• 대한방사선치료학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.57-64
• /
• 2016

목 적 : 폐암 환자의 CBCT와 4D-CBCT를 이용한 영상촬영 시 인접 장기에 미치는 방사선량을 비교 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 본 실험을 진행하기 위해 인체모형팬텀(Anderson Rando Phantom, USA)을 이용하였고, 선량측정 위치는 주요 장기가 위치하는 단면에 광유도발광선량계(Opitcally Stimulated Luminescent Dosimeter, OSLD) 1~6개를 부착하였다. 인체내부의 주요 장기를 표현하기 위해 전산화단층촬영(Lightspeed GE, USA)을 하였다. 선형가속기(CL-IX)와 선형가속기(Truebeam 2.5) thorax 모드에서 인체모형팬텀 폐 하부 기준으로 CBCT 방사선량을 측정하였고, 추가적으로 선형가속기(Truebeam 2.5) thorax 모드에서 4D-CBCT 방사선량을 측정하여 기존 CBCT와 비교 하였다. 각각 3회 반복 측정하여 평균값을 얻었다. 결 과 : CBCT로 촬영한 평균 흡수선량 측정치는 CL-IX의 경우 폐 2.505 cGy, 심장 2.595 cGy, 간 2.156 cGy, 위 1.934 cGy, 피부에 2.233 cGy 이었으며, Truebeam의 경우 폐 1.725 cGy, 심장 2.034 cGy, 간 1.616 cGy, 위 1.470 cGy, 피부에 1.445 cGy 이었다. 4D-CBCT 촬영 시 폐 3.849 cGy, 심장 4.578 cGy, 간 3.497 cGy, 위 3.179 cGy, 피부에3.319 cGy 이었다. 조직 가중치와 방사선 가중치를 고려한 평균 유효선량 값은 CBCT의 경우 CL-IX에서 폐 2.164 mSv, 심장 2.241 mSv, 간 0.136 mSv, 위 1.668 mSv, 피부 0.009 mSv 이었고 Truebeam의 경우 폐 1.725 mSv, 심장 1.757 mSv, 간 0.102 mSv, 위 1.270 mSv, 피부에 0.005 mSv 이었다. 4D-CBCT에서는 폐 3.326 mSv, 심장 3.952 mSv, 간 0.223 mSv, 위 2.747 mSv, 피부에 0.013 mSv 이었다. 결 론 : 폐암 환자의 CBCT 촬영 시 Truebeam보다 CL-IX 장비에서 받는 선량이 1.3배 정도 더 높게 나왔으며, Truebeam 장비에서 CBCT 보다 4D-CBCT에서 환자가 받는 선량이 2.2배 정도 높게 나왔다. 하지만 4D-CBCT는 환자의 움직임이 큰 경우나 호흡동조 영상유도방사선치료 시 좀 더 정확한 방사선 치료를 할 수 있어 선택적으로 사용하는 것이 타당 할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제35권
• /
• pp.41-51
• /
• 2023

