• 제목/요약/키워드: phantom model

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정량적 도전율측정의 오차와 $B_1{^+}$ map의 노이즈에 관한 분석 (Quantitative Conductivity Estimation Error due to Statistical Noise in Complex $B_1{^+}$ Map)

  • 신재욱;이준성;김민오;최나래;서진근;김동현
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제18권4호
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    • pp.303-313
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    • 2014
  • 목적: 자기공명 영상장치(MRI)의 송신 자기장 정보를 이용한 인체 내 도전율을 측정하는 기술이 최근 제안되었다. 송신 자기장 정보의 노이즈에 따른 도전율의 오차를 측정하고 도전율과 노이즈의 관계를 모델화 하였다. 대상과 방법: 송신 자기장의 분포는 원형 모델에 대해서 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션으로 생성된 송신 자기장의 분포에 가우시안 노이즈를 더해준 후 정량적인 도전율 측정에 어떤 영향을 주는지 공명 주파수, 물체의 크기, 송신 자기장의 신호 대 잡음 비에 대해서 수행하였다. 각 각의 변수에 따른 도전율 대 잡음 비를 측정하여 모델화 하였다. 결과: 시뮬레이션 결과 도전율 측정은 송신 주파수의 크기 오차보다 위상 오차에 더 큰 영향을 받는 것을 보였다. 또한, 송신 자기장의 신호 대 잡음 비, 공명 주파수, 도전율 값, 평균필터의 크기에 따라서 도전율 대 잡음비가 비례하는 경향성을 보였다. 하지만, 물체를 둘러싼 외부 물질의 크기는 도전율 측정에 큰 영향을 주지 않았다. 위의 시뮬레이션 결과는 3T 임상용 MRI에서 원형 모델 팬텀에 대해서 검증되었다. 결론: 시뮬레이션을 통해 얻어진 변수와 도전율 측정의 오차와의 관계를 통해서 정량적인 도전율 측정에서 발생되는 오차를 모델화 할 수 있었다. 또한 제시된 분석 방법을 통하여 자기공명 영상 장치를 이용한 도전율 측정의 필터링 및 재구성 알고리즘의 효과를 검증 할 수 있을 것으로 보인다.

Acceptance Testing and Commissioning of Robotic Intensity-Modulated Radiation Therapy M6 System Equipped with InCiseTM2 Multileaf Collimator

  • Yoon, Jeongmin;Park, Kwangwoo;Kim, Jin Sung;Kim, Yong Bae;Lee, Ho
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제29권1호
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    • pp.8-15
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    • 2018
  • This work reports the acceptance testing and commissioning experience of the Robotic Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) M6 system with a newly released $InCise^{TM}2$ Multileaf Collimator (MLC) installed at the Yonsei Cancer Center. Acceptance testing included a mechanical interdigitation test, leaf positional accuracy, leakage check, and End-to-End (E2E) tests. Beam data measurements included tissue-phantom ratios (TPRs), off-center ratios (OCRs), output factors collected at 11 field sizes (the smallest field size was $7.6mm{\times}7.7mm$ and largest field size was $115.0mm{\times}100.1mm$ at 800 mm source-to-axis distance), and open beam profiles. The beam model was verified by checking patient-specific quality assurance (QA) in four fiducial-inserted phantoms, using 10 intracranial and extracranial patient plans. All measurements for acceptance testing satisfied manufacturing specifications. Mean leaf position offsets using the Garden Fence test were found to be $0.01{\pm}0.06mm$ and $0.07{\pm}0.05mm$ for X1 and X2 leaf banks, respectively. Maximum and average leaf leakages were 0.20% and 0.18%, respectively. E2E tests for five tracking modes showed 0.26 mm (6D Skull), 0.3 mm (Fiducial), 0.26 mm (Xsight Spine), 0.62 mm (Xsight Lung), and 0.6 mm (Synchrony). TPRs, OCRs, output factors, and open beams measured under various conditions agreed with composite data provided from the manufacturer to within 2%. Patient-specific QA results were evaluated in two ways. Point dose measurements with an ion chamber were all within the 5% absolute-dose agreement, and relative-dose measurements using an array ion chamber detector all satisfied the 3%/3 mm gamma criterion for more than 90% of the measurement points. The Robotic IMRT M6 system equipped with the $InCise^{TM}2$ MLC was proven to be accurate and reliable.

