• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권2호
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• pp.127-134
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• 2022

In order to overcome the image quality limitations of the conventional C-arm, a flat panel detector (FPD) is used to enhance spatial resolution, detective quantum efficiency, frame rate, and dynamic range. Three-dimensional (3D) visualized information can be obtained from C-arm computed tomography (CT) equipped with an FPD, which can reduce patient discomfort and provide various medical information to health care providers by conducting procedures in the interventional procedure room without moving the patient to the CT scan room. Unlike a conventional C-arm device, a C-arm CT requires different basic safety and essential performance evaluation criteria; therefore, in this study, basic safety and essential performance evaluation criteria to protect patients, medical staff, and radiologists were derived based on International Electrotechnical Commission (IEC) standards, the Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) standards in Korea, and the rules on the installation and operation of special medical equipment in Korea. As a result of the study, six basic safety evaluation criteria related to electrical and mechanical radiation safety (leakage current, collision protection, emergency stopping device, overheating, recovery management, and ingress of water or particulate matter into medical electrical (ME) equipment and ME systems: footswitches) and 14 essential performance evaluation criteria (accuracy of tube voltage, accuracy of tube current, accuracy of loading time, accuracy of current time product, reproducibility of radiation output, linearity and consistency in radiography, half layer value in X-ray equipment, focal size and collimator, relationship between X-ray field and image reception area, consistency of light irradiation versus X-ray irradiation, performance of the mechanical device, focal spot to skin distance accuracy, image quality evaluation, and technical characteristic of cone-beam computed tomography) were selected for a total of 20 criteria.

• 대한방사선치료학회지
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• 제21권2호
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• pp.83-88
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• 2009

목 적: 온 보드영상(OBI)장치를 이용한 콘빔CT는 환자 치료 중 실시간으로 전산화모의치료 영상과 비교하여 환자의 자세 및 표적용적의 움직임과 셋업오차를 확인 할 수 있다. IMRT 시 콘빔CT를 이용해 환자의 자세 및 표적용적의 변화와 움직임을 확인하여 치료계획과의 오차정도를 산출하고, Automatic Match System을 이용하여 위치 보정을 한 후 전자포털영상 장치를 통하여 위치보정의 정확성을 검증하고, IMRT에서 콘빔CT의 유용성과 Automatic Match System의 정확성에 대하여 알아보고 자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 치료받은 IMRT 환자 중 두 경부 치료환자 3명, 골반부 치료환자 1명을 대상으로 치료 자세의 변동과 그에 따른 조사용적의 위치변동을 알아보기 위해 선형가속기에 장착된 온 보드 영상 장치를 이용해 콘빔 CT를 촬영하였다. IMRT 전 매 치료 시 마다 콘빔CT를 촬영하여 전산화단층모의치료 영상과 비교하여 좌표별로 치료계획과의 오차값을 확인하고 3D/3D Match의 Automatic Match System을 통하여 치료계획과 일치하도록 이동 보정한 후 전자포털영상 장치를 이용하여 검증, 평가하였다. 결 과: 치료 전 콘빔 CT와 전산화단층모의치료 영상 비교 시 두 경부에서 좌표별 평균오차는 Vertical 0.99 mm, Longitudinal 1.14 mm, Lateral 0.84 mm, Rotation $0.49^o$이고, 골반부의 평균오차는 Vertical 2.78 mm, Longitudinal 2.04 mm, Lateral 4.91 mm, Rotation $1.07^o$로 부위별로 다소 근소한 차이를 보였다. 보정 후 검증에서는 전자포털영상 장치에 의한 영상과 DRR 영상 비교 결과 0.5 mm 이내의 오차로 정확한 보정이 이루어졌음을 알 수 있었다. 결 론: 치료 전 콘빔CT 영상은 환자의 셋업오차와 장기 및 표적의 위치변화를 2차원적 영상의 비교와 달리 하나의 체적으로 재구성된 3차원적 영상으로 비교함으로써 보다 정확하게 위치변화와 표적용적의 변동 등을 측정, 보정하여 정확한 치료를 할 수 있으며, 그 오차 값을 산출하여 비교할 수 있다. 이상의 연구로 보아 콘빔CT는 치료계획과 일치하는 정확한 치료전달과 반복적인 치료재현성에 유용하였으며, 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다. 콘빔CT에 의해 향상된 정확도는 복잡한 모양의 표적용적과 급격한 선량분포의 변화가 나타나는 IMRT에서 더욱 필요하며 각 치료 부위별, 치료 목적별로 Match focus에 대한 기준을 연구해야 될 것으로 사료된다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제38권
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• pp.49.1-49.9
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• 2016