목 적: 본 연구는 폐암 환자의 정위체부방사선치료 시(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT) 기준선(Baseline) 변화에 따른 3D-CBCT(Cone Beam Computed-Tomography)와 Gated-CBCT의 영상 품질(Image quality)을 비교 분석하여 호흡에 따른 움직임의 보정에 유용한 CBCT 촬영 방법을 찾고자 한다. 대상 및 방법: QUASAR^TM(Modus Medical Devices Inc, Canada) 팬텀에 지름이 3 cm인 고체 종양 물질(Solid Tumor)을 삽입하여 팬텀의 속도를 주기 3 sec, 최대 진폭 20 mm 로 4DCT(4-Dimentional Computed-Tomography)를 촬영하였다. 전산화 치료계획시스템 Eclipse^TM을 이용하여 고체 종양 물질에 육안적 종양용적(Gross Target Volume, GTV)을 윤곽 묘사하였다. Truebeam STx^TM을 이용해 4DCT 촬영 시와 동일하게 설정한 후, 기준선 변화가 1 mm, 3 mm, 5 mm인 호흡 패턴을 팬텀에 입력하여 3D-CBCT(Spotlight, Full)와 Gated-CBCT(Spotlight, Full) 영상을 5회 반복하여 획득하였다. 획득된 영상을 4DCT 영상을 기준으로 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR), 대조대잡음비(Contrast-to-Noise Ratio, CNR), 종양 체적 길이(Tumor Volume Length) 및 모션 블러링 비(Motion Blurring Ratio, MBR)를 측정하여 비교하였다. 결 과: Spotlight Gated-CBCT 영상이 기준선 변화에 따른 신호대잡음비가 평균 13.30±0.10%, 대조대잡음비가 평균 7.78±0.16%, 종양 체적 길이가 평균 3.55 ± 0.17%, 모션 블러링 비가 평균 1.18 ± 0.06%로 Spotlight 3D-CBCT보다 우수한 값을 보였다. 또한, Full Gated-CBCT 영상이 기준선 변화에 따른 신호대잡음비가 평균 12.80 ± 0.11%, 대조대잡음비가 평균 7.60 ± 0.11%, 종양 체적 길이가 평균 3.54 ± 0.16%, 모션 블러링 비가 평균 1.18 ± 0.05%로 Full 3D-CBCT보다 우수한 값을 보였다. 결 론: 3D-CBCT 촬영 영상과 비교하여 Gated-CBCT 촬영 영상이 기준선 변화에 따른 영상 품질이 우수한 값을 보였으며, 호흡으로 인한 모션 블러링 인공물(Motion Blurring Artifacts)의 영향이 적은 것을 확인했다. 따라서 단기간에 고선량을 전달하는 폐암의 정위체부방사선치료 시 불규칙한 호흡으로 인한 기준선 변화가 발생하는 경우 Gated-CBCT를 이용해 영상유도(Image Guide)를 하는 것이 유용하다고 판단된다.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.353-361
• /
• 2016

폐암 환자의 영상유도 방사선 치료의 경우 환자의 호흡 및 심장박동에 따라 종양의 움직임이 변화할 수 있으므로 치료 시 종양의 움직임을 추적하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 치료계획용 4D MDCT 영상과 치료 시 획득한 4D CBCT 영상의 3차원 영상 정보를 기반으로 종양 움직임을 추적하는 방법을 제안한다. 첫째, 효율적으로 치료 시 종양의 움직임을 추적하기 위해 치료계획용 4D MDCT 영상에서 획득한 종양 움직임 모델을 통해 종양의 전역적 움직임을 예측한다. 둘째, 종양 움직임 추적의 정확성을 높이기 위해 4D CBCT 영상에서 종양 주변의 구조적 정보를 이용해 세부적 움직임을 보정하여 종양의 지역적 움직임을 예측한다. 제안방법의 성능 평가를 위해 디지털 팬텀을 이용해 실험한 결과, 지역적 움직임을 고려했을 때 전역적 움직임만 보정한 경우보다 종양 위치화 오류가 45% 감소하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제40권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2015

To improve accuracy of dose calculation on kilovoltage cone beam computed tomography (kV CBCT) images, a custom-made phantom was fabricated to acquire an accurate CT number to electron density curve by full scatter of cone beam x-ray. To evaluate the dosimetric accuracy, 9 volumetric modulated arc therapy (VMAT) plans for head and neck (HN) cancer and 9 VMAT plans for lung cancer were generated with an anthropomorphic phantom. Both CT and CBCT images of the anthropomorphic phantom were acquired and dose-volumetric parameters on the CT images with CT density curve (CTCT), CBCT images with CT density curve ($CBCT_{CT}$) and CBCT images with CBCT density curve ($CBCT_{CBCT}$) were calculated for each VMAT plan. The differences between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CT}$ were similar to those between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CBCT}$ for HN VMAT plans. However, the differences between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CT}$ were larger than those between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CBCT}$ for lung VMAT plans. Especially, the differences in $D_{98%}$ and $D_{95%}$ of lung target volume were statistically significant (4.7% vs. 0.8% with p = 0.033 for $D_{98%}$ and 4.8% vs. 0.5% with p = 0.030 for $D_{95%}$). In order to calculate dose distributions accurately on the CBCT images, CBCT density curve generated with full scatter condition should be used especially for dose calculations in the region of large inhomogeneity.

