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참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동을 이용한 생물모니터링 시스템 연구 (빈산소에서 홀 소자를 이용한 패각운동 측정) (Bio-monitoring System using Shell Valve Movements of Pacific Oyster (Crassostrea gigas) (Detecting Abnormal Shell Valve Movements Under Hypoxia Water using Hall Element Sensor))

  • 전진영;문수연;오석진
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.25-30
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    • 2016
  • 본 연구는 소형화된 홀 소자를 이용하여 국내 패류 양식 생물 중 가장 많은 생산량을 보이는 참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동을 기초로, 연안역에서 빈산소에 대한 생물모니터링 시스템의 적용 가능성을 조사하였다. 정상상태 패각운동의 측정을 위해서 여과해수에서 측정한 결과, 참굴 개체는 평균 5~12 mm 정도의 개각상태를 유지하였으며, 패각운동 시 비교적 빠른 폐각상태를 보였다가 느린 속도의 개각상태의 운동이 관찰되었다. 하지만, 주·야간 사이에는 큰 차이가 없었다(p<0.05). 용존산소 농도를 7 mg l-1에서 3 mg l-1까지 감소시키면, 패각운동의 횟수는 증가를 나타내었으며, 파형도 정상상태와 다르게 불안정한 파형을 보였다. 또한 용존산소가 2 mg l-1로 감소된 후에는 패각운동의 크기가 점차 작아지거나, 폐각상태를 지시하는 파형이 관찰되었다. 이와 같은 생물모니터링 시스템을 패류 양식에 활용하여 빈산소와 같은 해양환경의 이상변동을 신속히 감지할 수 있다면, 어업피해를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

모사 지방간 팬텀을 활용한 초음파영상에서 지방간 정량화 진단 기술 개발을 위한 연구 (A Study of the Development for Fatty Liver Quantification Diagnostic Technology from Ultrasound Images using a Simulated Fatty Liver Phantom)

  • 임예지;유승만
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.135-144
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    • 2024
  • 초음파 영상 검사는 지방간 정량화에 제한점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 가상 지방간 팬텀을 통해 지방간 함량을 초음파 주행 과정에서의 신호 감쇠 변화가 정량화가 가능한지를 실험적으로 입증하고자 하고자 하였다. 또한 초음파 영상에서의 지방 함량과 신호 강도의 관계를 분석하여 초음파를 통한 지방간 진단에 대한 가능성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 물과 기름을 균질하게 혼합하여 총 5개의 가상 지방간 팬텀을 개발했다. 자기공명영상과 초음파 영상을 사용하여 팬텀의 지방 함량을 확인하고 초음파 영상에서 거리에 따른 신호 강도를 측정하였다. 이후 지방 함량과 신호 강도 간의 상관관계를 분석과 평균비교를 수행하였다. 초음파 영상에서는 지방의 함량이 높아짐에 따라 초음파의 투과 강도가 감소하는 현상을 확인하였으며, 이를 통해 초음파를 사용하여 지방간의 함량을 정량화할 가능성을 확인하였다. 또한 자기공명영상으로 측정한 지방 함량과 초음파 영상에서 측정한 신호 강도 간 높은 상관관계를 보였다. 본 연구에서는 지방의 함량이 높아질수록 초음파 영상의 초음파 주행 과정에서 신호를 표현한 기울기(US-GRE)값이 점점 작아지는 것을 통계적으로 확인하였으며 US-GRE는 지방간 함량을 표현하는 생체 마커(biomarker)로서 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

A Single-Center Experience of Robotic-Assisted Spine Surgery in Korea : Analysis of Screw Accuracy, Potential Risk Factor of Screw Malposition and Learning Curve

