• 제목/요약/키워드: Pet image

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반려동물용 자동 사료급식기의 비용효율적 사료 중량 예측을 위한 딥러닝 방법 (A Deep Learning Method for Cost-Effective Feed Weight Prediction of Automatic Feeder for Companion Animals)

  • 김회정;전예진;이승현;권오병
    • 지능정보연구
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    • 제28권2호
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    • pp.263-278
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    • 2022
  • 최근 IoT 기술의 발달로 외출 중에도 반려동물에 급여하도록 자동 사료급식기가 유통되고 있다. 그러나 자동급식에서 중요한 중량을 측정하는 저울 방식은 쉽게 고장이 나고, 3D카메라 방식은 비용이 든다는 단점이 있으며, 2D카메라 방식은 중량 측정의 정확도가 떨어진다. 특히 사료가 복합된 경우 중량 측정 문제는 더욱 어려워질 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 2D카메라를 사용하면서도 중량을 정확하게 추정할 수 있는 딥러닝 접근법을 제안하는 것이다. 이를 위해 다양한 합성곱 신경망을 이용하였으며, 그중 ResNet101 기반 모델이 3.06 gram의 평균 절대 오차와 3.40%의 평균 절대비 오차를 기록하며 가장 우수한 성능을 보였다. 본 연구의 결과로 사료와 같이 규격화된 물체의 중량을 확보가 용이한 2D 이미지를 통해서만 예측할 필요가 있을 경우 유용한 정보로 활용될 수 있다.

확률 뇌 지도를 이용한 뇌 영역의 위치 정보 추출 (Probabilistic Anatomical Labeling of Brain Structures Using Statistical Probabilistic Anatomical Maps)

  • 김진수;이동수;이병일;이재성;신희원;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.317-324
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    • 2002
  • 목적: SPM 기법을 이용하여 뇌 영상을 분석할 때 Talairach 뇌 지도를 찾아 해부학적 정보를 추측함으로 생기는 문제점들을 해결하기 위하여 통계적 확률 뇌지도(SPAM)을 이용하여 뇌 영역에 대한 해부학적 위치와 확률을 추출하는 프로그램을 개발하였다. 대상 및 방법: 몬트리얼 신경과학연구소에서 개발한 MNI152 표준지도에 기반한 SPAM을 이용하였다. SPM 분석 결과로 주어진 x, y, z 좌표 값을 입력하면 SPAM의 해당 좌표에서 0이 아닌 확률 값을 갖는 영역의 이름 및 확률을 추출하여 출력하게 하였으며 가장 높은 확률을 갖는 영역의 SPAM을 표준지도 위에 표시하도록 하였다. IDL 및 자바를 기반으로 프로그램을 개발하였으며 향후 인터넷 기반 프로그램으로 확장이 용이하게 하였다. 이 프로그램의 유용성을 보이고자 기존의 SPM 결과보고 형식과 이 프로그램의 결과 형식을 비교하였다. 또한 이 프로그램에 대한 예비적인 검증을 위하여 활성화되는 영역이 국소화되고 또한 그 영역이 잘 알려져 있는 기억 활성화 PET 실험 분석에 이 프로그램을 이용하여 보았다. 결과: 기존의 SPM 분석한 결과는 MNI 좌표계에서의 좌표 값만을 보여주나 이 프로그램을 이용하여 그 좌표에 대한 확률적 해부학적 정보를 얻을 수 있었다. 기억 실험 결과 유의한 활성화를 보인 영역에 대해서 이 프로그램을 적용한 결과 좌측해마구성체일 확률이 80% 이상임을 알 수 있었으며 이는 이 영역이 기억기능을 담당한다는 기존의 널리 알려진 사실과 잘 부합되었다. 결론: 이 연구에서 개발한 프로그램을 이용하여 MNI 좌표에 대한 해부학적 위치와 확률을 빠르고 정확하게 찾을 수 있어서 뇌영상 분석에 유용할 것이다.

