• 대한치과보철학회지
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• 제53권2호
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• pp.111-119
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• 2015

목적: 인상재와 석고모형을 사용하지 않고 디지털 영상 만을 사용하여 제작된 수술가이드를 이용한 치과 임플란트 수술의 정확도를 평가하고자 하였다. 재료 및 방법: 상하악 부분 무치악 모델 6개 세트를 본 연구에 사용하였다. 모델을 환자 구강구조로 간주하고 부분 무치악 모델을 Trios 구강스캐너로 디지털 인상을 채득하였다. 수술가이드의 정확도 평가를 위해 제작된 Reference plate를 모델의 교합면에 고정한 상태로 CBCT를 촬영하였다. CBCT에서 얻은 영상과 디지털 인상에서 얻은 영상을 정합하고 정합한 영상에서 임플란트 식립위치를 진단하고 수술가이드를 디자인하였다. 제작된 수술가이드를 이용하여 부분 무치악 모델에서 임플란트를 식립하였다. 시술 후, 시술 전과 동일한 방법으로 CBCT를 촬영하여 시술 전 컴퓨터 소프트웨어에서 측정한 수치와 시술 후 CBCT촬영하여 소프트웨어상에서 측정한 시술 후 수치 사이 차이점을 비교하였다. 결과: 평균거리오차가 임플란트 상단 X축에서 0.27 mm, Y축에서 0.29 mm 였으며, 임플란트 하단(Apex)부위에서는 X축에서 0.11 mm, Y축에서 0.14 mm 평균각도오차가 X축에서 $0.26^{\circ}$, Y축에서 $0.26^{\circ}$ 였다. 평균수직오차는 +0.44 mm로 시술 전 계획한 높이보다 평균 0.44 mm 더 위로 임플란트가 식립되었다. 결론: 본 연구의 결과는 인상재와 석고모형을 사용하지 않고 디지털 영상 만을 사용하여 제작된 수술가이드를 사용하여 임플란트를 시술할 경우 계획한 임플란트 식립 위치와 방향으로 높은 정확도를 가지고 임플란트를 식립할 수 있음을 보여 주었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.613-620
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• 2017

방사선치료 시 치료계획 선량의 정확한 전달이 중요하다. 뿐만 아니라 정확한 자세 잡이도 필요하다. 하지만 정확한 자세 잡이를 위해서는 자세촬영을 실시하여야 하며 이에 따른 추가적인 방사선 피폭이 발생하게 된다. 이에 자세촬영 주기에 따른 선량분포의 변화를 분석하고자 한다. 팬텀 내 45개 지점에 대해 OSLD를 이용하여 6MV와 10MV 광자선, 그리고 온보드이미지촬영과 콘빔전산화단층촬영에 대한 선량을 측정하였다. 그리고 각 지점에 대한 자세확인촬영이 치료선량에 합산될 경우의 차이값을 비교하였다. 또한 차이값이 미국의학물리협회에서 권고하는 5%를 만족하는 촬영 주기를 제시하고자 하였다. 그 결과 6MV에서는 최소 45.27 cGy에서 최대 98.6 cGy, 10MV에서는 최소 53.34 cGy에서 최대 99.66 cGy, 온보드이미지촬영의 경우 최소 0.19 cGy에서 최대 2.64 cGy, 콘빔전산화단층촬영의 경우 최소 0.54 cGy에서 최대 17.18 cGy가 측정되었다. 치료선량에 대한 자세확인촬영 방사선량의 비율은 2차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 3.49%, 3차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 22.65%의 오차가 발생된다. 따라서 2차원 영상은 1일 1회, 3차원 영상은 1주 1회까지 허용된다. 향후 추가연구 시 실제 임상적용 시에는 환자자세촬영 종류의 병행에 대한 분리계산이 필요하리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권4호
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• pp.212-223
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• 2006

