• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제11권10호
• /
• pp.488-493
• /
• 2011

한국과학기술정보연구원과 가톨릭대학교 의과대학 가톨릭응용해부연구소에서는 척추 연구자들이 쉽게 사용할 수 있는 기초 자료를 구축하고 있다. 척추 형상 정보를 제공하기 위해 60-80대 기증시신 20여 표본을 활용하여 고해상도 척추 (whole spine) CT (pixel dimension : 0.4x mm, thickness: 0.6mm)를 촬영하고 이를 3차원 모델링 소프트웨어(Mimics, Ver.14, Materialise, Belgium)를 사용하여 3차원 형상 모델(shell model, STL format)로 구축하고, 목, 등, 허리 척추의 주요 부위를 계측하여 수치화 하였다. 시신기반 자료의 한계를 극복하기 위해 고령자 호발 질환을 중심으로 대상 환자를 선정하여 X-Ray, CT, BMD 자료를 구축하여 보강하고 있다. 물리적 성질 정보 구축은 기증시신 10여 표본을 활용하여 임상적, 물리적 골밀도를 측정하고, 목척추(cervical), 등척추(thoracic), 허리척추(lumbar) 부분의 굽힘-폄(flexion-extension), 가쪽 굽힘(lateral bending), 회전(torsion), 압축(body/disc compression) 시험을 수행하여 작용력과 굽힘량의 관계를 구축하고 있다. 구축된 물성 시험 결과는 형상 모델과 함께 제공되어 자료의 활용도를 높이고 있으며, 이를 이용하여 한국인 특성이 반영된 척추 관련 연구 및 제품 개발에 활용 될 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.896-902
• /
• 2005

An orthopedic surgeon normally gets the operational parameters of total knee arthroplasty from medical images(CT, MRI). Anatomical axis, mechanical axis, the width and height of femur, or tibia are the most important parameters related with accomplishment of TKA. This paper presents a methodology of simulation that virtually operates TKA according to 2D medical images. Using this simulator, some important parameters for operation can be achieved before hand. The simulator provides the 3D computational model of a knee joint and then derives the proper size of implant corresponding to the joint. The whole process of TKA can be simulated such as clipping a knee joint, assembling the joint and its implants, visualizing all the operation steps, deriving some crucial parameters such as anatomical axis and cutting thickness, and predicting the result of TKA. Some examples are given and discussed to validate the methodology.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
• /
• pp.57-61
• /
• 2005

This paper presents a new colonoscopy training simulator that includes a specialized haptic device and graphics algorithms to transfer haptic sensation through a long and flexible tube, and manage large number of polygons. The developed haptic device makes the colonoscope tube move along the two guiding rods in the translational direction. The torque of the roll motion is transferred by a timing belt and pulleys. A special guide is developed, which allows the force and torque from the motors to be transmitted to the user without loss. The haptic device is evaluated by physicians. One of the important skills of the colonoscopy, jiggling is incorporated for the first time by the developed sensor mechanism using photo-sensors. A colonoscope handle that shares the look, feel, and functions with the actual colonoscope, is developed with the necessary electronics inside. The number of polygons is reduced by an edge-collapse algorithm for real-time simulation. The algorithms to import CT data, to segment the colon image, to extract centerline of the colon, and to construct the colon surface, are integrated into a Colon Modeling Kit system that performs all these processes in real-time.

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.11-16
• /
• 2016

Fuel assembly's mechanical characterization test facility (FAMeCT) in KAERI was constructed with upgraded functional features such as increased loading capacity, underwater vibration testing and severe earthquake simulation for extended fuel design guideline. This facility is designed and developed to provide out-pile fuel data for accident analysis model and fuel licensing. Functional tests of FAMeCT were performed to confirm functionality, structural integrity, and validity of newly-built fuel assembly mechanical test facility. Test program includes signal check of data acquisition system, load delivering capacity using real-sized fuel assemblies and a standard loading cylindrical rigid specimen. Fuel assembly's lateral bending test was carried out up to 30 mm of pull-out displacement. Limit case axial compression loading test up to 33 kN was performed to check structural integrity of UCPS (Upper Core Plate Simulator) support frame. Test results show that all test equipment and measurement system have acceptable range of alignment, signal to noise ratio, load carrying capacity limit without loss of integrity. This paper introduces newly constructed fuel assembly's mechanical test facility and summarizes results of functional test for the mechanical test equipment and data acquisition system.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2016

