• Radiation Oncology Journal
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• 제25권1호
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• pp.26-33
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• 2007

목 적: 좌측 조기유방암으로 보존수술 후 2차원 또는 3차원 모의치료를 통해 방사선치료를 받은 환자들에서 SPECT (single photon emitted computerized tomography) 영상을 이용하여 심근관류결손의 부위와 빈도를 비교 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 2002년 1월부터 2003년 8월까지 AJCC 병기 T1-T2N0M0인 좌측 조기유방암으로 진단되어 외과에서 보존수술 및 화학요법 후 방사선치료를 시행하였던 32명의 환자들을 대상으로 하였다. X선 투시기를 이용한 2차원 모의치료를 통해 방사선치료를 받은 환자들과 컴퓨터단층촬영 기반의 3차원 모의치료 방법을 이용했던 환자들을 구분하여 연구를 진행하였다. 이들을 대상으로 최소 3년 이상의 추적관찰 기간 후에 technetium-99m-sestamibi gated perfusion SPECT를 시행하여 각 군에서의 심근관류결손의 부위와 빈도를 비교 평가하였고, 각 환자들에서의 심벽의 운동상태와 좌심실의 박출량을 측정하여 분석하였다. 또한 모의치료 과정에서 방사선에 피폭되는 심장영역을 각 군에서 측정하여 심근관류결손과의 상관관계를 알아보았다. 결 과: SPECT 영상 결과, 심근관류결손이 확인된 경우는 전체 32명의 환자 중 11명(34.4%)이었다. 2차원 모의치료를 받은 15명의 환자 중 7명(46.7%)에서, 3차원 모의치료를 받은 17명의 환자 중 4명(23.5%)에서 관류결손이 발견되었는데, 3차원 모의치료를 이용한 환자들에서 심근관류결손의 빈도가 통계적으로 유의하게 낮았다(p=0.0312). 심근관류결손이 확인된 11명 중, 심첨부 결손을 보인 경우가 10명으로 대부분을 차지했다. 심벽의 운동상태와 심실박출량은 모두 정상이었으며, 방사선 조사야에 포함된 심장영역은 3차원 모의치료 군에서 보다 작았으나 양군에서의 심근관류결손과의 통계적 유의성은 확인할 수 없었다. 결 론: 저자들은 이번 연구를 통해 좌측 조기유방암 환자에서 보존수술 후 방사선치료 시 전산화단층촬영 모의치료기를 이용한 3차원 모의치료 방법을 이용하면 심근에 대한 조사용적을 줄일 수 있어 심근관류결손의 빈도를 낮출 수 있음을 확인하였다. 그러나 심근관류스캔상의 결손과 향후 임상적인 허혈성 심장질환으로의 발전 또는 이로 인한 사망률의 증가와의 연관성은 장기간의 추적관찰과 전향적 임상연구를 통해 확인할 필요가 있겠다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제38권
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• pp.13.1-13.12
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• 2016

Background: Mandibular motion tracking system (ManMoS) has been developed for orthognathic surgery. This article aimed to introduce the ManMoS and to examine the accuracy of this system. Methods: Skeletal and dental models are reconstructed in a virtual space from the DICOM data of three-dimensional computed tomography (3D-CT) recording and the STL data of 3D scanning, respectively. The ManMoS uniquely integrates the virtual dento-skeletal model with the real motion of the dental cast mounted on the simulator, using the reference splint. Positional change of the dental cast is tracked by using the 3D motion tracking equipment and reflects on the jaw position of the virtual model in real time, generating the mixed-reality surgical simulation. ManMoS was applied for two clinical cases having a facial asymmetry. In order to assess the accuracy of the ManMoS, the positional change of the lower dental arch was compared between the virtual and real models. Results: With the measurement data of the real lower dental cast as a reference, measurement error for the whole simulation system was less than 0.32 mm. In ManMoS, the skeletal and dental asymmetries were adequately diagnosed in three dimensions. Jaw repositioning was simulated with priority given to the skeletal correction rather than the occlusal correction. In two cases, facial asymmetry was successfully improved while a normal occlusal relationship was reconstructed. Positional change measured in the virtual model did not differ significantly from that in the real model. Conclusions: It was suggested that the accuracy of the ManMoS was good enough for a clinical use. This surgical simulation system appears to meet clinical demands well and is an important facilitator of communication between orthodontists and surgeons.

