• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.280-288
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• 2009

본 연구는 3차원 볼륨렌더링 영상의 체적변화를 위한 정밀한 모형을 고안, 제작하고 방사선치료계획 시스템의 재구성 과정에서 모형의 길이, 면적, 부피에 대한 변화를 평가하고자 하였다. 모형을 이용한 표준화된 전산화치료조준계획을 절편두께 1.25, 2.5, 5, 10mm로 시행한 후 3차원 재구성 영상을 절편두께와 모형의 형태에 따라 스캔방향(X), 두께(Y), 테이블 이동거리(Z), 면적(A), 부피(V)에 대한 변화와 분석자간 측정편차 및 최소값과 최대값을 측정하였다. 모형의 횡단면을 재구성한 3차원 볼륨렌더링 영상에서 절편두께가 1.25mm와 2.5mm에서 모형의 형태에 따라 X, Y, Z축 방향으로 최대 0.13cm(p<0.05)의 감소를 보였고 길이, 면적, 부피에 대하여 0.1cm, $0.8cm^2$, $3.99cm^3$(p<0.05) 정도의 감소를 보여 모형과 매우 근접한 영상을 획득하였다. 그러나 절편두께 5mm, 10mm에서 절편두께와 스캔 단면적이 증가하고 원형의 모형일수록 X, Y, Z축 방향으로 최대 0.58cm(p<0.05)의 감소를 보였고 길이, 면적, 부피에 대하여 최대 0.45cm, $8.21cm^2$, $11.03cm^3$(p<0.05)의 감소를 보였다. 모형을 이용한 방사선치료계획의 3차원 볼륨렌더링 영상의 절편두께와 모형의 형태에 따라 체적의 변화가 다양하게 발생하였으며 전산화치료조준계획을 시행할 경우 절편두께가 3mm 이하일 때 임상적으로 적절한 3차원 볼륨렌더링 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.123-128
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• 2020

본 논문에서는 3차원 동영상을 구현하기 위하여 인체에 유해한 방사능 피폭량이 부챗살 형태의 Fan Beam 보다 상대적으로 적은 원추형 Cone Beam CT 시스템을 설계하였다. 설계된 시스템은 X-ray가 조사된 각도에서 획득한 데이터를 영상처리부로 전송하고 영상을 구성하는 계산 속도를 빠르게 하기 위하여 초월함수가 보다 적은 3단계 회전 행렬을 이용하여 3차원 영상을 구현하는 회전 기반법을 사용하였다. 본 연구에서는 3차원 영상을 구성하는 시간단축을 통해 초당 3~5장의 영상을 얻음으로써 3차원 동영상을 실시간으로 구현하였으며 기존의 데이터 적층 방법에 비해 본 논문에서 사용한 회전 기반법이 우수함을 증명하였으며 단점 및 해결방법 제시하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.62-69
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• 2012

적응 방사선 치료(Adaptive Radiation Therapy, ART)를 실행하기 위한 매 치료 마다 획득되는 Megavoltage cone-beam CT (MVCBCT) 영상을 이용한 재 선량 계산 과정은 필수적이다. 본 연구의 목적은 intensity 보정 방법을 적용한 MVCBCT 영상 기반의 선량 계산 결과와 kilo-voltage CT (kV CT) 영상 기반의 선량 계산 결과의 비교 및 MVCBCT 영상 기반의 선량계산 정확성의 향상이다. MVCBCT 영상의 intensity 교정을 위해 kV CT와 MVCBCT을 이용하여 12 종류의 전자밀도 바를 제공하는 Cheese 팬텀 영상을 획득하고, Cheese 팬텀 영상의 동일한 전자밀도 바에서 표현되는 kV CT 영상과 MVCBCT 영상의 intensity 관계를 도출하였다. 이후 kV CT, MVCBCT를 이용한 Rando 팬텀 영상을 획득하여 MVCBCT 영상은 3차원 강체 정합을 수행하였고 본 과정을 통해 MVCBCT 영상은 kV CT 영상과 마치 동일한 모달리티에서 획득한 영상과 같은 위치 및 intensity 분포로 변환되었고, MVCBCT 영상의 잡음을 없애기 위한 Gaussian smoothing 필터를 적용하였다. 위의 과정을 거친 MVCBCT 영상을 토대로 intensity 교정을 적용한 영상과, intensity 교정을 적용하지 않은 영상, kV CT영상을 기반으로 방사선 치료 계획 시스템을 이용한 선량 계산을 시행 하였다. 선량 계산의 결과는 선량 분포의 차이 및 Percentage difference로 평가되었다. Intensity 보정을 적용한 MVCBCT 영상의 선량 계산 결과의 경우 kV CT 영상 기반의 선량 계산 결과와의 Percentage difference가 두경부 영상의 경우 1.08%, 흉부 영상의 경우 2.44%였다. 본 연구에서 적용한 intensity 변환을 통해 MVCBCT 영상을 이용한 선량 계산의 정확성이 향상됨을 확인하였고, 본 연구 방법은 실제 선량 계산에 적용 및 사용의 편리성을 확인하였다. 차후 연구 계획도 본 연구 내용에 의해 제안되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권8호
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• pp.17-28
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• 2023

