• Radiation Oncology Journal
• /
• 제26권2호
• /
• pp.118-125
• /
• 2008

목적: 온보드 영상장치(On-Board Imager, OBI) 및 콘빔CT(Cone Beam Computerized Tomography, CBCT)를 이용하면 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. 온라인 영상유도방사선치료(on-line Image Guided Radiation Therapy, on-line IGRT)에서는 이러한 정보를 이용하여 방사선 치료 직전에 환자의 위치를 확인하고 보정한다. 이때 모의치료 시 획득한 영상과 치료실에서 실시간 얻은 kV X선 영상 또는 콘빔CT 영상을 이용하여 2차원/2차원 맞춤(2D/2D Match) 또는 3차원/3차원 맞춤(3D/3D Match)의 이미지 퓨젼 프로그램을 사용하여 그 편차를 산출한다. 이 과정에서 주어지는 편차가 환자 자세에 대한 오차를 정확히 반영하고 있는지에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 신체 내부 구조가 모사된 팬톰(The $RANDO^{(R)}$ Phantom, Alderson Research Laboratories Inc., Stamford, CT, USA)을 사용하여 실제 방사선 치료와 동일한 과정을 따라 모의치료 및 치료계획을 시행한 후 치료 테이블 위에 팬톰을 셋업한다. 그리고 모의치료 시 표시된 팬톰의 표면 지점에 치료실의 레이저에 일치시킨다. 이때, CT 모의치료실과 가속기가 있는 치료실의 벽면 고정 레이저에 대한 정렬의 일치만 확인하면, 치료테이블에 놓여진 팬톰의 위치는 모의치료 시 위치와 정확히 일치한다. 실제로는 팬톰 표면에 나타나는 레이저 선의 두께 정도되는 오차를 무시한다면, 두 시점에서 팬톰의 위치가 정확히 같다고 말할 수 있다. 정확히 위치가 재현되었다고 가정되는 팬톰에 대해 평행이동 또는 회전이동의 변화를 만들어 준 후, 위치가 옮겨지고 틀어진 팬톰에 대해 온보드 영상장치로부터 kV X선 영상을 그리고 콘빔CT로부터 CT 영상을 얻는다. kV X선 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 이용하여 OBI 프로그램에서 제공되는 2차원/2차원 맞춤의 결과를 얻는다. 그리고 콘빔CT 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 가지고 이미지 퓨젼 과정을 거쳐 3차원/3차원 맞춤의 결과를 얻는다. 이렇게 얻은 2차원/2차원 맞춤 및 3차원/3차원 맞춤의 결과와 처음에 팬톰에 인위적으로 만들어준 위치 변화를 비교한다. 결과: 온보드 영상장치로 획득한 kV X선 영상과 모의치료 시 영상을 비교하는 2차원/2차원 맞춤에서는 팬톰의 위치에 회전이동만 존재한다고 가정했을 때에는 평균 $0.06^{\circ}$의 오차 내에서 모의치료 시 팬톰의 위치에 대한 편차를 찾을 수 있었다. 또한 평행이동만 존재한다고 가정했을 때에는 편차 벡터의 크기가 평균 1.8 mm였다. 그리고 회전이동과 평행이동이 동시에 존재하는 일반적인 경우에는 편차 벡터의 크기는 평균 2.1 mm, 테이블 회전 방향으로 평균 $0.3^{\circ}$의 오차 내에서 모의치료 시 팬톰의 위치를 찾을 수 있었다. 콘빔CT로 획득한 영상을 이용하는 3차원/3차원 맞춤의 과정에서 팬톰의 위치가 회전이동만 존재할 때에는 평균 $0.03^{\circ}$의 오차 내에서, 평행이동만 있는 경우는 편차 벡터의 크기의 평균이 0.16 mm 내에서, 틀어지고 이동된 팬톰의 위치를 찾을 수 있었다. 그리고 회전이동과 평행이동이 동시에 존재하는 일반적인 경우에는 편차 벡터의 크기는 1.5 mm, 테이블 회전 방향으로 평균 $0^{\circ}$의 오차 내에서, 모의치료 시 팬톰의 위치와 맞출 수 있었다. 결론: 온보드 영상장치와 콘빔CT를 이용한 영상유도방사선치료(on-line IGRT)에서 모의치료 시 팬톰의 위치는 가속기의 치료테이블 위에서 매우 정확히 재현되어졌다. 온보드 영상장치는 kV X선 영상을 이용하여 간단하게 위치의 검증과 보정을 할 수 있었고, 콘빔CT를 이용하는 경우에는 2차원적인 정면 또는 측면 영상이 아니라, 3차원 영상을 비교함으로서 더욱 정확한 위치보정이 가능하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.590-596
• /
• 2016