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

• 대한치과교정학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.255-267
• /
• 2011

본 연구에서는 cone beam computed tomography (CBCT)를 이용한 삼차원 영상을 기준으로 CBCT-재구성 파노라마영상 형성 시의 신뢰성을 입증하고 CBCT 삼차원 영상과 비교하여 실제 근원심 치축을 가장 잘 나타낼 수 있는 이차원 파노라마영상을 찾고자 하였다. 연구 모형은 두부계측방사선사진의 평균치에 따라 제작되었고 CBCT와 파노라마방사선영상 촬영을 위해 촬영 시마다 연구 모형이 반복적으로 재위치되었다. 파노라마방사선영상은 $-5^{\circ}$, $0^{\circ}$, $+5^{\circ}$로 연구 모형의 교합평면을 변화시키면서 촬영되었다. 이후 CBCT 삼차원 영상과 CBCT-재구성 파노라마영상 및 파노라마방사선영상에서 측정된 계측값을 평가하였다. CBCT 삼차원 영상과 CBCT-재구성 파노라마영상의 전치 및 견치부에서 통계학적으로 유의성 있는 차이를 나타내지 않았으나 대부분의 소구치부에서는 통계학적으로 유의성 있는 차이를 나타내었다. 그리고 CBCT-재구성 파노라마영상과 파노라마방사선영상은 대부분의 치아에서 통계학적으로 유의성 있는 차이를 나타내었다. CBCT-재구성 파노라마영상이 근원심 치축 평가 시 임상적으로 사용 가능함을 보여주었다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제52권3호
• /
• pp.222-232
• /
• 2014

목적: 본 연구에서는 CBCT (Cone-Beam Computed Tomogram)와 100%로 확대율을 보정한 조절된 측모 두부 방사선 규격 계측 사진(Adjusted 2D Lateral Cephalogram; 이하 Adj-Ceph)의 좌표값을 비교하여 차이가 있는 계측점들의 항목을 분석하여 기존의 2D 분석법을 CBCT 분석에 적용할 수 있는지 여부를 평가해보고자 하였다. 재료 및 방법: 성인 환자 50명의 CBCT 자료 50개와, 동일 환자의 측모 두부 방사선 규격사진을 100% 확대율로 보정한 자료(Adj-Ceph) 50개를 대상으로 하여, 수평축과 수직축의 좌표를 비교하였다. 계측점들의 위치와 좌우 중첩 여부에 따라 두개골 전방에 위치한 점들(group A), 두개 중후방에 위치한 점들(group B), 좌우 양측성 점들(group C), 치아부위 계측점들(group D) 네 그룹으로 나누어 분석 하였고, 좌표값에 유의한 차이가 있는지 분석하기 위하여 paired t-test를 시행하였다. 결과: 수평축(Y축)에서는 Group B (S, Ar, Ba, PNS), Group C (Po, Or, Hinge axis, Go), Group D (U1RP, U6CP, L6CP) 등 11개의 계측점에서 유의한 차이가 있었다. 수직축(Z축)에서는 전체 계측점에서 유의한 차이가 있었다(P<.01). 좌표값의 차이 분석 결과 수평축에서는 13개의 계측점에서 1 mm 이상의 유의한 차이가 있었다. 수직축에서는 Group B의 Sella를 제외한 전체 계측점에서 1 mm 이상의 유의한 차이가 있었다. 결론: CBCT 분석 시에는 기존의 측모두부방사선 규격사진의 분석법을 그대로 사용하기에는 어려움이 있다. 3D 분석법, 또는 수평축에서 13개의 계측점들이 보정되고, 수칙축 19개가 보정된 수정된 새로운 2D 분석법이 사용되어야 한다.

