• 제목/요약/키워드: Volumetric CT

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진폭 기반 호흡연동 체적변조회전방사선치료의 선량학적 평가 (Dosimetric Evaluation of Amplitude-based Respiratory Gating for Delivery of Volumetric Modulated Arc Therapy)

  • 이창열;김우철;김헌정;박정훈;민철기;신동오;최상현;박승우;허현도
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권3호
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    • pp.127-136
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 진폭 기반 호흡연동 체적변조회전방사선치료의 선량학적인 평가를 하고자 한다. 이 치료를 받은 환자의 호흡 Log 파일을 획득하여 분석하였으며, 4D CT 호흡 형태의 40%~60% 위상 영상 구간 진폭을 기준으로 치료 Log 파일 호흡 진폭의 구간이 4D CT의 진폭 구간과 일치하는 호흡 형태(CBP)와 일치하지 않는 호흡 형태(IBP)로 구분하였다. 상대적인 등선량 분포는 EBT3 필름을 사용하여 측정하였으며, 절대 선량 측정은 PTW $0.6cm^3$ 이온전리함을 이용하여 측정하였다. 감마 인덱스 3%/3 mm을 적용한 환자 1, 2, 3의 CBP 호흡인 경우 각각 93.18%, 91.16%, 95.46%이며, 환자 1, 2, 3의 IBP 호흡인 경우 각각 66.77%, 48.79%, 40.36%으로 분석되었다. 또한 감마 인덱스 2%/2 mm을 적용한 환자 1, 2, 3의 CBP 호흡인 경우 각각 73.05%, 67.14%, 86.85%이며, IBP 호흡인 경우 각각 46.53%, 32.73%, 36.51%으로 분석되었다. 모든 CBP호흡인 경우의 이온전리함 측정값은 치료계획 시스템에서 계산된 값과 평균 3.5% 이내로 일치하였으며, 정적인 팬톰 조사와의 차이는 평균 2.0% 이내로 일치하였다. 환자 3의 IBP 호흡인 경우 이온전리함 측정값과 계산된 값과의 차이가 평균 56%로 큰 차이를 보였다. 이는 4D CT의 진폭 구간과 치료시의 진폭 구간의 차이가 크기 때문인 것으로 사료되며, 4D CT 모의 치료시와 환자 치료시의 진폭의 크기를 일정하게 유지하는 것이 중요하다고 판단된다.

치과 원추형 CT 영상 데이터 분석에 효율적인 볼륨 렌더링 방법 (An Efficient Volume Rendering for Dental Diagnosis Using Cone Beam CT data)

  • 구윤모
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.55-64
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    • 2012
  • The advantage of direct volume rendering is to visualize structures of interest in the volumetric data. However it is still difficult to simultaneously show interior and exterior structures. Recently, cone beam computed tomography(CBCT) has been used for dental diagnosis. Despite of its usefulness, there is a limitation in the detection of interior structures such as pulp and inferior alveolar nerve canal. In this paper, we propose an efficient volume rendering model for visualizing important interior as well as exterior structures of dental CBCT. It is based on the concept of illustrative volume rendering and enhances boundary and silhouette of structures. Moreover, we present a new method that assigns a different color to structures in the rear so as to distinguish the front ones from the rear ones. This proposed rendering model has been implemented on graphics hardware, so that we can achieve interactive performance. In addition, we can render teeth, pulp and canal without cumbersome segmentation step.

전립선암 영상유도방사선치료 시 pCT와 CBCT에 따른 치료계획별 체적선량의 변화 (Changes in Volume Dose by Treatment Plan According to pCT and CBCT in Image-guided Radiation Therapy for Prostate Cancer)

  • 원영진;김정훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제41권3호
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    • pp.209-214
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    • 2018
  • The results of CBCT was obtained using image guided radiation therapy for radiation therapy in 5 prostate cancer patients. Using these results, we compared and evaluated the dose changes according to the treatment plan depending on the volume and position of bladder, rectum, and prostate. The 28 images of CBCT were acquired using On-Board Imaging device before radiotherapy. After the outline of bladder, rectum, and PTV, pCT images and CBCT images for radiotherapy were treated respectively. The volume of the bladder was increased by 105.6% and decreased by 45.2%. The volume of the rectum was increased by 30.5% and decreased by 20.3%. Prostate volume was increased by 6.3% and decreased by 12.3%. The mean dose of the rectum was higher in the CBCT than in the pCT, and V40 (equivalent to 40 Gy) of the bladder showed a reduction in all treatment regimens in the CBCT than in the pCT. Conformity treatment and homogeneity index of PTV showed better results in all treatment regimens using pCT than CBCT. It was found that the dose distribution of the pelvic internal organs varied greatly according to the patient 's condition and pretreatment.