• 대한구순구개열학회지
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• 제6권2호
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• pp.91-105
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• 2003

There are significant limitations in the precision of mandibular distraction in setting a desired occlusal and facial esthetic outcome. The purpose of this study is to present the simulation method for the distraction osteogenesis treatment planning. 3-D surgery simulation software programs V-works and V-Surgery(Cybermed, Seoul, Korea) were used from the 3D CT data in addition to the conventional data facial photography, panorama and cephalogram, dental cast model. We have utilized already for the various surgical procedures to get information preoperatively for the maxillofacial surgery like cancer localization and reconstructive surgery, orthognathic surgery and implant surgery in the department of Oral and Maxillofacial surgery, Seoul National University Hospital. On the software, bone cutting can be done at any place and any direction. Separated bone segment can be mobilized in all 3 dimensional direction. After the 3D simulation on the software program, mock surgery on the RP model can be performed. This planning method was applied to two hemifacial microsomia patients. With this protocol, we could simulate the movement of bony segment after maxillofacial distraction osteogenesis

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.45-54
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• 2015

최근 정부와 산업계에서는 국가경쟁력의 핵심요소로 강조되고 있는 소프트웨어의 경쟁력을 강화해야 한다는 요구가 증가하고 있으며 이를 위해서는 소프트웨어를 개발하는 소프트웨어 개발자들의 직무능력 향상이 필요하다고 할 수 있다. 본 연구결과 창의적 문제해결방법인 Computational Thinking이 소프트웨어 개발자들의 직무능력 향상에 긍정적인 영향을 준다는 점과 기존연구결과와는 다르게 소프트웨어 개발이라는 업무적 특성으로 인해 simulation, algorithms & procedures, parallelization 등이 소프트웨어 개발자들에게 영향력 있는 요소로 나타났으며 직무능력 향상을 위해서는 이에 대한 교육이 강조될 필요가 있다. 이중에서 특히 simulation이 가장 큰 영향을 주기에 이에 대한 강화가 필요하다고 할 수 있다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.337-344
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• 2018

Food irradiation is important not only in ensuring safety but also improving antioxidant activity of peaches. Our objective was to establish the best irradiation treatment for peaches by calculating dose distribution using Monte Carlo simulation. 3-D geometry and component densities of peaches, extracted from CT scan, were entered into MCNP to obtain simulated dose distribution. Radiation energies for electron beam were 1.35 MeV (low energy) and 10 MeV (high energy). Co (1.25 MeV) and the Husman irradiator, containing three sealed Cs source rods in an annular array, were used for gamma irradiation. At 1.35 MeV electron beam simulation, electrons penetrated well beyond the peach skin, enough for surface treatment for microorganisms and allergens. At 10 MeV electron beam simulation, for top-beam only treatment, doses at the core were the highest and for double beam treatment, the electron energy was absorbed by the entire sample. At Co source, the radiation doses were presented on the whole area. At Cs source, the dose uniformity ratios were 2.78 for one source and 1.48 for three ones at 120 degrees interval. Proper control of irradiation treatment is critical to establish confidence in the irradiation process.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권1호
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• pp.41-52
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• 2002