본 연구에서는 CSI 치료시 Standard Technique과 Simple Technique을 비교하여 조사야 접합부의 고선량(hot spot) 또는 저선량(cold spot)이 발생되는 부위의 체적을 분석하고 이에 따른 방사선 치료 유용성을 평가하고자 한다. 연구 목적에 동의한 환자를 대상으로 CT Simulator를 이용하여 환자의 두개부에서 골반부 까지 영상을 획득하였다. Standard Technique 의 경우 조사야 접합부의 이동을 실시하며 Simple Technique은 접합부에서 조사야를 고정하여 치료계획을 수립 후 분석하였다. 분석결과 Standard Technique의 경우에는 조사야 접합부분에 대한 고선량(hot spot)의 영역이 발생 되었으며, Simple Technique은 Standard 기법 보다 선량이 균등하게 나타났다. Standard Technique 과 Simple Technique의 CI 지수는 각 1.6~3, 1.6~1.87, CN의 경우는 0.32~0.53, 0.46~0.51, HI는 0.11~0.33, 0.2~0.26의 분포를 나타났다. 즉, 인접 조사야가 접합하는 조사야 부분의 선량 분포는 Standard Technique에 비해 균등하게 나타났으며, CI, CN, HI 지수를 비교한 결과 Simple Technique에서 균등한 선량 분포가 나타나 CSI 치료에서 Simple Technique의 적용은 적합하다고 판단된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제18권4호
• /
• pp.251-256
• /
• 2000

목적 : 1990년대 이후 개발된 정위 체부 고정틀을 이용한 체부 정위방사선수술의 치료효과, 치료의 정확성과 후유증에 대해 후향적으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1997년 12월부터 1999년 6월까지 간암 3명, 동정맥기형 1명, 폐전이 6명와 간전이 1명 등 모두 11명에서 정위 체부 고정틀을 이용하여 체부 방사선수술을 시행했다. 환자의 고정은 정위 체부 고정틀에 vacuum pillow를 이용하여 수행하였고 chest marker와 leg marker를 이용하여 흉골부위 또는 등부위와 경골부위의 피부에 환자 위치 표시를 하였다. 이후 모의치료실로 이동하여 X선 투시기를 통해 횡경막의 움직임을 측정한 후 Diaphragm control을 사용하여 1 cm 이하로 횡경막의 움직임을 최소화하였다. CT-simulator를 이용하여 치료부위의 단층촬영을 시행한 후 치료계획을 세웠다. 매회 치료전 CT-simulator를 이용하여 단층촬영을 반복하여 최초의 단층촬영의 영상과 수동적으로 비교하여 치료의 정확성을 확인하고 오차가 5 mm 이내인 경우 치료를 시행하였다. 방사선 치료는 90$\%$ 등선량곡선에 10 Gy씩 1일 내지 2일 간격으로 3회 시행하여 총30 Gy를 조사하였다. 결과 : 중앙 추적관찰기간은 12개월이었다. 11명의 환자 중 1명(9$\%$)의 환자에서 국소적 완전관해를 보였고 4명(36$\%$)에서 부분관해를 보였다. 계획용표적체적은 3$\~$111 cc 였고 평균값은 18.4 cc 였다. 치료 오차를 측정한 결과 X, Y, Z 축으로 오차범위는 모두 5 mm 이내를 보였다. 치료 중 또는 치료 직후에 올 수 있는 고열, 통증 등의 급성후유증은 관찰되지 않았다. 결론 : 정위 체부 고정틀을 이용한 체부 방사선수술은 뛰어난 치료의 재현성을 보여주었고 간 혹은 펴종양에서 유용한 치료 방법으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 2005