기관지질환 진단을 위한 가상내시경 (Virtual Bronchoscopy for Diagnosis of Tracheo-Bronchial Disease)

  • 김도연;박종원
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권5호
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    • pp.509-514
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    • 2003
  • 본 논문은 흉부를 촬영한 CT(Computed Tomography) 영상을 이용하여 기관지 내부를 시각화(visualization)하기 위해 가상기관지경(virtual bronchoscopy)을 구현하였다. 실제 광학내시경은 침습(invasive)검사로 환자가 불편함을 감수해야하며 검사 전에 사전 준비 작업이 필요하고 절개, 감염, 출혈 등의 부작용을 수반하는데 비해 가상내시경은 CT 나 MRI 등과 같은 스캐너의 단면 영상을 사용하여 구현한다. 가상기관지경의 항해경로 결정을 위해 CT 단면 원천영상에서 기관지(trachea wall)만을 분리하였고, 분리된 기관지 영상을 이용하여 중앙축 변환(MAT : .Medial Axis Transformation)을 통해 구해진 좌표값을 가상 카메라의 운행 경로로 사용하였다. 원근투영(perspective projection) 및 볼륨 데이터의 표면을 렌더링하기 위해 마칭큐브(marching cube) 알고리즘을 사용하였다. 기관지질환은 기관지 내부의 염증(inflammation) 이나 폐암(lung cancer)으로 기인하여 기관지 통로가 좁아지는 기관지 협착증, 기관지 확장증 및 기관지암으로 분류된다. 가상기관지경은 기관지 내부의 질환 위치와 질환 정도를 정성적으로 파악 할 수 있으며 기관지질환의 진단과 교육에 사용될 수 있다.

Relationship between 18F-FDG PET/CT Semi-Quantitative Parameters and International Association for the Study of Lung Cancer, American Thoracic Society/European Respiratory Society Classification in Lung Adenocarcinomas

  • Lihong Bu;NingTu;Ke Wang;Ying Zhou;Xinli Xie;Xingmin Han;Huiqin Lin;Hongyan Feng
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권1호
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    • pp.112-123
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    • 2022
  • Objective: To investigate the relationship between 18F-FDG PET/CT semi-quantitative parameters and the International Association for the Study of Lung Cancer, American Thoracic Society/European Respiratory Society (IASLC/ATS/ERS) histopathologic classification, including histological subtypes, proliferation activity, and somatic mutations. Materials and Methods: This retrospective study included 419 patients (150 males, 269 females; median age, 59.0 years; age range, 23.0-84.0 years) who had undergone surgical removal of stage IA-IIIA lung adenocarcinoma and had preoperative PET/CT data of lung tumors. The maximum standardized uptake values (SUVmax), background-subtracted volume (BSV), and background-subtracted lesion activity (BSL) derived from PET/CT were measured. The IASLC/ATS/ERS subtypes, Ki67 score, and epidermal growth factor/anaplastic lymphoma kinase (EGFR/ALK) mutation status were evaluated. The PET/CT semi-quantitative parameters were compared between the tumor subtypes using the Mann-Whitney U test or the Kruskal-Wallis test. The optimum cutoff values of the PET/CT semi-quantitative parameters for distinguishing the IASLC/ATS/ERS subtypes were calculated using receiver operating characteristic curve analysis. The correlation between the PET/CT semi-quantitative parameters and pathological parameters was analyzed using Spearman's correlation. Statistical significance was set at p < 0.05. Results: SUVmax, BSV, and BSL values were significantly higher in invasive adenocarcinoma (IA) than in minimally IA (MIA), and the values were higher in MIA than in adenocarcinoma in situ (AIS) (all p < 0.05). Remarkably, an SUVmax of 0.90 and a BSL of 3.62 were shown to be the optimal cutoff values for differentiating MIA from AIS, manifesting as pure ground-glass nodules with 100% sensitivity and specificity. Metabolic-volumetric parameters (BSV and BSL) were better potential independent factors than metabolic parameters (SUVmax) in differentiating growth patterns. SUVmax and BSL, rather than BSV, were strongly or moderately correlated with Ki67 in most subtypes, except for the micropapillary and solid predominant groups. PET/CT parameters were not correlated with EGFR/ALK mutation status. Conclusion: As noninvasive surrogates, preoperative PET/CT semi-quantitative parameters could imply IASLC/ATS/ERS subtypes and Ki67 index and thus may contribute to improved management of precise surgery and postoperative adjuvant therapy.