Biopsy is a typical needle type intervention procedure performed under radiographic image equipment such as computed tomography (CT) and cone-beam CT. This minimal invasive procedure is a simple and effective way for identifying cancerous condition of a suspicious tissue but radiation exposure for the patients and interventional radiologists is a critical problem. In order to overcome such trouble and improve accuracy in targeting of the needle, there have been various attempts using robot technology. Those devices and systems, however, are not for full procedure automation in biopsy without consideration for tissue sampling task. A robotic end-effector of a master-slave tele-operated needle type intervention robot system has been proposed to perform entire biopsy procedure by the authors. However, motorized sampling adopted in the device has different cutting speed from that of biopsy guns used in the conventional way. This paper presents the design of a novel robotic mechanism and protocol for the automation of biopsy procedure using spring-triggered biopsy gun mechanism. An experimental prototype has been successfully fabricated and shown its feasibility of the automated biopsy sequence.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제31권4호
• /
• pp.199-205
• /
• 2013

Purpose: To assess the clinical efficacy and toxicity of whole pelvic intensity-modulated radiotherapy (WP-IMRT) for high-risk prostate cancer. Materials and Methods: Patients with high-risk prostate cancer treated between 2008 and 2013 were reviewed. The study included patients who had undergone WP-IMRT with image guidance using electronic portal imaging devices and/or cone-beam computed tomography. The endorectal balloon was used in 93% of patients. Patients received either 46 Gy to the whole pelvis plus a boost of up to 76 Gy to the prostate in 2 Gy daily fractions, or 44 Gy to the whole pelvis plus a boost of up to 72.6 Gy to the prostate in 2.2 Gy fractions. Results: The study cohort included 70 patients, of whom 55 (78%) had a Gleason score of 8 to 10 and 50 (71%) had a prostate-specific antigen level > 20 ng/mL. The androgen deprivation therapy was combined in 62 patients. The biochemical failure-free survival rate was 86.7% at 2 years. Acute any grade gastrointestinal (GI) and genitourinary (GU) toxicity rates were 47% and 73%, respectively. The actuarial rate of late grade 2 or worse toxicity at 2 years was 12.9% for GI, and 5.7% for GU with no late grade 4 toxicity. Conclusion: WP-IMRT was well tolerated with no severe acute or late toxicities, resulting in at least similar biochemical control to that of the historic control group with a small field. The long-term efficacy and toxicity will be assessed in the future, and a prospective randomized trial is needed to verify these findings.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제34권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2011

과학 기술의 발달로 인해 의료 방사선 장비 또한 첨단화 되고 있으며 정확한 진단과 치료를 할 수 있게되어 의료의 질적 향상은 물론 양적인 면에서도 그 사용이 날로 증가하고 있는 추세이다. 특히 환자 피폭선량에 대부분을 차지하는 CT(Computed Tomography) 촬영의 건수는 크게 증가하고 있다. 치과 방사선 검사의 경우 정확한 병변 진단을 위한 CT 및 CBCT(Cone Beam Computed Tomography) 의 도입으로 과거에 비해 환자는 많은 선량을 받게 되었다. 본 연구에서는 인체 팬텀과 TLD-100H를 이용하여 치과 방사선 검사별 조직의 흡수선량을 측정하고 ICRP 60, 103에 따라 유효선량을 계산하였다. ICRP 60, 103에 따른 유효선량 값은 파노라마 검사의 경우 $5.1{\mu}Sv$, $29.5{\mu}Sv$, 세팔로 검사의 경우 $11.2{\mu}Sv$, $14.4{\mu}Sv$, 이며 CBCT는 상악골의 경우 $53.7{\mu}Sv$, $209.6{\mu}Sv$, 하악골은 $129{\mu}Sv$, $391.5{\mu}Sv$ 그리고 CT에서는 상악골의 경우 $93.3{\mu}Sv$, $139.5{\mu}Sv$이며 하악골은 $282.7{\mu}Sv$, $489.7{\mu}Sv$로 평가 되었다. CBCT 검사의 경우 유효선량은 CT 검사에 비해서는 적지만 파노라마 검사 및 세팔로 검사에 비해서는 높게 평가되었다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제32권
• /
• pp.7-15
• /
• 2020

