온보드영상장치(OBI)를 사용하고 있는 콘빔CT(CBCT)를 이용하여 인체 팬텀 자세 및 위치와 모의치료시 인체 팬텀 자세 및 위치를 비교하여 CBCT의 3D 타깃 위치의 유용성을 평가하고자 한다. 실제방사선 치료와 동일한 과정으로 모의 치료계획을 하기 위해서 인체 팬텀(The Rando Phantom) 을 set up 한다. 기준점에 놓인 인체팬텀에서 CBCT를 이용하여 평행이동 및 회전이동 하였다. 이때 얻어진 영상들의 위치 차이에 대한 평균 및 편차를 인체 팬텀의 실제 이동 값과 비교하였다. 실험은 10회씩 반복하여 오차의 표준 편차를 구하였다. CBCT로 획득한 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 비교하는 3D/3D 매칭에서 평균 setup의 residual error의 평균 및 표준편차는 lateral $0.2{\pm}-0.2$ mm, longitudinal $0.4{\pm}0.3$ mm, vertical $-0.4{\pm}0.1$ mm 로 각각 0~4 mm의 범위 이내로 나타났다. 모의실험 된 회전 내용은 $0.4{\pm}0.2$ mm, $0.3{\pm}0.3$ mm, 그리고 $0.3{\pm}0.4$ mm이다. 회전에 의한 error는 $0{\sim}0.6^{\circ}$ 범위이다. 인체 팬텀을 이용한 CBCT 3D/3D 매칭은 모의 치료 시와 환자 치료 시 정확한 정합을 함으로써 error를 최소화 하였다.
Radiotherapy patients should maintain their treatment position as patient setup is very important for accurate treatment. In this study, we evaluated patient setup error quantitatively according to Cone-Beam Computed Tomography (CBCT) Gamma Density Analysis using Mobius CBCT. The adjusted setup error to the $QUASAR^{TM}$ phantom was moved artificially in the superior and lateral direction, and then we acquired the CBCT image according to the phantom setup error. To analyze the treatment setup error quantitatively, we compared values suggested in the CBCT system with the Mobius CBCT. This allowed us to evaluate the setup error using CBCT Gamma Density Analysis by comparing the planning CT with the CBCT. In addition, we acquired the 3D-gamma density passing rate according to the gamma density criteria and phantom setup error. When the movement was adjusted to only the phantom body or 3 cm diameter target inserted in the phantom, the CBCT system had a difference of approximately 1 mm, while Mobius CBCT had a difference of under 0.5 mm compared to the real setup error. When the phantom body and target moved 20 mm in the Mobius CBCT, there are 17.9 mm and 13.5 mm differences in the lateral and superior directions, respectively. The CBCT gamma density passing rate was reduced according to the increase in setup error, and the gamma density criteria of 0.1 g/cc/3 mm has 10% lower passing rate than the other density criteria. Mobius CBCT had a 2 mm setup error compared with the actual setup error. However, the difference was greater than 10 mm when the phantom body moved 20 mm with the target. Therefore, we should pay close attention when the patient's anatomy changes.