상용 자기유도방식 무선전력전송 시스템의 인체영향 분석 (Human Effect for Commercial Wireless Power Transfer System Operating at Low Frequency)

  • 강준석;이승우;홍익표;조인귀;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.382-390
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    • 2017
  • 본 논문에서는 저주파 대역 자기유도방식 상용 무선충전기기에 대해 특정 노출 조건을 고려하여 인체영향을 평가하였다. 상용 무선충전기기는 WPC(Wireless Power Consortium)에서 제안하는 Qi 규격 중 A10 모델을 대상으로 했으며, 155 kHz의 공진 주파수에서 5 W의 출력으로 동작한다. 송 수신기가 완벽히 정렬된 상태에서, 기기로부터 방사되는 누설 자기장은 기기의 측면에서 최대 $257.58{\mu}T$로 ICNIRP 2010 기준인 $27{\mu}T$보다 7.4배 초과하는 세기를 보였다. SAR(Specific Absorption Rate)는 젖은 피부의 전기적 상수를 적용한 균질 인체팬텀을 이용해 평가하였으며, 마찬가지로 기기의 측면에서 대략 $134.47{\mu}W/kg$으로 최댓값을 보였지만, 10 g 평균 SAR 국제 기준인 4 W/kg에 상당히 못 미치는 수준이었다. 오정렬 상태를 고려한 노출 조건에서 SAR는 대략 $199.43{\mu}W/kg$으로 일반적 노출 조건보다 대략 48 % 이상 증가했고, 이를 통해 무선전력전송 시스템의 인체영향을 평가할 때 오정렬 상태 또한 중요하게 고려할 필요가 있음을 확인하였다.

영상 분할을 이용한 객체 기반 집적영상 깊이 추출 (Object-Based Integral Imaging Depth Extraction Using Segmentation)

  • 강진모;정재현;이병호;박재형
    • 한국광학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.94-101
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    • 2009
  • 본 논문에서는 집적영상에서 깊이 추출을 할 때 영상 분할 방법을 이용하여 각각의 물체에 대해 삼각형 메쉬(mesh) 모델을 구성하는 방법을 제안하였다. 집적영상에서 렌즈 어레이와 카메라를 이용하여 실제 물체를 픽업하면 요소영상(Elemental image) 집합을 얻을 수 있다. 요소영상 집합은 3차원 물체의 정보를 가지고 있으므로 대응점 분석을 통해 깊이 추출을 할 수 있다. 우선, 각 요소영상 중심점의 대응점 분석을 통해 시차를 구하고 이를 이용하여 깊이를 구한다. 요소영상의 중심점에 해당하는 물체의 X, Y 공간좌표는 각 점들이 사각형 격자 형태를 이룬다. 이 격자 형태의 점들 중에서 가까운 점 3개를 연결하여 삼각형 메쉬를 만들면 물체의 삼각형 메쉬 모델을 구할 수 있다. 이 때 각 물체에 대해 삼각형 메쉬 모델을 구하기 위해서 요소영상의 중심점들로 구성된 가운데 방향별 영상을 영상 분할하고 각각의 분할된 영역에 대해서만 삼각형 메쉬 모델을 구성하였다. 영상 분할 방법은 normalized cut 방법을 이용하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 실제 물체를 픽업하고 각 물체의 삼각형 메쉬 모델을 구성하였다.

광자선 치료시 Setup 오차에 따르는 Multi-leaf Collimator의 Scallop Penumbra 변화 효과 (The Dosimetric Effects on Scallop Penumbra from Multi-leaf Collimator by Daily Patient Setup Error in Radiation Therapy with Photon)

  • 이병용;조영갑;장혜숙
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권4호
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    • pp.333-338
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    • 1996
  • 목적 : 반복되는 환자 치료에서 환자의 Setup 오차가 Multi-leaf Collimator의 scallop penumbra에 미치는 효과와 이의 임상적 의미를 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법 : MLC의 leaf 방향에 대해 $0^{circ},{\;}15^{circ},{\;}30^{circ},{\;}45^{circ},{\;}60^{circ},{\;}75^{circ}$ block 모양을 MLC와 통상적인 block으로 만들었다. 팬톰내에서 필름 측정법으로 통상적인 블록과 MLC가 만든 치료면의 penumbra 차이를 비교하였다. 방사선 치료는 30회 반복할 때의 setup 오차가 고려된 선량분포를 중첩방식으로 구하였다. 위치 변화값은 연구보고 수치를 근거하여 구하였다. 결과 : 평균 4mm setup error를 갖는 모델에서 1cm 폭분해능을 갖는 MLC가 만든 penumbra은 기존 차폐 블록에서 생긴 penumbra 보다 차폐 모양에 따라 $0\~3mm$ 증가하는 효과를 볼 수 있었다. 결론 : 치료 조사면을 결정할 때 MLC를 사용하더라도 ICRU 50에 따라 환자의 움직임을 고려하여 치료조사면을 결정하였다면, 기존의 방식과 동일하게 치료면을 정할 수 있으며, 필요에 따라 3mm의 여유를 두면 MLC 치료 조사면 내에 치료 부위가 충분히 포함된다.