Background: The aim of this report is to present a new reference for aesthetic mandible surgery using three-dimensional cone-beam computed tomography-based treatment planning for orthognathic surgery which can be implemented in surgical planning and perioperative procedure. Methods: To make an objective standard for evaluating aesthetic mandibular outline, we make an aesthetic scoring criteria with consideration of asymmetry, broad mandibular border line, and prominent mandibular angle. Two maxillofacial surgeons and two orthodontists rated their aesthetical evaluation from 1 to 5. Experimental group consisting of 47 female and 38 male patients who had rotational orthognathic two-jaw surgery from 2010 to 2011 were chosen according to aesthetic scoring done by two maxillofacial surgeons and two orthodontists. A high aesthetic score (${\geq}16$) means the facial contour is symmetric, with no broad and narrow aesthetic mandible frontal profiles. Control A group consisted of ten female and ten male patients who had no orthognathic surgery experience and low aesthetic score (${\geq}10$). Control B group consisted of ten female and ten male patients who had no orthognathic surgery experience and had anaesthetic mandibular frontal profile and a high aesthetic score (${\geq}16$). The three-dimensional image of the patient was taken from dental cone-beam CT (DCT) scanning (experimental group and control A group: 6 months DCT after surgery, control B group: 1st visit DCT). Each DCT was reformatted to reorient the 3D image using 3D analyzing program (OnDemand3D, cybermed Inc, CA, USA). After selection of 12 landmarks and the construction of reoriented horizontal, vertical, and coronal reference lines, 15 measurements were taken in 3D analysis of frontal mandibular morphology. Afterwards, horizontal and vertical linear measurements and angular measurements, linear ratio were obtained. Results: Mean $Go^{\prime}_{Rt}-Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Lt}$ angular measurement was $100.74{\pm}2.14$ in female patients and $105.37{\pm}3.62$ in male patients. These showed significant difference with control A group in both genders. Ratio of $Go^{\prime}_{Rt}-Go^{\prime}_{Lt}-Me^{\prime}$ length to some linear measurements (ratio of $Me^{\prime}-Cd^{\prime}_{Rt}Cd^{\prime}_{Lt}$ to $Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Rt}Go^{\prime}_{Lt}$, ratio of $Me^{\prime}-Go^{\prime}$ to $Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Rt}Go^{\prime}_{Lt}$, ratio of $Go^{\prime}_{Rt}-Go^{\prime}_{Lt}$ to $Me^{\prime}-Go^{\prime}_{Rt}Go^{\prime}_{Lt}$) showed significant difference with control A group in both genders. Conclusion: This study was intended to find some standard measurement of mandible frontal view in 3D analysis of aesthetic patient. So, these potential measurement value may be helpful for orthognathic treatment planning to have more aesthetic and perspective outcomes.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제47권3호
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• pp.165-174
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• 2017

Purpose: This study was performed to investigate the influence of object shape and distance from the center of the image on the volumetric accuracy of cone-beam computed tomography (CBCT) scans, according to different parameters of tube voltage and current. Materials and Methods: Four geometric objects(cylinder, cube, pyramid, and hexagon) with predefined dimensions were fabricated. The objects consisted of Teflon-perfluoroalkoxy embedded in a hydrocolloid matrix (Dupli-Coe-Loid TM; GC America Inc., Alsip, IL, USA), encased in an acrylic resin cylinder assembly. An Alphard Vega Dental CT system (Asahi Roentgen Ind. Co., Ltd, Kyoto, Japan) was used to acquire CBCT images. OnDemand 3D (CyberMed Inc., Seoul, Korea) software was used for object segmentation and image analysis. The accuracy was expressed by the volume error (VE). The VE was calculated under 3 different exposure settings. The measured volumes of the objects were compared to the true volumes for statistical analysis. Results: The mean VE ranged from -4.47% to 2.35%. There was no significant relationship between an object's shape and the VE. A significant correlation was found between the distance of the object to the center of the image and the VE. Tube voltage affected the volume measurements and the VE, but tube current did not. Conclusion: The evaluated CBCT device provided satisfactory volume measurements. To assess volume measurements, it might be sufficient to use serial scans with a high resolution, but a low dose. This information may provide useful guidance for assessing volume measurements.

