• 제목/요약/키워드: DICOM 3.0

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메가볼트 에너지 전산화 단층 촬영을 이용한 치료계획의 유용성 연구 (A Study of Usefulness for Megavoltage Computed Tomography on the Radiation Treatment Planning)

  • 조정희;김주호;강현수;이종석;유병규
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권4호
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    • pp.369-378
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    • 2010
  • 고밀도 물질의 존재에 따른 킬로볼트 및 메가볼트 에너지 전산화 단층촬영(kilovoltage & megavoltagecomputed tomography, KVCT & MVCT) 영상의 아티팩트 차이를 비교하기 위하여 Cheese 팬텀을 사용하여 KVCT와 MVCT로 얻은 영상자료를 통해 밀도변화에 따른 HU값의 변화를 비교하였다. 또한 각 영상의 sinogram 자료를 치료계획 장비에 입력 후 시행하여 치료선량에 변화 여부와 조사면내 계산값과 실측값간의 차이를 r값으로 비교분석하였으며 이에 대한 실제 환자에 적용하여 임상적용에 관한 유용성을 검정하였다. KVCT와 MVCT간에 HU값 차이는 KVCT의 밀도 3.0에서 역치를 보여 변화가 없었으나 MVCT에서는 밀도 5.0 이상도 구별하는 것을 관찰할 수 있었다. 각 방법의 Sinogram 정보를 통해 일반팬텀으로 계산한 결과 r 값이 허용오차인 1보다 낮은 비율은 KVCT와 MVCT에서 각각 94.92%, 93.87%로 큰 차이를 보이지 않았으나 고밀도팬텀을 이용해 아티팩트가 존재하는 자료를 이용한 선량계산의 결과는 KVCT와 MVCT에서 각각 88.25%와 93.77%로 다소 차이를 보였다. MVCT 이용 시에는 아티팩트가 거의 나타나지 않았고 고밀도 물질의 윤곽을 정확히 알 수 있었으며 상대적으로 선량계산의 정확성이 향상되어 척추궁 절제술 후 인공보형물이 삽입된 척추종양과 같이 결정장기와 종양이 인접한 환자에 있어서도 MVCT영상자료를 이용하여 선량 계산 시 보다 정확한 치료계획이 가능하리라 사료된다.

악성 두피 종양(Scalp) 환자의 M3 Wax Bolus를 이용한 방사선치료 (Radiation Therapy Using M3 Wax Bolus in Patients with Malignant Scalp Tumors)

  • 권다은;황지혜;박인서;양준철;김수진;유아영;원영진;권경태
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.75-81
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    • 2019
  • 목 적: 두피 악성종양의 치료에 광자선을 사용할 때 필요한 Bolus 재질들의 단점으로 인하여 3D Printer용 헬멧형 bolus가 제작되고 있다. 하지만 사용되는 재질인 PLA은 조직등가물질에 비해 높은 밀도를 가지고 있으며 환자가 착용할 경우 불편한 점들이 발생한다. 이에 본 연구에서는 3D Printer를 이용한 M3 wax 헬멧을 제작하여 악성 두피종양을 치료하는 방법을 시도해 보고자 한다. 대상 및 방법: 헬멧형 M3 wax의 모델링을 위해 두부인체모형팬텀을 CT로 촬영해 DICOM file로 획득하고, 두피 위에 헬멧이 위치할 부위를 Helmet contour로 제작하였다. M3 Wax 헬멧의 제작은 paraffin wax를 녹이고, 산화마그네슘, 탄산칼슘을 섞어 용해시킨 후 PLA 3D 헬멧의 내부에 넣고 표면의 PLA 3D 헬멧을 제거하였다. 치료계획은 총 10 Portal의 Intensity-Modulated Radiation Therapy(IMRT)로 세웠으며, 치료선량은 200 cGy로 eclipse의 Analytical Anisotropic Algorithm(AAA)를 사용하였다. 그 후 EBT3 film과 Mosfet(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: USA)를 이용해 선량검증을 실시하였으며, CT 모의치료실과 동일한 조건으로 두부인체모형팬텀을 재현해 IMRT Plan을 측정하였다. 결 과: CT상에서 측정된 Bolus의 Hounsfield unit(HU)는 $52{\pm}37.1$으로 나타났다. M3 wax bolus 측정점 A, B, C에서 TPS의 선량은 186.6 cGy, 193.2 cGy, 190.6 cGy으로 확인되었고, Mostet으로 3회 측정한 선량은 $179.66{\pm}2.62cGy$, $184.33{\pm}1.24cGy$, $195.33{\pm}1.69cGy$, 오차율은 -3.71 %, -4.59 %, +2.48 %였다. EBT3 Film으로 측정된 선량은 $182.00{\pm}1.63cGy$, $193.66{\pm}2.05cGy$, $196{\pm}2.16cGy$이었으며, 오차율은 -2.46%, +0.23 %, +2.83 %로 확인되었다. 결 론: M3 wax bolus는 2 cm의 두께로 제작되어 뇌 부분의 선량을 보다 쉽게 낮추어 치료계획을 수립할 수 있었다. 치료선량 검증에서의 EBT3 Film과 Mosfet의 선량계의 A, B, C 측정값에서도 두피의 표면선량 최대 오차율은 5 % 이내로 측정되었으며, 일반적으로 3 % 이내로 정확하게 측정되었다. M3 wax bolus는 제작과정 기간이 3D Printer보다 빠르고 비용이 저렴하며, 재사용 가능하고, 인체조직 등가물질로서 두피 악성종양 치료에 매우 유용한 Bolus이다. 따라서 3D Printer의 대용량 Bolus, Compensator의 제작시간 및 비용이 비싼 단점을 극복하는 주조형 M3 wax bolus의 사용이 추후 확대될 것으로 사료된다.