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Molybdenum 저지극을 이용한 X-ray의 미세병소 검출능력에 관한 연구 (A Study on the Detection Ability of Minute Lesions in X-ray Using the Molybdenum Target)

  • 양다래;동경래;박용순;지연상;김영근;김창복
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제35권1호
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    • pp.43-48
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    • 2010
  • 방사선의 선질은 X선관의 target에 따라 결정된다. 유방검사의 경우 Molybdenum target을 사용하는데 22~28 kV 범위에서 평균 17.9~19.5 keV의 Mo 특성에너지를 얻어 유방의 high contrast 영상을 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 최근 대부분의 유방 검사장치에 이용되는 Mo/Mo 조합 유방장치의 미세병변 탐지능력을 측정하기 위하여 ALVIM TRM 팬텀을 이용하여 그 기초적인 실험으로 획득한 영상을 ROC(receiver operating characteristic) curve를 통해 분석하였다. 유방의 평균 피사체 두께가 40 mm로 가정하고 kV와 mAs, 그리고 두께변화에 따른 질환 검출능력을 실험한 결과, kV 변화에서는 Speck과 Fiber의 병소 검출능력이 거의 차이를 보이지 않은 것으로 나타났으며, mAs와 피사체두께 변화에서는 많은 차이를 보이는 것으로 나타났다. 즉, 유방의 피사체 평균두께인 약 40 mm에서는 관전압 변화가 병소의 검출능력에 많은 영향을 끼치지 않으므로 평균 두께의 피사체에서는 관전압을 높여서는 안된다.

Analysis of Images According to the Fluid Velocity in Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography, and Contrast Enhancement Angiography

  • Kim, Eng-Chan;Heo, Yeong-Cheol;Cho, Jae-Hwan;Lee, Hyun-Jeong;Lee, Hae-Kag
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권2호
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    • pp.185-191
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    • 2014
  • In this study we evaluated that flow rate changes affect the (time of flight) TOF image and contrast-enhanced (CE) in a three-dimensional TOF angiography. We used a 3.0T MR System, a nonpulsatile flow rate model. Saline was used as a fluid injected at a flow rate of 11.4 cm/sec by auto injector. The fluid signal strength, phantom body signal strength and background signal strength were measured at 1, 5, 10, 15, 20 and 25-th cross-section in the experienced images and then they were used to determine signal-to-noise ratio and contrast-to-noise ratio. The inlet, middle and outlet length were measured using coronal images obtained through the maximum intensity projection method. As a result, the length of inner cavity was 2.66 mm with no difference among the inlet, middle and outlet length. We also could know that the magnification rate is 49-55.6% in inlet part, 49-59% in middle part and 49-59% in outlet part, and so the image is generally larger than in the actual measurement. Signal-to-noise ratio and contrast-to-noise ratio were negatively correlated with the fluid velocity and so we could see that signal-to-noise ratio and contrast-to-noise ratio are reduced by faster fluid velocity. Signal-to-noise ratio was 42.2-52.5 in 5-25th section and contrast-to-noise ratio was from 34.0-46.1 also not different, but there was a difference in the 1st section. The smallest 3D TOF MRA measure was $2.51{\pm}0.12mm$ with a flow velocity of 40 cm/s. Consequently, 3D TOF MRA tests show that the faster fluid velocity decreases the signal-to-noise ratio and contrast-to-noise ratio, and basically it can be determined that 3D TOF MRA and 3D CE MRA are displayed larger than in the actual measurement.

방사선치료계획 시스템의 정도관리 절차서 개발 및 유용성 평가 (Development and Evaluation of Quality Assurance Worksheet for the Radiation Treatment Planning System)

