The performance of 2-frame PTV(particle tracking velocimetry) system was improved using an adaptive hybrid scheme. The original 2-frame PTV method based on the match probability concept employs global match parameters for the entire flow field. Since this does not reflect fully the detailed local velocity change, it sometimes reduces the recovery rate of velocity vectors and increases the number of erroneous vectors in the region where an extraordinary flow structure exists. In this study, the preliminary FFT-based PIV results are used as an input parameter to determine the local match parameters needed for the 2-frame particle tracking algorithm. A computer simulation using synthetic particle images was carried out to study the performance of the adaptive 2-frame PTV technique. The adaptive hybrid method shows the better performance with increasing the velocity vector recovery rate and decreasing the computation time, compared to the original 2-frame PTV method.
전립선에 대한 IMRT 치료계획을 작성 시 CTV를 확장해서 PTV를 얻을 때 가끔 직장 내의 공기가 포함되는 경우가 있는데, 공기의 처리 여부에 따라 선량 처방에 문제가 발생한다. 이 경우 IMRT 플랜의 최적화 과정에서 다음과 같은 세 가지 가능성을 생각해 볼 수 있다: PTV에 포함된 공기를 원래의 공기밀도로 두는 경우('airOpt'), 포함된 공기의 밀도를 조직과 비슷하게 밀도 1로 하는 경우('density1Opt'), 공기 부분을 제외한 PTV를 고려하는 경우('noAirOpt'). 본 연구에서는 이 세가지 경우에 대해 7개 방향에서 10 MV 광자선으로 동일한 인자의 IMRT 플랜을 하였다. 평가를 위해서는 CTV를 복사한 후, PTV 내에서 직장 쪽으로 이동시켜 최악의 표적 위치 설정이 되도록 원래의 공기가 있는 부분에 위치하도록 해서 가상의 CTV를 만들었다. PTV의 선량커버(dose coverage)와 최대 선량값을 비교했을 때, density1Opt 플랜만이 임상적으로 적절하였다. airOpt 경우, PTV에 과도한 선량이 전달되었고 선량전달체적 또한 과도하였다. noAirOpt 경우에는 이동된 가상 CTV 위치에서 저선량을 보였다. 이 결과에 의하면, 전립선 IMRT 플랜의 작성에서 공기가 포함된 PTV의 경우 플랜의 최적화와 선량 처방을 하기 전에, PTV에 포함된 공기의 밀도를 밀도값 1로 변경하는 것이 적절하였다. 이 아이디어는 두경부 IMRT 플랜을 비롯하여, 표적체적 내에 공기가 포함된 기타 경우에도 그대로 적용가능한 것으로 판단되며, 추가연구를 진행 중이다.
Periotest$^{(R)}$는 보철용 임플랜트 식립 3 - 4개월 후 골유착 정도를 평가하기 위해 사용되는 동요도 측정 기기로 교정용 미니임플랜트 안정성 평가에 적용가능성이 높다. 본 연구는 교정용 미니임플랜트의 안정성 평가를 위해 Periotest$^{(R)}$의 유효성을 검증하고자 하였다. 성견 다섯 마리의 상악, 하악 협측골에 교정용 미니임플랜트를 식립하고, 식립 시 식립토오크와 동요도를 측정하고 12주 동안 교정력을 부여한 후, 제거 시 제거 토오크와 동요도를 측정하였다. 동요도 (Periotest$^{(R)}$ value, PTV) 측정은 재현성을 위해 동일 부위에 2회 측정하였다. PTV와 다른 변수와의 상관성 분석을 위해 모든 실험견은 CT 촬영 후 식립 부위의 골밀도와 피질골 두께를 계측하였다. 동요도 측정에 대한 재현성은 0.96의 상관계수를 나타내 매우 높았으며 (p < 0.001) 골밀도와 피질골 두께에 있어 하악골 협측치조골이 상악골에 비해 유의하게 컸다 (p < 0.05). 12주 동안 PTV 값은 -3.2에서 4.8의 범위를 나타내며 모든 임플랜트는 임상적으로 안정적이었다. 식립 시 PTV 값은 하악에서 식립 토오크(-0.51), 골밀도(-0.48), 피질골 두께(-0.42)와 상관성이 있었으나 (p < 0.05), 상악에서는 상관성이 없었다. 제거 시 PTV 값은 하악에서 제거 토오크(-0.66)와 상관성이 있었으며(p < 0.05), 상악에서는 상관성이 없었다. 이상의 결과는 Periotest$^{(R)}$를 이용하여 교정용 미니임플랜트의 안정성을 간접적으로 평가할 수 있으나 골밀도가 높고 피질골이 두꺼운 부위에서 제한적으로 응용할 수 있음을 시사한다.
