• 제목/요약/키워드: 3차원 전산화 단층사진

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입체조준장치를 이용한 중추신경계의 방사선 입체조형치료 계획 (3-D Conformal Radiotherapy for CNS Using CT Simulation)

  • 추성실;조광환;이창걸
    • 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.

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전산화단층촬영모의치료장치를 이용한 배와위 두개척수 방사선치료 계획 (CT Simulation Technique for Craniospinal Irradiation in Supine Position)

  • 이석;김용배;권수일;추성실;서창옥
    • 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.

전산화단층사진을 이용한 3차원 영상에서 정중시상기준평면 설정에 관한 연구 (Validity of midsagittal reference planes constructed in 3D CT images)

  • 전예나;이기헌;황현식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.182-191
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    • 2007
  • 본 연구는 두개악안면 3차원 입체영상을 이용한 진단 시 유용한 정중시상기준평면 설정에 도움이 되고자 시행되었다. 임상검사를 통하여 안면이 좌우 대칭으로 보이는 성인 정상교합자를 대상으로 두경부 전산화단층사진을 촬영하고 컴퓨터 프로그램을 이용하여 3차원 입체영상으로 재구성하였다. 두개의 정중시상부에 위치하는 Cg, ANS, PNS, Ba, Op 등의 계측점과 Po, Or로 구성된 FH plane을 이용하여 6개의 정중시상기준평면(Cg-ANS-Ba, Cg-ANS-Op, Cg-PNS-Ba, Cg-PNS-Op, FH${\perp}$(Cg, Ba), FH${\perp}$(Cg, Op))을 설정하고, 좌우 대칭성 의 Z, Fr, Fs, Zy, Mx, Ms등 6쌍의 계측점을 선정한 후, 설정된 정중시상기준평면에서부터 각 계측점까지의 좌측 및 우측 거리를 계측하고 t-검정을 통하여 유의차를 검정하는 한편, 좌우 차이값의 정도를 설정된 기준평면간에 비교하였다. 또한 정중시상 기준평면 설정의 재현도를 알아보기 위하여 정중시상기준평면의 설정에 사용된 계측점을 2주 간격으로 재계측하고 비교 분석한 결과, 본 연구에서 사용된 모든 정중시상기준평면이 두개악안면의 3차원적 분석 시 기준평면으로 사용될 수 있으며 특히, Cg와 ANS를 포함한 정중시상기준평면이 보다 타당함을 시사하였다.

전산화단층사진을 이용한 하악골 3차원 영상에서 비대칭진단 계측항목의 재현도에 관한 연구 (Reproducibility of asymmetry measurements of the mandible in three-dimensional CT imaging)

  • 김고운;김재형;이기헌;황현식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.314-327
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    • 2008
  • 본 연구는 하악골 3차원 입체영상에서 비대칭계측항목들의 재현도 비교를 통하여 안면비대칭 진단 시 유용한 계측점 설정에 도움이 되고자 시행되었다. 40명의 두경부 전산화단층사진을 이용하여 생성한 3차원 영상에서 하악골 형태를 결정짓는 부위로 하악과두, 하악우각부, 하악정중부를 선택하고 각 부위의 세부위치에 따라, 그리고 측정 시 보는 각도에 따라 구분하여 하악과두의 경우 $Cd_{sup}_{-}_{sup}$ 등 6개, 하악우각부의 경우 $Go_{inf}_{-}_{lat}$ 등 10개, 하악정중부의 경우 $Me_{-}_{ant},\;Me_{-}_{inf}$ 등 총 18개의 계측점을 설정한 후 이를 이용하여 하악골 비대칭 시 좌우 차이를 보일 수 있는 25개의 계측항목을 설정 및 계측한 후 조사자간 및 조사자내의 재현도를 비교 평가하였다. 조사자간 재현도의 경우 25개의 계측항목 중 3개를 제외한 모든 계측항목에서, 조사자내 재현도의 경우 2개 항목을 제외한 모든 계측항목에서 높은 재현도를 보였다. 아울러 본 연구에서 설정한 18개의 계측점 중 $Go_{mid}_{-}_{lat},\;Go_{mid}_{-}_{obl}$가 포함된 계측항목이 조사자간 및 조사자내 재현도가 떨어지는 경향을 보였다. 이상의 면구 결과 본 연구에서 사용된 18개의 계측점 중 16개의 계측점 (과두를 나타내는 $Cd_{sup}_{-}_{sup},\;Cd_{lat}_{-}_{ant},\;Cd_{lat}_{-}_{lat},\;Cd_{post}_{-}_{lat},\;Cd_{post}_{-}_{post},\;S$, 하악우각부를 나타내는 $Go_{int}_{-}_{lat},\;Go_{inf}_{-}_{inf},\;Go_{lat}_{-}_{ant},\;Go_{lat}_{-}_{lat},\;Go_{post}_{-}_{lat},\;Go_{post}_{-}_{post},\;Ag_{-}_{lat},\;Ag_{-}_{inf}$, 하악정중부를 나타내는 $Me_{-}_{ant},\;M_{-}_{inf}$)은 높은 재현도를 보이므로 전산화단층사진을 이용한 하악골 3차원 영상에서 안면비대칭 환자의 진단에 유용하게 사용될 수 있음을 시사하였다.

