• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.975-984
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• 2022

선형 탐촉자는 탐촉자의 길이만큼의 관심 영역을 갖기 때문에 장비에 탑재된 virtual convex 기능을 사용하여 관심 영역을 확장 시킬 수 있다. 하지만 관심 시각 영역의 변화에 따라 초음파 음속 방향의 변화로 인해 화질에 영향을 미칠 것으로 생각되어 이를 객관적으로 확인하고자 하였다. 본 연구를 위해 초음파 정도 관리용 팬텀의 영상 평가와 SNR·CNR을 측정하였다. 그 결과 팬텀 영상 평가에서는 두 영상 모두 기능적 분해능, 회색조 및 동적 범위에서 모두 구조물 식별이 가능했다. 하지만 구조물의 크기와 형태 재현성에는 Standard 영상이 우수한 것을 확인할 수 있었다. SNR·CNR 평가결과, 특정 위치의 구조물을 제외하고는 대부분이 Trapezoidal 영상의 SNR·CNR이 낮았다. 또한, 통계 분석 그래프를 통해 낭성 구조물의 크기가 작아질수록 깊이별 SNR과 CNR이 감소하는 것을 추가로 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 기능사용이 넓은 관심 시각 영역을 제공하는 장점이 있으나 화질에 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었으며 Virtual Convex 기능사용 시 검사자는 이를 적절한 상황에 사용하고 질 높은 영상 획득과 장비의 이해도와 숙련도 향상을 위해 다양한 연구를 해야 할 것으로 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제24권2호
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• pp.49-52
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• 2001

We compared the characteristics of Siemens virtual wedge device with physical wedges for clinical application. We investigated the characteristics of virtual and physical wedges for various wedge angles (15, 30, 45, and 60) using 6- and 15-MV photon beams. Wedge factors were measured in water using an ion chamber for various field sizes and depths. In case of virtual wedge device, as upper jaw moves during irradiation, wedge angles were estimated by accumulated doses. These measurements were performed at off-axis points perpendicular to the beam central axis in water for a $15\;cm\;{\times}\;20\;cm$ radiation field size at the depth of 10 cm. Surface doses without and with virtual or physical wedges were measured using a parallel plate ion chamber at surface. Field size was $15\;cm\;{\times}\;20\;cm$ and a polystyrene phantom was used. For various field sizes, virtual and physical wedge factors were changed by maximum 2.1% and 3.9%, respectively. For various depths, virtual and physical wedge factors were changed by maximum 1.9% and 2.9%, respectively. No major difference was found between the virtual and physical wedge angles and the difference was within 0.5. Surface dose with physical wedge was reduced by maximum 20% (x-ray beam : 6 MV, wedge angle : 45, SSD : 80 cm) relative to one with virtual wedge or without wedge. Comparison of the characteristics of Siemens virtual wedge device with physical wedges was performed. Depth dependence of virtual wedge factor was smaller than that of physical wedge factor. Virtual and physical wedge factors were nearly independent of field sizes. The accuracy of virtual and physical wedge angles was excellent. Surface dose was found to be reduced using a physical wedge.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제15권5호
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• pp.271-280
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• 2023