  • Bu Kwang Oh;Dong Wuk Son;Jun Seok Lee;Su Hun Lee;Young Ha Kim;Soon Ki Sung;Sang Weon Lee;Geun Sung Song;Seong Yi
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제67권1호
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    • pp.60-72
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    • 2024
  • Objective : Recently, robotic-assisted spine surgery (RASS) has been considered a minimally invasive and relatively accurate method. In total, 495 robotic-assisted pedicle screw fixation (RAPSF) procedures were attempted on 100 patients during a 14-month period. The current study aimed to analyze the accuracy, potential risk factors, and learning curve of RAPSF. Methods : This retrospective study evaluated the position of RAPSF using the Gertzbein and Robbins scale (GRS). The accuracy was analyzed using the ratio of the clinically acceptable group (GRS grades A and B), the dissatisfying group (GRS grades C, D, and E), and the Surgical Evaluation Assistant program. The RAPSF was divided into the no-breached group (GRS grade A) and breached group (GRS grades B, C, D, and E), and the potential risk factors of RAPSF were evaluated. The learning curve was analyzed by changes in robot-used time per screw and the occurrence tendency of breached and failed screws according to case accumulation. Results : The clinically acceptable group in RAPSF was 98.12%. In the analysis using the Surgical Evaluation Assistant program, the tip offset was 2.37±1.89 mm, the tail offset was 3.09±1.90 mm, and the angular offset was 3.72°±2.72°. In the analysis of potential risk factors, the difference in screw fixation level (p=0.009) and segmental distance between the tracker and the instrumented level (p=0.001) between the no-breached and breached group were statistically significant, but not for the other factors. The mean difference between the no-breach and breach groups was statistically significant in terms of pedicle width (p<0.001) and tail offset (p=0.042). In the learning curve analysis, the occurrence of breached and failed screws and the robot-used time per screw screws showed a significant decreasing trend. Conclusion : In the current study, RAPSF was highly accurate and the specific potential risk factors were not identified. However, pedicle width was presumed to be related to breached screw. Meanwhile, the robot-used time per screw and the incidence of breached and failed screws decreased with the learning curve.

원형 머리 모델을 이용한 머리 전달 함수의 보간 (HRTF Interpolation Using a Spherical Head Model)

  • 이기승;이석필
    • 한국음향학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.333-341
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    • 2008
  • 본 논문에서는 머리 전달 함수에 대한 새로운 보간 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 각 방위각에 대한 머리 전달 함수의 충격파 응답이 인접 방위각에 대한 시간 지연된 충격파 응답의 선형 보간으로 주어진다고 가정하였다. 각 방위각에 대한 충격파 응답의 시간 지연은 방위각, 머리의 물리적 형태, 음원과 머리의 거리 정보를 이용하여 추정될 수 있는 귀와 음원간의 전파시간과 최소 자승 오차를 갖도록 하는 교정값의 합으로 주어진다. 또한 제안된 모델에서는 보간 시 방위각의 간격을 고정 간격이 아닌 가변 간격으로 하였으며 본래 충격파 응답과 보간된 충격파 응답이 본래의 충격파 응답과 비교하여 청취 상으로 큰 차이가 느껴지지 않고, 보간에 필요한 충격파 응답의 재수가 최소화되는 조건을 만족하도록 결정하였다. 제안된 보간 모델의 유용성을 검증하기 위하여 더미 헤드 및 3명의 사람으로부터 측정된 머리 전달 함수에 대해 제안된 보간 모델을 적용하였다 머리 전달 함수는 0도의 고도각을 갖는 수평면을 5도 간격의 방위각으로 분할한 총 72개가 사용되었으며, 실험 결과 전체 머리 전달 함수 중 단지 $30\sim40%$ 만을 사용하고 나머지는 보간에 의해 얻어진 머리전달 함수를 사용하더라도 청취상의 음원의 위치가 변동되지 않음을 알 수 있었다.