목 적: 현대 방사선치료기술에서 종양표적위치 및 정상장기에 정확한 선량을 전달하기 위해 여러 방법의 영상유도방사선치료(Image Guided Radiation Therapy, IGRT)가 사용되고 있으며 그 중 선형가속기에 장착된 CBCT(Cone Beam Computed Tomography, CBCT)와 이외 장치인 ExacTrac(ExacTrac X-ray System)이 있다. 두 시스템을 비교한 이전 연구들에서는 Offline-review 이용하여 후향적으로 팬텀 및 환자의 Set-up 오차를 분석하거나 X, Y, Z 축과 하나의 회전방향(Couch Rotation)으로만 연구되어졌다. 본 연구에서는 Head and Neck Cancer 환자를 대상으로 CBCT와 ExacTrac을 이용하여 한 치료중심센터에서 각각 6 DoF(Degree Of Freedom) IGRT를 시행한 후, 두 IGRT 장비에서 나타난 팬텀 및 환자의 Set-up 오차, 환자 Set-up에 걸리는 시간, 노출 방사선량의 비교를 통해 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Rando Phantom을 이용하여 환자 움직임을 배제한 상태의 Set-up 오차 평가와 Head and Neck Cancer 환자의 Set-up 오차 값 두 가지 경우로 나누어 획득하였다. 노출 방사선량 평가는 유리선량계로 하였다. 환자 Set-up 후 IGRT 시행하는데 소요되는 시간을 평가하기 위해 Head and Neck Cancer 환자 11명을 대상으로 하였다. 총 치료기간동안 환자 당 평균 10회의 CBCT와 ExacTrac 영상을 동시에 얻었고, 관심영역지정(Region Of Interest, ROI) 설정 후 6D 온라인 자동위치교정(Online Automatching) 값의 차를 6개의 축(Translation group: SI, AP, LR; Rotation group: Pitch, Roll, Rtn)으로 각각 계산하였다. 결 과: Phantom과 환자에서 Set-up 오차는 Translation group에서 1mm 미만, Rotation group에서 1.5° 미만의 차이가 보였으며, Rtn 값을 제외한 다른 모든 축의 RMS 값이 1mm, 1° 미만으로 나타났다. 각 시스템에서 최종적으로 Set-up 오차 교정까지 걸리는 시간은 CBCT를 이용한 IGRT에서는 평균 256±47.6sec, ExacTrac을 이용 시 평균 84±3.5sec로 각각 나타났다. 1회 치료 당 IGRT에 의한 방사선 노출선량은 Head and Neck 부위 7곳의 측정위치 중 Oral Mucosa에서 CBCT와 ExacTrac이 각각 2.468mGy, 0.066mGy로 상대적으로 ExacTrac에 비해 피폭선량이 37배 높게 측정되었다. 결 론: CBCT와 ExacTrac 두 시스템 간의 6D 온라인 자동위치교정을 통해 Set-up 오차는 두 시스템의 자체적인 Systematic error 뿐 아니라, 환자 움직임(Random error)를 포함한 Set-up 오차가 1mm, 1.02° 미만으로 나타났다. 이는 본원에서 Head and Neck IMRT 치료 시 PTV Margin이 3mm이라는 것을 고려했을 때, 이 오차범위는 합리적으로 사료된다. 하지만 치료기간 동안 환자체중변화로 인한 따른 표적, 손상위험장기의 변화를 고려했을 때 CBCT와 적절히 병용하여 사용하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.1159-1166
• /
• 2009

