• Radiation Oncology Journal
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• 제31권4호
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• pp.247-251
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• 2013

Purpose: This study aimed to investigate efficient approaches for determining internal target volume (ITV) from four-dimensional computed tomography (4D CT) images used in stereotactic body radiotherapy (SBRT) for patients with early-stage non-small cell lung cancer (NSCLC). Materials and Methods: 4D CT images were analyzed for 15 patients who received SBRT for stage I NSCLC. Three different ITVs were determined as follows: combining clinical target volume (CTV) from all 10 respiratory phases ($ITV_{10Phases}$); combining CTV from four respiratory phases, including two extreme phases (0% and 50%) plus two intermediate phases (20% and 70%) ($ITV_{4Phases}$); and combining CTV from two extreme phases ($ITV_{2Phases}$). The matching index (MI) of $ITV_{4Phases}$ and $ITV_{2Phases}$ was defined as the ratio of $ITV_{4Phases}$ and $ITV_{2Phases}$, respectively, to the $ITV_{10Phases}$. The tumor motion index (TMI) was defined as the ratio of $ITV_{10Phases}$ to $CTV_{mean}$, which was the mean of 10 CTVs delineated on 10 respiratory phases. Results: The ITVs were significantly different in the order of $ITV_{10Phases}$, $ITV_{4Phases}$, and $ITV_{2Phases}$ (all p < 0.05). The MI of $ITV_{4Phases}$ was significantly higher than that of $ITV_{2Phases}$ (p < 0.001). The MI of $ITV_{4Phases}$ was inversely related to TMI (r = -0.569, p = 0.034). In a subgroup with low TMI (n = 7), $ITV_{4Phases}$ was not statistically different from $ITV_{10Phases}$ (p = 0.192) and its MI was significantly higher than that of $ITV_{2Phases}$ (p = 0.016). Conclusion: The $ITV_{4Phases}$ may be an efficient approach alternative to optimal $ITV_{10Phases}$ in SBRT for early-stage NSCLC with less tumor motion.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.163-168
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• 2002

흉곽 내 종양의 방사선 치료를 계획함에 있어, 피부의 움직임을 관찰하여 호흡에 의한 종양의 이동 범위를 추정하는 예비 연구로서 동물 실험을 시행하였다. 실험 동물로는 20 kg 크기의 황구를 이용하였고, 폐의 움직임과 피부의 움직임을 비교하기 위하여 형광투시경과 CCD 카메라를 동시에 이용할 수 있는 시스템을 자체 제작하였다. 폐의 하엽에 해당하는 부위의 피부 위에 방사선에 비투과성인 표시점을 올려놓고, 형광투시경으로 전면과 측면에서 상엽과 하엽의 움직임을 측정하였다. 동시에, CCD 카메라로부터 피부 움직임의 영상을 저장하여 두 개의 측정 결과를 비교하였다. 피부는 진폭 6 mm의 주기로 움직이고, 폐 안의 표적도 운동의 진폭(최대 15 mm)과 방향이 폐의 움직임을 따라 변하는 동안 거의 같은 주기로 움직이는 것이 관찰되어, 피부 위의 표시점과 실제 움직이는 표적은 평균 0.85 이상의 강한 상관 관계가 있음을 알 수 있었다. 이러한 상관 관계로 볼 때, 피부의 움직임으로부터 호흡에 의해 움직이는 폐 내부 종양의 위치를 예측하는 것이 가능함을 알 수 있었다. 동물 실험의 경우 호흡에 의한 피부의 움직임으로부터 정확한 표적의 위치를 예측하는 것이 가능하였고, 이 방법을 실제 환자에서도 응용할 수 있는 가능성이 있음을 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권3호
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• pp.132-138
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• 2009