목적 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용하여 종양의 위치가 일정워치에 있을 때만 방사선을 치료하는 호흡 동기치료기구를 제작하고 일정한 호흡주기 상태에서 수행된 CT simulation과 3차원 입체조형치료계획에 따라 방사선을 치료하는 시스템을 개발하고자 하였다. 호흡유무에 따른 종양의 치료 마진(margin)을 측정하고 계획용표적체적(planning target volume:PTV)의 크기에 따른 선량체적표(dose volume histogram:DVH)와 종양억제확률(tumor control probability:NTCP), 건강조직손상확률(normal tissue complication probability:NTCP) 및 선량 통계자료를 통하여 치료성과를 평가하고 선량증강 범위를 예측하고자 하였다. 대상 및 방법 : 종양이 비교적 작고 전이가 없는(T1N0M0) 5명의 폐암환자를 선택하여 X-선 조준장치를 이용하여 횡격막의 이동거리를 측정하는 방법으로 내부장기의 운동을 평가하였다. 호흡동기치료기구는 끌어당김 센서가 부착된 허리띠 모양으로 구성되었으며 이를 흉곽 또는 복부에 부착하여 호흡주기에 의한 흉곽의 크기변동에 따라 센서의 회로가 개폐되고 이것을 선형가속기의 조종간에 연결하는 간단한 기구로서 감도와 재현성이 높았다. 호흡을 배기한 후 일시적 호흡이 정지된 상태에서 Spiral-CT (PQ-5000)로 3차원 영상을 획득하고 Virtual CT-simulator (AcQ-SIM)에 의하여 종양의 위치와 주위 장기들을 확인 도시하였으며 3차원 치료계획장치(Pinnacle, ADAC Co.)를 이용하여 3차원 입체조형치료를 계획하였다. 치료계획의 평가는 호흡동기치료기구의 사용유무에 따른 PTV의 크기에 따라 최적 선량분포를 구사하였으며 각각의 DVH, TCP, NTCP 및 선량통계자료를 도출 비교 검토하였다. 결과 : X-선 simulation에서 폐암환자의 횡격막 이동은 약 1 cm에서 2.5 cm로서 평균 1.5 cm로 측정되었고 자유호흡시 PTV는 CTV (clinical target volume)에 약 2 cm 마진을 주었으며 호흡동기치료기구를 사용하였을 때는 0.5 cm 마진이 적당한 것으로 측정되었다. 종양의 PTV는 연장 마진의 거의 자승비로 증가하였으며 TCP의 값은 마진 범위 $(0.5\~2.0\;cm)$에 관계없이 거의 일정하였고 NTCP의 값은 마진 크기에 따라 평균 $65\%$로 급속히 증가하였다. 결론 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용한 호흡동기치료기구는 종양의 위치가 일정할 때만 방사선이 조사되는 간단하고 정확한 장치로서 3차원 입체조형치료 및 강도변조방사선치료에서 매우 유용한 장치임을 확인할 수 있었다. 또한 호흡조절 방사선입체조형치료방법의 기술과 시술절차를 확립시키고 정량적인 선량평가를 위하여 DVH, TCP, NTCP 등의 정량분석과 종양의 투여 선량 증가량(dose escalation)을 예측하는 기초자료를 제공할 수 있었다.

• 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.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4717-4721
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• 2014

Background: Dosimetric comparison of two dimensional (2D) radiography and three-dimensional computed tomography (3D-CT) based dose distributions with high-dose-rate (HDR) intracavitry radiotherapy (ICRT) for carcinoma cervix, in terms of target coverage and doses to bladder and rectum. Materials and Methods: Sixty four sessions of HDR ICRT were performed in 22 patients. External beam radiotherapy to pelvis at a dose of 50 Gray in 27 fractions followed by HDR ICRT, 21 Grays to point A in 3 sessions, one week apart was planned. All patients underwent 2D-orthogonal and 3D-CT simulation for each session. Treatment plans were generated using 2D-orthogonal images and dose prescription was made at point A. 3D plans were generated using 3D-CT images after delineating target volume and organs at risk. Comparative evaluation of 2D and 3D treatment planning was made for each session in terms of target coverage (dose received by 90%, 95% and 100% of the target volume: D90, D95 and D100 respectively) and doses to bladder and rectum: ICRU-38 bladder and rectum point dose in 2D planning and dose to 0.1cc, 1cc, 2cc, 5cc, and 10cc of bladder and rectum in 3D planning. Results: Mean doses received by 100% and 90% of the target volume were $4.24{\pm}0.63$ and $4.9{\pm}0.56$ Gy respectively. Doses received by 0.1cc, 1cc and 2cc volume of bladder were $2.88{\pm}0.72$, $2.5{\pm}0.65$ and $2.2{\pm}0.57$ times more than the ICRU bladder reference point. Similarly, doses received by 0.1cc, 1cc and 2cc of rectum were $1.80{\pm}0.5$, $1.48{\pm}0.41$ and $1.35{\pm}0.37$ times higher than ICRU rectal reference point. Conclusions: Dosimetric comparative evaluation of 2D and 3D CT based treatment planning for the same brachytherapy session demonstrates underestimation of OAR doses and overestimation of target coverage in 2D treatment planning.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.7-14
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• 2020