최근의 방사선치료용 선형가속기에 부착된 진단용 kV 에너지 영역의 X선 선원과 아모퍼스 실리콘(a-Si)의 검출기로 구성된 온보드영상장치(OBI)를 이용하여 콘빔 전산화단층촬영 영상(CBCT)획득이 가능하다. CBCT영상을 이용하여 치료계획을 세우게 되면 치료실에서 CT영상 촬영이 가능해짐으로써 고식적 치료 환자들의 부담이 많이 감소 될 수 있고 더 나아가 선량을 재계산하여 치료과정 중 치료계획 재수립도 가능하다. 본 연구에서는 CBCT를 이용한 치료계획과 기존의 모의치료용 CT를 이용한 치료계획을 비교 연구 함으로서 CBCT영상만으로 광자선 선량계산이 정확한지를 평가하고 임상에서 고식적방사선치료를 목적으로 하는 환자들을 대상으로 온라인 방사선치료계획의 가능성을 연구하였다. 선량계산에 필요한 CT수와 밀도간의 상호관계 확인을 위하여 Catphan 600 팬텀을 이용하여 교정곡선을 산출하였고 팬텀과 환자들의 모의치료용 CT영상과 CBCT영상을 획득하여 치료계획 및 선량계산 된 결과를 비교하였다. CBCT 영상을 이용한 치료계획에서의 MU차이는 중심점에 100cGy 처방하였을 때 Phantom에서의 경우 3~4MU로 약 2.7%, 환자에서의 경우 1~3MU로 약 2.5% 이하로 차이가 났다. 팬텀과 환자에서의 Monitor unit(MU)차이는 2.7%, 2.5% 이내였으나, CBCT영상의 경우 검출기의 크기의 제약 및 환자의 불수의적인 움직임에 의하여 전자밀도가 큰 물질에서 산란선과 artifact의 발생이 크게 증가한다. 따라서 뇌 및 폐 영역의 치료계획시 선량의 오차가 더 커질 수 있어 이에 대한 주의가 요구된다. 치료시작 전 CBCT 영상을 획득하여 환자의 자세와 내부 장기의 위치를 보정하고 선량을 재계산하여 치료 계획을 재수립하는 적응방사선치료(ART)를 시행하기 위해서는 산란선과 움직임에 의한 artifact의 감소방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• Imaging Science in Dentistry
• /
• 제46권2호
• /
• pp.103-108
• /
• 2016

Purpose: The current study investigates the feasibility of a platform for a nationwide dose monitoring system for dental radiography. The essential elements for an unerring system are also assessed. Materials and Methods: An intraoral radiographic machine with 14 X-ray generators and five sensors, 45 panoramic radiographic machines, and 23 cone-beam computed tomography (CBCT) models used in Korean dental clinics were surveyed to investigate the type of dose report. A main server for storing the dose data from each radiographic machine was prepared. The dose report transfer pathways from the radiographic machine to the main sever were constructed. An effective dose calculation method was created based on the machine specifications and the exposure parameters of three intraoral radiographic machines, five panoramic radiographic machines, and four CBCTs. A viewing system was developed for both dentists and patients to view the calculated effective dose. Each procedure and the main server were integrated into one system. Results: The dose data from each type of radiographic machine was successfully transferred to the main server and converted into an effective dose. The effective dose stored in the main server is automatically connected to a viewing program for dentist and patient access. Conclusion: A patient radiation dose monitoring system is feasible for dental clinics. Future research in cooperation with clinicians, industry, and radiologists is needed to ensure format convertibility for an efficient dose monitoring system to monitor unexpected radiation dose.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제40권4호
• /
• pp.613-620
• /
• 2017

방사선치료 시 치료계획 선량의 정확한 전달이 중요하다. 뿐만 아니라 정확한 자세 잡이도 필요하다. 하지만 정확한 자세 잡이를 위해서는 자세촬영을 실시하여야 하며 이에 따른 추가적인 방사선 피폭이 발생하게 된다. 이에 자세촬영 주기에 따른 선량분포의 변화를 분석하고자 한다. 팬텀 내 45개 지점에 대해 OSLD를 이용하여 6MV와 10MV 광자선, 그리고 온보드이미지촬영과 콘빔전산화단층촬영에 대한 선량을 측정하였다. 그리고 각 지점에 대한 자세확인촬영이 치료선량에 합산될 경우의 차이값을 비교하였다. 또한 차이값이 미국의학물리협회에서 권고하는 5%를 만족하는 촬영 주기를 제시하고자 하였다. 그 결과 6MV에서는 최소 45.27 cGy에서 최대 98.6 cGy, 10MV에서는 최소 53.34 cGy에서 최대 99.66 cGy, 온보드이미지촬영의 경우 최소 0.19 cGy에서 최대 2.64 cGy, 콘빔전산화단층촬영의 경우 최소 0.54 cGy에서 최대 17.18 cGy가 측정되었다. 치료선량에 대한 자세확인촬영 방사선량의 비율은 2차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 3.49%, 3차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 22.65%의 오차가 발생된다. 따라서 2차원 영상은 1일 1회, 3차원 영상은 1주 1회까지 허용된다. 향후 추가연구 시 실제 임상적용 시에는 환자자세촬영 종류의 병행에 대한 분리계산이 필요하리라 사료된다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
• /
• 제46권2호
• /
• pp.150-154
• /
• 2020

