• 제목/요약/키워드: Three-dimensional CT image

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흉복부 방사선 치료 시 압력 기반 복부압박장치 적용에 따른 치료 간 재현성 평가 (Reproducibility evaluation of the use of pressure conserving abdominal compressor in lung and liver volumetric modulated arc therapy)

  • 박가연;김주호;신현경;김민수
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제33권
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    • pp.71-78
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    • 2021
  • 목 적: 폐암과 간암 환자에 대해 압력 기반 복부압박장치를 적용하여 입체적 세기변조 회전 방사선치료(VMAT)를 시행하였을 때의 치료 간(interfraction) 위치 재현성과 호흡 재현성을 평가함으로써 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 압력 기반 복부압박장치를 사용해 입체적 세기변조 회전 방사선치료를 받은 6명의 폐암 환자와 3명의 간암 환자를 대상으로 하였다. 치료 간 위치 재현성 평가를 위해 모의치료 CT 영상과 매일 획득한 CBCT 영상 174건을 비교하여 이미지 정합의 이동 값을 비교, 분석하였다. 치료 간 호흡 재현성 평가를 위해 모의치료 4DCT 영상과 매주 획득한 4D CBCT 영상 54건을 비교하여 호흡량 오차를 구하였다. 결 과: 수평수직 세 방향의 3D 벡터값인 전체 위치변화(Overall position variation, Overall VP)값은 폐와 간에서 각각 평균 1.1 ± 1.4 mm, 4.5 ± 2.8 mm로 나타났다. 호흡 변화(respiratory variation, Vr)값은 폐에서 평균 0.7 mm ± 3.4 mm (p=0.195), 간에서 평균 3.6 mm ± 2.6 mm (p<0.05)로 나타났다. 결 론: 흉복부 방사선 치료 시 압력 기반 복부압박장치의 적용은 복부 압박 재현을 통해 치료 간 종양의 호흡 변이뿐만 아니라 위치 변이를 안정적으로 조절하는 데에 유용한 것으로 사료된다. 보다 안정적인 재현성을 위해 치료 계획 시 적절한 PTV 여유가 고려되어야 하고, 매 치료 전 영상 유도에 따른 표적의 위치와 호흡 검증이 필요하다.

Cone-beam CT로부터 제작된 측모 두부계측방사선사진의 정확도 평가 (The reliability of the cephalogram generated from cone-beam CT)