본 연구의 목적은 3차원 입체조형 방사선 치료 계획에 고밀도 인공 물체를 삽입하는 불확실성을 보정하기 위해 반복적 재구성(IR)의 유용성을 평가하는 것이다. 쇠구슬 팬텀과 티타늄이 삽입된 대상자의 CT Simulation 영상에서 IR을 적용한 영상과 IR을 적용하지 않은 영상을 얻었으며 선량 평가 인자인 HI, MU와 체적 평가 인자인 Volume과 PCI를 비교하였다. 쇠구슬과 티타늄 팬텀 실험 결과 IR을 적용할 때 고밀도 인공물질의 부피가 각각 4.850%, 11.456% 줄었으며 MU는 0.924%, 1.181% 감소하였다. HI는 0.106%, 0.272% 감소하였고 PCI는 0.358%, 0.867% 감소하였다. IR을 척추 성형술, 대퇴부 정렬핀, 손목 정렬핀 등 대상자의 CT 영상에 적용했을 때 인공물의 부피는 47.76%, 23.841%, 49.339% 감소하였다. MU도 0.924%, 0.294%, 1.675%, HI는 1.232%, 0.412%, 1.695% 감소하였으며 PCI는 4.022%, 0.512%, 13.472% 감소하였다. 결론적으로 3차원 입체조형 방사선 치료 계획시 IR을 적용했을 때 고밀도 인공물이 삽입된 팬텀과 대상자 케이스에서 선량과 체적이 모두 감소되었다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.127-136
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• 2015

본 연구의 목적은 진폭 기반 호흡연동 체적변조회전방사선치료의 선량학적인 평가를 하고자 한다. 이 치료를 받은 환자의 호흡 Log 파일을 획득하여 분석하였으며, 4D CT 호흡 형태의 40%~60% 위상 영상 구간 진폭을 기준으로 치료 Log 파일 호흡 진폭의 구간이 4D CT의 진폭 구간과 일치하는 호흡 형태(CBP)와 일치하지 않는 호흡 형태(IBP)로 구분하였다. 상대적인 등선량 분포는 EBT3 필름을 사용하여 측정하였으며, 절대 선량 측정은 PTW $0.6cm^3$ 이온전리함을 이용하여 측정하였다. 감마 인덱스 3%/3 mm을 적용한 환자 1, 2, 3의 CBP 호흡인 경우 각각 93.18%, 91.16%, 95.46%이며, 환자 1, 2, 3의 IBP 호흡인 경우 각각 66.77%, 48.79%, 40.36%으로 분석되었다. 또한 감마 인덱스 2%/2 mm을 적용한 환자 1, 2, 3의 CBP 호흡인 경우 각각 73.05%, 67.14%, 86.85%이며, IBP 호흡인 경우 각각 46.53%, 32.73%, 36.51%으로 분석되었다. 모든 CBP호흡인 경우의 이온전리함 측정값은 치료계획 시스템에서 계산된 값과 평균 3.5% 이내로 일치하였으며, 정적인 팬톰 조사와의 차이는 평균 2.0% 이내로 일치하였다. 환자 3의 IBP 호흡인 경우 이온전리함 측정값과 계산된 값과의 차이가 평균 56%로 큰 차이를 보였다. 이는 4D CT의 진폭 구간과 치료시의 진폭 구간의 차이가 크기 때문인 것으로 사료되며, 4D CT 모의 치료시와 환자 치료시의 진폭의 크기를 일정하게 유지하는 것이 중요하다고 판단된다.