• 제목/요약/키워드: Medical Simulator

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두경부 토모테라피 치료 시 CT scan range에 따른 치료계획의 정확성 평가 (Accuracy evaluation of treatment plan according to CT scan range in Head and Neck Tomotherapy)

  • 권동열;김진만;채문기;박태양;서성국;김종식
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.13-24
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    • 2019
  • 목 적: 두경부 토모테라피 치료 시 다양한 이유로 CT scan range가 부족한 상황이 발생한다. CT scan range는 정확한 선량 계산에 영향을 주기 때문에 Re-CT Simulation이 좋지만 환자의 피폭선량 증가와 불편함, 치료일정 변경 등 문제점을 갖는다. 이에 본 저자는 기존 CT scan range에서 Plan setup parameter 변화를 통해 Re-CT Simulation 없이 정확한 치료계획에 필요한 최소한의 CT scan range를 평가해보고자 한다. 대상 및 방법: CT simulator(Discovery CT590 RT, GE, USA)와 In House Head & Neck Phantom을 이용하였고, Target의 끝단에서 0.25~3.0cm까지 0.25cm씩 증가시켜 CT scan range 별 이미지를 획득하였다. Target과 정상 장기를 Head & Neck Phantom에 등록하고 ACCURAY Precision® 이용하여 치료계획을 설계하였다. 처방 선량은 Daily 2.2Gy, 27 Fxs, Total Dose 59.4Gy, Target은 처방 선량의 95~107%, 정상 장기는 SMC Protocol에 맞춰 치료계획을 설계하였다. 동일한 치료계획 조건에서 Field Width(FW)와 Jaw 모드를 고려한 5가지 방법(Fixed-1cm, Fixed-2.5cm, Fixed-5cm, Dynamic-2.5cm Dynamic-5cm)과 2가지 Pitch(0.43, 0.287)의 Plan Setup parameter로 치료계획을 설계하였다. 각 치료계획에 대한 선량 전달의 정확성은 EBT3 film과 RIT(Complete Version 6.7, RIT, USA)를 이용하여 분석하였다. 결 과: Target의 처방 선량과 정상 장기의 견딤선량(Tolerance dose)을 만족한 치료계획(SMC Protocol)은 Fixed-1cm은 0.25cm 이상, Fixed-2.5cm는 0.75cm 이상, Dynamic-2.5cm는 1cm 이상, Fixed-5cm과 Dynamic-5cm인 경우는 1.75cm 이상의 Scan range가 있어야 정확한 치료계획을 할 수 있었다. 선량 전달의 정확성은 RIT로 분석한 결과 SMC Protocol을 만족한 치료계획에서 3% 미만의 오차였다. 결 론: 두경부 토모테라피 치료 시 CT scan range가 부족한 경우 Plan Setup Parameter 중 Field Width(FW)를 조절하여 정확한 치료계획을 설계할 수 있었다. 이에 본 저자가 추천한 Plan Setup Parameter를 CT scan range에 따라 적용하고 Re-CT 여부를 판단한다면 업무의 효율성 및 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

종양의 움직임과 호흡주기에 따른 체적 변화에 대한 연구: 팬텀 Study (How to Determine the Moving Target Exactly Considering Target Size and Respiratory Motion: A Phantom Study)

  • 김민수;백금문;김대섭;강태영;홍동기;권경태
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.145-153
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    • 2010
  • 목 적: 움직이는 종양의 방사선치료에서 종양의 크기와 호흡에 따른 움직임을 고려한 ITV를 정확하게 결정하기 위하여 나선형 전산화 단층촬영(helical CT)과 호흡동기 전산화 단층촬영(4D CT)으로부터 획득한 영상에 나타난 표적의 용적을 정량적으로 분석하였다. 대상 및 방법: 지름이 1.5 cm, 3 cm, 6 cm인 아크릴 구를 상 하위로 움직이는 팬텀에 위치하고 LightSpeed $RT^{16}$ CT simulator를 이용하여 영상을 획득하였다. 종양의 움직임에 따른 표적의 정확한 묘사에 대한 영향을 평가하기 위하여 1~4 cm로 종양이 움직이고, 그 호흡주기가 3∼6초인 경우로 설정하여 MIP 영상을 얻어 표적 용적을 비율로써 분석하였다. 결 과: 1.5 cm, 3 cm, 6 cm 표적의 Ratio$_{helical}$은 각각 $32{\pm}14%$, $45{\pm}14%$, $58{\pm}13%$로 나타났고 4D CT로 얻은 Ratio$_{MIP}$는 각각 $98{\pm}8%$, $97{\pm}5%$, $95{\pm}1%$였다. 결 론: 4D CT의 MIP 영상에 묘사된 표적의 체적은 helical CT에서 얻은 체적과 비교할 때 그 궤적을 잘 반영해 주었다. 비록 작고 움직임이 큰 표적은, 예를 들어 1.5 cm 지름의 표적이 4 cm의 거리를 움직일 때, 예상되는 체적의 86%를 나타내어 실제보다 체적이 적게 평가될 수 있었으며, 다른 조건에서는 표적의 크기나 호흡에 의한 움직임에 대하여 체적의 $97.1{\pm}4.4%$를 반영했다. 특히 크기가 작아 신중한 주의를 요하는 초기 병기의 종양에 대하여, 호흡에 의한 움직임이 크고 호흡이 불안정한 경우에 MIP 영상을 이용하여 표적의 체적을 나타내는 것이 적절하다고 사료된다.