  • 강지영;김광원;임성훈
    • 대한치과교정학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.391-399
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    • 2007
  • 최근 computed tomography (CT) 데이터로부터 실제 두부계측방사선사진 촬영기에서 촬영한 사진과 동일한 확대율을 갖는 두부계측방사선사진을 형성할 수 있는 기능을 갖춘 소프트웨어(Accurex, CyberMed, Seoul, Korea)가 소개되었다. 이에 본 연구에서는 cone-beam CT (이하 CBCT) 데이터로부터 이 소프트웨어를 이용하여 제작된 측모 두부계측방사선사진과 기존의 두부계측방사선사진촬영기로 촬영된 측모 두부계측방사선사진에서 각각 두부계측방사선사진 분석을 시행하여 그 차이를 비교함으로써 소프트웨어를 통해 CBCT로부터 제작된 측모 두부계측방사선사진의 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 20명의 교정 환자를 대상으로 CBCT와 측모 두부계측방사선사진을 동시에 촬영하였다. CBCT로부터 제작된 측모 두부계측방사선사진과 기존 방식의 측모 두부계측방사선사진에서 두부계측 방사선사진 분석을 시행한 후 두 사진의 계측치의 차이를 paired t-test로 검정하였다. 23개의 계측치들 중, 20개 항목에서는 통계학적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았으나, U1-FH, Mx6 to PTV, Maxillomandibular difference의 항목에서는 유의한 차이가 나타났다 이러한 차이는 CBCT로부터 형성된 측모 두부계측방사선사진의 해상도가 낮아 일부 해부학적 지표를 확인하기 어렵기 때문이며, 임상에서 CBCT로부터 제작된 측모 두부계측방사선사진을 porion, PTV, condylion과 같은 일부 해부학적 지표를 이용하지 않는 SNA, SNB, U1 to SN, IMPA, interincisal angle 등 흔히 사용되는 간단한 측모 두부계측방사선사진 계측에 활용 가능할 것이다.선 병용요법은 절제 불가능한 원발성 간암의 증상호전 및 국소적 치료에 효과가 있는 것으로 생각되며 생존율 및 부작용 등에 관해서는 앞으로 연구가 더 진행되어야 할 것으로 생각된다.용 선형가속기의 전자선 방출구에 장착된 산란판과 조사면을 조정하는 cone에 의하여 발생되는 저 에너지 산란전자선이 alanine dosimeter에 측정된 것으로서 에너지가 증가될수록 오염 정도가 증가되었다. 본 실험을 통하여 지금까지 고에너지 전자선량계측에서 전리상에 의한 전기량 측정과 산란선이 없는 단일 에너지로만 간주하여 계산하였던 전자선 흡수선량 측정방법을 직접 흡수선량 측정이 가능한 Alanine/ESR dosimetry로서 교정하는 것이 바람직하다고 생각한다.$6\%$, 수술이 필요하였던 환자는 $1\%$로 합병증의 증가 없이 A점에 8900cGy, 직장에 7300cGy정도의 국소치료가 가능함을 보여 주었으나 생존율에 대한 추후 분석이 따라야 할 것으로 사료된다.보면 6,000rad이하에서 20/63$(34.9\%)$의 실패율에 비하여 6,000rad이상일 때는 10/49$(20.4\%)$의 실패율이었다. 연령 벨로는 $40\~49$세에서 실패율(14/41 $24.1\%$)이 많았다. 본 성적으로 보아서 생존율은 여러 저자들과 큰 차이가 없음을 알 수 있었고 A점 선량은 8,000rad 이상, B점은 6,000rad이상이 조사되어야 적정선량이 됨을 시사해 주고 있다.\%$가 대부분이 하루 세끼 식사를 규칙적으로 하고 있었으며 식사속도는 허겁지겁 빨리 섭취하는 경우가 남자는 $31.0\%$,

폐암환자의 종양추적 정위방사선치료를 위한 삼차원 및 사차원 방사선치료계획의 비교 (Comparison of Three- and Four-dimensional Robotic Radiotherapy Treatment Plans for Lung Cancers)

  • 채규영;임영경;강기문;정배권;하인봉;박경범;정진명;김동욱
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제28권4호
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    • pp.238-248
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    • 2010
  • 목적: 폐암환자의 종양추적 정위방사선치료에서 삼차원 및 사차원치료계획의 선량분포 차이를 비교하였고 선량계산 알고리즘에 따른 폐의 비균질성 보정 결과에 커다란 차이가 있음을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 7명의 폐암환자를 대상으로 전향적 호흡동조된 사차원 컴퓨터단층촬영 영상을 얻었다. 획득한 영상은 환자의 호흡에 대응하는 10개의 삼차원단층촬영 영상이며 이를 바탕으로 사차원치료계획이 수립되었다. 사차원 치료계획에서는 종양과 주변장기의 움직임을 고려하여 X선의 방향과 선량분포를 최적화한다. 사차원치료계획에서 최적화된 빔을 호흡의 50% 위상에 해당하는 한 개의 삼차원단층촬영 영상에 동일하게 적용하여 삼차원치료계획을 만들었다. 삼차원 및 사차원 치료계획에서 선량계산을 위하여 각각 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘을 사용하였다. 수립된 4개의 치료계획에서 처방선량의 종양체적 포함률 종양체적의 95%를 포함하는 선량인 D95, 종양의 최대선량, 그리고 척수의 최대선량을 비교하였고 종양의 위치에 대한 연관성도 함께 고찰하였다. 결론: 몬테칼로 알고리즘을 사용한 삼차원 및 사차원 치료계획에서 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 종양 포함률이 평균 4.4% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 4.6% 낮았다 또한 D95도 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 평균 4.8% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 1.7% 낮았다. 척수의 최대선량에 대한 비교에서도 종양과 유사한 경향이 나타났다. 치료계획의 차원과 무관하게 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘 사이의 선량계산 차이는 평균 30% 정도로 몬테칼로 알고리즘을 사용하였을 때 처방선량이 포함하는 종양의 부피는 크게 줄어들었다. 결론: 폐 종양의 삼차원 및 사차원 치료계획 사이의 차이를 종양과 척수의 선량분포를 통해 비교하였다. 두 치료계획 사이에서 planning target volume (PTV) 포함률이나 D95와 같이 종양과 관련된 선량학적 인자들의 차이 또는 척수의 최대선량 차이는 종양의 이동크기와 형태변화의 정도에 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 치료계획의 차원과 무관하게 몬테칼로 알고리즘을 사용하면 처방선량이 포함하는 PTV 포함률이나 D95가 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