Joo, Ji Hyeon;Kim, Yeon Joo;Kim, Young Seok;Choi, Eun Kyung;Kim, Jong Hoon;Lee, Sang-Wook;Song, Si Yeol;Yoon, Sang Min;Kim, Su Ssan;Park, Jin-Hong;Jeong, Yuri;Ahn, Hanjong;Kim, Choung-Soo;Lee, Jae-Lyun;Ahn, Seung Do
Radiation Oncology Journal
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제31권4호
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pp.199-205
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2013
Purpose: To assess the clinical efficacy and toxicity of whole pelvic intensity-modulated radiotherapy (WP-IMRT) for high-risk prostate cancer. Materials and Methods: Patients with high-risk prostate cancer treated between 2008 and 2013 were reviewed. The study included patients who had undergone WP-IMRT with image guidance using electronic portal imaging devices and/or cone-beam computed tomography. The endorectal balloon was used in 93% of patients. Patients received either 46 Gy to the whole pelvis plus a boost of up to 76 Gy to the prostate in 2 Gy daily fractions, or 44 Gy to the whole pelvis plus a boost of up to 72.6 Gy to the prostate in 2.2 Gy fractions. Results: The study cohort included 70 patients, of whom 55 (78%) had a Gleason score of 8 to 10 and 50 (71%) had a prostate-specific antigen level > 20 ng/mL. The androgen deprivation therapy was combined in 62 patients. The biochemical failure-free survival rate was 86.7% at 2 years. Acute any grade gastrointestinal (GI) and genitourinary (GU) toxicity rates were 47% and 73%, respectively. The actuarial rate of late grade 2 or worse toxicity at 2 years was 12.9% for GI, and 5.7% for GU with no late grade 4 toxicity. Conclusion: WP-IMRT was well tolerated with no severe acute or late toxicities, resulting in at least similar biochemical control to that of the historic control group with a small field. The long-term efficacy and toxicity will be assessed in the future, and a prospective randomized trial is needed to verify these findings.
의료 영상의 획득하는 과정에서 발생하는 잡음은 영상판독 및 진단을 방해하는 요소로 작용한다. 이러한 잡음으로 오염된 영상으로부터 원본영상을 복원하기 위하여 R.O.F(L.Rudin, S Osher, E. Fatemi)에 의해서 제안된 총변이 최적화 알고리즘은 정규화와 합도의 균형을 맞춰 잡음을 제거할 수 있는 방법이다. 그러나 잡음 제거율을 높이기 위한 반복연산을 수행하는 과정에서 발생하는 경계영역의 몽롱화 현상은 피할 수 없다. 본 논문에서는 총변이 최적화 알고리즘의 제어 파라미터를 잡음 분산과 영상의 지역분산 특성에 따라서 가변적으로 변환시켜 치아영상의 경계 영역의 왜곡을 최소화하고 전체 영상의 잡음을 제거하고자 하였다. CBCT 치아영상 464장을 대상으로 제안된 알고리즘을 적용한 결과, 기존의 R.O.F가 제안한 방법에 비해 PSNR측면에서 약 3dB 정도 향상됨을 보였다. 또한 처리된 결과영상을 3D 볼륨으로 재구성하여 비교한 결과, 기존의 방법보다 치아모델의 경계영역이 더 잘 보존됨을 보여주었다.
Purpose: The current study investigates the feasibility of a platform for a nationwide dose monitoring system for dental radiography. The essential elements for an unerring system are also assessed. Materials and Methods: An intraoral radiographic machine with 14 X-ray generators and five sensors, 45 panoramic radiographic machines, and 23 cone-beam computed tomography (CBCT) models used in Korean dental clinics were surveyed to investigate the type of dose report. A main server for storing the dose data from each radiographic machine was prepared. The dose report transfer pathways from the radiographic machine to the main sever were constructed. An effective dose calculation method was created based on the machine specifications and the exposure parameters of three intraoral radiographic machines, five panoramic radiographic machines, and four CBCTs. A viewing system was developed for both dentists and patients to view the calculated effective dose. Each procedure and the main server were integrated into one system. Results: The dose data from each type of radiographic machine was successfully transferred to the main server and converted into an effective dose. The effective dose stored in the main server is automatically connected to a viewing program for dentist and patient access. Conclusion: A patient radiation dose monitoring system is feasible for dental clinics. Future research in cooperation with clinicians, industry, and radiologists is needed to ensure format convertibility for an efficient dose monitoring system to monitor unexpected radiation dose.