PURPOSE. This in vitro study aimed to compare the accuracy of the conventional facebow system and the newly developed POP (PNUD (Pusan National University Dental School) Occlusal Plane) bow system for occlusal plane transfer in asymmetric ear position. MATERIALS AND METHODS. Two dentists participated in this study, one was categorized as Experimenter 1 and the other as Experimenter 2 based on their clinical experience with the facebow (1F, 2F) and POP bow (1P, 2P) systems. The vertical height difference between the two ears of the phantom model was set to 3 mm. Experimenter 1 and Experimenter 2 performed the facebow and POP bow systems on the phantom model 10 times each, and the transfer accuracy was analyzed. The accuracy was evaluated by measuring the angle between the reference virtual plane (RVP) of the phantom model and the experimental virtual plane (EVP) of the upper mounting plate through digital superimposition. All data were statistically analyzed using a paired t-test (P < .05). RESULTS. Regardless of clinical experience, the POP bow system (0.53° ± 0.30 (1P) and 0.19° ± 0.18 (2P) for Experimenter 1 and 2, respectively) was significantly more accurate than the facebow system (1.88° ± 0.50 (1F) and 1.34° ± 0.25 (2F), respectively) in the frontal view (P < .05). In the sagittal view, no significant differences were found between the POP bow system (0.92° ± 0.50 (1P) and 0.73° ± 0.42 (2P) for Experimenter 1 and 2, respectively) and the facebow system (0.82° ± 0.49 (1F) and 0.60° ± 0.39 (2F), respectively), regardless of clinical experience (P > .05). CONCLUSION. In cases of asymmetric ear position, the POP bow system may transfer occlusal plane information more accurately than the facebow system in the frontal view, regardless of clinical experience.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.3006-3016
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• 2022

In this study, the images of specific prompt gamma (PG)-rays of 719 keV emitted from proton-boron reactions were analyzed using single-photon emission computed tomography (SPECT). Quantitative evaluation of the images verified the detection of anatomical changes in tumors, one of the important factors in daily adaptive proton therapy (DAPT) and verified the possibility of application of the PG-ray images to DAPT. Six scenarios were considered based on various sizes and locations compared to the reference virtual tumor to observe the anatomical alterations in the virtual tumor. Subsequently, PG-rays SPECT images were acquired using the modified ordered subset expectation-maximization algorithm, and these were evaluated using quantitative analysis methods. The results confirmed that the pixel range and location of the highest value of the normalized pixel in the PG-rays SPECT image profile changed according to the size and location of the virtual tumor. Moreover, the alterations in the virtual tumor size and location in the PG-rays SPECT images were similar to the true size and location alterations set in the phantom. Based on the above results, the tumor anatomical alterations in DAPT could be adequately detected and verified through SPECT imaging using the 719 keV PG-rays acquired during treatment.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권1호
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• pp.1-7
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• 2018

The $TomoTherapy^{(R)}$ beam-delivery method creates helical beam-junctioning patterns in the dose distribution within the target. In addition, the dose discrepancy results in the particular region where the resonance by pattern of dose delivery occurs owing to the change in the position and shape of internal organs with a patient's respiration during long treatment times. In this study, we evaluated the dose pattern of the longitudinal profile with the change in respiration. The superior-inferior motion signal of the programmable respiratory motion phantom was obtained using AbChes as a four-dimensional computed tomography (4DCT) original moving signal. We delineated virtual targets in the phantom and planned to deliver the prescription dose of 300 cGy using field widths of 1.0 cm, 2.5 cm, and 5.0 cm. An original moving signal was fitted to reflecting the beam delivery time of the $TomoTherapy^{(R)}$. The EBT3 film was inserted into the phantom movement cassette, and static, without the movement and with the original movement, was measured with signal changes of 2.0 s, 4.0 s, and 5.0 s periods, and 2.0 mm and 4.0 mm amplitudes. It was found that a dose fluctuation within ${\pm}4.0%$ occurred in all longitudinal profiles. Compared with the original movement, the region of the gamma index above 1 partially appeared within the target and the border of the target when the period and amplitude were changed. Gamma passing rates were 95.00% or more. However, cases for a 5.0 s period and 4.0 mm amplitude at a field width of 2.5 cm and for 2.0 s and 5.0 s periods at a field width of 5.0 cm have gamma passing rates of 92.73%, 90.31%, 90.31%, and 93.60%. $TomoTherapy^{(R)}$ shows a small difference in dose distribution according to the changes of period and amplitude of respiration. Therefore, to treat a variable respiratory motion region, a margin reflecting the degree of change of respiration signal is required.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권4호
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• pp.268-277
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• 2007