용적변조회전 방사선치료에서 선량전달의 중단 및 재시작에 따른 정확성 평가 (The Accuracy Evaluation according to Dose Delivery Interruption and Restart for Volumetric Modulated Arc Therapy)

  • 이동형;배선명;곽정원;강태영;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.77-85
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    • 2013
  • 목 적: 용적변조회전 방사선치료는 겐트리 회전과 다엽콜리메이터, 선량률이 연동되어 진행되며 치료 중 선량 전달의 중단이 발생한 경우 겐트리와 다엽콜리메이터가 최초위치부터 다시 동작하여 정지된 지점부터 선량전달이 재개된다. 본 연구는 용적 변조회전 방사선치료의 치료 중단과 재 진행에 따른 선량전달의 오차를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 10명의 환자를 대상으로 전산화치료계획시스템(Eclipse V10.0, Varian, USA)을 이용하여 용적변조회전 방사선 치료 계획을 수립하였다. TRILOGY (Varian, USA)의 6 MV 선속을 이용하여 계획된 선량을 이차원 배열 검출기와 CUBE (IBA dosimetry, Germany)팬텀에 조사하였다. OmniPro I'mRT system (V1.7b, IBA dosimetry, Germany)을 통해 4회에 걸쳐 일반적인 선량전달의 일관성을 평가 하고 선량 전달의 중단 또는 도어 인터락 발생으로 인해 선량 전달이 중단되고 최초지점부터 다시 시작되어 조사되는 경우와 비교하여 감마지수(Gamma index)의 변화를 분석하였다. 결 과: 선량 전달이 정상적으로 이루어진 경우에 각각의 감마 평균 신호 값의 차이는 0.1로 나타났고, 선량 전달의 중단이 발생한 경우 0.128로 나타났으며 도어 인터락의 경우 0.141로 나타났다. 각각의 경우 감마 표준편차 값의 차이는 0.071, 0.091, 0.099로 나타났고, 감마 최대값의 차이는 0.286, 0.379, 0.413으로 나타났다. Gamma pass rate (3%, 3 mm)는 허용 오차 범위를 만족하였고, T검증 결과 95% 신뢰구간에서 P-value가 0.05 미만으로 유의한 차이를 보였다. 결 론: 본 실험에서 치료 중 선량 전달의 중단 및 재시작에 관한 정확성을 평가해 본 결과 통계적으로는 차이가 있으나 임상적으로 허용 오차 범위이내로 문제가 없다는 것을 알 수 있었다. 그러나 겐트리와 다엽콜리메이터, 선량률의 연동으로 정확성이 요구되는 치료방법인 만큼 선량적인 측면에서 치료 중단에 따른 차이는 간과할 수 없다. 그러므로 갑작스러운 치료 중단 상황이 발생한 경우 추가적인 정도관리 절차를 통해 정확한 선량평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

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특발성 척추측만증 환자에서의 3차원적 재구성을 이용한 척추경의 크기 측정 (The Measurement of Size of the Pedicle Using 3 Dimensional Reconstruction Image in Idiopathic Scoliosis)

  • 허재희;안면환
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제21권1호
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    • pp.40-50
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    • 2004
  • 특발성 척추측만증 환자에서 3차원적인 재구성을 이용한 관상면에서 척추경의 폭을 측정하는 것이 오차를 줄일 수 있는 방법이고 척추경 나사못의 삽입 시 척추경의 크기를 술 전에 측정한 후 그 값의 최대치보다 작은 최대 크기의 원추형 나사못을 삽입하는 것이 안전한 방법이라 사료된다. 척추경 나사못을 삽입할 시에는 척추경의 모양이 원주 형태가 아닌 낙루 형태나 신장 형태 등 추체마다의 다양한 모양을 고려하여 나사못 크기와 삽입 방법에 세심한 주의가 필요할 것으로 사료된다.