3차원 전산화 단층촬영의 Nasion, Sella, Basion으로 구성된 정중 시상 평면과 정면 두부방사선 규격사진의 정중 시상 평면 비교 (Comparison of midsagittal reference plane in PA cephalogram and 3D CT)

  • 조진형;문지연
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.6-15
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    • 2010
  • 안면 비대칭의 평가에 있어 과거 정면 두부방사선 규격사진을 이용하던 것과는 다르게 현재는 점차 3D CT를 이용하여 평가하는 것으로 변하고 있다. 본 연구는 3D CT와의 비교를 이용하여 정면 두부방사선 규격사진 분석에서 쉽게 접근할 수 있는 시상 기준 평면을 찾고자 하였다. 임상적으로 안모 비대칭이 발견되지 않은 성인 환자들을 대상으로 3D CT와 정면 두부방사선 규격사진을 촬영하였고, 정면 두부방사선 규격사진 분석에서 이용되어 왔던 5가지 정중 시상 기준 평면을 선택하여 계측을 실시한 뒤 이 값을 3D CT의 Nasion (Na), Sella (S), Basion (Ba)으로 구성된 정중 시상 평면에 대한 계측값과 비교하였다. 그 결과 좌우측 latero-orbitale의 수직이등분선을 정중 시상 기준 평면으로 이용한 정면 두부방사선 규격사진 계측값이 3D CT의 Na, S, Ba으로 구성된 정중 시상 평면을 이용한 계측값과 가장 차이가 작았고 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 안면 비대칭 평가 시 좌우측 latero-orbitale의 수직이등분선이 정면 두부방사선 규격사진 분석에서 도움이 되는 정중 시상 기준 평면으로 이용될 수 있을 것이다.

영상 System의 처리의 근황-전산화 3차원 단층 영상처리 (Recent Developments in Imaging Systems and Processings-3 Dimensional Computerized Tomography)

  • 조장희
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.8-22
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    • 1978
  • 근래에 발전하고 있는 Artificial Intelligence 또는 Synthetic Image 등 넓은 의미에서의 영상처리에 관하여 해석학적인 설명을 시도하였다. 일반적으로 얻어지는 "영상" 또는 "사진"에 반하여 간접적으로 얻어진 Synthetic Image의 대표적인 예로서 3차원 영상 재 구성 (3-Dimensional Image Reconstruction)을 들 수 있으며, 이의 최근 의학 및 생명 과학 분야는 물론 공학 및 물리학 분야의 비파괴 검사(NDT)등 많은 분야에의 응용에 급격한 발전을 보고 있다. 본 논문은 3차원 CT (Computerized Topography)의 기본을 이루는 3차원 영상 재구성 처리에 관한 기본적인 문제를 two-dimensional signal processing의 관점에서 다루었다.

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훼이스 마스크의 견인위치에 따른 응력분포에 관한 유한요소법적 연구 (Finite Element Analysis of Stress Distribution in using Face Mask according to Traction Point)