목적: 호흡에 의한 종양의 움직임은 사이버나이프를 이용한 정위적 방사선수술과 같은 정확한 치료에 있어 고려할 만한 방해 요인이다 이 연구에서는 사이버나이프를 이용한 방사선 수술의 Interplay현상을 보고자 팬텀을 움직이게 하고 또한 움직이지 않게 하여 선량 분포의 왜곡을 조사하였다. 대상 및 방법: 팬텀은 $2.5{\times}2.5{\times}5.0$ 인치의 4개의 직육면체로 구성된 폴리에틸렌과 2장의 Gafchromic 필름으로 구성되었다. 치료 계획은 20, 30, 40, 50 mm지름을 가진 구를 가상하여 사이버나이프 치료기를 이용하여 104개의 빔 방향과 single center mode의 치료 계획 하에 총 30 Gy를 조사하였다. 특별히 제작된 로봇은 팬텀을 좌우, 전후, 두미쪽으로 각각 5, 10, 20 mm 움직이도록 고안되었다. 필름의 optical density을 이용하여 정적인 상태의 팬텀과 로봇에 의해 움직일 때의 팬텀의 선량 분포를 구하였다. 결 과: 정적인 상태에서 종양을 모두 포함할 수 있는 최소의 등선량은 20 mm 종양의 경우 80%, 30 mm에 84%, 40 mm에 83%이며 50 mm 종양에 80%였다. 정적인 상태와 움직일 때의 팬텀 사이에서 발생한 선량 분포의 차이(gap)는 20 mm 종양에서 두미방향으로 각각 3.2, 3.3 cm이며 오른쪽 3.5 mm, 왼쪽 1.1 mm였다. 30 mm 종양의 경우는 각각 3.9, 4.2, 2.8과 0 mm였고 40 mm 종양은 각각 4.0, 4.8, 1.1, 0 mm였다. 50 mm 종양의 경우 각각 3.9, 3.9, 0.0 mm였다. 결 론: 20 mm의 적은 종양을 치료할 때 80%의 등선량이 계획되더라도 움직이는 실제 치료에 있어 종양 움직임을 보완하기 위하여 60% 등선량으로 처방할 필요가 있다. 이때 두 등선량 곡선의 차이는 5 mm정도이다. 또한 30, 40과 50 mm의 종양에서는 움직임을 보완하기 위하여 등선량 곡선을 70%정도로 처방할 필요가 있다. 이때의 차이도 약 5 mm 미만이다. 이는 사이버나이프를 이용한 방사선수술 시 움직임 그 차체 보다 여유폭을 적게 줄 수 있다는 의미이며 이는 일반 방사선치료와 다른 점이라 할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권4호
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• pp.1738-1756
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• 2020

To improve the accuracy and realism of the virtual surgical simulation system, this paper proposes an optimized mass-spring model with shape restoration ability based on volume conservation to simulate soft tissue deformation. The proposed method constructs a soft tissue surface model that adopts a new flexion spring for resisting bending and incorporates it into the mass-spring model (MSM) to restore the original shape. Then, we employ the particle swarm optimization algorithm to achieve the optimal solution of the model parameters. Besides, the volume conservation constraint is applied to the position-based dynamics (PBD) approach to maintain the volume of the deformable object for constructing the soft tissue volumetric model base on tetrahedrons. Finally, we built a simulation system on the PHANTOM OMNI force tactile interaction device to realize the deformation simulation of the virtual liver. Experimental results show that the proposed model has a good shape restoration ability and incompressibility, which can enhance the deformation accuracy and interactive realism.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.145-153
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• 2021