진행된 간세포암에서의 간문맥 혈전증에 대한 방사선치료 효과 (The Role of Radiotherapy in the Treatment of Portal Vein Thrombosis from Advanced Hepatocellular Carcinoma)

  • 김정훈;최은경;안승도;이상욱;신성수;최원식;임영석;김강모;서동진;정영화;이영상;원형진;김종훈
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제25권3호
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    • pp.170-176
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    • 2007
  • 목적: 치료방법이 정립되지 않은 진행된 간세포암에서의 간문맥 혈전증에 대한 방사선치료의 효과와 간독성을 측정함으로써 향후 방사선치료의 효용성에 대하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2000년 5월부터 2005년 12월까지 서울아산병원에서 원발성 간세포암으로 진단받은 환자 중 간문맥 혈전증이 동반된 70명의 환자를 대상으로 후향적 분석을 하였다. 대상 환자들의 나이는 $24{\sim}74$세(중앙값 51세)였으며, 대부분이 Child-Pugh's class A, B였고 Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) 2 이하였다. 방사선치료는 3차원입체조형치료를 시행하였으며, 1회 선량은 $2{\sim}4$ Gy로 총방사선량은 $40{\sim}60$ Gy (중앙값 48 Gy)였으며, 생물학적 유효선량(biologic effective dose)은 $31.3{\sim}78.0\;Gy_{10}$ (중앙값 61.6 $Gy_{10}$)였다. 결과: 치료 반응평가는 치료 전과 치료 종료 후 최소 1개월 이상 경과 후 컴퓨터 단층촬영(CT)을 시행하여 평가하였으며, 대상 환자들의 추적관찰기간은 $2{\sim}24$개월(중앙값 9개월)이었다. 방사선치료 후 완전반응인 경우가 2명(2.9%), 부분반응 31명(44.3%), 무반응 35명(50.0%), 진행병변 2명(2.9%)이었다. 1년 무진행 생존율(progression-free survival)은 60%였으며, 중앙 무진행 생존기간은 17개월이었다. 전체 환자의 중앙 생존기간(overall survival)은 11개월이었으며, 치료반응 유무에 따라 부분 반응 이상을 보인 환자군의 중앙 생존기간은 15개월, 무반응이거나 진행병변을 보인 환자군은 8개월로 통계학적 차이를 보였다(p=0.032). 치료 중 일시적인 간기능 저하가 4명(5.7%), 방사선 간염은 1명(1.4%)에서 발생하였다. 결론: 진행된 간세포암에서의 간문맥 혈전에 대해 방사선치료를 시행한 경우 비교적 유용하며 안전한 치료법이며, 앞으로의 연구에서는 방사선치료가 생존율을 향상시킬 수 있는지 여부와 적절한 방사선량을 결정하기 위한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

Development of 3D statistical mandible models for cephalometric measurements

  • Kim, Sung-Goo;Yi, Won-Jin;Hwang, Soon-Jung;Choi, Soon-Chul;Lee, Sam-Sun;Heo, Min-Suk;Huh, Kyung-Hoe;Kim, Tae-Il;Hong, Helen;Yoo, Ji-Hyun
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제42권3호
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    • pp.175-182
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    • 2012
  • Purpose: The aim of this study was to provide sex-matched three-dimensional (3D) statistical shape models of the mandible, which would provide cephalometric parameters for 3D treatment planning and cephalometric measurements in orthognathic surgery. Materials and Methods: The subjects used to create the 3D shape models of the mandible included 23 males and 23 females. The mandibles were segmented semi-automatically from 3D facial CT images. Each individual mandible shape was reconstructed as a 3D surface model, which was parameterized to establish correspondence between different individual surfaces. The principal component analysis (PCA) applied to all mandible shapes produced a mean model and characteristic models of variation. The cephalometric parameters were measured directly from the mean models to evaluate the 3D shape models. The means of the measured parameters were compared with those from other conventional studies. The male and female 3D statistical mean models were developed from 23 individual mandibles, respectively. Results: The male and female characteristic shapes of variation produced by PCA showed a large variability included in the individual mandibles. The cephalometric measurements from the developed models were very close to those from some conventional studies. Conclusion: We described the construction of 3D mandibular shape models and presented the application of the 3D mandibular template in cephalometric measurements. Optimal reference models determined from variations produced by PCA could be used for craniofacial patients with various types of skeletal shape.