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부분 장골과 장요추 인대를 포함한 요추 천추골의 유한 요소 모델링 및 비선형 해석 (Finite Element Modeling and Nonlinear Analysis of Lumbosacrum Including Partial Ilium and Iliolumbar Ligaments)

  • 하성규;임종완
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.397-409
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    • 2007
  • Owing to needs of biomechanical comprehension and analysis to obtain various medical treatment designs which are related with the spine in order to cure and diagnose LBP patients, the FE modeling and nonlinear analysis of lumbosacrum including a partial ilium and iliolumbar ligaments, were carried out. First, we investigated whether the geometrical configuration of vertebrae displayed by DICOM slice files is regular and normal condition. After constructing spinal vertebrae including a partial ilium, a sacrum and five lumbars (from L1 to L5)with anatomical shape reconstructed using softwares such as image modeler and CAD modeler, we added iliolumbar ligaments, lumbar ligaments, discs and facet joints, etc.. And also, we assigned material property and discretized the model using proper finite element types, thus it was completely modeled through the above procedure. For the verification of each segment, average sagittal ROM, average coronal ROM and average transversal ROM under various loading conditions(${\pm}10Nm$), average vertical displacement under compression(400N), ALL(Anterior Longitudinal Ligament) and PLL(Posterior Longitudinal Ligament) force at L12 level, strains of seven ligaments on sagittal plane at L45 level and maximal strain of disc fibers according to various loading conditions at L45 level, etc., they were compared with experimental results. For the verification of multilevel-lumbosacrum spine including partial ilium and iliolumbar ligaments, the cases with and without iliolumbar ligaments were compared with ROM of experiment. The results were obtained from analysis of the verified FE model as follows: I) Iliolumbar ligaments played a stabilizing role as mainly posterior iliolumbar ligaments under flexion and as both posterior and anterior iliolumbar ligaments of one side under lateral bending. 2) The iliolumbar ligaments decreased total ROM of 1-8% in total model according to various motion conditions, which changed facet contact forces of L5S level by approximately 0.8-1.4 times and disc forces of L5S level by approximately 0.8-1.5 times more than casewithout ilioligaments, under various loading conditions. 3) The force of lower discs such as L45 and L5S was bigger than upper discs under flexion, left and right bending and left and right twisting, except extension. 4) It was predicted that strains of posterior ligaments among iliolumbar ligaments would produce the maximum 16% under flexion and the maximum 10% under twisting. 5) It's expected that this present model applies to the development and design of artificial disc, since it was comparatively in agreement with the experimental datum.

편측 요통을 호소하는 환자에 있어서 척추 주위 근육의 지방량과 통증과의 관계 (Relationship between Low Back Pain and Lumbar Paraspinal Muscles Fat Change in MRI)

  • 김하늘;김경훈;김주원;진은석;하인혁;고동현;홍순성;권혁준
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.135-143
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    • 2009
  • 목적 : 요통은 임상에서 가장 흔하게 접할 수 있는 질환이며, 동시에 통증으로 인한 근무 결손도나 생활 불편감이 높은 질병이다. 그래서, 많은 연구들이 요통을 일으키는 원인 혹은 악화시키는 유발 인자를 밝혀내려는데 초점이 맞추어져 있다. 이번 연구의 목적은 편측 요통을 호소하는 환자에 있어서 MRI에서 조사된 척추 주위 근육의 지방량과 통증과의 관계에 대해서 알아보는데 있다. 방법 : 2007년 11월부터 2008년 4월까지 본원에 요통으로 내원한 환자를 대상으로, 편측 요통을 호소하며, 체질량 지수가 $25kg/m^2$ 이하이며, 만 20세이상 40세미만인 환자 24명을 대상으로 연구를 진행하였다. MRI에서 조사되어진 L4-5 디스크 레벨의 척추 주위 근육의 지방량을 객관적인 pseudocoloring technique을 이용해 측정하고, paired t-test로 결과를 분석하여 요통이 유발된 측과 지방량의 관계에 대해서 연구하였다. 결과 : 요통이 있는 측의 지방량과 요통이 없는 측의 지방량을 측정하여 데이터를 분석하였다. 양측의 지방량과 통증의 유무에 대한 관계는 통계적으로 유의한 수치를 나타냈다(P <0.05). 요통이 있는 측과 없는 측과의 성별, 나이, BMI의 통계적인 차이는 없었으며, 지방량 측정시 남자들이 여자들에 비해 지방량이 더 높게 측정되었다(남자 $8.5{\pm}5.1%$, 여자 $6.5{\pm}3.6%$). 결론 : 이 연구를 통해 척추 주위 근육의 지방량과 요통에 대한 상관성의 증거를 제시하였다. 잘 선별되어진 환자의 MRI를 통해 객관적인 방법으로 지방량을 체크를 하였으며, 추후 더 많은 개체수를 이용해 보다 더 정확한 관련성을 파악하고, 나아가 지방량에 따른 통증 강도의 상관성에 대해서 연구가 필요하리라 생각된다.