듀얼 헤드 갠트리(dual-head) 갠트리 방사선치료 시스템을 설계하기 위해 LINAC의 단일 헤드는 GATE를 예비 연구로 사용하여 모델링되었다. LINAC 헤드는 임상에서 사용되고 있는 VARIAN사를 대상으로 모델링되었다. LINAC 헤드에서 생성된 6MV의 광자선을 물 팬텀에 조사하여 빔의 특성을 평가하였다. GATE 시뮬레이션은 X- 선 스펙트럼을 생성한 후 물 팬텀에 광자선을 조사하였다. 결과로는 백분율 깊이 선량 과 빔의 프로파일을 평가하였으며, $5{\times}5$와 $10{\times}10cm^2$에서 수행하였다. 빔 품질이 검증 된 후 듀얼 헤드 갠트리(dual head gantry) 방사선치료 시스템을 시뮬레이션 한 후 팬텀(phantom)을 이용한 선량 분포 측면에서 LINAC 시스템의 단일 헤드와 비교하였다. 듀얼 헤드 갠트리 방사선치료 시스템은 단일 헤드 방사선치료 시스템에 비해 방사선치료의 효율 면에서 40~60% 높은 것을 확인할 수 있었으며, 듀얼 헤드 방사선치료 시스템은 방사선치료 및 치료시간을 줄일 수 있을 것이 사료된다.
The inclusion of air filled cavities in treatment fields creates a potential dosimetric problem due to the rebuildup phenomenon near the air-tissue interface using a simulated phantom, such as air gap, air cylinder, and air cavity, the amount of rebuldup along the various field sizes and air cavity dimensions was measured. The results are as follows. 1. As the field size becomes larger in comparison with the cavity size, or as the cavity size gets bigger when the field size is equal to the cavity size, rebuildup decreases. 2. When the distance between the phantom surface and the air cavity is less than 1.5cm, there is prominent rebuildup. And when the distance is more than 1.5cm, rebuildup is relatively constant, 3. The change according to the depth of the cavity is affected by the field size and the cavity size, rebuildup usually increases when the depth of the cavity increases. 4. It is suggested that tissue equivalent material should be applied on the skin to make tissue thickness over the air cavity more than 1.5cm and that the field size should include the air cavity with at least 1cm margin.
The purpose of this study was to minimize of entrance surface dose (ESD) at the eye using high kVp technique in the computed radiography. We used REX-650R (Listem, Korea) general X-ray unit, and external detector with ESD dosimeter of Piranha 657 (RTI Electronics, Sweden). We used head of the whole body phantom. The total 64 images of X-ray anterior-posterior of skull were acquired using the film/screen (F/S) method and the digital of computed radiography method. The three radiology professor of more 10 years of clinical career evaluated a X-rays images in the same space by 5-point scale. The external detector was performed measurement of ESD of three times by same condition on the eye of the head phantom. The good image quality in the F/S method (90 kVp, 2.5 mAs) showed at the minimized ESD of 0.310 ${\pm}$ 0.001 mGy. the good image quality in the computed radiography method (90 kVp, 2.0 mAs) showed at the minimized ESD of 0.180 ${\pm}$ 0.002 mGy (P = 0.002). Finally the radiation dose could reduced about 50% in the computed radiography method more than the F/S method. In addition the eye entrance surface dose using high kVp technique with the computed radiography was reduced 92% more than conventional technique (F/S method).
Co ${\gamma}$선과 10MV x선으로 폴리스티렌 팬톰에 조사하여 이온함으로 배면과 배면근처의 선량을 측정한 결과는 아래와 같다. 1. 측정점 이하의 팬톰의 두께가 증가함에 따라 선량율과 선량보정계수가 증가하였으며 그 두께가 20cm 이상인 경우에는 일정하였다. 선량보정계수는 1 이하였다. 2. 조사면의 크기가 클수록, 측정점의 깊이가 깊을 수록 선량보정계수는 감소하였다. 3. 선량에 후방산란선량의 기여도는 조사면이 클수록, 깊이가 얕을수록, 그 깊이 이하의 물질의 두께가 두꺼울수록 증가하였다. 4. 10MV x선의 경우에도 선량보정계수는 같은 유형으로 변하기는 했지만 그 값이 0.995~1.000이었다. 5. $^{60}Co$에 경우에 치료부위의 두께가 10cm 이상이면 조사시간을 보정하지 않아도 좋을 것이다.