• 대한방사선치료학회지
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• 제21권1호
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• pp.33-39
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• 2009

목 적: 온보드 영상장치(OBI) 및 콘빔 CT (CBCT)를 이용하면 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료(SIMULATION) 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. Detected offsets은 실제로 적용된 인체팬톰(Rando phantom) 위치의 오차와 비교되어 진다. 이후, 인체 팬톰은 detected 오차에 근거하여 couch를 움직여 위치선정 되었다. 또한 인체팬톰 위치 결정의 실측값과 이론값 오차값들을 비교하였으며, OBI를 사용하고 있는 KV X선영상의 2D와 CBCT의 3D 타켓 위치 정확성 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 신체 내부 구조가 모사된 팬톰(The Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA)을 사용하여 실제방사선 치료와 동일한 과정을 따라 모의치료(SIMULATION) 및 치료계획(RTP)을 시행한 후 치료 데이블 위에 인체 팬톰을 셋업한다. 정확히 위치가 재현된다고 가정되는 인체팬톰에 대해 3가지 방법으로 실험을 했는데 X, Y, Z축의 변화에 따라 셋업 오차를 측정했고 각각의 실험은 10회씩 반복되어 오차의 표준 편차를 구했다. DigiPas DWL-80G는 기울기의 각을 결정하기 위해 사용하였으며, 2D/2D 및 3D/3D정합의 실측치와 측정치를 비교 분석 하였다. 결 과: 온보드 영상장치로 획득한 정면 및 측면 kv x선 영상과 모의치료시 디지털 재구성 기준영상과의 2차원/2차원 정합시, 팬톰의 X, Y, Z 편차 평균값은 lat 0.12 cm, long -0.66 cm, vert 0.07 cm이며, 각도의 변화를 주었을 때 편차의 평균값은 lat -0.5 cm, long -0.3 cm, 팬톰의 몸을 약간 튼 상태에서의 편차 평균값은 각각 lat -0.5 cm, long 0.2 cm, vert -0.6 cm으로 나타났다. 또한 콘빔CT로 획득한 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 비교하는 3차원/3차원 정합에서 팬톰의 3가지 방법에서 편차의 평균 detection error와 표준편차는 lateral $0.5{\pm}0.4\;mm$, longitudinal $0.8{\pm}0.5\;mm$, vertical $0.4{\pm}0.3\;mm$로 각각 0-10 mm의 범위이다. Residual error에 해당되는 positioning couch shift 변수는 $0.6{\pm}0.3\;mm$, $0.5{\pm}0.3\;mm$, $0.3{\pm}0.1\;mm$이다. 20-50 mm까지 longitudinal shift에 의한 평균 detection error는 각각 lateral $0.4{\pm}0.2\;mm$, longitudinal $0.3{\pm}0.2\;mm$, vertical $0.3{\pm}0.3\;mm$이다. Residual error는 $0.6{\pm}0.3\;mm$, $0.6{\pm}0.2\;mm$, $0.4{\pm}0.1\;mm$이다. Detection error는 모두 0.0~0.6 mm 범위이다. Residual error는 0.3~0.9 mm 범위로 나타났다. 결 론: 온보드 영상장치(OBI) 및 콘빔 CT (CBCT)를 이용하여 표적위치의 정확성을 평가하였다. 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료(SIMULATION) 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. 그러므로 OBI 및 CBCT를 이용한 2D/2D 및 3D/3D 정합은 모의 치료 시와 환자 치료 시 정확한 정합을 함으로써 error를 최소화 할 것으로 평가된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제40권4호
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• pp.179-185
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• 2010

Purpose : Cortical bone thickness is one of the important factor in mini-implant stability. This study was performed to investigate the buccal cortical bone thickness at every interdental area as an aid in planning mini-implant placement. Materials and Methods : Two-dimensional slices at every interdental area were selected from the cone-beam computed tomography scans of 20 patients in third decade. Buccal cortical bone thickness was measured at 2, 4, and 6 mm levels from the alveolar crest in the interdental bones of posterior regions of both jaws using the plot profile function of $Ez3D2009^{TM}$ (Vatech, Yongin, Korea). The results were analyzed using by Mann-Whitney test. Results : Buccal cortical bone was thicker in the mandible than in the maxilla. The thickness increased with further distance from the alveolar crest in the maxilla and with coming from the posterior to anterior region in the mandible (p<0.01). The maximum CT value showed an increasing tendency with further distance from the alveolar crest and with coming from posterior to anterior region in both jaws. Conclusion : Interdental buccal cortical bone thickness varied in both jaws, however our study showed a distinct tendency. We expect that these results could be helpful for the selection and preparation of mini-implant sites.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제63권2호
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• pp.237-247
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• 2020