본 연구에서는 화강암 시편을 대상으로 파쇄 유체의 점성과 주입 속도를 변화시키며 실내 수압 파쇄 실험을 수행하였고, 3D X-ray CT 촬영을 통해 파쇄 후 시편 내부를 관찰하였다. 이미지 처리에 탁월한 성능을 보이는 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN) 기반 Nested U-Net 모델 구조를 활용하여 CT 이미지 내 수압 파쇄 균열 추출을 수행하였고, 복잡한 형상의 미세균열을 정교하게 추출할 수 있었다. CNN 기반 모델로 추출된 균열을 3차원으로 재구성하여 균열의 부피, 두께, 굴곡도, 균열면 거칠기를 분석하였다. 그 결과 파쇄 유체의 점성이 클수록 균열 부피와 두께가 증가하였고, 굴곡도와 균열면의 거칠기가 감소하는 경향을 보였다. 또한 균열면의 굴곡도와 거칠기 이방성이 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구는, CNN 기반의 균열 추출 모델을 활용해 전통적인 이미지 처리 방법보다 정교한 균열 추출을 수행하고, 이를 기반으로 수압 파쇄 균열의 정량 분석을 성공적으로 수행하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4717-4721
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• 2014

Background: Dosimetric comparison of two dimensional (2D) radiography and three-dimensional computed tomography (3D-CT) based dose distributions with high-dose-rate (HDR) intracavitry radiotherapy (ICRT) for carcinoma cervix, in terms of target coverage and doses to bladder and rectum. Materials and Methods: Sixty four sessions of HDR ICRT were performed in 22 patients. External beam radiotherapy to pelvis at a dose of 50 Gray in 27 fractions followed by HDR ICRT, 21 Grays to point A in 3 sessions, one week apart was planned. All patients underwent 2D-orthogonal and 3D-CT simulation for each session. Treatment plans were generated using 2D-orthogonal images and dose prescription was made at point A. 3D plans were generated using 3D-CT images after delineating target volume and organs at risk. Comparative evaluation of 2D and 3D treatment planning was made for each session in terms of target coverage (dose received by 90%, 95% and 100% of the target volume: D90, D95 and D100 respectively) and doses to bladder and rectum: ICRU-38 bladder and rectum point dose in 2D planning and dose to 0.1cc, 1cc, 2cc, 5cc, and 10cc of bladder and rectum in 3D planning. Results: Mean doses received by 100% and 90% of the target volume were $4.24{\pm}0.63$ and $4.9{\pm}0.56$ Gy respectively. Doses received by 0.1cc, 1cc and 2cc volume of bladder were $2.88{\pm}0.72$, $2.5{\pm}0.65$ and $2.2{\pm}0.57$ times more than the ICRU bladder reference point. Similarly, doses received by 0.1cc, 1cc and 2cc of rectum were $1.80{\pm}0.5$, $1.48{\pm}0.41$ and $1.35{\pm}0.37$ times higher than ICRU rectal reference point. Conclusions: Dosimetric comparative evaluation of 2D and 3D CT based treatment planning for the same brachytherapy session demonstrates underestimation of OAR doses and overestimation of target coverage in 2D treatment planning.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제33권3호
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• pp.187-193
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• 2003

Purpose: To compare the measurements of the mandible and the detectability of the mandibular canal on reformatted images using a newly developed 3-dimensional implant simulation program with traditionally used CT multiplanar reconstruction program and true measurements. Materials and Methods: Ten dry dog mandibles were used in this study. Occlusal templates for CT examination were fabricated and marked with gutta perch a at ten sites. Axial CT scans were taken and reconstructed using DentaScan (D group) and Vimplant program (V group), and each mandible was sectioned at the previously marked sites (R group). Maximum vertical height (H) and maximum width (W) of the mandible, the distances from buccal border of the mandibular canal to the most buccal aspect of the mandible (X), and the distance from the superior border of the mandibular canal to the alveolar crest (Y) were measured, and the mandibular measurements in each group were compared. Detectability of mandibular canal was evaluated using a 3-point scale in both V and D groups by three oral radiologists and compared. Results: H in the V group was slightly greater than that in the D group, and Wand X in the V group was slightly less than those in the D group. H in the V group was less than that in the R group, and Wand X in the V group was larger than those in the R group. The detectability of the mandibular canal did not show statistically significant differences between V and D groups. Conclusion: The results of the experiment show that the newly developed, inexpensive Vimplant/TM/ simulation program can be used as an alternative to the traditionally used, and more expensive CT multiplanar reconstruction program.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제45권1호
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• pp.7-13
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• 2015