Impact of Adaptive Radiotherapy on Locally Advanced Head and Neck Cancer - A Dosimetric and Volumetric Study

  • Dewan, Abhinav;Sharma, SK;Dewan, AK.;Srivastava, Himanshu;Rawat, Sheh;Kakria, Anjali;Mishra, Maninder;Suresh, T;Mehrotra, Krati
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권3호
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    • pp.985-992
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    • 2016
  • Objective of the study is to evaluate volumetric and dosimetric alterations taking place during radiotherapy for locally advanced head and neck cancer (LAHNC) and to assess benefit of replanning in them. Materials and Methods: Thirty patients with LAHNC fulfilling the inclusion and exclusion criteria were enrolled in a prospective study. Planning scans were acquired both pre-treatment and after 20 fractions (mid-course) of radiotherapy. Single plan (OPLAN) based on initial CT scan was generated and executed for entire treatment course. Beam configuration of OPLAN was applied to anatomy of interim scan and a hybrid plan (HPLAN30) was generated. Adaptive replanning (RPLAN30) for remaining fractions was done and dose distribution with and without replanning compared for remaining fractions. Results: Substantial shrinkage of target volume (TV) and parotids after 4 weeks of radiotherapy was reported (p<0.05). No significant difference between planned and delivered doses was seen for remaining fractions. Hybrid plans showed increase in delivered dose to spinal cord and parotids for remaining fractions. Interim replanning improved homogeneity of treatment plan and significantly reduced doses to cord (Dmax, D2% and D1%) and ipsilateral parotid (D33%, D50% and D66%) (p<0.05). Conclusions: Use of one or two mid-treatment CT scans and replanning provides greater normal tissue sparing along with improved TV coverage.

Piroxicam, Mitoxantrone, and Hypofractionated Radiation Therapy with Volumetric Modulated Arc Therapy for Treating Urinary Transitional Cell Carcinoma in a Dog: A Case Report

  • Hwang, Tae-Sung;An, Soyon;Choi, Moon-Young;Huh, Chan;Song, Joong-Hyun;Jung, Dong-In;Lee, Hee Chun
    • 한국임상수의학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.16-22
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    • 2022
  • A 12-year-old spayed female beagle dog was presented with pollakiuria and stranguria. Abdominal ultrasonography identified irregular a marginated, hyperechoic mass in the urethra and trigon area of the bladder. Computed tomography (CT) revealed a heterogeneous mass in the trigone area leading to a urethra. There was no evidence of regional or distant metastasis. Cytologic analysis suspected transitional cell carcinoma (TCC). The patient was treated with piroxicam, mitoxantrone, and once weekly fractionated radiation therapy (RT) with volumetric modulated arc therapy (VMAT). A follow-up CT scan at 6 months after RT revealed a reduction in tumor size. At 17 months after the start of RT, the patient became severely anorectic and lethargic. Ultrasound examination revealed a hyperechoic mass in the apex area of bladder while the trigone area of the bladder and urethra appeared normal. Multiple hypoechoic nodules of various sizes were found in the liver and spleen. The patient was humanely euthanized at the request of the owner. A combination of piroxicam, mitoxantrone, and hypofractionated RT with VMAT protocol was well tolerated. This case described tumor response and survival time of a canine TCC treated with piroxicam, mitoxantrone, and once weekly palliative RT using computer-assisted planning and VMAT.

정상 비글견에서 컴퓨터단층촬영술을 이용한 전립선의 부피 평가 (Volumetric Estimation of the Prostate Gland using Computed Tomography in Normal Beagle Dogs)

  • 최지영;최수영;이기자;정우창;한우석;최호정;이영원
    • 한국임상수의학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.175-179
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    • 2014
  • 전립선의 크기를 측정하는 것은 전립선 이상을 임상학적으로 인지하고 치료에 대한 반응을 모니터링 하는데 유용하다. 전립선 질환에서 일반적으로 나타나는 전립선의 형태와 크기 변화는 방사선, 초음파 및 컴퓨터단층촬영 (CT)과 같은 영상학적 방법을 통해 평가한다. 본 연구에서는 전립선의 크기를 평가하는데 가장 많이 사용되는 초음파와 실질 장기의 평가에 높은 정확도를 보이는 CT를 이용하여, 중성화 하지 않은 정상 비글견에서 전립선 크기를 측정하고 비교하는데 목적이 있다. 또한 CT를 이용하여 전립선의 크기를 측정하여 체중과 관계없이 전립선의 크기를 평가할 수 있는 간단하고 실용적인 기준을 확인하고자 한다. 비뇨기계 및 내분비계에 이상이 없고 세포학적 검사로 정상 전립선으로 평가된 8 마리 정상 비글견에서 초음파와 CT 촬영을 실시하여 전립선의 크기를 비교 및 평가하였다. 초음파를 이용한 전립선의 부피를 측정하기 위해 서로 다른 2가지 단면에서 각 측정치를 구하고 타원체 공식 (US1, US2)에 대입하였다. CT의 경우 freehand tracing 방법을 이용해 전립선의 부피를 측정하였다. 초음파를 이용한 2가지 방법 모두 CT를 이용한 방법보다 낮은 측정치를 보였으며, 특히 US1 방법이 CT방법에 비해 통계적으로 유의성 있게 낮은 결과치를 보였다. CT를 통해 촬영된 이미지의 재구성을 통해 전립선의 길이, 높이, 너비를 측정하여 부피와의 상관관계를 평가하였다. 측정된 수치 중 길이와 너비가 부피와 가장 높은 상관관계를 나타냈다. 또한 촬영된 이미지에서 6번째 요추체의 길이를 측정하고 각 전립선 크기 (길이, 높이, 너비)와의 비율을 분석하였다. 실험에서 요추 6번과 전립선의 길이 및 높이는 약 1:1의 비율을 보였으며, 길이와 높이의 상한선은 1.3배, 너비의 상한선은 1.7배로 고려되었다. 이러한 비율에 대한 결과 중 길이와 높이에 대한 비율은 방사선 사진에서도 적용이 될 수 있을 것으로 생각되며, 전립선 크기를 체중과 상관없이 평가할 수 있는 간단하며 유용한 지표로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