RFID, GPS 및 센서를 이용한 동물 상태 추적 서비스 (A Tracking Service of Animal Situation using RFID, GPS, and Sensor)

  • 김소현;김도현;박희동
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.79-84
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    • 2009
  • 최근 센서 네트워크를 이용하여 특정 환경에서 동물의 행위나 반응 등을 모니터링하고, RFID 기술을 이용하여 동물 이력을 추적하거나 동물을 식별하는 연구가 진행되고 있다. 그리고 GPS 기술을 동물에 적용하여 애완견 도난 방지이나 관리 등에 대해 연구하고 있다. 그러나 아직 GPS, RFID, 센서 네트워크를 이용하여 동물원에서 일반 사용자나 관리자를 대상으로 지능적인 서비스를 제공하는 연구는 미흡하다. 따라서 본 논문에서 GPS, RFID, 센서를 동물원에 적용하여 동물 상태를 추적하는 지능적인 서비스를 제안한다. 이를 위해 먼저 동물 상태 추적 서비스 시나리오를 제시하고, 이 서비스를 제공하기 위한 시스템 구성을 작성한다. 제시된 동물 상태 추적 서비스는 GPS, RFID, 센서를 이용하여 동물의 현재 위치, 체온, 사진 등의 상태 정보를 실시간으로 제공하고, 또한 동물이 우리를 이탈할 경우 위치와 상태를 알고 추적할 수 있다. 더불어 제시한 서비스 시나리오에 따른 동물 상태 추적 시스템의 프로토타입을 구현하고 실험하여 동작됨을 확인한다.

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Optimized production method of [18F]flortaucipir injection for imaging tau pathology in patients with Alzheimer's disease

  • Kyung Rok Nam;Sang Jin Han;Nam Hun Lee;Min Yong Lee;Youngduk Kim;Kyo Chul Lee;Yong Jin Lee;Young Hoon Ryu;Jae Yong Choi
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.61-68
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    • 2020
  • Aggregated neurofibrillary tangles (NFTs) are a pathological hallmark in Alzheimer's disease (AD) and many radiopharmaceuticals targeting NFTs have been developed so far. Among these, [18F]flortaucipir (TAUVIDTM) is the first approved radiopharmaceutical in the Food and Drug Administration (FDA) to image tau pathology. In the present study, we describe the optimized radiosynthetic method for the routine production of [18F] flortaucipir using a commercialized automation module (i.e. GE TRACERlabTM FXFN pro). [18F]Flortaucipir was prepared by nucleophilic substitution from its N-tert-butoxycarbonyl protected nitro precursor, tertbutyl 7-(6-nitropyridin-3-yl)-5H-pyrido[4,3-b]indole-5-carboxylate, at 130℃ for 10 min in dimethyl sulfoxide. The mean radiochemical yield was 20 ± 4.3% (decay-corrected, n = 47) with the molar activity of 218 ± 32 GBq/µmol at the end of synthesis. The radiochemical purity was determined to be above 95%. The overall production time including quality control is approximately 100min. The final produced [18F]flortaucipir injection meets the USP criteria for quality control. Thus, this fully automated system is validated for clinical use.

SPECT/CT에서 인공고관절에 대한 감쇠보정지도(Attenuation Map)의 매개변수 변화에 따른 금속 인공물(Metal Artifact)의 영향 평가 (Evaluation of the Effect of Metal Artifacts Varying the Parameters of the Attenuation Map for the artificial Hip Joint in SPECT/CT)