본 연구에서는 방사선치료용 선형가속기의 갠트리 회전에 따른 온-보드 영상장치(on-board imager, OBI)의 회전중심점의 위치 정확도 확인을 위해 제조사에서 제공된 고객인수시험절차서(customer accetpance procedure, CAP)상에서 명시된 방법을 비롯하여 OBI 선원 위치 $0^{\circ},\;90^{\circ},\;180^{\circ},\;270^{\circ}$에서 획득된 영상, 갠트리 각도 $10^{\circ}$ 간격으로 촬영된 영상, 콘빔 CT 재구성을 위한 미처리 투사영상 등에 디지털 영상처리 기법을 적용하여 자동으로 오차를 계산하는 새로 제안된 세 가지의 방법들을 각기 적용하여 그 오차를 평가하고 각 방법의 효용성에 대하여 검증하였다. 갠트리 회전에 따른 OBI 회전중심점의 오차 변화 양상 확인을 위해서는 $10^{\circ}$ 간격으로 영상 촬영 후 5차 다항식을 이용하여 조정함수(fitted function)를 구하는 방법이 적절하지만 정도관리 목적으로 최대 오차만을 구하고자 할 경우에는 $0^{\circ},\;90^{\circ},\;180^{\circ},\;270^{\circ}$ 등 네 방향에서 촬영된 영상을 이용하여 계산하는 것으로도 충분하였다. 각 방법을 적용하여 오차를 구한 결과 OBI 선원의 위치가 $90^{\circ}$부터 $180^{\circ}$ 사이일 경우 가장 크게 나타났으며 최대값은 0.44 mm였다. 또한 기간에 따른 OBI 회전중심점의 변화 양상은 최대 0.6 mm 이내로 안정적으로 유지되고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제안된 방법이 주기적인 정도관리에 적용된다면 간단하면서도 비교적 정확하게 평가를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.199-206
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• 2014

목 적 : 최근 영상유도 방사선치료의 급증에 따라 영상유도장치의 정도관리를 철저히 시행할 필요가 있다. 특히 영상유도 방사선치료는 장치의 정확성을 기본 전제로 하기 때문에 이에 대한 정도관리가 필수적으로 행해져야 한다. 본원에서는 영상유도장치의 정도관리를 기존의 팬텀(Phantom)보다 효율적인 팬텀을 자체 제작하여 정확하고 효율적인 정도관리를 이행하고자 한다. 대상 및 방법 : 영상유도장치의 정도관리 항목으로 매우 중요한 5가지를 설정하고, 그 항목에 대하여 효율적이고 정확한 정도관리가 이루어 질 수 있는 팬텀(AMC G-Box)을 자체 제작하였다. 정도관리 항목은 Iso-center와 영상유도장치의 중심 일치성, 구현된 영상의 실측 정확성, 4 방향의 중심일치성, 영상유도 이동의 정확성 및 CBCT(Cone Beam CT)에서 구현된 HU(Hounsfield Unit)의 재현성으로 설정하였다. 이 항목에 대하여 $10cm{\time}10cm{\time}10cm$의 정사각형 팬텀을 1 cm두께의 아크릴로 제작하였으며 CBCT HU을 측정하기 위해 팬텀안에 각각 밀도가 다른 3개의 물질을 삽입하였다. 팬텀에는 중심과 일정한 위치를 가리키는 표식을 만들어서 중심과 일치성 검사를 할 수 있도록 하였다. 실험은 기존 각각의 팬텀을 이용한 정도관리를 실시하고, 새로 제작된 AMC G-Box로 실시한 후 그 결과 값을 비교하고 소요되는 시간과 문제점을 분석하였다. 사용된 치료기는 Varian사의 4개의 모델이고, 1주 간격으로 2회 측정하였다. 결 과 : 완성된 AMC G-Box를 이용한 영상유도장치의 정도관리를 시행하였을 때, 기존 개별로 구성된 팬텀을 이용한 정도관리 결과를 보았을 때, $0.2mm{\pm}0.1$이내에서 결과 값이 같았다. 또한 기존의 방법일 경우 최소 30분에서 45분이 소요되었으나, AMC G-Box를 이용하였을 때는 15분~20분이 소요되어 50%이상 시간을 감소하였다. 결 론 : 영상유도장치는 사용기간이 지남에 따라 일치성과 정확성이 떨어지는 경향이 있다. 따라서 관련된 정도관리를 주기적으로 철저하게 할 필요성이 있다. 특히 일치성 검사는 매일 점검해야하는 항목이다. 이러한 정도관리를 AMC G-Box를 이용할 경우 정확한 정도관리를 효율적으로 실시함으로써, 장치와 환자 치료의 안정성과 정확성을 높일 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.167-175
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• 2014