Purpose: This study aimed to evaluate the biocompatibility and the mechanical properties of ultraviolet (UV) cross-linked and biphasic calcium phosphate (BCP)-added collagen membranes and to compare the clinical results of ridge preservation to those obtained using chemically cross-linked collagen membranes. Methods: The study comprised an in vitro test and a clinical trial for membrane evaluation. BCP-added collagen membranes with UV cross-linking were prepared. In the in vitro test, scanning electron microscopy, a collagenase assay, and a tensile strength test were performed. The clinical trial involved 14 patients undergoing a ridge preservation procedure. All participants were randomly divided into the test group, which received UV cross-linked membranes (n=7), and the control group, which received chemically cross-linked membranes (n=7). BCP bone substitutes were used for both the test group and the control group. Cone-beam computed tomography (CBCT) scans were performed and alginate impressions were taken 1 week and 3 months after surgery. The casts were scanned via an optical scanner to measure the volumetric changes. The results were analyzed using the nonparametric Mann-Whitney U test. Results: The fastest degradation rate was found in the collagen membranes without the addition of BCP. The highest enzyme resistance and the highest tensile strength were found when the collagen-to-BCP ratio was 1:1. There was no significant difference in dimensional changes in the 3-dimensional modeling or CBCT scans between the test and control groups in the clinical trial (P>0.05). Conclusions: The addition of BCP and UV cross-linking improved the biocompatibility and the mechanical strength of the membranes. Within the limits of the clinical trial, the sites grafted using BCP in combination with UV cross-linked and BCP-added collagen membranes (test group) did not show any statistically significant difference in terms of dimensional change compared with the control group.
정중설공은 하악 전치부에 존재하는 해부학적 구조물로서, 구강저의 혈행을 담당하는 설하 동맥이 통과한다. 임플란트 시술 시 설하 동맥의 손상으로 인한 대량 출혈을 예방하기 위해서는 CBCT를 통한 정중설공의 주의 깊은 관찰이 필요하다. 본 연구의 목적은 하악 정중설공의 해부학적 특성인 출현빈도, 위치, 직경과 그 수를 성별과 나이에 따라 CBCT 이미지를 이용하여 평가하기 위함이다. 2008년 11월부터 2011년 5월까지 전남대학교 치과병원을 내원한 62명의 CBCT 이미지(남성 41명, 여성 21명; 평균 연령 43세; 연령 분포 9~85세)를 평가하였다. 하악 전치부 CBCT에서 관찰되는 정중설공의 출현빈도, 수, 위치, 수직적 거리와 직경을 계측하였다. 62명의 환자(100%) 모두에서 설극 상방에 1개 이상의 정중설공을 관찰할 수 있었고, 56명(90.32%)은 다수의 정중설공을 가지고 있었다(2개 64.52%, 3개 25.8%). 42명(66.13%)의 환자에서 하악 양 중절치 사이의 정중설공을 관찰할 수 있었다. 치조정에서 설극까지의 평균 높이는 24.21 mm 였고, 하악골 하연에서 정중설공까지의 평균높이는 14.53 mm, 하악골에서의 상대적인 높이는 0.45였다. 설공의 평균 직경은 0.93 mm였다. CBCT를 통해 정중설공의 출현빈도, 위치, 직경과 그 수를 쉽게 확인할 수 있다. 전치부 임플란트 시술 시 대량 출혈의 합병증을 예방하기 위해서는 임플란트 식립 전 CBCT를 촬영하여 개개인의 정중설공의 해부학적 평가하는 것이 필요할 것이다.