  • 김상규;김정열;박민수;조승현;임한상;김재삼
    • 핵의학기술
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    • 제18권2호
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    • pp.3-7
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    • 2014
  • CT를 기반으로 감쇠보정이 시행되는 SPECT/CT 검사에서는 금속 삽입물에 의한 선속경화현상으로 인접한 부위의 과대평가를 유발하며, 영상의 질을 저하시킨다. 이에 대해, 본 연구에서는 인공고관절이 삽입된 팬텀을 이용하여 감쇠보정지도의 매개변수 변화에 따른 금속 인공물이 SPECT/CT 영상에 미치는 영향을 알아보고자 한다. SPECT/CT 장비는 Siemens사의 Symbia T16을 사용하였다. SPECT/PET 팬텀에 인공고관절을 삽입하고, CT영상에서 Bright Streak 영역에 직경 17 mm의 구를 배후방사능 대비 8배가 되도록 Tc-99m을 채웠다. 이후 감쇠보정지도에서 Wide Beam Coefficient[수동모드(0.1~0.9), 자동모드]변화에 따른 열소와 배후방사능의 계수를 측정하였고, 고관절의 유무에 따라 Metal과 Non-Metal의 병소 대 배후방사능 비(Region to Background Ratio, RBR)를 산출 및 비교 분석하였다. 수동모드의 값이 증가할수록 Metal과 Non-Metal의 열소 계수는 증가하는 경향을 나타냈으며, 수동모드 0.4와 0.5에서 두 군과의 열소 계수비가 가장 일치하게 나타났다(수동모드 0.4=1.001, 0.5=0.999). 또한 $RBR^{Metal}$$RBR^{Non-Metal}$의 비는 자동모드에서 1.135이였고, 수동모드 0.4와 0.5에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(0.4=0.999, 0.5=1.028, p=0.78). 감쇠보정지도에서 Wide Beam Coefficient의 자동모드는 13.52% 과 보정 되는 것을 알 수 있었으며, 수동모드 중 0.4와 0.5에서 인공물에 의한 과 보정을 최소화 할 수 있었다. 이를 활용하여 환자에게 적용하기 위해서는 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이며, 고관절전치환술 환자의 인공고관절 주변에서 금속 인공물에 의한 과 보정을 감소시켜 진단능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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PET/CT 검사에서 매개변수 입력오류에 따른 표준섭취계수 평가 (The Evaluation of SUV Variations According to the Errors of Entering Parameters in the PET-CT Examinations)

  • 김지아;홍건철;이혁;최성욱
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.43-48
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    • 2014
  • PET/CT검사에서 표준섭취계수(standardized uptake value, SUV)는 병소의 악성 여부를 판별하는 지표로서 인체내 각 장기의 생리적인 변화에 대한 정량분석을 가능하게 한다. 따라서 그 결과에 영향을 줄 수 있는 매개변수를 올바르게 입력하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 그 매개변수 중 방사능량, 체중, 방사성 동위원소 섭취시간의 입력오류에 따른 결과의 차이를 측정하여 수용 가능한 결과의 오차범위를 평가하고자 한다. 1994 NEMA 모형 내부에 열소, 테프론, 그리고 공기 3개의 삽입물을 위치시켰다. 총 27.3 MBq의 $^{18}F$를 열소와 배후 방사능 비율이 4:1로 되도록 채우고 GE Discovery STE 16(GE Healthcare, Milwaukee, USA)로 촬영하였다. 촬영 후 입력된 방사능량, 체중, 섭취 시간의 값을 기준 값에서 ${\pm}5%$, 10%, 15%, 30%, 50% 만큼 오차를 발생시킨 후 영상을 다시 재구성하였다. 재구성된 영상에서 각 삽입물 부위에 한 개, 배후방사능 부위에 총 네 개의 관심영역을 그린 후 $SUV_{mean}$과 백분율오차를 측정하여 비교 평가하였다. 기준 영상의 열소, 테프론 그리고 공기와 배후방사능에서의 $SUV_{mean}$은 각각 4.5, 0.02, 0.1 그리고 1.0이였다. 방사능량 오차 변화에 따른 $SUV_{mean}$의 최대값과 최소값은 열소에서 9.0, 3.0, 테프론에서 0.04, 0.01, 공기에서 0.3, 0.1, 배후 방사능에서 2.0, 0.6로 변화된 값을 보였다. 이 때 백분율오차는 모두 동일하게 최대 100%에서 최소 -33%로 나타났다. 체중 오차 변화의 경우 열소에서 2.2, 6.7, 테프론에서 0.01, 0.03, 공기에서 0.09. 0.28, 배후방사능에서 0.5, 1.5로 변화된 값을 보였다. 이 때 백분율오차는 테프론의 최소 -50%, 최대 52%를 제외하고 모두 최소 -50%에서 최대 50% 로 동일하게 나타났다. 섭취시간 오차의 경우 열소에서 3.8, 5.3, 테프론에서 0.01, 0.02, 공기에서 0.1, 0.2, 배후방사능에서 0.8에서 1.2로 변화된 값을 보였다. 백분율오차는 열소와 배후방사능은 최소 -14%에서 최대 17%로 동일하게 나타났으며 테프론의 경우 최소 -11%에서 최대 21%, 공기의 경우 최소 -12%에서 최대 20%로 나타났다. 일반적으로 수용 가능한 오차의 범위를 5%로 설정할 경우, 본 실험 결과에서 방사능량과 체중의 오차가 ${\pm}5%$ 이내 일 때 $SUV_{mean}$의 오차가 5% 범위에 포함되었다. 이러한 결과들을 고려해 볼 때 검사장비에 입력되는 방사능량과 체중에 직접적인 영향을 줄 수 있는 선량검량계와 체중계의 검교정은 오차범위 5% 이내로 이루어져야 한다. 섭취 시간의 경우 삽입물의 종류에 따라 서로 다른 오차 범위를 보였으며 열소와 배후방사능에서 오차가 ${\pm}15%$ 이내일 때 $SUV_{mean}$에 5% 내의 오차가 발생하였다. 따라서 검사 시 촬영용 스캐너를 포함하여 두 개 이상의 시계를 사용할 경우 각각의 시간 오차들도 함께 고려되어야 할 것이다.