본 연구는 IMRT가 적용된 성문암 환자에 대하여 CBCT영상과 변형영상 정합기법을 이용하여 치료기간 동안 실제 환자에게 전달되는 선량 변화를 평가하고자 하였다. B-spline 알고리즘을 사용한 변형영상정합 시스템을 통해 치료 중 1주 간격으로 얻은 CBCT를 재구성하고 치료계획을 재계산하여 종양과 결정장기의 선량 분포를 비교하였다. 체중에 따른 체적변화는 3~5 주부터 평균 1.38~2.04 kg로 증가하였으며 체표면의 변화는 평균 2.1 mm로 감소하였다. 또한, 3주 이후의 경동맥에 전달된 선량은 계획되었던 값보다 최대 8.76%로 증가하였고, 갑상선샘은 26.4%로 감소하였다. 종양의 물리적의 평가인자인 PITV, TCI, rDHI, mDHI 그리고, CN은 치료 계획된 값보다 각각 평균 4.32%, 5.78%, 44.54%, 12.32% 그리고, 7.11%로 감소하였다. PTV에 대한 $D_{max}$는 평균 2.99% 증가하였고, $D_{mean}$, $V_{67.50}$, $D_{95}$는 각각 평균 1.52%, 5.78%, 11.94%로 감소하였다. 체중변화에 따른 체적의 변화가 없더라도 체형변화는 발생하였고, 좁은 여유마진을 가지는 IMRT는 이러한 변화에 민감하게 반응하였다. 성문암에 대한 IMRT 적용 시 환자의 체중변화를 관찰과 함께 변화를 기록하고 치료 중 변형영상정합 시스템을 이용하여 선량분포를 평가할 필요가 있다. 최종적으로 치료 중 실제 전달되는 선량평가는 적응형치료계획을 통하여 확인하고 정확한 선량전달이 필요하다고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.286-293
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• 2015

본 연구의 목적은 폐암의 정위체부방사선 치료 환자에 대하여 정위체부고정기구 사용 유무에 따른 셋업 정확성을 비교 평가하고자 한다. 본원에서 정위체부방사선치료를 받은 총 40명의 환자를 대상으로, 정위체부고정기구를 기반으로 한셋업 방식의 환자군 20명과 고정기구 없이 Wing board를 사용한 환자군 20명으로 구분하여 각 셋업오차를 비교, 분석 하였다. 폐암의 정위체부방사선치료는 총 4~5회에 걸쳐 48~60 Gy 조사되었다. 매 치료 전, 먼저 레이저를 이용하여 환자를 치료중심점에 위치시킨 후 On-board kV 영상장치를 이용하여 2차원 직각영상을 얻어 척추를 기준으로 환자의 위치를 조정한 다음, 3차원 체적 영상을 획득 하여 종양의 위치를 치료중심점에 일치시키고, 마지막으로 호흡에 의한 종양의 위치 확인 및 조정을 위해 2차원 직각 투시영상을 이용하였다. 각 과정에서 얻은 테이블 이동 및 회전 값을 조사하여, 셋업 군별로 계통오차 및 랜덤오차를 구하였다. 고정기구 사용유무에 따른 통계적 유의성을 검증하기 위하여 계통오차에 대한 t-test 시행을 하였고, 셋업의 재현성의 차이를 보기위해 랜덤오차에 대한 F-test를 시행하였다. 나아가 이러한 셋업 방식의 차이가 셋업 여유분의 크기 결정에 영향이 있는지 여부를 평가하기위해 치료계획체적의 여유분을 계산하여 두 방식의 차이를 비교하였다. 정위체부 고정기구를 사용했을 때의 셋업 오차는 수직방향, 길이방향, 수평방향으로 각각 $0.05{\pm}0.25cm$, $0.20{\pm}0.38cm$, $0.02{\pm}0.30cm$이었다. 반면에, Frameless immobilizer을 사용한 단순 고정방법을 사용했을 때의 셋업 오차는 수직방향에서만 통계적으로 유의하게 $-0.24{\pm}0.25cm$으로 증가함을 보였으나, 길이방향, 수평방향에 대해서는 각각 $0.06{\pm}0.34cm$, $-0.02{\pm}0.25cm$의 작거나 비슷한 결과값을 보였다. 정위체부 고정기구를 사용했을 경우, 수직방향, 수직방향 및 길이방향으로의 여유분은 각각, 0.67 cm, 0.99 cm, 0.83 cm였고, Frameless immobilizer시 수직방향으로 0.75 cm, 길이방향으로 0.96 cm, 수평방향으로 0.72 cm로써 수평방향에서 최대 0.11 cm 차이가 남을 알 수 있었다. 결론적으로 정위체부고정기구를 사용하는 것이 환자 자세 재현성을 향상시켜 셋업 오차를 환자의 전후, 위아래 방향으로의 약 0.1~0.2 cm씩 줄일 수 있을 것으로 평가하였다. 다만 정위체부 고정기구 사용에 따른 시간 소요 및 치료절차의 복잡성에 비해 그 효과는 그리 크지 않았다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권4호
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• pp.271-278
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• 2012