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WCDMA 휴대전화 전자파가 인공심장 박동기 및 이식형 제세동기에 미치는 영향 (Effects of Radio Frequency Electromagnetic Fields Emitted by WCDMA Mobile Phones on Pacemakers and ICDs)

  • 정재원;최수범;박지수;김덕원
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권1호
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    • pp.148-154
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    • 2015
  • 제 2세대 (2G) 휴대전화인 GSM (global system for mobile communication) 휴대전화는 pacemaker 및 ICD (implantable cardioverter defibrillator)의 기능에 영향을 미칠 수 있다고 보고가 되어 왔다. 이에 본 연구에서는 제 3세대 (3G) 휴대전화인 WCDMA (wideband code division multiple access) 휴대전화에서 방출되는 전자파가 pacemaker 및 ICD에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 총 5개의 pacemaker 및 3개의 ICD를 대상으로 ECG simulator를 이용한 in-vitro 실험으로 진행하였다. 실제 WCDMA 휴대전화 대신 WCDMA 모듈 (평균 출력 : 0.25 W, 주파수 대역 : 1950 MHz)을 사용했다. WCDMA 모듈 전자파가 pacemaker 및 ICD에 미치는 영향을 평가하기 위해, 각 이식형 의료기기들을 WCDMA 모듈에 최대한 근접 (3 mm 이내) 시킨 후 5분간 전자파에 노출 시켰다. 실험 결과 WCDMA 모듈 전자파가 5개의 pacemaker 및 3개의 ICD에 미친 어떠한 영향도 관찰 할 수 없었다. WCDMA 휴대전화는 GSM 휴대전화보다 더 높은 주파수 대역 (1800-2200 MHz)에서 더 낮은 출력(0.01-0.25 W)을 방출하기 때문에, WCDMA 휴대전화에서 발생하는 전자파는 pacemaker 및 ICD 기기들에게 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다.

폐 부위 Planning Target Volume(PTV)설정시 폐 움직임의 객관적 측정 (The Objective Measurement of the Lung Parenchyma Motion for Planning Target Volume Delineation)