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여러 반사체를 사용한 양전자방출단층촬영기기의 반응 깊이 측정 검출기 모듈 개발 (Development of PET Detector Module Measuring DOI using Multiple Reflectors)

  • 김능균;김구;곽종혁;이승재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.825-830
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    • 2019
  • 두 층의 섬광체와 각 층별 서로 다른 반사체의 사용과 섬광체와 감마선의 상호작용으로 발생한 빛 신호를 측정하기 위한 광센서로써 실리콘광전증배관(Silicon Photomultiplier, SiPM)을 사용하여 반응 깊이를 측정하는 검출기를 개발하였다. 층별 섬광 픽셀의 반사체의 종류를 다르게 사용함으로써 획득한 신호를 바탕으로 영상을 재구성할 경우 모든 섬광 픽셀이 서로 다른 위치에 기록되는 특징을 활용하여 섬광 픽셀과 감마선이 반응한 위치를 추적하였다. 아래층은 거울반사체를 사용하였으며, 위층은 난반사체를 사용하여 SiPM에서 획득되는 신호의 크기를 다르게 처리하였다. 섬광체 사이와 SiPM과 연결되는 부분은 광학적으로 연결되도록 광학 그리즈를 사용하여 급격한 굴절률 변화를 감소시켰다. 16개의 SiPM에서 획득한 신호는 앵거 방정식을 사용하여 4개의 신호로 감소시켰으며, 이를 사용하여 영상을 재구성하였다. 두 층으로 구성된 모든 섬광 픽셀이 재구성된 영상에 나타났으며, 이를 통해 섬광 픽셀과 감마선이 반응한 층을 구분할 수 있었다. 서로 다른 반사체를 사용하여 두 층의 반응 깊이를 측정하는 검출기를 전 임상용 양전자방출단층촬영기기에 적용할 경우 관심 시야 외곽에서 나타나는 공간분해능의 저하 현상을 해결할 수 있을 것으로 판단된다.