목 적: 본 연구에서는 가임기 여성의 유방암 방사선 치료 시 난소 선량에 대해 실험을 통하여 평가해보고자 한다. 치료기법에 따른 치료계획시스템에서 계산된 선량과 열형광선량계를 이용한 측정선량을 비교·분석하여 난소 선량을 평가하고 납(Pb) 앞치마의 사용유무에 따른 선량 분석을 통해 임상에서의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 측정에는 Rando humanoid phantom을 이용하였고, 치료기법으로는 쐐기필터치료기법, 3차원 입체조형치료, 세기변조방사선치료를 사용하였다. CT simulator를 이용하여 얻은 Rando humanoid phantom 3D 영상의 우측 유방에 처방선량의 95%가 전달될 수 있도록 치료계획을 세웠고, TLD를 Rando hunmanoid phantom의 가상 표적의 표면 및 심부에 삽입하고 방사선을 조사하였다. 측정위치는 치료 중심점과 Rando humanoid phantom의 정중앙을 중심으로 반대쪽 유방으로 2cm 이동한 지점과 치료 중심축 및 하방으로 우측 유방의 경계면에서 5cm, 10cm, 12.5cm, 15cm, 17.5cm, 20cm, 우측 난소 위치의 표면과 중심점을 포함하여 총 9개 지점에서 측정하였다. 치료계획시스템의 선량 비교에서는 쐐기필터치료기법 2가지와 3차원 입체조형치료, 세기변조방사선치료 등 총 4개의 치료 계획을 수립하여 비교하였다. 그리고 TLD를 이용한 측정값 비교는 세기변조방사선치료와 쐐기필터를 이용한 치료를 비교하였고, 납 앞치마의 사용유무에 따라서 세기변조방사선치료의 선량차이를 측정하여 비교·분석하였다. 측정값은 각 포인트마다 3개의 TLD값 평균을 내고 TLD 교정값을 이용하여 환산하였으며 이를 Point dose mean값으로 계산하였다. 치료계획값과 실제 측정값을 비교하기 위해 각 지점마다 절대선량값을 측정하여 %Diff 값으로 계산하였다. 결 과: 치료 중심점인 Point A에서는 치료계획시스템에서 최대 201.7cGy가 나왔고, 실제 TLD 측정값은 최대 200.6cGy가 나왔다. 모든 치료계획시스템에서 유방 경계면으로부터 하방으로 17.5cm 떨어진 지점인 Point G 부터는 0cGy로 계산이 되었다. 실제 TLD 측정 결과 Point G에서는 최대 2.6cGy가 나왔고, 난소선량인 Point J에서는 최대 0.9cGy로 나타났으며 %Diff값은 0.3%~1.3%였다. 납 앞치마의 사용유무에 따른 선량 차이는 최대 2.1cGy에서 최소 0.1cGy로 나타났으며 %Diff값은 0.1%~1.1%였다. 결 론: 치료계획시스템에서 3가지 치료계획에 따른 선량차이는 최저 0.85%에서 최고 2.45%로 큰 격차를 보이지 않았다. 난소에서 Rando humanoid phantom의 치료계획과 실제 측정한 선량차이는 0.9% 이내로 나타났으나 실제 측정에서 조금 더 높게 측정되었다. 이는 치료계획시스템에서 산란선의 영향을 정확하게 반영하지 못하였고, 실제 측정에서는 TLD를 삽입한 상태로 CBCT를 촬영한 선량과 산란선량이 반영된 것으로 사료된다. 납 앞치마의 유무에 따른 선량측정에서 납 앞치마를 사용했을 경우에 치료범위에서 가까운 거리일수록 차폐의 효과가 있었으며, 치료범위에서 15cm 이상 거리가 있는 경우에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 임상적으로 방사선 치료 중에는 임신이나 인공수정을 하기에는 적절하지 않지만, 치료 중 난소에 조사된 선량은 방사선 치료 후 가임기 여성의 생식 기능에 크게 영향을 주지 않을 것으로 생각된다. 하지만 가임 여성의 경우에는 지속적인 불안감을 가지고 있으므로 이번 결과를 통한 데이터를 제시함으로써 심리적인 안정을 도모할 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권1호
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• pp.78-83
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• 1999