  • 정원규;조정길
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제15권4호
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    • pp.387-392
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    • 1997
  • 목적 : ICRU 50의 권고에 따라 치료 범위를 Planning Target Volume(PTV)으로 설정하고 있다. 진단 영상장치의 발달과 특히 CT Simulator 등의 도움으로 Gross Tumor Volume(GTV) 설정은 쉬워지고 있으나, 내부장기의 움직임에 의한 경계의 선정에 대하여는 특별한 지침이 없고, 단지 경험에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 폐의 움직임 유형을 분석하여 폐 부위의 PTV설정시 폐의 움지임을 고려쓿기 위한 정량적인 지침을 마련하려는데 있다. 대상 및 방법 : 폐암, 식도암 등 폐 및 흥부 주변의 방사선으로 치료받는 환자 10명을 대상으로 Simulator 투시 촬영기로 폐의 움직임을 관찰하였다. 우측 폐는 12부위와, 좌측 폐는 10부위로 각각 나누었다 우측 폐 부위는 상엽은 2부분, 중엽은 2부분, 하엽은 2부분으로.나누었고, 그 각각을 측면에서 전, 후 2부분으로 나누었다. 좌측 폐 부위는 상엽, 하엽 모두 2부분으로 나누고, 측면에서 다시 전, 후로 다시 2부분으로 나누었다. 부위마다 4-5점을 택해 X선 투시 장치에서 생성된 열상을 컴퓨터에 입력시켜 폐포의 움직임을 x, y, z 3좌표 방향으로 수치화 하였다. 결과 :우측과 좌측 폐 부위 중 안측 상엽 부위의 움직임이 상대적으로 적었으며, 좌우 이동이 전후 이동에 비해 크게 나타났다. 좌우 이동은 심장 박동 효과로 심장 또는 대동맥 근처에서 가장 두드러지게 나타나서 양측 패문 부위가 가장 큰 이동을 보였으며(평균 6.6mm), 상하 이동은 호흡 효과로 양측 폐 하엽 부위, 횡격막 근처에서 가장 컸다(평균 14.1mm). 결론 : X선 투시로 폐의 움직임을 관찰할 수 있으며 컴퓨터의 궤적 추적으로 정량화 할 수 있었다. 폐 부위의 방사선 치료시 설정되는 PTV에는 장기의 움직임을 고려해야 하는데 본 연구의 결과를 이용하여 치료 부위에 따라 여유를 차등을 둔다면 치료 조사면을 최적화 하는데 도움이 될 것으로 생각된다.

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Digital Camera의 영상을 이용한 신체 단면도 제작 (Reconstruction of body contour with digital camera image)

  • 권경태;김정만;강태영;박철수;송흥권
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.53-60
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    • 2003
  • I. 목적 방사선치료를 함에 있어서 체내의 선량분포를 알기 위해서는 정확한 신체 단면도 제작이 반드시 필요하다. 최근에는 종양과 주변부위와의 관계가 명확하게 나타나는 C-T 영상이 치료계획에 많이 이용되고 있다. 하지만 아직도 석고나 납줄등을 이용하여 수작업으로 신체 단면도를 그리는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 방법은 옮기는 과정에서의 오류등으로 정확성의 신뢰도에 문제가 있고 소요시간이 길다는 단점이 있어 이를 개선하기 위해 digital 영상을 이용한 신체 단면도 제작을 시도해 보았다. II 대상 및 방법 digital camera를 이용하여 center line의 axial laser가 지나가는 면의 caudal쪽에서 center방향의 사진과 동일지점에서 QA용 phantom의 사진을 촬영한 후 image를 scanning한다. 삼각함수의 기본적인 원리를 이용하여 오차 범위를 최소화하였으며 각 지점의 X, Y좌표를 구하여 실제적인 크기의 신체 단면도를 완성하여 보았으며 여러 가지의 모양의 sample용 phantom과 실제 chest의 환자에게 적용하여 보았다. III. 결과 및 결론 기존의 납줄을 이용하여 제작한 신체단면도와 digital영상을 이용하여 제작한 신체단면도를 비교, 검토한 결과 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없어 시간에 구애받지 않고 제작할 수 있는 이 방법이 보다 더 효율적이였다. 하지만 H&N등 요철이 심한 경우에 사용할 경우에는 보다 더 세심한 주의가 필요하며 영구적으로 사용하기 위해서는 두 개 이상의 camera 영상을 이용하는 photogrammatory기법의 도입 등, system적으로 좀더 수정 보완되어야 할 것으로 사료된다.

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심정지 초기 5분간 일반간호사의 심폐소생술 수행 분석: 현장 시뮬레이션을 이용하여 (Nurses' Cardiopulmonary Resuscitation Performance during the First 5 minutes in In-Situ Simulated Cardiac Arrest)

  • 김은정;이경룡;이명현;김지영
    • 대한간호학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.361-368
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    • 2012
  • Purpose: The purpose of this study was to analyze the cardiopulmonary resuscitation skills and teamwork of nurses in simulated cardiac arrests in the hospital. Methods: A descriptive study was conducted with 35 teams of 3 to 4 registered nurses each in a university hospital located in Seoul. A mannequin simulator was used to enact simulated cardiac arrest. Assessment included critical actions, time elapsed to initiation of critical actions, quality of cardiac compression, and teamwork which comprised leadership behavior and communication among team members. Results: Among the 35 teams, 54% recognized apnea, 43% determined pulselessness. Eighty percent of the teams compressed at an average elapsed time of $108{\pm}75$ seconds with 35%, 36%, and 67% mean rates of correct compression depth, rate, and placement, respectively. Thirty-seven percent of the teams defibrillated at $224{\pm}67$ seconds. Leadership behavior and communication among team members were absent in 63% and 69% of the teams, respectively. Conclusion: The skills of the nurses in this study cannot be considered adequate in terms of appropriate and timely actions required for resuscitation. Future resuscitation education should focus on improving the quality of cardiopulmonary resuscitation including team performance targeting the first responders of cardiac arrest.