호흡으로 인한 방사선 치료 표적의 움직임을 고려함으로써 치료 성적 향상과 동시에 주변 장기 보호를 지향하는 4차원 방사선 치료의 구현, 성능 개선의 연구가 활발히 진행되고 있다. 환자가 자연스럽게 호흡하도록 하는 장점이 있는 호흡 동기방식이나 종양추적방식을 사용하는 경우, 방사선조사 표적의 움직임을 예측, 방사선조사 시 이를 보정하여 줌으로써 방사선치료 효과를 극대화할 수 있다. 신경회로망은 통계 수식에 의존하지 않고 주어진 자료를 표현하는 일종의 규칙을 찾아내므로, 방사선 치료 표적의 실시간 움직임과 같은 비선형성을 가진 시계열(Time Series)을 표현하는 데에 유리하다. 본 연구에서는 신경회로망 예측 알고리즘의 4차원 방사선치료에 적용 가능성을 평가하였다. Multi-layer Perceptron으로 신경회로망을 구성하였고 Scaled Conjugate Gradient 알고리즘을 신경회로망 학습 알고리즘으로 사용하였다. RPM 시스템을 이용하여 획득한 실제 임상 현장의 환자에 대한 호흡 자료를 기반으로 학습한 신경회로망 예측 결과를 RPM 시스템의 측정치와 상호 비교하였다. 10명의 환자에의 적용 결과, 신경회로망 학습에 사용된 자료가 환자의 호흡 범위 전체를 포함하지 않는 경우를 제외하고는, 최대절대오차 3 mm 미만의 우수한 예측 성능을 보였다. 학습 영역 이외의 호흡 자료 예측 시 발생하는 상당한 오차는 신경회로망의 외삽에 대한 학습능력 부족을 보이는 것으로, 오차의 원인을 제거하기 위한 일환으로, 호흡자료를 측정할 때 최대 호흡을 하도록 하여 충분한 학습 자료를 확보하는 방안을 고려해 볼 수있겠다. 4차원 방사선치료 시스템 성능 개선에의 직접 활용을 위하여, 다양한 시스템 대기시간에 따른 예측 성능 평가와 방사선 조사 장치와 연동, 실용 타당성 검증의 추가 연구가 진행될 것이다.

• 대한골관절종양학회지
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• 제7권4호
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• pp.139-143
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• 2001

목적 : 근위 경골 종양의 광범위 절제술에 따른 재건술은 적절한 연부 조직의 피복(cover age), 슬관절 신전 장치(knee extensor apparatus), 특히 슬개건의 견고한 재부착이 어려워 슬관절의 기능적 결과가 만족스럽지 않은 것으로 알려져 있는바, 근위 경골의 골육종으로 광범위 절제 후 종양 대치물 삽입으로 사지 구제술을 시행 받은 환자에서 기능을 평가하고 문제점을 분석하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 1992년 4월부터 1998년 10월까지 경골 근위부의 골육종으로 확진된 후 종양 대치물을 이용한 사지 구제술을 시술 받은 11명을 대상으로 하였다. 남자가 6명, 여자가 5명이었으며, 환자의 나이는 15세에서 65세로 평균 23.7세였다. 추시 기간은 최단 1년에서 최장 4년 6개월로, 평균 2년 5개월이었다. 최종 기능평가는 1993년 국제 사지 보존 회의(International Symposium On Limb Salvage; ISOLS)에서 수정 보완한 방법을 이용하여 동통, 기능(functional activity), 환자의 정서적 만족도(emotional acceptance), 보조기 사용여부(use of external support), 보행 능력(walking ability), 그리고 보행 상태(gait)등 여섯 가지로 나누어 평가하였다. 각각의 요소를 최하 0점에서 최고 5점으로 하고 그 중간을 정도에 따라 1, 2, 3, 4점으로 점수화하여 정상 기능에 대한 백분율(% )로 표시하여 분석하였다. 결과 : 기능 평가 성적은 정상 기능에 대해 최고 86.7%에서 최저 53.3%로 평균 68.3%를 나타냈으며, 세부적으로 보면 동통이 82.5%, 기능이 62.5%, 정서적 만족도가 67.5%, 보조기 사용여부는 77.5%, 보행능력은 62.5%, 보행상태는 57.5%였다. 슬관절의 평균 운동범위는 신전 5도, 굴곡 85도였으며, 5례에서 최소 5도, 최고 15도, 평균 10도의 신전 제한(extension lag)을 보였다. 합병증으로는 2명에서 수술 후 감염 소견을 보였으며 1명은 항생제 치료로 호전되었으나 다른 1명은 종양 구조물 제거 후 관절고정술로 전환이 필요하였다. 결론 : 경골 근위부의 골육종 환자에서 광범위 절제 후 종양 대치물 삽입에 의한 사지구제술의 기능 평가 성적은 감염이 합병되지 않은 경우에는 전반적으로 양호하였으나, 동통 소실, 보조기 사용여부에 비해 슬관절의 부분 강직 및 extension lag로 인해 기능, 정서적 만족도, 보행등에서 덜 만족스러웠다. 임상적으로 더 만족스러운 결과를 얻기 위해 수술 후 대퇴사두근 강화 운동 및 굴곡 운동 등의 적극적인 재활 치료가 필요한 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.157-166
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• 2015