목적 : 지멘스사의 가상쐐기의 임상적용을 위하여 물리적 특성을 조사하고 기존쐐기의 특성과 비교하였다. 대상 및 방법 : 6 그리고 15MV x-선(Siemens PRIMUS)을 사용하여 각각의 명목상의 쐐기각(15, 30, 45, 그리고 60$^{\circ}$)에 대해서 가상쐐기와 기존쐐기에 대한 측정이 수행되었다. 쐐기인자는 조사면의 크기와 측정 깊이를 변화시키면 서 물속에서 전리함을 이용하여 측정되었으며 가상쐐기의 경우 빔이 조사되는 동안 upper jaw가 움직이기 때문에 쐐기각도는 일정시간 동안 방사선을 조사하여 누적된 값을 기록하였다. 쐐기각도는 조사면의 크기가 15cm${\times}$ 20cm이고 측정깊이가 10cm일 때 전리함을 물 속에 위치시킨 후 빔의 중심 축에 대해서 수직인 방향으로 off-axis 상에서 측정되었다. 쐐기의 사용으로 인한 표면선량의 변화를 조사하기 위하여 쐐기를 사용하지 않은 경우와 가상쐐기와 기존쐐기를 각각 사용하였을 때 팬톰 표면과 특정깊이에 각각 평판형 전리함(Markus chamber, PTW 23343, Freiburg, Germany)과 파머형 전리함(NE2571, Nucleal Enterprise, England)을 빔의 중심축 상에 위치시킨 후 방사선량을 동시에 측정하였다. 이때 조사면의 크기는 15cm${\times}$20cm이었고 폴리스티렌 팬톰을 사용하였다. 결과 : 가상쐐기와 기존쐐기의 조사면의 크기에 따른 쐐기인자의 변화량은 각각 최대 2.1${\times}$와 3.9${\times}$이었으며 깊이에 따른 변화량은 각각 최대 1.9${\times}$와 2.9${\times}$ 였다. 가상쐐기와 기존쐐기의 l0m 깊이에서의 명목상의 쐐기각에 대해 모두 정확하게 일치하였다. 기존쐐기를 사용했을 때 표면선량이 가상쐐기나 쐐기를 사용하지 않은 경우에 대해 최대 20${\times}$ 정도(x-선 에너지 : 6-MV, 명목상의 쐐기각:45$^{\circ}$, SSD:80cm) 감소하였다. 결론 : 지멘스사의 가상쐐기와 기존쐐기의 특성을 측정결과를 근거로 비교하였다. 가상쐐기는 기존쐐기에 비해 쐐기인자의 깊이 의존성이 적었으며 조사면의 크기 의존성에는 별 차이가 없었다. 쐐기각도의 정확성은 가상쐐기와 기존쐐기 모두 명목상의 쐐기각과 잘 일치하였다. 가상쐐기와 쐐기를 사용하지 않은 경우에 비해서 기존쐐기를 사용한 경우가 표면선량을 줄이는데 효과적이었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.39-44
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• 2016

본 연구는 전립선암의 치료방법 중 근접치료 시 환자 주변의 공간에 대한 선량을 평가한 것으로 환자, 시술자 그리고 보호자에 대한 선량을 예측함으로서 피폭을 최소한으로 예방하고자 수행하였다. 실험방법은 몬테칼로법을 기반으로 한 MCNPX를 사용하여 가상의 공간에서 모의피폭체를 만들어 실험하였으며, 선원은 $^{192}Ir$, $^{125}I$, $^{103}Pd$를 seed 형태로 이식하였다. 환자를 중심으로 전방 30, 50, 100, 200 cm 거리에 관심영역을 설정하여 공간 선량을 평가하였다. 그 결과 거리에 관계없이 $^{192}Ir$에서 가장 높은 선량을 나타내었다.