• Radiation Oncology Journal
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• 제29권4호
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• pp.277-282
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• 2011

Purpose: This study was performed to evaluate the change in the lumpectomy cavity volumes before and after whole breast radiation therapy (WBRT) and to identify factors associated with the change of volume. Materials and Methods: From September 2009 to April 2010, the computed tomography (CT) simulation data from 70 patients obtained before and after WBRT was evaluated. The lumpectomy cavity volumes were contoured based on surgical clips, seroma, and postoperative changes. Significant differences in the data from pre-WBRT CT and post-WBRT CT were assessed. Multiple variables were examined for correlation with volume reduction in the lumpectomy cavity. Results: The mean and median volume reduction in the lumpectomy cavity after WBRT were 17.6 $cm^3$ and 16.1 $cm^3$, respectively with the statistical significance (p < 0.001). The volume reduction in the lumpectomy cavity was inversely correlated with time from surgery to radiation therapy (R = 0.390). The presence of seroma was significantly associated with a volumetric change in the lumpectomy cavity after WBRT (p = 0.011). Conclusion: The volume of lumpectomy cavity reduced significantly after WBRT. As the time from surgery to the start ot WBRT increased, the volume reduction in the lumpectomy cavity during WBRT decreased. A strong correlation was observed between the presence of seroma and the reduced volume. To ensure appropriate coverage and to limit normal tissue exposure during boost irradiation in patients who has seroma at the time of starting WBRT, repeating CT simulation at boost planning is suggested.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제2권1호
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• pp.33-39
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• 2015

Purpose The head of infants under 24 months old who has Craniosynostosis grows extraordinarily that makes head shape unusual. To diagnose the Craniosynostosis, surgeon has to inspect computed tomography(CT) images of the patient in person. It's very time consuming process. Moreover, without a surgeon, it's difficult to diagnose the Craniosynostosis. Therefore, we developed technique which detects Craniosynostosis automatically from the CT volume. Materials and Methods At first, rotation correction is performed to the 3D CT volume for detection of the Craniosynostosis. Then, cranial area is extracted using the iterative thresholding method we proposed. Lastly, we diagnose Craniosynostosis by analyzing centroid relationships of clusters of cranial bone which was divided by cranial suture. Results Using this automatical cranial detection technique, we can diagnose Craniosynostosis correctly. The proposed method resulted in 100% sensitivity and 90% specificity. The method perfectly diagnosed abnormal patients. Conclusion By plugging-in the software on CT machine, it will be able to warn the possibility of Craniosynostosis. It is expected that early treatment of Craniosynostosis would be possible with our proposed algorithm.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권2호
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• pp.87-89
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• 2014

An aberrant left hepatic artery is one of the most common variants of hepatic arteries, and its prevalence has been reported 6.5-30%. During D2 lymph node dissection for gastric cancer, an aberrant left hepatic artery arising from left gastric artery is ligated which may lead to hepatic damage. In this case report, a 66-year-old male patient underwent total gastrectomy with D2 lymph node dissection during which the aberrant left hepatic artery was ligated. Post-operative liver function tests revealed elevated liver enzymes, and ischemic changes in the left lateral hepatic section was seen on the CT scan. On retrospective review of preoperative CT images, a replaced left hepatic artery from left gastric artery could have been identified. The information on the presence of aberrant LHA and its supplying area is clinically important when planning curative gastrectomy for gastric cancer, because extended lymph node dissection requires division of the left gastric artery and this may lead to severe liver damage. By using preoperative CT scan, detection of aberrant left hepatic artery could be done.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권2호
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• pp.80-82
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• 2014

Purpose Microtia is congenital anomaly of external ear and the reconstruction method for the external ear of microtia patient was based on autogenous costal cartilage framework. The application of 3D printing technique in medical science has made more possibility of human tissue restoration, and we tried to apply this technique in auricular reconstruction field. Materials and Methods As for unilateral microtia patient, the contralateral side ear is normal and reconstructive surgeon tried to mimic it for reconstruction of affected ear. So, we obtained facial CT scan of microtia patient and made mirror image of normal side ear. Moreover, to make the 3D scaffold based on the mirror image of normal ear and to apply this scaffold for the auricular reconstruction surgery, we included auriculocephalic sulcus and anterior fixation part. Results We could successfully obtain mirror image of normal ear, auriculocephalic sulcus and anterior fixation part for 3D scaffold printing. Conclusions Using this CT image processing and 3D printing technique, we will be able to make the scaffold for auricular reconstruction of unilateral microtia patient, and perform auricular reconstruction in near future.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권6호
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• pp.369-374
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• 2022

