 특히 호흡이나 맥동에 대한 심장의 움직임은 보정 에러의 원인이 된다. 심장 팬텀이 보정방법에 대한 검증을 위해 사용되고 있으나, 현재 사용 중인 팬텀들은 실제 인체 데이터와 다른 점이 많이 나타나고 있다. 즉 팬텀을 사용한 결과는 임상데이터와 같게 취급할 수가 없다. 저자들은 흉곽의 인체 구조와 같은 신뢰성 있는 새로운 팬텀을 개발하였다. 새로운 팬텀은 폐와 심장의 전면, 측면 및 상부가 접하는 작은 종격구조를 가지고 있다. 용기는 아크릴로 만들었으며 종격은 물 등가물질을 사용하여 제조하였다. 폐는 에폭시레진의 고형 폴리우레탄 폼을 사용하였다. 5가지 크기의 심장은 게이트 심근관류 SPECT의 정량적 분석을 위하여 개발되었다. 심장팬텀들의 종격은 같은 포지션에 위치할 수 있도록 고안되었다. 완성된 팬텀은 간과 담낭에 부착되고 각각 높이 조절이 가능하다. 5개의 심실의 용적은 각각 150.0, 137.3, 83.1, 42.7과 38.6ml이다. 새로운 팬톰을 사용하여 SPECT 검사를 시행하고 보정법을 적용한 후에 영상의 차이를 검토하였다. 심장의 3차원 단층상이 효율적으로 재구성 되었으며 여러 가지 보정방법의 차이를 나타내기 위하여 주관적 평가도 시행하였다. 저자들은 SPECT영상과 QGS(Quantitative Gated SPECT) 결과로서 보정방법의 차이를 나타낼 수 있는 새로운 팬텀을 개발하여 보고하는 바이다.

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좌심실 심근 모델을 이용한 게이트 심근 SPECT 영상의 운동성 분석 (Motility Analysis of Gate Myocardium SPECT Image Using Left Ventricle Myocardium Model)

  • 손병환;김재영;이병일;이동수;최흥국
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.444-454
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    • 2003
  • 심장 운동의 분석은 인체에 혈액을 공급하는 역할에 대한 평가이다. 심근의 움직임을 평가하기 위해서 본 논문에서는 좌심실 심근 모델을 수학적으로 구축하였으며, 심장의 움직임에 대한 파라미터를 이용하여 운동성을 상세화 하였다. 구축한 모델을 심장의 생화학적 반응을 보이는 게이트 심근 SPECT 영상에 적용시켜서, 모델과 게이트 심근 SPECT 영상 사이의 운동성을 분석하였다. 심근 모델은 sinusoidal 함수를 이용한 3차원 super-ellipsoidal 모델을 기반으로 생성하였으며 움직임과 형태의 변화를 주기 위한 파라미터 함수를 이용하여 좌심실 심근의 형태와 움직임에 대한 유사성을 모델화 하였다. 이 모델과 심근 게이트 SPECT 영상 데이터와 LSF 알고리즘을 이용하여 fitting 시킨 후 생성된 모델을 토대로 하여 심근 게이트 SPECT 영상의 영역별 운동성 방향과 크기를 산출하여 분석하였으며, 지역적 운동성의 표현을 위해 심장기능 평가에 사용되는 Bull's Eye형식의 map을 만들었다. SPECT를 이용한 심장의 기능평가로 움직임과 수축능, 혈류 등을 이용해서 하고 있으나 운동량에 대한 평가는 없다. 본 논문에서 제안한 모델을 이용한 심근 SPECT의 운동성 분석은 심장 기능 평가에 유용한 지표가 될 것으로 기대한다.