목적 : 3D conformal, IMRT와 같은 치료기술의 개발로 인하여 CT를 이용한 최신의 치료들이 적용되어지고 있는 것이 지금의 현실이지만, 유방암 환자에서는 일반 CT의 hole size의 제약으로 인하여 일부의 경우는 기존의 환자고 정기구들이 사용되어지지 못하고 있다. 또한 simulation 시에 수술한 팔을 장시간 올리고 있는 자세를 유지함으로써 환자들이 pain을 호소하고, SCL (supraclavicular Imphnodes) 치료 시에 skin reaction의 문제점이 제기되었다. 이에 본원에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 Ewha Breast device (EBD)를 자체 제작하여 사용하였으며, 이번 논제에서는 EBD의 제작과 유용성의 평가에 대하여 논하고자 한다. 대상 및 방법 : CT data를 이용하여 머리의 크기를 분석하였으며, 일반 CT의 hole size, 자세의 안정성, SCL field에서의 피부의 겹침(fold) 등을 고려하여 아크릴로 device를 제작하였으며 기존의 device를 사용하였을 경우와 set-up의 재현성, RTP상의 dose분포, SCL field에서의 skin reaction 등을 비교 분석하여 EBD의 유용성에 대하여 평가하였다. 결과 : 제작한 EBD를 사용 시 CT simulator가 아닌 hole size가 작은 일반 CT에서도 팔의 부딪힘이 없이 자세를 유지할 수 있었고, 위로 올린 팔의 pain도 많이 감소하였다. 그리고, 기존의 device와 비교하였을 경우에 set-up의 재현성에서 큰 차이를 보이지 않았으며, RTP상에서는 3D segment field를 이용한 plan으로 device의 tilting이 되지 않은 문제점은 해결할 수 있었으나 기존보다 팔을 많이 위로 올리지 않는 관계로 axillary region에서 이전보다 약$10\%$ 정도의 선량이 더 들어감을 알 수 있었다. SCL field에서의 skin reaction은 접힌 부분(fold)을 펼치기 위해 팔을 조정하여 위치를 잡는 관계로 이전보다 월등히 적은 skin reaction이 발생함을 알 수 있었다. 결론 : 비용이 저렴한 EBD의 제작으로 유방암 환자에서 CT를 이용한 3D 치료가 용이하게 되었으며, simulation 시에 팔의 pain을 경감시킬 수 있었고, skin reaction의 감소 등으로 치료에 EBD를 유용하게 사용할 수 있었다. 앞으로 EBD를 사용하여 나타난 device의 문제점 등을 보완 수정한다면 치료에 더 많은 도움이 되리라 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.9-17
• /
• 2004