This study uses the 'S-align' function to present a reference value of the X-ray tube angle for the realization of an image similar to that of the chest PA image during chest AP radiography. This study targeted dummy phantom and used a 17"×17" DR image receptor. The irradiation conditions were 110 kVp, 160 mA, 50 ms, and the distance between the central X-ray and the image receptor was set to 180 cm and 110 cm, respectively. The end of the catheter was placed at the 11th thoracic height to indicate the nasogastric tube. In the case of lung apex length measurement, the mean value of measurement was 30.53±0.47 in PA. T 0°, TCA 5~25°, TCE 5~15° were 21.07±0.29, 27.60±0.21, 34.13±0.44, 39.86±0.31, 45.96±0.61 mm, 54.13±0.37 mm, 16.16±0.46 mm, 9.81±0.35 mm, 2.75±0.30 mm, respectively. For the depth of the catheter end, the average value measured at PA was 6.70±0.31 mm. T 0°, TCA 5~25°, TCE 5~15° were 15.72±0.38 mm, 24.10±0.50 mm, 29.24±0.86 mm, 34.35±0.35 mm, 41.06±1.08 mm, 48.07±0.38 mm, 12.85±0.25 mm, 7.92±0.36 mm, 3.01±0.39 mm, respectively. The length of the lung apex was similar to that of chest PA when the angle of incidence was adjusted from 5° to 10° in the leg direction, and the depth of the catheter tip was most similar when the X-ray tube angle was incident at 10° in the head direction. Therefore, To change the X-ray tube angle according to the purpose of the examination during the chest AP radiography using 'S-align' function is considered necessary.
본 논문에서는 척추측만증 환자의 진료를 위하여 필요한 Whole Spine Scanography 검사에서 촬영거리, 환자자세(전후 후전 방향), 흉부벽두께, 갈비뼈두께, 폐조직두께, 관전압, 고전압정류방식의 변화에 따른 유방의 입사선량의 차이에 대한 정량적인 자료를 제시하고자 하였다. 환자의 자세(전후방향과 후전방향)에 따른 유방 입사선량의 저감효과를 확인하기 위하여 관전압 90 kVp, 커마 0.1 mGy, 촬영거리 260 cm, 관전압의 리플율이 0인 인버터정류방식, 필터의 두께 3.5 mm, 환자의 흉벽의 두께 120 mm를 조건으로 Simulation of X-ray Spectra program을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 그 결과 알루미늄 필터 두께 3.5 mm에서 2.6배, 흉벽의 두께 120 mm에서 25.7배, 고 관전압에서 1.43배, 관전압 리플율 0에서 1.14배의 선량 저감효과가 있었다. 각각의 입사 선량저감효과의 총합은 약 109배이었다. RANDO phantom의 자세(전후방향과 후전방향)에 따른 선량 저감효과를 확인하기 위하여 촬영거리 260 cm, 관전압 90 kVp, 관전류 270 mA, 촬영시간 0.31 sec, 관전압의 리플율이 0인 인버터정류방식, 필터의 두께 3.5 mm을 조건으로 측정한 결과 유방의 입사선량은 전후 방향에 비하여 후전방향이 평균 20.56배의 선량 저감효과가 있었다.
Kim, Ho-Kyung;Cho, Gyu-Seong;Chung, Yong-Hyun;Ahn, Seong-Kyu;Lee, Hyung-Koo;Kim, Hoi-Nam;Yoon, Sei-Chul
대한의용생체공학회:학술대회논문집
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대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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pp.297-298
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1998
Prototype portal imaging device (EPID) based on CCD camera, which has a $20\times20cm^2$ field of view (FOV), has been developed and then tested by acquiring phantom images for 6 MV x-ray beam. While, among the captured images, each frame suffered notorious quantum noise, the frame averaging largely enhanced the image quality against quantum noise. Over 60 frames averaging, the signal-to-noise ratio (SNR) was increased by $\sim20$ times and contrast was increased about 2 times in the skull-region of the acquired head-phantom image.
