• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제44권3호
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• pp.103-109
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• 2019

Background: Four-dimensional computed tomographic (4DCT) images are increasingly used in clinic with the growing need to account for the respiratory motion of the patient during radiation treatment. One of the reason s that makes the dose evaluation using 4DCT inaccurate is a change of the patient respiration during the treatment session, i.e., intrafractional uncertainty. Especially, when the amplitude of the patient respiration is greater than the respiration range during the 4DCT acquisition, such an organ motion from the larger respiration is difficult to be represented with the 4DCT. In this paper, the method to generate images expecting the organ motion from a respiration with extended amplitude was proposed and examined. Materials and Methods: We propose a method to generate extra-phase images from a given set of the 4DCT images using deformable image registration (DIR) and linear extrapolation. Deformation vector fields (DVF) are calculated from the given set of images, then extrapolated according to respiratory surrogate. The extra-phase images are generated by applying the extrapolated DVFs to the existing 4DCT images. The proposed method was tested with the 4DCT of a physical 4D phantom. Results and Discussion: The tumor position in the generated extra-phase image was in a good agreement with that in the gold-standard image which is separately acquired, using the same 4DCT machine, with a larger range of respiration. It was also found that we can generate the best quality extra-phase image by using the maximum inhalation phase (T0) and maximum exhalation phase (T50) images for extrapolation. Conclusion: In the present study, a method to construct extra-phase images that represent expanded respiratory motion of the patient has been proposed and tested. The movement of organs from a larger respiration amplitude can be predicted by the proposed method. We believe the method may be utilized for realistic simulation of radiation therapy.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권4호
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• pp.381-389
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• 2007

본 연구는 전산화단층촬영 검사의 방사선 선량에 관하여 조사하고자 하였다. 이를 위하여 문헌고찰을 실시하였으며, 여러 기관으로부터 자료를 수집하였고, 각 의료기관의 CT장비에서 선량을 측정하였으며, 병원에서 시행하고 있는 Protocol에 입각하여 피폭선량을 계산하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1. 두부팬텀을 이용하여 측정된 100 mAs 당 $CTDI_W$ 값은 4 slice MDCT 장비가 24.20 mGy로 가장 높았다. 장비의 세대별 구분에 따른 $CTDI_W$ 값은 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p < 0.01). 2. 복부팬텀을 이용하여 측정한 100 mAs 당 $CTDI_W$ 값은 4 slice MDCT 장비가 13.58mGy로 가장 높았으며, $CTDI_W$ 값은 장비 세대별로 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 3. 두부검사에서의 환자선량은 조영제를 사용하지 않을 경우에 가장 높은 장비는 16 slice MDCT로 $818.83\;mGy{\cdot}cm$이었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우는 4 slice MDCT 장비에서 $1460.77\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높게 측정되었으며, 평균 환자선량은 장비 종류 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.1). 4. 흉부검사에서의 환자선량은 조영제를 사용하지 않을 경우에 16 slice MDCT에서 평균은 $521.63\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비종류별로 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우에 8 slice MDCT 장비에서의 환자선량이 평균 $1,174.70\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비별로 평균 환자선량에는 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 5. 복부-골반검사에서 조영제를 사용하지 않을 경우에 환자선량이 가장 높은 장비는 16 slice MDCT 장비로 평균은 $856.27\;mGy{\cdot}cm$이었으며, 평균 환자선량은 장비 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우 환자선량이 가장 높은 장비는 16 slice MDCT로 평균 $1,720.64\;mGy{\cdot}cm$이었다. 평균 환자선량은 장비 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 6. 간 검사에서 조영제를 사용하지 않을 경우에 환자선량이 가장 높은 장비는 8 slice MDCT로 평균 환자선량은 $612.07\;mGy{\cdot}cm$이었고, 환자선량은 장비사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우의 환자선량은 8 slice MDCT 장비의 평균이 $2,197.93\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.1). 조사대상 의료기관의 76.2%에서 조영제를 투여하는 검사의 반복횟수가 $3{\sim}4$회로 방사선피폭에 의한 위험이 있을 것으로 추정되었다.