방사선치료 시 치료계획 선량의 정확한 전달이 중요하다. 뿐만 아니라 정확한 자세 잡이도 필요하다. 하지만 정확한 자세 잡이를 위해서는 자세촬영을 실시하여야 하며 이에 따른 추가적인 방사선 피폭이 발생하게 된다. 이에 자세촬영 주기에 따른 선량분포의 변화를 분석하고자 한다. 팬텀 내 45개 지점에 대해 OSLD를 이용하여 6MV와 10MV 광자선, 그리고 온보드이미지촬영과 콘빔전산화단층촬영에 대한 선량을 측정하였다. 그리고 각 지점에 대한 자세확인촬영이 치료선량에 합산될 경우의 차이값을 비교하였다. 또한 차이값이 미국의학물리협회에서 권고하는 5%를 만족하는 촬영 주기를 제시하고자 하였다. 그 결과 6MV에서는 최소 45.27 cGy에서 최대 98.6 cGy, 10MV에서는 최소 53.34 cGy에서 최대 99.66 cGy, 온보드이미지촬영의 경우 최소 0.19 cGy에서 최대 2.64 cGy, 콘빔전산화단층촬영의 경우 최소 0.54 cGy에서 최대 17.18 cGy가 측정되었다. 치료선량에 대한 자세확인촬영 방사선량의 비율은 2차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 3.49%, 3차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 22.65%의 오차가 발생된다. 따라서 2차원 영상은 1일 1회, 3차원 영상은 1주 1회까지 허용된다. 향후 추가연구 시 실제 임상적용 시에는 환자자세촬영 종류의 병행에 대한 분리계산이 필요하리라 사료된다.
연구의 목적은 7세부터 15세 사이 소아청소년을 대상으로 정중구개봉합의 성숙도와 SMI 및 MP3 방법으로 평가된 골 성숙도와의 연관성을 분석하고 수완부 골 성숙도와 중지의 중절골 성숙도가 정중구개봉합 성숙 단계를 예측할 수 있는 지표로 사용될 수 있는지 알아보기 위함이다. 이번 연구 대상은 무작위로 선택된 7세부터 15세 사이 남자 132명과 여자 135명으로 교정 치료 전 교정 진단을 위해 촬영 되었던 CBCT 수평면 영상 이용하여 정중구개봉합의 성숙도를 5단계로 평가하였고 수완부 방사선 사진을 이용하여 골 성숙도를 평가하였다. 정중구개봉합 성숙도와 SMI 방법으로 평가된 골 성숙도는0.905, MP3 방법으로 평가된 골 성숙도는 0.830으로 강한 상관관계를 보였다. 정중구개봉합 성숙도와 연령의 상관관계는 0.868으로 나타나 비교적 높은 상관관계를 보였다. 이번 후향적 연구를 통해 골 성숙도 평가를 위한 SMI와 MP3 방법은 정중구개봉합 성숙도를 예측할 수 있는 지표로 사용될 수 있음이 증명 되었으며 SMI 방법이 MP3 방법보다 더 나은 신뢰성을 보였다. 따라서 정중구개봉합 성숙도 평가가 필요한 모든 소아환자들을 대상으로 CBCT촬영하는 것은 불필요할 수 있으며 CBCT와 대체 가능한 SMI 와 MP3 방법은 최소의 방사선 피폭으로 간단하게 성장기 아동의 악정형 장치의 최적의 치료 시기 결정의 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
협측소와는 하악 대구치 발달구의 말단에 나타나는 강한 점상의 함몰된 구조이다. 협측소와 결함은 협측소와가 상아질까지 침범한 상태로 정의할 수 있다. 이 연구는 콘빔 컴퓨터 단층촬영(CBCT) 분석을 통해 소아청소년의 하악 제1대구치 및 제2 대구치에서 협측소와 및 협측소와 결함의 발생 빈도를 조사하는 것을 목적으로 하였다. 연구는 2004년부터 2020년까지 연세대학교 치과병원 소아치과를 방문한 한국 소아청소년 417명을 대상으로 촬영한 CBCT 영상을 대상으로 수행하였다. 협측소와의 발현율은 29.1%로 보고되었다. 제4급 협측소와에 해당하는 협측소와 결함의 유병률은 총 7.9%였다. 협측소와는 양측성으로 나타나는 경향이 있었다. 이 연구는 협측소와의 빈도에 대해 가장 큰 표본 크기를 사용하여 시행한 포괄적인 연구이며, CBCT를 이용한 최초의 연구였다. 또한 협측소와 결함을 최초로 정의 내리고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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