Purpose: Focused ultrasound is an emerging technology for treating the brain locally in a noninvasive manner. In this study, we have investigated the influence of skull properties on simulating transcranial pressure field. Methods: A 3D computational model of transcranial focused ultrasound was constructed using female and male CT data to solve for intracranial pressure. For heterogeneous model, the acoustic properties were calculated from CT Hounsfield units based on a porosity. The homogeneous model assigned constant acoustic properties for the single-layered skull. Results: A computational model was validated against empirical data. The homogeneous models were then compared with the heterogeneous model, resulted in 10.87% and 7.19% differences in peak pressure for female and male models respectively. For the focal volume, homogeneous model demonstrated more than 94% overlap compared with the heterogeneous model. Conclusion: Homogeneous model can be constructed using MR images that are commonly used for the segmentation of the skull. We propose the possibility of the homogeneous model for the simulating transcranial pressure field owing to comparable focal volume between homogeneous model and heterogeneous model.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.99-106
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• 2007

목 적: 방사선치료 중 환자의 자세나 해부학적 구조상 장기의 움직임과 치료 시 환자를 조준하면서 치료부위의 변화가 다양하게 발생할 수 있다. 이와 같은 요인은 종양부위나 정상조직에 대한 선량분포에 영향을 미치게 된다. 이는 치료계획용전산 화장비에 의해 계산된 선량이 실제임상 치료 시 서로 다른 선량이 조사될 수 있다. 인체의 생리학적인 움직임과 장기 내의 움직임 등은 고정기구나 정확한 환자의 치료준비에 의해서 치료조준의 정확성을 높일 수 있다. 본 연구의 목적은 토모영상을 통해 육안적종양체적(Gross tumor volume, GTV)과 장기의 치료 간에 발생하는 차이점을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원환자로서 직장풍선을 이용하여 치료하는 전립선암 환자 3명을 대상으로 하였고, 3달 동안 영상 자료를 수집 하였다. 각 환자마다 치료횟수 26회에 대한 토모영상을 획득하였고, 총 76회의 토모영상을 수집하였다. 각각의 토모영상은 전산화단층촬영모의치료(Computed tomography simulation, CT-simulation) 시의 중심점을 이용하였고, 매 치료 시 직장풍선에 60 cc의 공기주입 후 항문 가장자리에서 6 cm 깊이에 고정하여 전립선의 움직임을 고정시킨 후 치료 전에 토모영상을 획득하였다. 토모영상은 5 mm 두께로 영상을 획득하였다. 본 연구의 분석방법으로 CT-simulation와 MVCT (Megavoltage computed tomography, MVCT)의 융합을 위하여 납 볼을 이용하여, 토모치료의 3가지 영상융합방법으로 Bone technique, bone/tissue technique, full image technique을 이용하여 치료준비(setup)의 오차를 분석하였다. 영상융합은 눈에 보이는 납 볼 기준으로 융합하고, CT-simulation 시 획득한 영상에 MVCT에서 얻어진 영상을 융합하여, 뼈와 직장풍선, GTV을 매 치료 시 각각 비교하였다. 최초 CT-simulation 시 기준점을 중심으로 평균과 표준편차는 X, Y, Z, Roll에 대하여 각각의 환자를 분석하였다. 결 과: 분석결과 각각의 방법에 위해서 직장풍선의 변화는 확연히 다르게 나타났다. 정량적으로 뼈를 이용한 영상융합 결과 X방향으로 최대 8 mm, Y방향으로 4 mm의 움직임을 보였다. 직장풍선 기준으로 영상융합 한 결과 X, Y 방향으로 6 mm, 16 mm로 분석 되었다. 한 환자의 경우 16 mm 이상의 움직임을 보였는데, 이는 직장내의 공기나 분비물에 의한 움직임으로 분석 되었다. GTV 기준분석 결과 X 방향으로 2.7$\sim$6.6 mm, 4.3$\sim$7.8 mm가 Y방향으로 움직임을 보였다. 본 연구에서 Roll에 대한 분석결과 영상융합과 분석상에서 확연한 차이점은 없었다. 분석결과 뼈 기준의 분석결과 0.37$\pm0.36^{\circ}$, GTV 기준분석 결과 0.34$\pm0.38^{\circ}$의 회전을 보였다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제52권8호
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• pp.500-505
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• 2003

In this paper, the method to register multiple sets of skull CT images to absolute coordinate system is proposed. Contrary to correspondence paired mapping of previous techniques, four anatomical landmark points, three coplanar points and one non-coplanar point, compose three principal axes simple and unique for efficient registration by means of rigid body transformation. Throughout the numerical simulation with added random noises, the error performances in terms of different rotation and rounding-off of landmark points, and incorrect localization of anatomical landmark and target points are quantitatively analyzed to generalize the proposed technique. Experiments using real skull CT images demonstrate the feasibility for an efficient use in clinical practice.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.100-103
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• 2004