Objective : Fixation of the C1-2 segment is challenging because of the complex anatomy in the region and the need for a high degree of accuracy to avoid complications. Preoperative 3D-computed tomography (CT) scans can help reduce the risk of complications in the vertebral artery, spinal cord, and nerve roots. However, the patient may be susceptible to injury if the patient's anatomy does not match the preoperative CT scans. The intraoperative 3D image-based navigation systems have reduced complications in instrument-assisted techniques due to greater accuracy. This study aimed to compare the radiologic outcomes of C1-2 fusion surgery between intraoperative CT image-guided operation and fluoroscopy-guided operation. Methods : We retrospectively reviewed the radiologic images of 34 patients who underwent C1-2 fusion spine surgery from January 2009 to November 2018 at our hospital. We assessed 17 cases each of degenerative cervical disease and trauma in a study population of 18 males and 16 females. The mean age was 54.8 years. A total of 139 screws were used and the surgical procedures included 68 screws in the C1 lateral mass, 58 screws in C2 pedicle, nine screws in C2 lamina and C2 pars screws, four lateral mass screws in sub-axial level. Of the 34 patients, 19 patients underwent screw insertion using intraoperative mobile CT. Other patients underwent atlantoaxial fusion with a standard fluoroscopy-guided device. Results : A total of 139 screws were correctly positioned. We analyzed the positions of 135 screws except for the four screws that performed the lateral mass screws in C3 vertebra. Minor screw penetration was observed in seven cases (5.2%), and major pedicle screw penetration was observed in three cases (2.2%). In one case, the malposition of a C2 pedicle screw was confirmed, which was subsequently corrected. There were no complications regarding vertebral artery injury or onset of new neurologic deficits. The screw malposition rate was lower (5.3%) in patients who underwent intraoperative CT-based navigation than that for fluoroscopy-guided cases (10.2%). And we confirmed that the operation time can be significantly reduced by surgery using intraoperative O-arm device. Conclusion : Spinal navigation using intraoperative cone-beam CT scans is reliable for posterior fixation in unstable C1-2 pathologies and can be reduced the operative time.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제44권1호
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• pp.53-60
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• 2014

Purpose: This study was performed to investigate the incidence and configuration of the bifid mandibular canal in a Korean population by using cone-beam computed tomography (CBCT) imaging. Materials and Methods: CBCT images of 1933 patients (884 male and 1049 female) were evaluated using PSR-9000N and Alphard-Vega 3030 Dental CT units (Asahi Roentgen Ind. Co., Ltd, Kyoto, Japan). Image analysis was performed by using OnDemand3D software (CyberMed Inc., Seoul, Korea). The bifid mandibular canal was identified and classified into four types, namely, the forward canal, buccolingual canal, dental canal, and retromolar canal. Statistical analysis was performed by using the chi-squared test and one-way analysis of variance (ANOVA). Results: Bifid mandibular canals were observed in 198 (10.2%) of 1933 patients. The most frequently observed type of bifid mandibular canal was the retromolar canal (n=104, rate: 52.5%) without any significant difference among the incidence of each age and gender. The mean diameter of the accessory canal was 1.27 mm (range: 0.27-3.29 mm) without any significant difference among the mean diameter of each type of the bifid mandibular canal. The mean length of the bifid mandibular canals was 14.97mm(range: 2.17-38.8 mm) with only a significant difference between the dental canal and the other types. Conclusion: The bifid mandibular canal is not uncommon in Koreans and has a prevalence of 10.2% as indicated in the present study. It is suggested that a CBCT examination be recommended for detecting a bifid canal.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권4호
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• pp.294-300
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• 2010