Purpose: We have developed a new method of segmenting the areas of absorbable implants and bone using region-based segmentation of micro-computed tomography (micro-CT) images, which allowed us to quantify volumetric bone-implant contact (VBIC) and volumetric absorption (VA). Materials and Methods: The simple threshold technique generally used in micro-CT analysis cannot be used to segment the areas of absorbable implants and bone. Instead, a region-based segmentation method, a region-labeling method, and subsequent morphological operations were successively applied to micro-CT images. The three-dimensional VBIC and VA of the absorbable implant were then calculated over the entire volume of the implant. Two-dimensional (2D) bone-implant contact (BIC) and bone area (BA) were also measured based on the conventional histomorphometric method. Results: VA and VBIC increased significantly with as the healing period increased (p<0.05). VBIC values were significantly correlated with VA values (p<0.05) and with 2D BIC values (p<0.05). Conclusion: It is possible to quantify VBIC and VA for absorbable implants using micro-CT analysis using a region-based segmentation method.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.373-379
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• 2016

복잡한 불균질성을 가지는 뼈의 경우 물성치 분포를 B-스플라인 볼륨 함수를 이용해 표현하는 것이 적합하다고 알려져 있다. 물성치 분포에 대한 B-스플라인 볼륨 함수는 CT 영상의 각 화소값들을 보간하여 얻을 수 있다. 그러나 뼈의 CT 영상 데이터는 3차원이며 크기가 매우 크기 때문에 보간 시간이 오래 걸리며, 많은 컴퓨터 메모리가 필요하다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위한 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 영상이 가지는 화소 간격의 균일성 및 B-스플라인 기저 함수의 특징을 이용해 B-스플라인 볼륨 보간 문제를 단순화 시킨다. 이는 결과적으로 계산 시간 및 메모리 사용량을 줄여준다. 검증을 위해, 제안한 방법을 컴퓨터 프로그램으로 구현하였으며, 실험을 통해 계산 시간이 줄어든 것을 확인하였다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제44권4호
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• pp.279-285
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• 2014

Purpose: To assess the influence of anatomic location on the relationship between computed tomography (CT) number and X-ray attenuation in limited and medium field-of-view (FOV) scans. Materials and Methods: Tubes containing solutions with different concentrations of $K_2HPO_4$ were placed in the tooth sockets of a human head phantom. Cone-beam computed tomography (CBCT) scans were acquired, and CT numbers of the $K_2HPO_4$ solutions were measured. The relationship between CT number and $K_2HPO_4$ concentration was examined by linear regression analyses. Then, the variation in CT number according to anatomic location was examined. Results: The relationship between $K_2HPO_4$ concentration and CT number was strongly linear. The slopes of the linear regressions for the limited FOVs were almost 2-fold lower than those for the medium FOVs. The absolute CT number differed between imaging protocols and anatomic locations. Conclusion: There is a strong linear relationship between X-ray attenuation and CT number. The specific imaging protocol and anatomic location of the object strongly influence this relationship.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제34권6호
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• pp.622-627
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• 2008

In orthognathic surgery, precise analysis and diagnosis are essential for successful results. In facial asymmetric patient, traditional 2D image analysis has been used by lateral and P-A Cephalometric view, Skull PA, Panorama, Submentovertex view etc. But clinicians sometimes misdiagnose because they cannot find exact landmark due to superimposition, moreover image can be magnified and distorted by projection technique or patient's skull position, when using these analysis and method. For overcome these defects, analysis by using of 3D CT has been introduced. In this way we can analysis precisely by getting the exact image free of artifact and finding exact landmark with no interruption of superimposition. So we want to review of relationship between various skeletal landmarks of mandible or cranial base and facial asymmetry by predictable analysis using 3D CT. We select the cases of the patients who visited our department for correction of facial asymmetry during 2003-2007 and who were taken image of 3D CT for diagnosis. 3D CT images were reconstructed to 3D image by using V-Work program (Cybermed Inc., Seoul, Korea). And we analysis the relationship between facial asymmetry and various affecting factor of skeletal pattern. The mandibular ramus hight difference between right and left was most affecting factor that express facial asymmetry. And in this research, there was no relationship between cranial base and facial asymmetry. The angulation between facial midline and mandibular ramus divergency has significant relationship with facial asymmetry