목 적: 움직이는 장기의 방사선치료시에 움직임을 고려한 선량분포의 연구가 많이 이루어지지 않았고, 정적인 상태로서의 선량분포가 고려된 치료 및 연구가 이루어졌다. 그래서 본 연구는 구동팬텀 시스템을 이용하여 움직이는 장기의 선량분포 계측을 시행하였다. 이 연구의 목적은 호흡에 따른 선량분포의 변화가 어떻게 일어나는지에 대한 실험적 계측에 대한 평가이다. 재료 및 방법: 호흡에 의한 움직이는 장기의 선량분포 측정을 위해서 다목적 팬텀과 구동팬텀을 고안 하였다. 다목적 팬텀의 구성은 아크릴과 코르크를 사용하였고, 아크릴의 밀도는 $1.14g/cm^3$이고 코르크는 $0.32g/cm^3$이다. 아크릴은 정상조직을 표현하기 위해 사용되었고, 코르크는 폐를 묘사하기 위해 제작 되었다. 측정용 필름은 가프크로믹 필름과 EDR2필름을 사용하였다. 구동팬텀 시스템은 상하좌우 2차원적인 움직임을 하도록 설계되었으나 본 실험은 1차원적인 움직임만으로 구동하여 측정하였다. 결 과: 코르크 팬텀에서 측정된 선량분포가 아크릴에서 측정된 선량분포보다 반음영이 크게 나타났다. 가프크로믹 필름으로 측정된 선량분포는 선량분포에 따른 광학농도가 낮기 때문에 분포곡선이 평탄하지 않았다. 내부장기의 움직임이 증가함에 따라 선량분포에서 반음영, 평탄도, 대칭도가 점점 증가하였다. 모든 가프크로믹 필름으로 측정된 선량분포는 EDR2필름으로 측정된 필름보다 평탄도나 대칭도가 좋지 않았지만 반음영은 비슷하게 분포되었다. 결 론: 가프크로믹 필름은 현상이 필요 없기 때문에 사용하기 편하고, 조그만 크기로도 쉽게 잘라서 사용할 수 있다. 또한 많은 양의 방사선을 조사할 수 있는 장점이 있다. 그러나 선량에 따른 광학농도의 변화가 작기 때문에 측정 시에 선량분포에 평탄도가 좋지 않다. 움직이는 장기의 방사선치료시 다목적 팬텀과 구동팬텀을 이용하여 질보정이 이루어진다면 치료효과를 향상시킬 것이라 사료된다.
Purpose: This study proposes a new ball-type phantom for evaluation of the image layer of panoramic radiography. Materials and Methods: The arch shape of an acrylic resin phantom was derived from average data on the lower dental arch in Korean adult males. Metal balls with a 2-mm diameter were placed along the center line of the phantom at a 4-mm mesiodistal interval. Additional metal balls were placed along the 22 arch-shaped lines that ran parallel to the center line at 2-mm buccolingual intervals. The height of each ball in the horizontal plane was spaced by 2.5 mm, and consequently, the balls appeared oblique when viewed from the side. The resulting phantom was named the Panorama phantom. The distortion rate of the balls in the acquired image was measured by automatically calculating the difference between the vertical and horizontal length using $MATLAB^{(R)}$. Image layer boundaries were obtained by applying various distortion rate thresholds. Results: Most areas containing metal balls (91.5%) were included in the image layer with a 50% distortion rate threshold. When a 5% distortion rate threshold was applied, the image layer was formed with a small buccolingual width along the arch-shaped center line. However, it was medially located in the temporomandibular joint region. Conclusion: The Panorama phantom could be used to evaluate the image layer of panoramic radiography, including all mesiodistal areas with large buccolingual width.
We demonstrated heat generation efficiency of the magnetic hyperthermia system to find optimal condition using gelatin tissue phantom. Magnetic hyperthermia induction can be used to make heat generation with different concentration of $Fe_3O_4$ iron oxide inside tissue phantom and magnetically labeled cells by applying AC magntic field at a frequency of 145 kHz. It was observed that the maximum temperature achieved in the magnetic gelatin tissue phantom increased with the concentration of $Fe_3O_4$ iron oxide and alternating magnetic field intensity. Results were discussed with respect to further optimization of therapeutic technique for biomedical application with modified functional nanoparticles.
The influences of fluorophor, scatterer, and absorber in turbid material by light scattering were interpreted for the scattered fluorescence intensity and wavelength. The molecular properties have been studied by laser induced fluorescence spectroscopy in phantom. It has been found that the effects of optical properties in scattering media could be investigated by the optical parameters(${\mu}_a$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$). Experimental and Monte Carlo Simulation method for modelling light transport in tissue was applied. The experimental results using a phantom were discussed and compared with those obtained through Monte Carlo Simulation. It may also aid in designing the best model for oil chemistry, medicine and application of medical engineering.