Classification methods based on dual energy X-ray absorptiometry, ultrasonic waves, and quantitative computed tomography have been proposed. Also, a classification method based on machine learning with bone mineral density and structural indicators extracted from the CT images has been proposed. We propose a method which enhances the performance of existing classification method based on bone mineral density and structural indicators by extending structural indicators and using principal component analysis. Experimental result shows that the proposed method in this paper improves the correctness of osteoporosis classification 2.8% with extended structural indicators only and 4.8% with both extended structural indicators and principal component analysis. In addition, this paper proposes a method of automatic phantom analysis needed to convert the CT values to BMD values. While existing method requires manual operation to mark the bone region within the phantom, the proposed method detects the bone region automatically by detecting circles in the CT image. The proposed method and the existing method gave the same conversion formula for converting CT value to bone mineral density.
스테레오 X-선 영상시스템 개발을 위하여 수치적 프로젝션을 획득하는 방법론 및 수치적 팬텀 영상을 고안하고 시험하였다. 오픈소스인 TAKE21을 사용하여 수치적 팬텀을 설계하고 그로부터 프로젝션 이미지를 획득하였다. 스테레오 영상을 위한 평행 원근 투영(Parallel-Perspective) 기하구조에 대한 스테레오 프로젝션 영상을 얻기 위해서 계측기의 계와 선원의 위치에 대해 동차 좌표계(Homogeneous coordinate)에서의 선형변환(Linear Transform)을 적용되는 방식을 이용하였다. 이러한 시뮬레이션은 스테레오 X-선 검색 장치의 설계 및 알고리즘 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
Digital Radiography(DR) 시스템은 임상현장에서 아날로그 시스템을 대체하고 널리 이용되고 있다. DR을 이용하여 얻어진 X선 영상의 해상력을 결정짓는 요소에는 이용되는 검출기의 고유 해상력, 피사체의 대조도 및 특성, X선 선질, X선원의 산란, DR 검출기의 성능, X선 변환효율 및 초점의 크기, 피사체의 움직임 등이 있다. DR 검출기를 구성하는 요소에는 X선 포획 요소, 커플링 요소, 정보수집 요소가 있는데 이들은 시스템의 성능에 영향을 미치며, 그 성능은 해상력으로 평가된다. 의료영상 시스템의 해상력은 촬영대상물의 조직 간의 해부학적 영상을 구분하는 능력을 나타낸다. 해상력 평가를 위해 Modulation Transfer Function(MTF)이 보편적으로 이용되고, MTF는 입력 공간주파수 성분에 대한 출력 공간주파수 성분의 비를 나타내는데, 수학적으로 MTF는 Point Spread Function(PSF) 입력에 대한 시스템의 주파수 응답이며 Edge Phantom을 이용한 결과 영상에서 추출된 Line Spread Function(LSF)을 Fourier Transform하면 얻을 수 있다. 일반적으로 임상현장에서 의료영상시스템의 이용 및 관리의 책임은 방사선사가 맡고 있지만, MTF를 측정하기 위해서는 공학적, 수학적 기초 및 C, Fortran, Matlab등의 프로그램 작성 능력이 필요하기 때문에 비 공학도는 정확한 측정이 불가능하다. 의료영상 시스템의 성능 관리 및 최상의 상태를 유지하기 위해 시스템의 성능평가가 이뤄져야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 비공학도가 해상력 성능평가를 할수 있도록 ImageJ 및 Excel을 이용하여 해상력 평가를 할 수 있도록 방법을 제시하고, 제안된 방법을 이용해 계산된 결과와 프로그래밍을 이용해 계산된 결과의 비교를 통해 본 논문에서 제시하는 방법의 유용성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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