Deep Learning Algorithm for Simultaneous Noise Reduction and Edge Sharpening in Low-Dose CT Images: A Pilot Study Using Lumbar Spine CT

  • Hyunjung Yeoh;Sung Hwan Hong;Chulkyun Ahn;Ja-Young Choi;Hee-Dong Chae;Hye Jin Yoo;Jong Hyo Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권11호
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    • pp.1850-1857
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    • 2021
  • Objective: The purpose of this study was to assess whether a deep learning (DL) algorithm could enable simultaneous noise reduction and edge sharpening in low-dose lumbar spine CT. Materials and Methods: This retrospective study included 52 patients (26 male and 26 female; median age, 60.5 years) who had undergone CT-guided lumbar bone biopsy between October 2015 and April 2020. Initial 100-mAs survey images and 50-mAs intraprocedural images were reconstructed by filtered back projection. Denoising was performed using a vendor-agnostic DL model (ClariCT.AITM, ClariPI) for the 50-mAS images, and the 50-mAs, denoised 50-mAs, and 100-mAs CT images were compared. Noise, signal-to-noise ratio (SNR), and edge rise distance (ERD) for image sharpness were measured. The data were summarized as the mean ± standard deviation for these parameters. Two musculoskeletal radiologists assessed the visibility of the normal anatomical structures. Results: Noise was lower in the denoised 50-mAs images (36.38 ± 7.03 Hounsfield unit [HU]) than the 50-mAs (93.33 ± 25.36 HU) and 100-mAs (63.33 ± 16.09 HU) images (p < 0.001). The SNRs for the images in descending order were as follows: denoised 50-mAs (1.46 ± 0.54), 100-mAs (0.99 ± 0.34), and 50-mAs (0.58 ± 0.18) images (p < 0.001). The denoised 50-mAs images had better edge sharpness than the 100-mAs images at the vertebral body (ERD; 0.94 ± 0.2 mm vs. 1.05 ± 0.24 mm, p = 0.036) and the psoas (ERD; 0.42 ± 0.09 mm vs. 0.50 ± 0.12 mm, p = 0.002). The denoised 50-mAs images significantly improved the visualization of the normal anatomical structures (p < 0.001). Conclusion: DL-based reconstruction may enable simultaneous noise reduction and improvement in image quality with the preservation of edge sharpness on low-dose lumbar spine CT. Investigations on further radiation dose reduction and the clinical applicability of this technique are warranted.

교정 치료를 받지 않은 측두하악관절원반변위가 있는 여성 환자의 두부계측방사선사진을 이용한 안모 및 치열 변화 연구 (Dentofacial changes of non-orthodontically treated female patients with TMJ disk displacement: a longitudinal cephalometric study)

  • 한정우;김태우
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.398-410
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    • 2010
  • 관절원반변위가 있는 여자 환자 중 초진 시와 일정 시간이 지난 기간 동안 교정 치료를 비롯한 교합에 변화를 줄만한 치료를 받지 않은 여성 환자를 대상으로 두 시기의 측모두부계측방사선 사진을 비교하여 골격 및 치성 변화를 관찰할 목적으로 시행되었다. 1996년 1월부터 2006년 12월 사이에 서울대학교 치과병원 치과교정과에 내원한 여자 환자 중 MRI를 촬영하여 관절원반변위가 있는 환자를 선별하였으며, 총 25명의 환자를 대상으로 연구를 하였다. 초진(T1) 시의 환자의 평균 연령(표준편차)은 18.1세(3.5세)이며 연령의 범위는 14.2 - 25.8세이고, 재진(T2)시 평균 연평(표준편차)은 21.1세(3.5세)이며 연령의 범위는 16.2 - 28.0세였다. 또한 평균 관잘 기간(표준편차)은 3.0년 (1.9년)이었고 범위는 7개월부터 6.7년이었다. 초진(T1), 재진(T2) 시와 두 기간 사이 변화량에 대한 각 변수의 기술 통계량을 계산하였다. 이상의 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. MRI로 관절원반변위를 진단받은 환자 중 교정치료나 악관절 치료 등 교합에 변화를 줄 만한 치료를 받지 않은 환자의 약 64%에서 하악골의 골격적인 변화가 나타났다. L1 to Mandibular plane은 0.8 mm 유의성 있게 증가하였다 (p < 0.01). 그러나 이를 제외한 나머지 치성 계측 항목인 전치돌출도, 전치피개도 및 U1 to Palatal plane (mm)의 변화는 유의성이 없었다. 변화의 방향은 주로 하악의 후하방회전이었고, 그 비율은 FMA가 $1^{\circ}$ 증가 시 SNB는 약 $0.43^{\circ}$ 감소하는 정도였다 (Spearman's rho = -0.660, p < 0.01). 일부 환자들은 수평적인 하악골의 후방 양상 이동을 보이기도 하였다.