  • 오교창;차경석;정동화
    • 구강회복응용과학지
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    • 제25권2호
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    • pp.171-181
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    • 2009
  • 훼이스 마스크(Face mask)를 사용하여 상악을 견인하였을 때, 두개안면 복합체의 생역학적 반응을 이해하는 것은 임상적으로 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 face mask를 사용하여 상악 제 1 소구치와 제 1 대구치에서 상악을 전방으로 견인하였을 때 두개봉합구조에 발생하는 응력 분포를 분석하는 것이다. 13세 6개월 된 남자 환자의 유한요소분석을 위하여 전산화단층사진 촬영으로 얻은 DICOM 영상정보를 개인용 컴퓨터로 옮긴 후 3차원 영상프로그램인 $Mimics^{(R)}$(Materialise, Germany)를 사용하여 얻은 24개의 물성으로 이루어진 상악모델과, 제1소구치와 제1대구치, RME의 협측부, RME의 설측부의 4가지 구성요소를 각기 Nastran 파일형식인 "out"으로 저장하고 Patran에서 합체한 두개안면 복합체의 3차원적 유한요소모델을 생성하였다. 생성된 모델은 제1소구치에서 FH 평면의 45도 하방으로, 제 1 대구치에서 FH 평면의 20도 하방으로 500g의 전방견인력을 주었다. 상악 제1소구치에서 45도 하방으로 견인하였을 때 x축에서는 대구치부위의 확장과 소구치부에서의 협착을 보였고 최대변위량은 0.00011mm였다. y축에서는 전반적으로 전방이동을 보였으며 최대 0.00030mm의 변위와 소구치부위의 변형이 컸다. z축에는 소구치부위에서 하방으로 최 0.00036mm 이동했고, 상악복합체가 전하방으로 이동하였다. 제 1 대구치에서의 20도 하방견인 하였을 때, x축에서는 대구치부위의 협착과 lateral nasal wall의 확장을 보이며 최대 변위는 0.001mm였다. y축에서는 전체적인 전방이동을 보이며, 최대변위는 0.004mm였다. z축에서는 소구치와 대구치 중간부위를 중심으로 ANS는 상방으로 pterygoid plate는 하방으로 반시계방향의 회전양상을 보였으며 최대변위는 0.002mm였다.

미니스크류 식립 시 상악동의 골두께에 대한 고려 (Consideration of maxillary sinus bone thickness when installing miniscrews)

  • 김도현;이진우;차경석;정동화
    • 대한치과교정학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.354-361
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    • 2009
  • 본 연구는 전산화 단층촬영 영상으로 상악동의 형태를 파악하여 교정용 미니스크류를 안전하게 식립할 수 있는 위치를 찾고자 시행되었다. 남자 20명, 여자 20명의 3차원 전산화 단층촬영 사진을 촬영한 후 3차원 영상프로그램을 이용하여 상악동의 형태를 계측하여 통계 분석하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 상악동저에서 백악법랑경계까지의 골두께는 제1대구치와 제2대구치 사이에서 유의하게 얇았고, 제1소구치와 제2소구치 사이에서 유의하게 두꺼웠다. 상악동저에서 협측 상악골 외연까지의 두께는 제1대구치와 제2대구치에서 유의하게 두꺼웠으며, 제1소구치와 제2소구치 사이에서 유의하게 얇았다. 이상의 결과를 바탕으로 안전하게 미니스크류를 식립하여 교정치료의 영역을 넓힐 수 있을 것이다.

Cone beam CT와 파노라마방사선사진을 이용한 매복 상악 견치의 3차원적 분석 (THREE-DIMENSIONAL EVALUATION OF IMPACTED MAXILLARY CANINES USING CONE BEAM COMPUTED TOMOGRAPHY AND PANORAMIC RADIOGRAPHS)

  • 전상윤;이난영;이상호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.106-117
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    • 2013
  • 견치의 맹출은 영구치열의 이행에 중요하다. 견치 매복의 원인으로 유치의 조기 상실 또는 만기 잔존, 신생물 등이 있으며 측절치 이상이 상악 견치 매복을 야기할 수 있다. 치료되지 않은 매복 견치는 부정교합, 낭종 등을 야기하고 교정치료를 복잡하게 한다. 이 연구의 목적은 매복된 상악 견치의 위치를 조사하여 치료 및 합병증과의 관계를 규명하는 것이다. 상악 견치 매복으로 진단된 89명의 파노라마사진과 전산화단층영상을 사용하여 견치의 위치를 평가하였다. 시행된 치료와 합병증과의 상관관계에 대해 조사하였다. 가장 흔한 매복 위치는 치열궁 영역이었고 협측과 구개측 순이었다. 교정적 견인이 가장 빈번히 선택되었으며 합병증으로는 인접치를 변위시키는 경우가 가장 흔했다. 협측에 매복 시 변위를 일으키는 경향이 높았고, 협측에 매복될수록 교정적 견인이 덜 시행되었다. 중절치 근심에 매복 시 치근 흡수를 일으키는 경향이 더 높았다. 그러므로 상악 견치에 대한 검진을 통해 조기 진단과 적절한 치료의 시행이 필요하다.