자기공명(M.R.)진단법의 특징 및 그 영상기전의 이해 (Characteristics of Magnetic Resonance(M.R.) and Comprehension of its Imaging Mechanism)

  • 장재천;황미수;김선용
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제4권1호
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    • pp.1-15
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    • 1987
  • Magnetic Resonance (M.R.) is rapidly emerging technique that provides high quality images and potentially provides much more diagnostic information than do conventional imaging modalities. M.R.I. is conceptually quite different from currently used imaging methods. The complex nature of M.R.I. allows a great deal of flexibility in image product ion and available information, and key points are as follows. 1. M.R.I. offers a non-invasive technique with which to gene rate in vivo human images without ionizing radiation and with no known adverse biological effects. 2. Imaging mechanism of M.R.I. is quite different from conventional imaging modality and for more accurate diagnostic application, It is necessary for physician to understand imaging mechanism of M.R.I. 3. M.R. makes available basic chemical parameters that may provide to be useful for diagnostic medical imaging and more specific pathophysiologic information which are not available by alternate techniques. 4. M.R. can be produced by number of different methods. This flexibility allows the imaging technique to be applicated for particular clinical purpose. Multiplanar and three dimensional imaging may extend the imaging process beyond the single section available with current CT. 5. Future directions include efforts to; a. Further development of hard ware b. More fasternning scan time c. Respiratory and cardiac gated imaging d. Imaging of additional nuclei except hydrogen e. Further development of contrast media f. M.R. in vivo spectroscopy g. Real time M.R. imaging.

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Unilateral Posterior Atlantoaxial Transarticular Screw Fixation in Patients with Atlantoaxial Instability : Comparison with Bilateral Method

  • Hue, Yun-Hee;Chun, Hyoung-Joon;Yi, Hyeong-Joong;Oh, Seong-Hoon;Oh, Suck-Jun;Ko, Yong
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제45권3호
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    • pp.164-168
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    • 2009
  • Objective : Bilateral C1-2 transarticular screw fixation (TAF) with interspinous wiring has been the best treatment for atlantoaxial instability (AAI). However, several factors may disturb satisfactory placement of bilateral screws. This study evaluates the usefulness of unilateral TAF when bilateral TAF is not available. Methods : Between January 2003 and December 2007, TAF was performed in 54 patients with AAI. Preoperative studies including cervical x-ray, three dimensional computed tomogram, CT angiogram, and magnetic resonance image were checked. The atlanto-dental interval (ADI) was measured in preoperative period, immediate postoperatively, and postoperative 1, 3 and 6 months. Results : Unilateral TAF was performed in 27 patients (50%). The causes of unilateral TAF were anomalous course of vertebral artery in 20 patients (74%), severe degenerative arthritis in 3 (11%), fracture of C1 in 2, hemangioblastoma in one, and screw malposition in one. The mean ADI in unilateral group was measured as 2.63 mm in immediate postoperatively, 2.61 mm in 1 month, 2.64 mm in 3 months and 2.61 mm in 6 months postoperatively. The mean ADI of bilateral group was also measured as following; 2.76 mm in immediate postoperative, 2.71 mm in 1 month, 2.73 mm in 3 months, 2.73 mm in 6 months postoperatively. Comparison of ADI measurement showed no significant difference in both groups, and moreover fusion rate was 100% in bilateral and 96.3% in unilateral group (p=0.317). Conclusion : Even though bilateral TAF is best option for AAI in biomechanical perspectives, unilateral screw fixation also can be a useful alternative in otherwise dangerous or infeasible cases through bilateral screw placement.