Statement of problem: $Periotest^(R)\;and\;Osstell^{TM}$ were known as the most objective and quantitative mobility tests available for evaluating stability of implant in vivo. Although a correlation between PTV widely used and ISQ recently introduced exist, a PTV was corresponded to various ISQ. A correct evaluation of implant stability could be obtained only after one has a thorough understanding of the limitations of devices and factors that affect measurements. Purpose: The purpose of this study was to investigate the causes of variables in the values obtained with these two tests. Material and method: A total of 333 implants 134 $Br{\aa}nemark$, 5 Silhouette and 194 ITI implants were investigated. Result: 1. There was a correlation between PTV and ISQ (Spearman correlation =0.39, p<0.0001) 2. The factors that affected ISQ were diameter of implant future, location of implant and implant system (submerged type vs non-submerged type). 3. The factors that affected W were dimeter of implant future, location of implant, and elapsed time after implant placement. 4. There was no significant difference between different surface treatments of RBM, smooth surface and ti-unite on PTY and ISQ. 5. In radiographic finding, no saucerization or bone resorption has been detected in implants with ISQ values that were above the average level of each PTV. These higher values had higher bone densities around the implant fixture. Saucerization was observed in the most impants with ISQ values that were below the average level of each PTV. Conclusion: There was a correlation between ISQ and PTV. However, each measuring methods had factors influencing the measured values. PTV were less sensitive to marginal bone resorption and influenced with the striking point on an implant to the level of bone. With ISQ, the height of implant from bone level to transducer should be considered.
본 연구에서는 토모테라피 Hi-Art 시스템이 제공하는 3가지(1.0 cm, 2.5 cm, 5.0 cm) 필드 폭 변화에 따른 치료부위 경계면에서의 선량 변화를 조사하여, 필드 폭 크기에 따라 PTV 설정 시 고려되어야 할 사항들을 분석하고자 하였다. 토모테라피 필드 폭 크기에 의한 PTV 양 끝단부 부위의 선량분포 변화를 알아보기 위해 토모테라피 DQA (delivery quality assurance)용 cheesecake 팬텀을 대상으로 각 필드 폭 크기별 토모 치료계획을 수립하여 선량계산 결과와 실제 필름에서의 선량분포를 비교, 분석하였고, 실제 환자를 대상으로 한 치료계획에서도 필드 폭 크기의 영향을 살펴보고자, 복부부위를 치료했던 환자 4명을 대상으로 각 필드 별 치료계획을 세우고, 선량분포를 분석하였다. DQA 팬텀을 대상으로 분석한 결과, 선량계산 값과 조사된 필름분석 결과 모두에서 필드 폭 크기가 커질수록 PTV 양끝단 부위의 선량분포가 더 넓게 분포함을 확인할 수 있었다. Jaw의 폭 변화 방향인 세로(y)방향의 선량분포에서 1.0 cm 필드 크기와 비교하여 최대 선량값 50% 기준으로 2.5 cm 필드는 1.6 cm 더 넓은 선량분포를, 5.0 cm 필드는 4.2 cm 더 넓은 선량분포를 보였다. 실제 환자 데이터를 대상으로 분석한 결과, 4명 모두 필드 폭 크기가 증가함에 따라 PTV y축 양끝 경계면에서 더 많은 선량이 더 넓게 분포함을 알 수 있었다. 특히, 5.0 cm 필드 폭을 사용하였을 경우에는 처방선량에 가까운 높은 선량이 PTV 양끝 상당히 넓은 영역에 걸쳐 조사됨을 알 수 있었으며, 이를 통해 큰 필드 폭을 기준으로 토모테라피 치료계획을 수립할 경우에는 치료기 테이블 진행방향으로 PTV 양끝 경계면에서 기존보다 여유도(margin)를 축소하여 PTV 설정을 하는 것이 타당함을 확인할 수 있었다.
A 4D-PTV system was constructed. The measurement system consists of three high-speed high-definition cameras, Nd-Yag laser and a host computer. The GA-3D-PTV algorithm was used for completing the measurement system. A horizontal impinged jet flow was measured. The Reynolds number is about 40,000. Spatial temporal evolution of the jet flow was examined and physical properties such as spatial distributions of vorticity and turbulent kinetic energy were obtained with the constructed system.
A new particle tracking algorithm using the concept of match probability between two consequent image frames has been developed to obtain an instantaneous 2-dimensional velocity field. A computer simulation has been carried out to check the performance and usefulness of the developed algorithm by comparing with the conventional 4-frame Particle Tracking Velocimetry(PTV) method. As a result the newly developed algorithm shows very good performance. Although the major part of the developed algorithm is time-consuming iterative updating routine of match probability, computational elapse time to get the resonable results is a very short compared with the 4-frame PTv.Additionally, the present 2-frame PTV algorithm recovers more velocity vectors and has higher dynamic range and lower error ratio compared with the conventional 4-frame PTV.
Hwang, Tae-Gyu;Doh, Deog-Hee;Saga Tetsuo;Kenneth D. Kihm
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권8호
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pp.1211-1224
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2004
Two round jets. impinged and pulsed. were measured with high-resolution 3D-PTV technique. The measurement system consists of three CCD cameras, Ar-ion laser, an image grabber and a host computer. Two fitness functions were introduced in a genetic algorithm in order to enhance the correspondences of the particles. One was based on a concept of the continuum theory and the other one was based on a minimum distance error. The velocity profiles of the impinged jet obtained by the constructed 3D-PTV system were compared with those of LDV measurements made in this study. The head vortex of the jet was visualized by LIF and was reconstructed by the constructed high-resolution 3D-PTV system for comparisons.
A 4D-PTV system was constructed. The measurement system consists of three high-speed high-definition cameras, Nd-Yag laser(10mJ, 2000fps) and a host computer. The GA-3D-PTV algorithm was used to extract three-dimensional velocity vectors in the measurement volume. A horizontal impinged jet flow was measured with the constructed system. The Reynolds number is about 40,000. Spatial temporal evolution of the jet flow was examined in detail and physical properties such as spatial distributions of vorticity and turbulent kinetic energy were obtained with the constructed system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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