연구 목적: 최근 정확하면서도 외상이 적은 임플란트 식립을 위해 임플란트 수술용 가이드가 많이 쓰이고 있다. 그 중 대표적인 방식이 stereolithography 방식과 positioning device로 제작한 방식이다. 본 연구는 이 두 가지 방식의 정확성을 비교하기 위하여 4 가지 형태의 치아상실 모델에서 실험 후 정확성에 관하여 분석하였다. 연구 재료 및 방법: 4가지 형태 치아 결손 모델 각각에 대하여 stereolithography 방법과 positioning device를 이용한 방법으로 수술 가이드를 제작하였다. 제작된 수술 가이드를 제작에 사용되었던 치아모델에 장착하여 수술 가이드의 내면과 모델의 치아표면 사이 공간크기를 측정하여 가이드의 적합도를 평가하였다. 또한 이 수술 가이드를 이용하여 총 40개 모델에서 임플란트 시술을 진행하고, 시술 후 모델을 다시 cone-beam computed tomography촬영 하여 수술 전후 영상을 중첩시켜 계획 상의 임플란트와 실제 시술한 임플란트의 위치를 비교하였다. 통계학적인 검증을 위하여 PASW Statistics$^{(R)}$ 18.0을 이용하여서 Mann-Whitney U 검정을 사용하였다. 결과: 수술 가이드 내면과 모델 사이 공간크기가 stereolithography는 $1.4{\pm}0.3mm$이고, positioning device는 $0.4{\pm}0.3mm$로 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<.05). Stereolithography는 오차가 근원심 측에서 $3.9{\pm}1.6^{\circ}$, 협설 측에서 $2.7{\pm}1.5^{\circ}$, 깊이에서 $1.9{\pm}0.9mm$였다. 반면 positioning device는 오차가 근원심 측에서 $0.7{\pm}0.3^{\circ}$였고, 협설측에서 $0.3{\pm}0.2^{\circ}$, 깊이에서 $0.4{\pm}0.2mm$였다. 두 수술 가이드 제작방법은 모든 방향에서의 오차에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<.05). 결론: 본 연구의 결과는stereolithography방법보다 positioning device를 이용하여 수술 가이드를 제작할 때 C.T.와 임플란트 치료 계획 프로그램을 이용하여 미리 계획한 임플란트 식립 위치와 방향으로 더 정확하게 식립 할 수 있음을 보여 주었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.271-280
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• 2014