교정용 브라켓과 교정선 사이의 마찰력 (Evaluation of frictional forces between orthodontic brackets and archwires)

  • 정태종;최목균
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.613-623
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    • 2000
  • 교정용 브라켓과 교정선 사이의 마찰력에 관련된 요소들에는 브라켓의 종류, 교정선의 재질과 형태, 결찰방법의 차이, 건조환경과 타액환경의 차이, 브라켓간 offset의 차이, 브라켓간 거리, 이동속도 등이 있다. 이러한 요소들에 따른 마찰력의 변화를 비교, 분석하여 각 요소들 간의 관계를 알아보고자 본 연구를 하였다. 8종류의 0.018"x0.025"상악 견치와 상악 제2 소구치용 브라켓을 슬라이드 위에 부착시키고 0.016 및 0.016"x0.022" 스테인레스 스틸 교정선과 같은 크기의 NiTi 교정선 및 Cu-NiTi 교정선을 이용하여 서로 다른 조건에서 마찰력을 측정하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 브라켓의 종류에 따른 마찰력의 차이는 Polycrystalline세라믹 브라켓인 Allure의 평균 마찰력이 가장 높게 나타났고, 세라믹과 합성된 플라스틱 브라켓인 Vogue, 금속 브라켓인 Mini-Twin, 금속 슬롯을 갖는 플라스틱 브라켓인 Elan, monocrystalline 세라믹 브라켓인 Starfire, single 브라켓인 Lewis/Lang, 자가결찰 브라켓인 SPEED의 순으로 감소하였으며, frictionless 브라켓인 Shoulder의 평균 마찰력이 가장 낮았다. 자가결찰 브라켓은 원형 교정선에서는 낮은 마찰력을 나타냈고, 사각형 교정선에서는 높은 마찰력을 나타냈다. 2. 교정선 재질에 따른 평균마찰력은 스테인레스 스틸 교정선이 다른 교정선들에 비해 통계학적으로 유의하게 낮았으며, NiTi 교정선, Cu-NiTi 교정선 순으로 평균 마찰력이 높았다. 교정선의 형태에 따른 마찰력은 원형 교정선의 평균마찰력이 각형 교정선보다 낮았다. 3. 본 연구에서 스테인레스 강으로 결찰했을 때의 평균마찰력이 탄성모듈로 결찰했을 때에 비해 모든 조건에서 통계학적으로 유의하게 높았다. 4. 건조환경에서의 금속 브라켓에 스테인레스 스틸 교정선, NiTi 교정선 및 Cu-NiTi교정선의 평균마찰력은 타액환경에서 보다 유의하게 낮았다. 5. 브라켓간 offset이 증가함에 따라 평균마찰력은 유의하게 증가하였다. 6. 브라켓간 거리의 변화에 대한 마찰력의 차이는 교정선의 재질에 따라 차이가 나며, 스테인레스 스틸 교정선은 브라켓간 거리가 감소할 때 마찰력이 유의하게 변화하지 않았으나, NiTi 교정선의 경우는 유의하게 증가하였다. 7. 브라켓내의 교정선의 이동속도에 따라 마찰력은 유의하게 변화하지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 교정 치료동안 적정 교정력을 유지하기 위해 자가결찰브라켓, 스테인레스 스틸 교정선과 탄성모듈결찰법을 사용하는 것이 유리하며, 치료시기에 따라서 요구하는 마찰력이 다르므로 상황에 따라 재료를 선택하는 것이 중요할 것으로 사료된다.