목적 : 최근 CT, MRI 등 영상진단기술 및 방사선치료계획 소프트웨어 등이 획기적으로 발전하였음에도 불구하고 자궁경부암의 강내조사는 아직까지 A 점 등 ICRU 38에 근거한 치료계획을 보편적으로 사용하고 있다. CT를 이용한 3차원 강내조사 계획은 종양 및 정상조직에 대한 선량뿐 아니라 선량-용적 히스토그람(DVH)에 대한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 CT를 이용하여 CTV에 목표선량을 조사하는 치료계획(CTV계획)과 ICRU 38에 근거한 치료계획(ICRU계획)을 시행하여 이 두 치료계획간에 종양선량, 직장선량, 방광선량 등을 비교하고 각각에 대한 DVH를 분석하였다. 대상 및 방법 : Ir-192 고선량율강내치료(HDR)를 시행 받은 11명의 환자를 대상으로 하였다. 강내조사계획은 외부방사선치료를 약 40Gy 시행한 후 수립되었으며 모든 환자에서 CT 모의치료기를 이용한 CT가 시행되었고 치료계획은 PLATO(Nucletron) v.14.2를 이용하였다. CT 영상에 CTV, 직장, 방광 등을 도시한 후 CTV에 $100\%$의 선량을 조사하는 치료계획 및 ICRU 38에 근거하여 A점에 $100\%$를 조사하는 치료계획을 수립하였다. 결과 : 11명 환자의 CTV 용적(평균${\pm}$표준편차)은 $21.8{\pm}26.6cm^3$, 직장 용적은 $60.9{\pm}25.0cm^3$, 방광용적은 $116.1{\pm}40.1cm^3$이었다. ICRU계획에서 $100\%$의 선량이 포함하는 용적은 $126.7{\pm}18.9cm^3$, CTV 계획에서는 $98.2{\pm}74.5cm^3$으로서 잔류종양의 크기가 4cm 이상인 1례에서는 ICRU계획 시 CTV 용적 $22.0cm^3$가 $100\%$ 등선량곡선에 포함되지 않는 것으로 나타났다. 잔류종양의 크기가 4cm 미만인 나머지 8례에서는 종양용적 $12.9{\pm}5.9cm^3$이 불필요하게 $100\%$ 이상의 선량이 조사되었다. ICRU 38의 권고에 따른 방광선량은 ICRU계획 및 CTV계획에서 각각 $90.1{\pm}21.3\%,\;68.7{\pm}26.6\%$이었고, 직장선량은 $86.4{\pm}18.3\%,\;76.9{\pm}15.6\%$이었다. 방광 및 직장선량 최대값도 ICRU계획에서 각각 $137.2{\pm}50.1\%,\;101.1{\pm}41.8\%$, CTV계획에서 $107.6{\pm}47.9\%,\;86.9{\pm}30.8\%$로서 CTV계획에서 정상조직에 조사되는 선량이 더 적게 나타났다. 그러나 잔류종양이 4cm 이상인 환자에서는 CTV계획에서 정상조직 선량이 견딤선량보다 현저히 높게 나타났다. DVH에서는 목표선량의 $80\%$ 이상을 받는 직장용적(V80rec)은 ICRU계획 및 CTV계획에서 각각 $1.8{\pm}2.4cm^3,\;0.7{\pm}1.0cm^3$, 방광용적 (V80bla)은 $12.2{\pm}8.9cm^3,\;3.5{\pm}4.1cm^3$로서 역시 CTV계획에서 정상조직이 적게 조사되었다. 결과 : 기존의 ICRU계획은 그 효과 및 안전성이 입증되었음에도 불구하고 CT를 이용한 CTV계획 등을 적용 한다면 잔류종양이 적은 경우 정상조직에 대한 조사를 줄이면서 잔류종양에 목표선량을 조사할 수 있을 것이다. 다만 잔류종양이 큰 경우는 정상조직에 대한 조사선량을 줄이기 위한 효과적 치료계획에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.90-92
• /
• 2005

In this paper, we design a digital protection IED(Intelligent Electric Device) for a distributed power system in connection with power grid. The device can measure various elements for protection and communicate with another devices through network. The protection IED is composed of specific function modules: signal process module which converts analog signal from PT and CT handle algorithm to digital one; communication module for connection with another IEDs; input/output module for user-interfaces; main control module for control the whole modules. A general purpose DSP board with TMS320C2812 is used in the IED. Experiments with the power system simulator DOBLE have been made to verily the proposed hardware system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.517-519
• /
• 2005

In this paper, we consider a digital protection IED(Intelligent Electric Device) for a distributed power system. The IED can measure various elements for protection and communicate with another devices through network. The protection IED is composed of specific function modules: signal process module which converts analog signal from PT and CT handle algorithm to digital one; communication module for connection with another IEDs; input/output module for user-interfaces. A general purpose DSP board with TMS320C2812 is used in the IED. In order to verify the proposed IED, experimental researches with the power system simulator DOBLE has been carried out for a phase earth fault. The results show an under-voltage relaying algorithm has been realized sucessfully in the hardware system.