목 적 : 사이버나이프 종양 추적 시스템(Cyber-knife tumor tracking system)은 환자 외부에 부착한 LED marker에서 얻어진 실시간 호흡 주기 신호와 호흡에 따라 움직이는 종양의 위치와의 상관관계를 바탕으로 종양의 위치를 미리 예측하고 종양의 움직임을 치료기와 동기화 (Synchronize) 시켜 실시간으로 종양을 추적하며 치료하는 시스템이다. 본 연구의 목적은 사이버나이프 종양 추적 방사선 치료 중 기침이나 수면 등으로 인해 예측 불가능한 갑작스러운 호흡 형태 변화에 따른 종양 추적 방사선 치료 시스템의 정확도를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 연구에 사용된 호흡 Log 파일은 본원에서 호흡 동조 방사선치료(Respiratory gating radiotherapy)나 사이버나이프 호흡 추적 방사선수술(Cyber-knife tracking radiosurgery)을 받았던 환자의 호흡 Log 파일을 바탕으로, 정현곡선 형태(Sinusoidal pattern)와 갑작스런 변화 형태(Sudden change pattern)의 Log 파일을 이용하여 측정이 가능하도록 재구성하였다. 재구성 된 호흡 Log 파일을 사이버나이프 동적 흉부 팬텀에 입력하여 호흡에 따른 움직임을 구현할 수 있도록 기존 동적 흉부 팬텀의 구동장치를 추가 제작하였고, 호흡의 형태를 팬텀에 적용 시킬 수 있는 프로그램을 개발하였다. 팬텀 내부 표적(Ball cube target)의 움직임은 호흡의 크기에 따라 상하(Superior-Inferior)방향으로 5 mm, 10 mm, 20 mm 3가지 크기의 변위로 구동하게 하였다. 팬텀 내부 표적에 EBT3 필름 2장을 교차 삽입하여 표적 움직임의 변화에 따라 사이버나이프 제조사에서 제공된 End-to-End(E2E) test를 호흡의 형태에 따라 각각 5회씩 실시하고 측정하였다. 종양 추적 시스템의 정확도는 삽입된 필름을 분석하여 표적 오차(Targeting error)로 나타내었고, 추가로 E2E test가 진행되는 동안 상관관계 오차(Correlation error)를 측정하여 분석하였다. 결 과 : 표적 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $1.14{\pm}0.13mm$, $1.05{\pm}0.20mm$, $2.37{\pm}0.17mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $1.87{\pm}0.19mm$, $2.15{\pm}0.21mm$, $2.44{\pm}0.26mm$으로 분석되었다. 표적 추적에 있어 변위 벡터의 길이로 정의할 수 있는 상관관계 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $0.84{\pm}0.01mm$, $0.70{\pm}0.13mm$, $1.63{\pm}0.10mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $0.97{\pm}0.06mm$, $1.44{\pm}0.11mm$, $1.98{\pm}0.10mm$으로 분석되었다. 두 호흡 형태에서 모두 상관관계 오차 값이 클수록 표적 오차 값이 크게 나타났다. 정현곡선 호흡 형태의 표적 움직임 크기가 20 mm 이상일 경우, 두 오차 값 모두 사이버나이프 제조사의 권고치인 1.5 mm 이상으로 측정되었다. 결 론 : 표적 움직임의 크기가 클수록 표적 오차 값과 상관관계 오차 값이 증가하는 경향이 있었으며, 정현곡선 호흡 형태보다 갑작스런 호흡 변화 형태에서 오차 값이 크게 나타났다. 호흡의 형태가 규칙적인 정현 곡선 형태더라도 표적의 움직임이 클수록 종양 추적 시스템의 정확도가 감소하는 것으로 판단할 수 있다. 사이버나이프 종양 추적 시스템의 알고리즘을 이용하여 치료 시행 시 환자의 기침 등으로 인하여 갑작스럽게 예측 불가능한 호흡 변화가 있는 경우 치료를 멈추고 내부 표적 확인 과정을 재실시 하여야 하며 호흡 형태를 재조정해야 할 필요가 있다. 치료 중 환자가 본인의 호흡 형태를 관찰 할 수 있는 고글 모니터 등을 착용하여 규칙적인 호흡 형태를 유도하는 것이 치료의 정확도는 향상될 수 있다고 판단된다.