• Imaging Science in Dentistry
• /
• 제51권4호
• /
• pp.407-412
• /
• 2021

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the accuracy of virtual 3-dimensional (3D) cephalograms constructed using the principle of biplanar radiography by comparing them with cone-beam computed tomography (CBCT) images. Materials and Methods: Thirty orthodontic patients were enrolled in this study. Frontal and lateral cephalograms were obtained with the use of a head posture aligner and reconstructed into 3D cephalograms using biplanar radiography software. Thirty-four measurements representing the height, width, depth, and oblique distance were computed in 3 dimensions, and compared with the measurements from the 3D images obtained by CBCT, using the paired t-test and Bland-Altman analysis. Results: Comparison of height, width, depth, and oblique measurements showed no statistically significant differences between the measurements obtained from 3D cephalograms and those from CBCT images (P>0.05). Bland-Altman plots also showed high agreement between the 3D cephalograms and CBCT images. Conclusion: Accurate 3D cephalograms can be constructed using the principle of biplanar radiography if frontal and lateral cephalograms can be obtained with a head posture aligner. Three-dimensional cephalograms generated using biplanar radiography can replace CBCT images taken for diagnostic purposes.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제28권4호
• /
• pp.149-155
• /
• 2017

Radiotherapy patients should maintain their treatment position as patient setup is very important for accurate treatment. In this study, we evaluated patient setup error quantitatively according to Cone-Beam Computed Tomography (CBCT) Gamma Density Analysis using Mobius CBCT. The adjusted setup error to the $QUASAR^{TM}$ phantom was moved artificially in the superior and lateral direction, and then we acquired the CBCT image according to the phantom setup error. To analyze the treatment setup error quantitatively, we compared values suggested in the CBCT system with the Mobius CBCT. This allowed us to evaluate the setup error using CBCT Gamma Density Analysis by comparing the planning CT with the CBCT. In addition, we acquired the 3D-gamma density passing rate according to the gamma density criteria and phantom setup error. When the movement was adjusted to only the phantom body or 3 cm diameter target inserted in the phantom, the CBCT system had a difference of approximately 1 mm, while Mobius CBCT had a difference of under 0.5 mm compared to the real setup error. When the phantom body and target moved 20 mm in the Mobius CBCT, there are 17.9 mm and 13.5 mm differences in the lateral and superior directions, respectively. The CBCT gamma density passing rate was reduced according to the increase in setup error, and the gamma density criteria of 0.1 g/cc/3 mm has 10% lower passing rate than the other density criteria. Mobius CBCT had a 2 mm setup error compared with the actual setup error. However, the difference was greater than 10 mm when the phantom body moved 20 mm with the target. Therefore, we should pay close attention when the patient's anatomy changes.

• Imaging Science in Dentistry
• /
• 제42권4호
• /
• pp.201-205
• /
• 2012

Purpose: This study was performed to assess the compatibility of cone beam computed tomography (CBCT) synthesized cephalograms with conventional cephalograms, and to find a method for obtaining normative values for three-dimensional (3D) assessments. Materials and Methods: The sample group consisted of 10 adults with normal occlusion and well-balanced faces. They were imaged using conventional and CBCT cephalograms. The CBCT cephalograms were synthesized from the CBCT data using OnDemand 3D software. Twenty-one angular and 12 linear measurements from each imaging modality were compared and analyzed using paired-t test. Results: The linear measurements between the two imaging modalities were not statistically different (p>0.05) except for the U1 to facial plane distance. The angular measurements between the two imaging modalities were not statistically different (p>0.05) with the exception of the gonial angle, ANB difference, and facial convexity. Conclusion: Two-dimensional cephalometric norms could be readily used for 3D quantitative assessment, if corrected for lateral cephalogram distortion.