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명암도 응집성 강화 및 분류를 통한 3차원 뇌 영상 구조적 분할 (Structural Segmentation for 3-D Brain Image by Intensity Coherence Enhancement and Classification)

  • 김민정;이정민;김명희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권5호
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    • pp.465-472
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    • 2006
  • 최근 대용량 의료영상 데이터로부터 인체 기관 또는 질환 부위 추출을 위한 영상 분할 기법이 매우 다양하게 제안되고 있으나, 뇌와 같이 다중 구조를 가지면서 구조간 경계 구분이 어려운 영상의 구조적 분할에는 한계를 가진다. 이를 위해 주로 복셀을 유한 개의 군집으로 분류하는 군집화 (clustering) 기법이 이용되나 이는 개별 복셀 단위의 연산을 수행함으로 인해 잡음의 영향을 받는 제한점이 있다. 그러므로 잡음의 영상을 최소화하고 영상 경계를 강화시키는 향상기법을 적용함으로써 보다 견고한 구조적 분할을 수행할 수 있다. 본 연구에스는 뇌 자기공명영상에 대하여 백질(white matter), 회백질(gray matter), 뇌척수액(cerebrospinal fluid)의 내부 구조를 효율적으로 추출하기 위한 필터링 기반 군집화에 의한 구조적 분할 기법을 제안한다. 우선 구조간 경계를 강화하고 구조 내 잡음을 약화시키기 위해 응집성 향상 확산 필터링(coherence enhancing diffusiion filtering)을 적용한다. 또한 이 과정을 통해 강화된 영상에 퍼지 c-means 군집화 기법을 적용하여 각 복셀이 속하는 구조에 해당하는 군집의 인덱스를 할당함으로써 구조적 분할을 수행한다. 제안된 구조적 분할기법은 기존의 가우시안 또는 일반적인 비등방성 확산 필터링과 군집화 기법을 적용한 기법에 비해 전문가의 수동분할 결과와의 일치 비율에 의한 분할 정확도를 향상시킴을 보였다. 또한 경계 부분에 있어서의 세밀한 분할을 통해 재생산 가긍하고 사용자 수동후 처리를 최소화할 수 있는 결과를 제시함으로써 형태적 뇌 이상 진단을 위한 효율적인 보조 수단을 제공한다.

PET/CT 검사 시 움직임 보정 기법의 유용성 평가 (The Correction Effect of Motion Artifacts in PET/CT Image using System)

  • 조영학;유세종;배석환;선종률;김성호;이원정
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.45-52
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    • 2024
  • 본 연구에서는 의료기관에서 방사성동위원소를 이용하여 암을 비롯한 여러 질환을 검사하는 PET/CT 검사에서 환자의 움직임으로 인한 영상의 질 저하와 판독 오류를 발생할 수 있는 점을 보완하기 위해 AI 기반의 Algorithm을 이용하여 개발한 Mothion Free 소프트웨어를 이용하여 호흡으로 인한 움직임의 보정 정도를 확인하고 유용성을 평가하여 임상에서의 적용을 위한 연구를 하였다. 실험 방법은 RPM Phantom을 사용하여 방사성동위원소 18F-FDG를 진공 바이알과 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere에 방사성동위원소를 주입하고 이것의 움직임을 호흡 시 움직이는 병소로 연출하여 영상을 획득하였다. 진공 바이알은 서로 다른 위치에서 움직임 정도를 다르게 하였고, 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere는 서로 다른 병소의 크기를 연출 하였다. 획득한 영상을 통하여 병소의 체적, 최대 SUV, 평균 SUV를 각각 측정하여 Mothion Free가 움직임 보정 정도를 정량적 평가를 하였다. 움직임 정도를 크게 설정한 진공바이알 A의 평균 SUV는 23.36 %, 움직임 정도를 작게 설정한 진공 바이알 B는 29.3 % 오차율이 감소하였다. NEMA IEC body Phantom의 sphere 37 mm, 22 mm에서의 평균 SUV는 각각 29.3 %, 26.51 % 오차율이 감소하였다. 오차율을 산출한 네 가지 측정치의 평균 오차율 30.03 % 감소하여 보다 정확한 평균 SUV 값을 나타내었다. 이 연구에서는 2차원적인 움직임 만을 연출할 수 있었기에 보다 정확한 데이터를 얻기 위해서는 실제 인체의 호흡 운동을 구현할 수 있는 Phantom을 이용하고, 움직임의 범위의 다양성을 구성한다면 보다 정확한 유용성 평가를 할 수 있다고 연구된다.