• Archives of Reconstructive Microsurgery
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• 제22권2호
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• pp.78-81
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• 2013

Neurofibroma may present as a solitary lesion or as multiple lesions. Although there is no site of predilection for solitary lesions, occurrence on the hand is rare. Plexiform neurofibroma can develop in isolation or more commonly as a part of neurofibromatosis type 1. In those that apper in isolation, trauma has been suggested as a precipitating factor. A 68-year-old male farmer had experienced repetitive prior episodes of trauma in the involved finger. He presented with a painless mass on the dorsal aspect of the fifth finger. Physical examination showed a protruding mass measuring approximately $15{\times}20mm$ which was not tenderness to palpation and any skin changes or pigmentation. Ultrasonography showed a cystic mass on the dorsal aspect of the middle phalanx. Microsurgical dissection was applied in order to seperated the lesion from the ulnar side of the dorsal branch of the digital nerve. Pathologic examination of the specimens revealed neurofibroma. At three-month follow-up, motor and sensory function were intact, and range of motion was fully recovered. Traumatic solitary neurofibroma is a rare tumor of the hand, especially in the finger. Hand surgeons should be aware of the diagnostic possibilities of this tumor based on examination, history taking and imaging studies.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제11권2호
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• pp.193-195
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• 2008

저자들은 한 44세 여성의 좌측 주두골 내부에 발생한 골종양을 의심케 하는 골낭종성 골결핵을 소파시 얻은 조직편의 병리학적 검사로 확인 후 항결핵 요법으로 완치할 수 있기에 문헌 고찰과 함께 보고 한다.

• 대한골관절종양학회지
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• 제1권1호
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• pp.60-67
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• 1995

It is difficult to manage the growing deformity of forearm bone caused by hereditary osteochondromatosis in children, because deformity and discrepancy of limb length is progressive. The are many treatment methods of these problems including excisio of osteochondroma, lengthening of ulna, shortening of radius, corrective osteotomy with or without lengthening apparatus. Among many treatment methods, we tried free vascularized epiphyseal transplantation with the proximal fibular epiphysis in 3 patients of hereditary osteochondromatosis for inducement of continuous bone growth and deformity correction. The average duration of follow up was 7 years and 1 month, the shortest duration being to 4 years and 5 months and the longest 10 years and 8 months. Serial radiologic and clinical evaluation were carried out during follow up and there were satisfactory length gain, deformity correction and improvement of adjacent joint motion in 2 cases. According to our follow up evaluation, free vascularized epiphyseal transplantation is valuable procedure in forearm deformity of hereditary osteochondromatosis although it needs skillful and experienced operative technique.