1-Day Protocol을 사용하는 Brain Perfusion SPECT에서 LEUR 콜리메이터의 유용성 (The Usefulness of LEUR Collimator for 1-Day Basal/Acetazolamide Brain Perfusion SPECT)

  • 최진욱;김수미;이형진;김진의;김현주;이재성;이동수
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.94-100
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    • 2011
  • 1-day protocol method는 DIAMOX 영상에서 basal 영상을 감산시키는 방법으로 혈관 예비능을 평가하는데 있어서 매우 유용한 검사지만, 검사시간이 길기 때문에 움직임에 의한 불가피한 재검사율이 높다. 기하학적으로 차이가 있는 fan-beam 콜리메이터와 parallel 콜리메이터 중 임상적으로 1-day protocol method에 가장 효율적인 콜리메이터가 무엇인지 알아보았다. 삼중 헤드 감마카메라인 triad XLT 9 (TRIONIX)와 세 가지 콜리메이터(low energy high resolution-parallel beam: LEHR-par, ultra resolution-fan beam: LEUR-fan, super fine-fan beam: LESR-fan)를 사용하였다. PET/SPECT performance phantom, Hoffman 3D phantom, volunteer 실험을 실시하여 세 가지 콜리메이터의 감도, 대조도, 해상력, 영상의 질을 비교 측정하였다. Pixel size를 fan-beam 콜리메이터와 동일하게 하기 위하여 parallel 콜리메이터 실험 시 zoom factor를 2.0으로 변경하였다. Scan time은 50 kcounts/frame을 만족하게 하였으며 filtered back projection (FBP)의 재구성 방법을 사용하였고 각 콜리메이터 별 최적의 영상을 위하여 cut off 값을 변화하면서 비교 측정하였다. 총 획득 계수가 동일한 조건에서 해상력과 percent background variability는 LESR과 LEUR이 LEHR보다 우수한 결과를 나타내었고, 영상의 육안평가에서 선호도는 LESR, LEUR, LEHR 순이었다. 영상 획득 시간은 LESR이 낮은 감도로 인하여 LEUR과 LEHR보다 약 2배 더 길게 소요됐다. Volunteer 실험의 결과 LESR을 사용할 때보다 LEUR 또는 LEHR을 사용 할 때 약 10-14분 정도 시간이 감소했다. 1-day protocol method는 단 한 번의 움직임에도 재검사가 불가피하기 때문에 적절한 분해능뿐만 아니라 높은 감도의 유지를 위해 적절한 검사 방법의 확립이 중요하다 할 수 있다. 본 연구에서 동일한 계수를 획득할 경우 LEUR은 LESR보다 2배의 시간을 감소시킬 수 있었고 영상의 육안평가나 해상력도 LESR과 임상적으로 큰 차이를 보이지 않았으므로 Brain SPECT의 1-day protocol method에 가장 적합할 것으로 사료된다.

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복막 전이가 의심되는 위암 환자에서 진단적 복강경 검사의 의의와 역할 (The Role and Efficacy of Diagnostic Laparoscopy to Detect the Peritoneal Recurrence of Gastric Cancer)

  • 송선춘;이상림;조용관;한상욱
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제9권2호
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    • pp.51-56
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    • 2009
  • 목적: 위암의 복막재발 또는 암종증을 확진하기 위해서는 개복 수술 및 생검이 필요하다. 최근 시험적 개복술 대신 진단적 복강경 검사가 많이 시행되고 있으나 위암 환자에서 복막재발을 진단하기 위해 시험적 개복술 대신 진단적 복강경 검사로 대체한 것에 관한 연구는 아직 보고된 바가 적다. 이에 복막전이가 의심되는 위암환자에서 시행된 진단적 복강경 검사를 분석하여 그 역할과 유용성에 대해 검토하고자 한다. 대상 및 방법: 2004년 2월부터 2009년 3월까지 복막전이가 의심되어 진단적 복강경 검사를 시행 받은 총 45명의 위암 환자들에 대해 안전성과 정확도를 평가하였다. 결과: 총 45명의 연구 대상 환자들에서 남자는 26명(57.8%), 여자는 19명(42.2%)이었고 전체 평균 연령은 49.3세(25~74세)였다. 총 검사시간은 평균 $44.1\pm26.9$분, 술 후 재원기간은 평균 $2.7\pm2.8$일이었다. 45명 중 검사상 양성으로 나온 사람은 35명이었으며, 음성으로 나온 10명 중 위음성은 3명이었다. 검사 관련 합병증은 1건이었으며, 검사 관련 사망자는 없었다. 민감도는 진단적 복강경 검사의 경우 92.1%, 이학적 검사 29.7%, 복부 CT 86.5%, PET CT 69.2%. CEA 검사는 18.8%였다. 결론: 진단적 복강경 검사는 비교적 짧은 시술 시간과 재원기간, 낮은 합병증 발생율을 보여 시험적 개복술에 비해 안전한 검사이다. 또한 다른 검사에 비해 민감도가 높아 위암환자에서 복막 재발 및 암종증 여부를 확인하는데 효과적인 검사 방법으로 사료된다.