We present a case of osteoradionecrosis treated with leukocyte- and platelet-rich fibrin (LPRF) and surgery and followed up with clinical and tomographic investigations. A 65-year-old woman presented with pain in the posterior region of the right palate. Her medical history included cardiovascular disease and squamous cell carcinoma in the anterior region of the floor of the mouth that had been treated with intensity-modulated radiation therapy. Measurements of isodose curves showed a full dosage of 6,462.6 cGy in the anterior mandibular region, whereas that in the posterior region on the right side of the maxilla reached 5,708.1 cGy. Osteotomy was performed using rotary instruments, and debridement and placement of two LPRF membranes were also carried out. New gum tissue with no bone exposure was noted 14 days postoperatively. Tissue repair was complete, and the patient had no further complaints. During a 39-month follow-up period, the oral mucosa remained intact, and the patient was rehabilitated with a new upper denture. Since there is no consensus regarding the best protocol to treat osteoradionecrosis, LPRF might be an interesting adjuvant to a surgical approach. The use of LPRF is simple and reduces operational costs, time of handling, probability of technical failure, and associated morbidities for patients with osteoradionecrosis.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.57-64
• /
• 2016

목 적 : 폐암 환자의 CBCT와 4D-CBCT를 이용한 영상촬영 시 인접 장기에 미치는 방사선량을 비교 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 본 실험을 진행하기 위해 인체모형팬텀(Anderson Rando Phantom, USA)을 이용하였고, 선량측정 위치는 주요 장기가 위치하는 단면에 광유도발광선량계(Opitcally Stimulated Luminescent Dosimeter, OSLD) 1~6개를 부착하였다. 인체내부의 주요 장기를 표현하기 위해 전산화단층촬영(Lightspeed GE, USA)을 하였다. 선형가속기(CL-IX)와 선형가속기(Truebeam 2.5) thorax 모드에서 인체모형팬텀 폐 하부 기준으로 CBCT 방사선량을 측정하였고, 추가적으로 선형가속기(Truebeam 2.5) thorax 모드에서 4D-CBCT 방사선량을 측정하여 기존 CBCT와 비교 하였다. 각각 3회 반복 측정하여 평균값을 얻었다. 결 과 : CBCT로 촬영한 평균 흡수선량 측정치는 CL-IX의 경우 폐 2.505 cGy, 심장 2.595 cGy, 간 2.156 cGy, 위 1.934 cGy, 피부에 2.233 cGy 이었으며, Truebeam의 경우 폐 1.725 cGy, 심장 2.034 cGy, 간 1.616 cGy, 위 1.470 cGy, 피부에 1.445 cGy 이었다. 4D-CBCT 촬영 시 폐 3.849 cGy, 심장 4.578 cGy, 간 3.497 cGy, 위 3.179 cGy, 피부에3.319 cGy 이었다. 조직 가중치와 방사선 가중치를 고려한 평균 유효선량 값은 CBCT의 경우 CL-IX에서 폐 2.164 mSv, 심장 2.241 mSv, 간 0.136 mSv, 위 1.668 mSv, 피부 0.009 mSv 이었고 Truebeam의 경우 폐 1.725 mSv, 심장 1.757 mSv, 간 0.102 mSv, 위 1.270 mSv, 피부에 0.005 mSv 이었다. 4D-CBCT에서는 폐 3.326 mSv, 심장 3.952 mSv, 간 0.223 mSv, 위 2.747 mSv, 피부에 0.013 mSv 이었다. 결 론 : 폐암 환자의 CBCT 촬영 시 Truebeam보다 CL-IX 장비에서 받는 선량이 1.3배 정도 더 높게 나왔으며, Truebeam 장비에서 CBCT 보다 4D-CBCT에서 환자가 받는 선량이 2.2배 정도 높게 나왔다. 하지만 4D-CBCT는 환자의 움직임이 큰 경우나 호흡동조 영상유도방사선치료 시 좀 더 정확한 방사선 치료를 할 수 있어 선택적으로 사용하는 것이 타당 할 것이다.