연구 목적: 컴퓨터-가이드 임플란트 수술은 전통적인 방법에 비해 여러 가지 장점을 가진다. 본 연구의 목적은 가이드 수술용 템플릿 제작을 위한 좌표동기화 5축 정밀가 공공정의 정확도를 범용 CAD 소프트웨어를 통해 역설계공학의 방법으로 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 악궁 형태의 모형에 거타퍼쳐 스타핑을 매식한 10 개의 모형을 만들고 상부에 실리콘 인상재를 이용하여 인공치은을 덮어 스타핑의 위치를 보이지 않게 가렸다. 모형의 하면에 동기화를 위한 좌표동기화 형상을 만든 뒤 Cone beam CT에서 3차원 영상을 얻었다. 임플란트 계획 소프트웨어의 CT 이미지 상에서 매식된 스타핑과 동일한 방향으로 스타핑의 1/2 깊이까지 가상의 시술계획을 하고, 스타핑의 방향벡터와 저지점 (1/2지점) 데이터를 석고모형의 영상으로 좌표동기화 하였다. 이후 모형하면의 좌표동기화 형상을 이용하여 가공기기상의 좌표로 좌표변환을 통해 가공좌표동기화를 하였다. 5축 밀링머신의 좌표동기화판에 모형을 고정한 후, 동기화된 가공데이터에 의거하여 스타핑과 동일한 직경의 드릴로 계획된 벡터와 깊이로 정확히 가공 하였다. 모델에 정확히 안착되는 인상트레이를 CT 장비에 미리 고정한 상태에서, 인상트레이에 모델을 적합하여 이미지를 획득한 뒤 3차원 재구성하는 방법으로 영상을 중첩하여 비교 분석하였다. SolidWorks (Dassault Systems, Concord, USA) 범용 CAD 상에 영상을 불러들여 역설계공학의 방법으로 실린더 상부, 하부의 중점에서의 위치편차와 각도편차를 조사하였다. 통계는 SPSS (release 14.0, SPSS Inc., Chicago, USA)를 이용하여 각 편차 사이의 상관관계를 분석하였다 ($\alpha$ = 0.05). 결과: 위치 편차로 인하여 모든 드릴 보어 (bore)에서 상부 1/2에 잔존하는 거타퍼쳐의 일부를 관찰할 수 있었다. 실험 모형상에서 계획된 이미지와 드릴링 후CT에서 역설계를 거친 이미지 사이의 위치편차는 상부에서 0.31 (0.15 - 0.42) mm, 하부에서 0.36 (0.24 - 0.51) mm, 각도편차는 1.62 (0.54 - 2.27)$^{\circ}$이었다. 실린더 상부와 하부 위치 편차는 양의 상관관계를 가졌다 (Pearson Correlation Coeffocient = 0.904, P= .013). 결론: 좌표동기화 5축 정밀가공 공정은 가이드 수술용 템플릿을 제작하는 데에 적합한 정확도를 가진다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.234-238
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• 2011

온보드영상장치(OBI)를 사용하고 있는 콘빔CT(CBCT)를 이용하여 인체 팬텀 자세 및 위치와 모의치료시 인체 팬텀 자세 및 위치를 비교하여 CBCT의 3D 타깃 위치의 유용성을 평가하고자 한다. 실제방사선 치료와 동일한 과정으로 모의 치료계획을 하기 위해서 인체 팬텀(The Rando Phantom) 을 set up 한다. 기준점에 놓인 인체팬텀에서 CBCT를 이용하여 평행이동 및 회전이동 하였다. 이때 얻어진 영상들의 위치 차이에 대한 평균 및 편차를 인체 팬텀의 실제 이동 값과 비교하였다. 실험은 10회씩 반복하여 오차의 표준 편차를 구하였다. CBCT로 획득한 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 비교하는 3D/3D 매칭에서 평균 setup의 residual error의 평균 및 표준편차는 lateral $0.2{\pm}-0.2$ mm, longitudinal $0.4{\pm}0.3$ mm, vertical $-0.4{\pm}0.1$ mm 로 각각 0~4 mm의 범위 이내로 나타났다. 모의실험 된 회전 내용은 $0.4{\pm}0.2$ mm, $0.3{\pm}0.3$ mm, 그리고 $0.3{\pm}0.4$ mm이다. 회전에 의한 error는 $0{\sim}0.6^{\circ}$ 범위이다. 인체 팬텀을 이용한 CBCT 3D/3D 매칭은 모의 치료 시와 환자 치료 시 정확한 정합을 함으로써 error를 최소화 하였다.