본 연구에서는 PET/CT시스템에서 CT영상을 이용한 감쇠 보정 시 조영제가 PET영상에 미치는 영향을 관찰하기 위해 팬텀실험과 모의실험을 수행하였다. 다양한 농도로 희석한 조영제를 채운 플라스틱 병을 스티로폼을 이용하여 전신 팬텀 내에 고정시킨 후 투과 영상을 획득하였다. 모의실험을 위해 인체 기관 중 간을 가진 수학적 방출 스캔 맵과 투과 스캔 맵을 각각 만들었다. 간에서 조영제가 비 균일하게 증강된 투과 스캔 맵, 간에 조영제의 증강이 있는 투과스캔 맵과 없는 투과 스캔 맵, 간에 있는 종양에 조영제의 hypo-attenuating이 있는 투과 스캔 맵, 그리고 각각의 다른 조영제의 감쇠 정도를 가지는 간을 구현한 투과 스캔 맵을 각각 만들고 이를 이용하여 방출 영상을 감쇠 보정하였다. 팬텀실험을 통해 조영제의 농도에 따라 감쇠 정도가 달라짐을 확인하였다. 모의실험을 통해 감쇠 보정된 방출 영상이 조영제에 의해 영향을 받고, 또한 인공산물이 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 조영제와 같은 물리적 인자가 감쇠 보정에 미치는 영향을 충분히 이해하고 정량적 분석 또는 진단 등에 고려하여야 할 것으로 생각한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권4호
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• pp.51-61
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• 2004

치과 분야에서 치아가 개별적으로 조작될 수 있는 3차원 치아 모델은 치과 치료와 시술 시뮬레이션을 위해 중요한 요소이다. CT영상으로부터 이러한 치아 모델을 재구성하기 위해서는 각 치아의 경계를 정확하게 분할할 수 있어야 한다. 그러나 기존의 3차원 재구성 시스템에서 사용되는 임계화 방법은 치아들과 치아와 비슷한 밝기의 치조골이 서로 인접해서 나타나는 CT 영상열에서 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 CT영상에서 부드러운 치아 경계를 추출하기 위해 B-spline 곡선 적합을 이용한 치아 분할 방법을 제안한다. 성공적인 적합을 위해서 이전 슬라이스의 분할정보와 적응 최적 임계화 방법을 기반으로 한 초기경계 생성방법을 제안한다. 그리고 적합과정에서 이웃한 유사한 물체에 적합되는 것을 줄일 수 있는 유전자 알고리즘을 이용한 B-spline 적합방법을 제안한다. 평가결과 제안된 알고리즘은 개별치아의 경계를 성공적으로 검출하였으며 이를 이용하여 시술과 치료 과정의 시뮬레이션을 위한 치아의 3차원 모델을 정확하고 부드럽게 생성할 수 있음을 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권4호
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• pp.192-201
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• 2005

본 연구에서는 PET/CT 시스템에서 CT 영상을 이용한 감쇠 보정 시 조영제가 PET 영상에 미치는 영향을 관찰하기 위해 팬텀실험과 모의실험을 수행하였다. 다양한 농도로 희석한 조영제를 채운 플라스틱 병을 스티로폼을 이용하여 전신 팬텀 내에 고정시킨 후 투과 영상을 획득하였다 모의실험을 위해 인체 기관 중간을 가진 수학적 방출 맵과 투과 맵을 각각 생성하였다. 조영제의 비균일 증강, 조영제의 다양한 농도 및 분포 크기, 잡음 정도, 영상의 해상도, 재구성 알고리듬, 조영제의 저-감쇠, 그리고 각각 다른 시간상에 대한 조영제의 분포의 차이와 같은 다양한 인자들에 대하여 평가하였다. 팬텀실험으로부터 CT의 Hounsfield 값이 조영제의 농도 및 전압 값에 의존함을 확인할 수 있었다. 모의실험으로부터 조영제가 감쇠 보정한 PET 영상에서 인공산물을 생성하고 영상의 질을 떨어뜨리는 것을 관찰할 수 있었다. 조영제의 영향은 조영제의 농도 및 분포 크기, 잡음 정도, 영상의 해상도 등에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구 결과들은 임상적 PET/CT 영상에서 조영제로 인해 발생할 수 있는 잠재적 문제를 충분히 이해하고 이를 고려해야 함을 보여 주었다.