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양성자치료시 Air Gap 변화에 따른 Lateral Penumbra와 선량분포 변화에 대한 비교 및 연구 (Research for Lateral Penumbra and Dose Distribution When Air Gap Changing in Proton Therapy Case)

  • 김재원;심진섭;장요종;강동윤;최계숙
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.47-51
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    • 2010
  • 목 적: 고 에너지 양성자치료에 있어서 Air gap (환자와 Beam 사출구 사이의 거리)의 변화는 Lateral Penumbra의 증가로 불필요한 조사야를 형성할 수 있고, 치료부위에서 최대선량 증가와 최소선량 감소로 선량분포의 균질성을 저하시킬 수 있다. 이에 Air gap 변화에 따른 선량분포에 대해 비교, 연구해 보고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 양성자치료를 받은 Lung, Liver 환자 6명을 선정하여 크기가 다른 조사야 A와 조사야 B에서 Air gap을 2, 4, 6, 8, 10 cm로 설정하여 Proton external beam planning system을 통해 치료계획을 세웠다. Air gap에 따른 Lateral Penumbra 영역 및 DVH (Dose Volume Histogram)를 비교하고 PCTV영역의 최대선량 및 최소선량 값을 비교하였다. 또한 PCTV내에 선량의 균질성을 알기 위하여 Homogeneity index값을 비교, 분석하였다. 결 과: 각각의 조사야에서 Air gap의 변화(2, 4, 6, 8, 10 cm)에 따른 Lateral Penumbra영역을 분석한 결과 조사야 A에서 Air gap 2~10 cm변화에 따라 평균 1.36~1.75 cm까지 약 28.7%가 지속적으로 증가하였고 조사야 B에서 평균 1.36~1.79 cm까지 약 31.6%가 지속적으로 증가하였다. DVH를 분석한 결과 최대선량의 상대선량 백분율은 Air gap 2~10 cm일 때 평균 108.1%에서 평균 110.3%까지 약 2.03%가 지속적으로 증가하였고 최소선량의 상대선량 백분율은 평균 93.9%에서 평균 90.8%까지 약 3.31%가 지속적으로 감소하였다. Homogeneity index값은 평균 Air gap 2~10 cm까지 1.09~2.6으로 2배 이상 증가하였다. 결 론: 양성자 치료에 있어서 Air gap이 증가함에 따라 Lateral Penumbra 영역이 증가함을 알 수 있었고, 치료부위에서 최대선량 값의 증가와 최소선량 값의 감소로 인하여 Homogeneity index값이 증가함으로써 PCTV내에 Beam의 균질성이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이에 추후 양성자치료시 Air gap을 줄이기 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.

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도수 수경 착용시 실내와 수중에서의 시각적 만족도 및 시력 평가 (Assessment of Visual satisfaction & Visual Function with Prescription Swimming goggles In-air and Underwater)