3차원 모델링을 이용한 대퇴 전염각의 측정 (A NEW MEASUREMENT METHOD OF FEMORAL ANTEVERSION BASED ON THREE DIMENSIONAL MODELING)

  • 김준식;박희정;최광수;최귀원;김선일
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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    • pp.141-144
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    • 1997
  • Femoral neck anteversion is the angle between the neck and the knee axis projected on a plane perpendicular to the longitudinal axis. Conventional methods that use cross-sectional Computed Tomography(CT) images to estimate femoral anteversion have several problems because of the complex 3D structure of the femur. These are the ambiguity of defining the longitudinal axis, the femoral neck axis and condylar line, and the dependence on patient positioning. Especially the femoral neck axis that is known as a major source of error is hard to determine from a single or multiple 2D transverse images. So we developed a new method for measuring femoral anteversion by 3D modeling method. In this method, femoral head is modeled as a sphere. The center of femoral neck is the mid-point of the 2D reconstructed oblique image in the femoral neck part. Then neck axis is a line connecting foregoing two centers. We model the longitude of femur as a cylinder, and the long axis is defined from the fitted cylinder. The knee axis which is tangent to the back of the femoral condyles is easily determined by table-top method. By the definition of femoral anteversion, the femoral anteversion is easily calculated from this model.

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Three dimensional finite element analysis of the stress distribution around the mandibular posterior implant during non-working movement according to the amount of cantilever

  • Park, Ji-Man;Kim, Hyun-Joo;Park, Eun-Jin;Kim, Myung-Rae;Kim, Sun-Jong
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제6권5호
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    • pp.361-371
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    • 2014
  • PURPOSE. In case of large horizontal discrepancy of alveolar ridge due to severe resorption, cantilevered crown is usually an unavoidable treatment modality. The purpose of this study was to evaluate the clinical criteria for the placement of the aforementioned implant crown. MATERIALS AND METHODS. The mandible model with 2 mm thick cortical bone and cancellous bone was fabricated from CT cross-section image. An external connection type implant was installed and cantilevered crowns with increasing offset of 3, 4, 5, 6, and 7 mm were connected. Vertical load and $30^{\circ}$ oblique load of 300 N was applied and stress around bone and implant component was analyzed. A total of 14 cases were modeled and finite element analysis was performed using COSMOS Works (Solid works Inc, USA). RESULTS. As for the location of the vertical load, the maximum stress generated on the lingual side of the implant became larger according to the increase of offset distance. When the oblique load was applied at $30^{\circ}$, the maximum stress was generated on the buccal side and its magnitude gradually decreased as the distance of the offset load increased to 5 mm. After that point, the magnitude of implant component's stress increased gradually. CONCLUSION. The results of this study suggest that for the patient with atrophied alveolar ridge following the loss of molar teeth, von-Mises stress on implant components was the lowest under the $30^{\circ}$ oblique load at the 5 mm offset point. Further studies for the various crown height and numbers of occusal points are needed to generalize the conclusion of present study.

뉴로내비게이션 시스템 표면정합에 대한 병변 정합 오차의 회전적 특성 분석: 팬텀 연구 (Rotational Characteristics of Target Registration Error for Contour-based Registration in Neuronavigation System: A Phantom Study)

  • 박현준;문정환;유학제;신기영;심태용
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.68-74
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    • 2016
  • In this study, we investigated the rotational characteristics which were comprised of directionality and linearity of target registration error (TRE) as a study in advance to enhance the accuracy of contour-based registration in neuronavigation. For the experiment, two rigid head phantoms that have different faces with specially designed target frame fixed inside of the phantoms were used. Three-dimensional coordinates of facial surface point cloud and target point of the phantoms were acquired using computed tomography (CT) and 3D scanner. Iterative closest point (ICP) method was used for registration of two different point cloud and the directionality and linearity of TRE in overall head were calculated by using 3D position of targets after registration. As a result, it was represented that TRE had consistent direction in overall head region and was increased in linear fashion as distance from facial surface, but did not show high linearity. These results indicated that it is possible for decrease TRE by controlling orientation of facial surface point cloud acquired from scanner, and the prediction of TRE from surface registration error can decrease the registration accuracy in lesion. In the further studies, we have to develop the contour-based registration method for improvement of accuracy by considering rotational characteristics of TRE.