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간 종양의 방사선치료에서 위내용적과 종양 위치 간의 관계 (Relationship between Stomach Volume and Tumor Location in Radiation Treatment for Hepatic Tumors)

  • 전미진;이창걸;이익재;최원훈;최윤선;신동봉;김종대;김세준;하진숙;조윤진
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.75-83
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    • 2010
  • 목 적: 간과 간 내에 생긴 암이 위내의 크기, 위치변화에 따라 종양의 위치변화와 경향성을 평가하기 위함이다. 방법 및 고찰: 2009년 3월부터 2010년 4월까지 강남세브란스병원을 내원한 간 종양을 가진 환자 중 CT-simulation (컴퓨터 단층촬영을 이용한 모의치료)을 하기 전 2주 내에 컴퓨터단층촬영이나 양전자컴퓨터단층촬영영상을 가진 환자 9명을 대상으로 하였으며, CT-simulation는 6시간 공복을 유지하고, 영상융합을 위한 컴퓨터단층촬영이나 양전자컴퓨터단층촬영은 촬영직전에 240~260 cc 가량의 물을 섭취하도록 하였다. 두 종류의 영상은 RTP (Radiation Treatment Planning, Pinnacle 8.0 h)에서 각각 환자의 뼈 구조를 중심으로 영상융합을 하였다. 결 과: 물 섭취양은 240~260 cc로 일정하였으나 물 섭취 후 위장의 크기는 259.3 cc부터 495.4 cc로 다양하였으며, 두 가지 다른 상태에서 찍은 컴퓨터단층촬영들에서 나타난 위장의 부피변화는 개인의 차이는 있지만, 평균 130 cc 정도의 부피증가가 측정되었으며, 이는 평균 174%의 증가에 해당된다. 종합적인 종양 중심점의 절대거리는 0.52 cm에서 3.04 cm으로 평균 1.52 cm의 움직임을 보였으며, 머리-다리(Cranial-Caudal)방향으로는 0.1 cm에서 1.35 cm으로 평균 0.44 cm의 움직임을 보였고, 왼-오른(Left-Right)방향으로는 0.05 cm에서 2.75 cm으로 평균 1.22 cm의 움직임을 보였고, 배-등(Ventral-Dorsal)방향으로는 0.05 cm에서 1.85 cm으로 평균 0.33 cm의 움직임을 보였다. 결 론: 개인차가 커서 위장의 운동을 관찰하여 종양의 움직임을 예측하는 것은 힘들지만 위장이 채워짐에 따라, 복잡한 경로를 통해 간 종양의 위치가 오른쪽으로 치우치는 것이 관찰되었다. 이에 간종양 치료 시 치료 정확도를 확보하기 위하여 공복상태를 유도하는 것을 권장한다. 반면 공복상태가 어려울 경우 환자의 위장의 부피와 움직임을 측정하여 치료계획 시 간 종양의 움직임을 고려하여 방사선 치료를 할 것을 권장한다.

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