초음파 치료의 효율성 향상을 위한 초음파 온열 시뮬레이터 개발 (The Development of Ultrasonic Hyperthermia Simulator to Improve the Efficiency of Ultrasonic Therapy)

  • 유우진;노시철;정동환;박재현;최민주;최흥호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.418-427
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    • 2009
  • As many people are westernizing their life style and food consumption habits, a number of patients who have malignant tumors which grow very rapidly and hazardously destroy the human body are increasing. Ultrasonic hyperthermia is not only one of the tumor treatment methods which employs the non-radioactive ultrasonic waves to increase the temperature at the tumor region up to $40\sim45^{\circ}C$ to destroy and suppress tumor cells but also has been proved by many studies. Due to the rapid development of High Intensity Focused Ultrasound(HIFU), the ultrasound hyperthemia extensively boosts its applications in clinical field. For those reasons, Computed simulation factor should be needed before inspection to patients. To prove efficiency of ultrasonic hyperthermia, precise acoustic field measurement considering tissue characteristics and a heating experiment with tissue mimicking material phantom were conducted for effectiveness of simulation program. Finally, in this study, the computer simulation program verified the anticipated temperature effects induced by ultrasound hyperthermia. In the near future, it is hoped that this simulation program could be utilized to improve the efficiency of ultrasound hyperthermia.

Current status of simulation training in plastic surgery residency programs: A review

  • Thomson, Jennifer E.;Poudrier, Grace;Stranix, John T.;Motosko, Catherine C.;Hazen, Alexes
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제45권5호
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    • pp.395-402
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    • 2018
  • Increased emphasis on competency-based learning modules and widespread departure from traditional models of Halstedian apprenticeship have made surgical simulation an increasingly appealing component of medical education. Surgical simulators are available in numerous modalities, including virtual, synthetic, animal, and non-living models. The ideal surgical simulator would facilitate the acquisition and refinement of surgical skills prior to clinical application, by mimicking the size, color, texture, recoil, and environment of the operating room. Simulation training has proven helpful for advancing specific surgical skills and techniques, aiding in early and late resident learning curves. In this review, the current applications and potential benefits of incorporating simulation-based surgical training into residency curriculum are explored in depth, specifically in the context of plastic surgery. Despite the prevalence of simulation-based training models, there is a paucity of research on integration into resident programs. Current curriculums emphasize the ability to identify anatomical landmarks and procedural steps through virtual simulation. Although transfer of these skills to the operating room is promising, careful attention must be paid to mastery versus memorization. In the authors' opinions, curriculums should involve step-wise employment of diverse models in different stages of training to assess milestones. To date, the simulation of tactile experience that is reminiscent of real-time clinical scenarios remains challenging, and a sophisticated model has yet to be established.

호흡에 의한 내부 움직임의 영향이 있는 간에서의 실험적 선량 측정 (Dose perturbation measurements during the liver treatment with internal organ motion: Mathematical modeling and Experimental simulation)

  • 정진범;김연래;정원균;서태석
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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    • pp.115-118
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    • 2004
  • 우리의 연구는 호흡에 의해 움직임의 영향을 받는 장기 및 종양에 대해서 조사된 선량분포를 측정하는 것이다. 이 연구를 수행하기 위해, 사전연구로 이전에 발표된 논문을 토대로 호흡에 의해 장기 및 종양의 움직임 변위를 조사하였다. 그리고 조사된 데이터를 활용하여 호흡에 따른 움직임을 구동 시스템을 적용하여 구현하였다. 내부 움직임에 의한 선량분포의 변화를 측정하기 위해서 이 구동 팬톰 시스템을 사용하였다. 이 결과로부터 호흡에 환자의 조사되는 선량분포의 부정확 정도를 평가할 수 있었다.

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한국인 척추 연구를 위한 형상 / 물성 정보 구축 (Geometry and Property Database for Korean Spine Research)

  • 이승복;이상호;한승호;곽대순
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.488-493
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    • 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.