• 대한골관절종양학회지
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• 제8권2호
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• pp.43-47
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• 2002

슬관절에서의 양성 섬유성 조직구종은 매우 드문 질환으로 우연히 발견되는 경우가 많고, 가장 호발하는 부위는 수지 및 완관절과 족지 및 족관절의 건초나 활액막에 발생하는 것으로 알려져있다. 조직학적으로 병변의 위치에 관계없이 유사한 소견을 보이고 대부분은 특별한 증상이 없으나 관절운동 제한, 동통 등의 동반증상이 발생하며 치료는 절제술만으로도 충분하다. 저자들은 슬개하 지방체와 활액막 사이에 발생한 양성 섬유성 조직구종의 1례를 치료 경험하게되어 진단적 관절경 검사 시행 후 변연부 절제수술을 시행하여 병변을 치유하였다. 수술 후 24개월의 추적 관찰상 재발은 없었으며 또한 슬관절 기능도 만족할만 하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.145-153
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• 2012

본 연구에서는 호흡에 의한 표적의 움직임 모사가 가능한 팬톰을 이용, 나선형 4DCT 영상에서 발생되는 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 경향을 분석했으며, 그 특성 및 원인 분석을 위한 이론적 모델을 제시하였다. 표적의 움직임은 SI 방향의 1차원 사인파형을 적용하였으며, 주기는 4s로 고정, 진폭은 10, 20, 30 mm로 변화를 주었다. 표적의 움직임과 동조를 이루는 호흡신호를 얻은 후 이를 기반으로 최대흡기(Inhale peak, 0%)로부터 10% 위상간격(phase bin)으로 재분류하여 총 10개의 4DCT 영상을 재구성하였다. 각각의 진폭(10, 20, 30 mm)별로 획득된 총 30 사례의 영상은 RTP 시스템(CorePLAN, SC&J)에서 분석을 수행하였으며, 경계설정 시 오류를 줄이기 위해 contour window를 고정 값으로 설정한 후 SI 방향의 표적 지름변화를 측정하여 왜곡 정도를 평가 하였다. 각 위상 별 표적의 지름 변화를 측정한 결과 일정한 변화 경향을 확인할 수 있었다. 3 사례(10, 20, 30 mm) 모두 50% 위상(phase) 영상에서 비교적 작은 지름 변화가 관찰 되었는데 10 mm 진폭에서는 정지 영상 대비 변화가 없었고, 20 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%) 변화를 확인할 수 있었다. 반면 30% 위상(phase) 또는 80% 위상 영상에서는 다른 위상 영상에 비해 표적 지름의 변화가 비교적 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 10 mm 진폭에서는 정지 영상대비 최대 0.2 cm (10%) 지름 변화가 나타났고 20 mm 진폭에서는 최대 0.7 cm (35%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 최대 0.9 cm (45%)의 지름 변화가 나타났다. 이상의 실측결과를 이론모델의 시뮬레이션 결과와 비교해 봤을 때 변화의 양적인 측면에서는 다소 차이가 발생되었지만 변화의 경향성을 확인하는 측면에서는 의미 있는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 규칙적인 1차원 표적 움직임(sine motion)이 적용된 나선형 4DCT 영상에서도 위상 내 움직임에 의한 표적 지름변화가 발생될 수 있음을 확인했고 각 위상(phase)에서의 영상왜곡 정도가 위상 내 움직임의 속도에 비례함을 증명할 수 있었다. 또한 이상의 실측 결과를 이론모델에 적용하여 분석함으로써 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 발생원인 및 경향성 분석에 직관적 이해를 도울 수 있었고 이론모델에 기초한 분석 프로그램을 개발하여 특정 CT 파라미터(parameter) 상에서 영상왜곡을 줄이기 위한 최적의 위상(phase) 선택에 도움을 줄 수 있었다.