  • 추병선
    • 한국안광학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.357-363
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    • 2013
  • 목적: 실내수영장에서 도수 수경 착용에 따른 주관적 만족도 평가와 실내 검사실 및 수중에서의 시력을 비교하고자 한다. 방법: 실험에 참여한 대상자는 평균나이가 $22{\pm}1.54$세인 15명의 대학생이었으며, 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 평균 굴절이상은 각각 RE: S-1.67 D/C-0.40 D, LE: S-1.70D/C-0.37 D이었다. 모든 참여자는 기초적인 안과검사를 마쳤으며, 굴절이상을 교정하기 위한 콘택트렌즈 착용이 가능하고 수영이 가능한 자로 한정하였다. 모든 피실험자의 굴절이상은 콘택트렌즈를 이용하여, 정시상태로 교정을 하였다. 난시가 인위적으로 유발된 원주도수 수경(C+1.50 D, Ax $90^{\circ}$)을 착용하였을 때와 도수가 없는 수경을 착용하였을 때 시력, 안정피로, 그리고 수영장 주위를 걸을 때의 균형감각에 대한 주관적인 만족도 평가를 설문지를 이용하여 실시하였다. 시력 평가는 처방 S+3.00 D ~ S-3.00 D까지 0.50 D단위로 준비된 서로 다른 도수의 수경을 무작위의 순서로 착용한 상태에서 수영장내의 수중과 실내의 검사실에서 ETDRS 시표를 사용하여 측정하였다. 결과: 난시가 인위적으로 유발된 상태에서는 시력, 안정피로, 균형감각에 대한 3가지 만족도가 모두 유의하게 저하되는 것으로 나타났다. 서로 다른 도수의 수경을 착용하였을 때 시력은 유의하게 영향을 받는 것으로 나타났으나(p<0.05), 실내 검사실과 수중에서 측정된 시력의 차이는 없었다(p=0.173). 일부 도수 수경(+3.00, +1.00, +0.50, 0, -1.00, -2.00 D)에서는 실내 검사실에서 측정된 시력이 수중에서 측정된 시력보다 향상된 것으로 나타났다. 결론: 수중에서 수경을 착용하는 것은 시력을 저하시킬 수 있지만 저하되는 시력의 정도는 스넬렌 시력기준 1라인 이내 차이로써 실제 임상에서는 거의 영향이 없을 정도로 적은 수준이었다. 하지만 난시의 미교정은 시각적 만족도에 영향을 미치는 것으로 나타났으므로, 수영장의 미끄러운 환경을 고려하였을 때 안전사고의 위험이 내재한다고 할 수 있다. 따라서 도수 수경의 도수의 정확성과 더불어 난시의 교정이 필요하다고 할 수 있다.

두경부암 환자의 MVCT를 이용한 치아 인공물 보정에 따른 선량평가 (Dose Evaluation of Dental Artifacts Using MVCT in Head and Neck)

  • 신충훈;윤인하;전수동;김정미;김호진;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.25-31
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    • 2019
  • 목 적: 본 연구는 두경부암 환자의 kVCT와 MVCT영상에서 치아 인공물의 체적을 비교하고, MVCT영상에서 치아체적을 얻은 후 kVCT영상에 배정하여 치아체적 및 주변 정상조직의 전자밀도 교정 후 치료계획체적(PTV) 선량변화를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원의 Radixact® X9에서 세기조절방사선치료를 받은 5명의 두경부암 환자를 대상으로 하였다. 환자의 MVCT영상에서 치아 및 주변 정상조직의 체적을 그린 후 kVCT영상에 영상정합 후 역방향 전산화 치료계획을 실시하였다. 처방선량지수와 선량균질지수를 이용하여 PTV 선량을 평가하였다. 결 과: kVCT영상과 MVCT영상에서 얻은 금속 인공물의 체적을 비교한 결과 평균 3.49±2.61cc, 최대 7.43cc의 차이를 보였다. PTV는 내부 치아가 충분히 포함된 곳으로 제한하였으며, PTV 선량평가 결과 인공물을 보정하지 않은 kVCT의 전산화치료계획의 CI값의 평균은 0.86, MVCT영상을 통해 인공물을 보정 한 kVCT의 CI값은 평균 0.9로 평가되었다. 결 론: 금속 인공물의 보정 없이 전산화치료계획이 이루어졌을 때 PTV의 선량이 저평가 되어 선량 불확실성이 발생됨을 알 수 있었다.