상악 중절치 삭제 시 수복 디자인과 변연부 위치에 따른 부피 변화 (Volume difference in upper central incisor preparation according to the changes of restorative design and marginal location)

  • 김종현;박영범;김성태;이근우
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.152-160
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    • 2011
  • 연구 목적: 상악 중절치에 여러 가지 수복물 설계와 변연부 위치를 설정하여 치아 삭제를 하였을 때 나타나는 치아 삭제량의 변화를 평가하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 36개의 상악 중절치 레진 인공치가 실험에 사용되었다. 수복물의 디자인에 따라 이들은 4개의 군으로 나뉘었다. 그리고 각각의 군은 다시 변연부의 위치에 따라 3개의 세부 군으로 나뉘었다. 삭제되지 않은 치아의 부피가 미세단층촬영을 이용해 측정되었고 같은 방법으로 삭제 후의 치아의 부피가 측정되었다. 이 측정된 영상들을 서로 겹쳐서 비교함으로 삭제 전과 후의 부피 변화를 알아보았다. 결과: 수복물 설계에 따른 삭제 전과 후의 부피 변화량은 다음과 같은 순서로 변화량의 차이를 보였다: traditional laminate veneer < full laminate veneer < all ceramic crown < metal ceramic crown. One-Way ANOVA와 다중비교 Tukey로 유의수준5%에서 통계 분석한 결과 각각의 군에서는 다음과 같은 순서로 변화량의 차이를 보였다: CEJ 1 mm 상방 < CEJ < CEJ 1 mm 하방 (P<.05). 부피 변화를 백분율로 나타낸 수치를 보면 all ceramic crown과 metal ceramic crown 에서는 31 - 48% 로 나타났고 laminate veneer에서는 14 - 30%로나타났다. Laminate veneer에서 나타난 부피 변화량은 metal ceramic crown의 1/3로 나타났다. The full laminate (CEJ 1 mm 하방)와 all ceramic crown (CEJ 1 mm 상방)는 유사한 부피 변화를 보였다. Metal ceramic crown은 all ceramic crown과 비교하였을 때 13.7% 더 많은 부피 변화를 보였다. 결론: 수복물의 설계와 변연부 위치의 변화에 따라 부피 변화의 차이가 존재한다.

Image Guided Brachytherapy in Cervix Cancer

  • Park, Sung-Yong;Shin, Kyung-Hwan;Park, Dahl;Cho, Jung-Keun;Kim, Dae-Yong;Kim, Jong-Won;Cho, Kwan-Ho;Kim, Tae-Hyun;Chie, Eui-Kyu
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.154-156
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    • 2002
  • Brachytherapy has a long history in the treatment of cancer. However, the treatment planning technique for brachytherapy has lagged somewhat behind the corresponding developments for external beam therapy as far as the imaging technique is concerned. Currently, the orthogonal-film-based treatment planning is performed at most institutions even though the CT-based planning is available. The aim of this study is to evaluate the CT-based vs. the orthogonal-film-based treatment planning in cervix cancer. The doses to point A, point B, rectum and bladder points according to ICRU 38 were calculated for the two methods above. In addition, the volumetric studies such as 3D dose computation and DVH were obtained for the CT-based planning. For the bulky tumor, the isodose lines of point A prescription were not fairly covered for the CTV. The CT -based dose planning can overestimate the maximum dose delivered to bladder and rectum by 30%. The CT-based planning has several advantages over the orthogonal-film-based such as 3D dose display, DVH, and more accurate target delineation. It is suggested that the prescription point in cervix cancer be revised especially for the bulky tumor.

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