  • 조광환;최진호;신동오;권수일;최두호;김용호;이상훈
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권4호
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    • pp.186-191
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    • 2004
  • 방사선 치료에서 각 방사선치료 관련 장비의 주기적인 정도관리는 매우 중요하나, 방사선 발생장치에 비하여 방사선치료계획시스템(RTPS)에 대한 정도관리는 아직 미흡한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 방사선치료계획시스템의 정도 관리를 위해서 주기적인 정도관리 항목을 제시하고, 수행함으로써 국내에서 사용하고 있는 치료계획시스템들의 성능을 비교, 평가해보고자 한다. 정도관리 항목은 입ㆍ출력 장치와 같은 비 선량학적 측면과 선량계산 결과에 관련된 선량학적 측면으로 크게 분류하였고, 수행 시간, 에러 발생률, 중요도에 따라서 주간, 월간, 연간, 비정기적으로 분류하였다. 불균질 상태를 모사한 물 등가 고체팬톰을 컴퓨터단층 촬영하여 영상을 얻었으며, RTPS에 입력하여 정도관리를 수행하였다. 입출력 장치는 장비의 오작동 여부를 점검하고 입출력 후 실제 영상과의 크기 차이를 비교하였고, 선량계산 항목은 정방형 조사면, 부정형 조사면, 쐐기 조사면, 불균질 물질 보정, 사방향 조사 등에 대해 수행하였다. 에너지는 6 MV, 10 MV를 이용하여 이온검출기를 통해 기준점에서의 실제 측정값을 얻었고, 계산된 값과 실제 측정한 값을 비교하여 RTPS의 정확도를 평가하였다. 기하학적 정확도와 선량의 정확도를 평가한 결과 선진 각국 및 각 학회에서 권고하고 있는 허용 범위 내에서 대부분 일치하였다. 따라서 방사선치료의 성적을 향상시키기 위해서 주기적인 정도관리가 요구되며, 본 연구결과를 토대로 RTPS의 정확성을 평가하기 위하여 국내 실정에 적합한 주기적인 정도관리 프로그램을 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

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X-ray 흉부영상 FIlm/Screen, CR, DR Resolution과 Density 비교평가 (A comparative study for resolution and density of chest imaging using film/screen, CR and DR)

  • 안병주
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.25-30
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    • 2010
  • 이 연구 목적은 흉부영상의 진단에 적절한 해상력과 음영에 대한 적절한 평가를 위해서다. 해상력을 비교하기 위해서, linear 해상력 팬텀을 사용하여 film/screen(선생님이 원하시는 conventional radiography : film/screen), CR, DR, 촬영했다. 해상력을 비교하기 위해 2명의 영상의학과 전문의와 3명의 방사선사가 블라인드 테스트를 통하여 평가했다. DR 은 3.95 필름/ 스크린은 3.58, CR은 3.48의 평가가 나왔다. 음영에 대해 분석은, CR, DR의 film/screen의 정상적인 흉부영상 50장을 선택했다. 이 흉부영상에서 7부위(폐야, 폐야 윤곽, 종격동 I, 종격동 II, 심장 음영 I, 심장음영 II, 횡격막)을 정하여 덴시토미터(농도계)을 사용하여 음영을 평가했다. 우리의 분석 방법은 낮은 영상(음영)을 0에서부터 가장 우수한 영상(음영) 2를 정한 일본의 흉부 x-ray 평가 방법을 적용했다. DR의 경우 종격동 1, 종격동2, 심장 1, 심장2, 횡격막에서 2점을 기록하여 우수했다. 이와 반대로 CR에서는 폐부위와 폐음영 부위에서 2점으로 우수했다. 결론적으로, 해상력과 음영에 비교하면 후처리 알고리즘과 작은 픽셀 사이즈에 의한 DR은 CR과 film/screen 보다 우수하다고 도출하였다.

한부모가정여부가 아동의 자기보호와 미디어노출을 통해 학교적응에 미치는 영향 (The effects of single-parent households on children's school adjustment -Mediation of children's self-care and media exposure-)

  • 양경해;강현아
    • 한국아동복지학
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    • 제56호
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    • pp.221-251
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 한부모가정여부가 아동의 자기보호와 미디어 노출을 통해 학교적응에 영향을 미치는지를 분석하고 자기보호와 미디어노출의 이중매개효과를 검증하는 것이다. 이를 위해 한국청소년정책연구원의 한국아동 청소년패널조사데이터의 초4학년패널 4차년도 자료를 활용하였으며 이에 따라 총 1,916명의 아동 자료를 분석에 포함하였다. 주요한 통계방법으로는 인과관계 검증을 위해 구조방정식모형 분석과 다중매개모형 특정간접효과(specific indirect effect)를 확인하기 위해 팬텀모형(phantom model)에 의한 Bootstrapping 방법을 적용하였다. 분석 결과, 한부모가정여부는 아동의 학교적응에 직접적인 영향력을 미칠 뿐 아니라, 아동의 자기보호를 통해서도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 아동의 자기보호와 미디어 노출은 한부모가정여부가 학교적응에 영향을 미치는 경로에 이중매개효과가 있는 것으로 검증되었다. 즉, 한부모 가정은 일반가정에 비해 아동 자기보호 수준이 높으며, 이는 미디어 노출을 증가시키고 학교적응에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 결과는 아동 자기보호와 미디어노출에 관련한 정책이 한부모가정 아동의 학교 적응을 도울 수 있음을 시사한다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구는 한부모가정이라는 구조적 특성과 그에 따른 특수한 욕구에 맞는 방과후 돌봄과 아동 미디어노출 관련 정책적, 실천적 제언을 하였다.