최근에 디지털 유방촬영술(digital mammography, DM)의 해부학적 구조의 겹침 현상과 컴퓨터단층촬영영상(computed tomography, CT)의 높은 환자 선량을 해결하기 위해 디지털 유방단층영상합성장치(digital breast tomosynthesis, DBT)에 대한 연구 개발이 활발하게 수행되고 있다. 하지만 DBT 시스템은 제한된 각도로 영상을 획득하면서 급격한 데이터 결핍으로 인해 다른 층의 간섭으로 인한 인공물(artifacts)이 발생한다. 이를 완화시키기 위해 적절한 필터가 필요하다. 본 논문에서는 DBT 시스템에서 FBP 알고리즘을 이용하여 영상재구성 시 발생되는 인공물을 줄이기 위해 적절한 필터조합을 찾는 것이 궁극적인 목적이다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 동일한 영상 획득조건에서 FBP 알고리즘을 이용해 재구성된 영상을 분석하여 다양한 필터 조합들의 특성을 조사했다. 필터 특성에 대한 평가를 하기 위해 영상 및 프로파일의 분석과 COV (coefficient of variation)를 이용하여 인공물과 잡음에 대한 평가를 하였다. 본 연구 결과를 통해 분광필터(spectral filter)의 파라미터 인자 값들을 조절하여 cut-off frequency를 설정함으로써 고주파 영역에 있는 영상의 잡음을 줄일 수 있었다. DBT 시스템에서 유방팬텀을 재구성한 영상들을 비교했을 때 분광필터의 파라미터 인자를 0.25로 적용한 영상의 결과는 분광필터를 적용하지 않았을 때보다 영상의 잡음을 10%로 감소시킬 수 있었다. 절편두께필터(slice thickness filter)의 파라미터 인자의 값들을 조절하여 정보들의 불균형을 줄임으로써 다른 층의 간섭으로 인한 인공물을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로, 본 연구를 통해 FBP 알고리즘으로 재구성했을 때 필터들의 기본 특성을 확인 할 수 있었으며, 적절한 필터 조합이 실제 화질 개선에 기여한 것으로 확인할 수 있었다. 이 연구 결과는 다양한 필터 조합에 따른 잡음과 데이터 결핍에 의한 인공물에 대한 정보를 제공하여 DBT 시스템의 개발 및 임상화적용 연구에 기반이 될 것으로 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권2호
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• pp.109-120
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• 2010

치과 X선 검사 시 환자선량의 권고량 가이드라인을 개발하기 위해서 우선 국내 치과방사 선의 현황 및 이용 실태를 설문조사하여 비교분석하였다. 응답을 받은 77곳의 치과병 의원 중에서 치과대학이 있는 치과대학병원을 A그룹(11곳), 치과대학이 없는 대학병원을 포함한 치과병원을 B그룹(30곳), 치과의원을 C그룹(36곳)으로 분류하였다. 그룹별로 분석한 결과는 다음과 같았다. 치과병 의원 한 곳당 평균 unit chairs수는 A그룹 140.2개, B그룹 15.3개, C그룹 5.8개, 평균치과의사수는 A그룹 112.6명, B그룹 7.3명, C그룹 1.7명, 평균방사선사수는 A그룹 3.1명, B그룹 0.5명, C그룹에는 한 명도 없었고, 평균치과위생사수는 A그룹 19.7명, B그룹 12.5명, C그룹 3.3명이었다. 설치된 치과용 X선장치의 평균보유수는 A그룹 14.64대, B그룹 3.21대, C그룹 2.19대로 나타났다. 이 중에서 구내촬영장치가 가장 많았고, 다음은 파노라마 장치, 세팔로 장치, CBCT 장치 순이었으며, 장치시스템의 비율은 세 그룹 모두 DR 시스템이 50% 이상으로 가장 많았다. 필름 시스템인 경우, 사용된 구내필름은 감광도가 높은 Insight 필름(Kodak, USA)이 대부분이었으며, 자동 현상기는 사용하는 곳이 적었으나, 필름유지기구는 사용하는 곳이 약간 많았다. PACS 이용률은 A그룹 90.9%, B그룹 83.3%, C그룹 16.7%이었고, 프로그램은 국내의 Infinitt에서 개발된 PiView STAR가 가장 많이 이용되고 있었다. 치과병 의원 한 곳당 2008년도의 연간 평균촬영건수는 A그룹이 B그룹보다 6.8배, C그룹보다 21.2배 더 많았으며, 구내 치근단 촬영과 파노라마 촬영이 대부분이었다. 구내 치근단 촬영 시 관전압과 관전류는 세 그룹 모두 비슷하였으나, 노출시간은 C그룹이 A그룹의 12배, B 그룹의 3.5배 정도 길었다. 즉, 대부분 치과위생사가 촬영하고 있는 C그룹에서는 방사선 노출량이 다른 그룹에 비해 훨씬 많았다. 그러나 파노라마촬영 시의 조건은 세 그룹에서 큰 차이가 없었다. 결론적으로, 촬영조건은 경험적 지식을 따르기보다는 권장량을 사용해야 하며, 필름시스템에서는 자동현상기와 필름유지기구를 사용하여 방사선의 노출량을 줄여준다. 또한 환자선량의 감소와 X선 영상의 질 향상을위해서 X선발생장치 및 관련기기의 체계적인 정도관리가 반드시 필요하다.