목적 : 현재 신속한 검사 및 환자의 대기 시간 단축에 따른 제한적인 영향을 가지고 있는 whole body bone scan의 단점을 보완하기 위한 다양한 프로그램들이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구는 스캔속도와 알파 값에 따른 FWHM를 이용하고 영상의 육안평가를 통해서 우수한 영상의 질을 얻을 수 있는 매개변수로 임상의 유용성을 얻고자 한다. 실험재료 및 방법 : Siemens (e.cam)사의 감마카메라에서 spatial resolution phantom과 four quadrant bar phantom을 이용하였다. spatial resolution phantom을 가지고 scatter와 non scatter로 Onco Flash를 적용해서 스캔속도 15, 20, 25, 30, 35, 40 cm/min으로 FWHM을 비교하였다. 또한 Onco Flash의 알파값 (0~100%)에서 10%씩 증가하여 스캔속도 30 cm/min 기준으로 계수율과 bar phantom 영상을 얻어 육안적 평가를 하였다. 결과 : Onco Flash를 적용한 scatter에서 스캔속도에 따라 FWHM은 9.37, 9.40, 9.28, 9.30, 9.31, 9.53 mm이고, non scatter에서는 스캔속도에 따라 FWHM은 8.42, 8.32, 8.2, 8.25, 8.35, 8.52 mm이었다. 알파 값은 10%씩 증가할수록 계수율도 증가하고, 육안적 평가는 40% 이상에서 인공물이 나타나기 시작하기 때문에 알파 값은 30% 이하에서 적합하였다. 따라서 Onco Flash를 사용한 스캔속도가 25~35 cm/min에서 알파값 30% 적용 시 FWHM이 평균 9.3 mm로서 15~40 cm/min를 벗어나는 값 보다 공간분해능이 향상되었다. 결론 : Whole body bone scan의 영상을 향상시킬 수 있는 적정 매개변수를 알 수 있었으며 검사 시간을 단축하면서 영상의 질을 향상 할 수 있도록 매개변수들을 적용해 보아 임상적용에 적합한 범위를 얻어 검사자에게 유용한 지표가 될 것이라 사료된다.
Purpose : Image plate (IP) is substituted for film in computed radiography. This study is to investigate into a variation of contrast and detail by the number used of image plate in computed radiography. Materials and Methods : A Contrast-Detail(CD)-RAD 2.0 phantom(Nijmegen hospital, The Netherlands) was used for this study. The computed radiography(CR) CD-RAD phantom images were acquired at 40 kVp, 160 mA, 1.6 mAs, and small focus with the Shimadzu general radiography UD-150B-10 system and Fuji FCR 5000 image process system with speed of 200. The IP used including once, 5000 times, and 10000 times also was used. The numerical value of image quality figures (IQF) was produced by CD-RAD analyser(the program is installed in the directory), and then contrast-detail curve was drawn. Results : In this study, the value of IQF was 3.53 in IP used once, 3.40 in 5000 times, and 3.22 in 10000 times. Conclusions : There was a variation of contrast-detail curve by the number used of IP with contrast-detail phantom in computed radiography. Therefore, it is necessary that the IP with lower IQF and a shift of contrast-detail curve to the lower left part is used.
This study was performed for the clinical applications applying the Monte Carlo methods. In this study we calculated the absorbed dose distributions for the 6 MeV electron beam in water phantom and compared the results with measured values. The energy data of electron beam used in Monte Carlo calculation is the energy distribution for 6 MeV electron beam which is assumed as a Gaussian form. We calculated percent depth doses and beam profiles for three field sizes of $10{\times}10,\;15{\times}15$, and $20{\times}20\;cm^2$ in water phantom using Monte Carlo methods and measured those data using a semiconductor detector and other devices. We found that the calculated percent depth doses and beam profiles agree with the measured values approximately. However, the calculated beam profiles at the edge of the fields were estimated to be lower than the measured values. The reason for that result is that we did not consider the angular distributions of the electrons in phantom surface and contamination of X-rays in our calculations. In conclusion, in order to apply the Monte Carlo methods to the clinical calculations we are to study the source models for electron beam of the linear accelerator beforehand.
SPECT/CT는 SPECT와 CT를 결합하여 감약에 의한 왜곡된 영상을 CT의 감쇠보정을 이용하여 구현할 수 있는 장점이 있다. 감쇠보정을 이용한 SPECT/CT 영상은 우수한 의료 영상 정보를 제공하며 정확한 영상을 비교 및 판독할 수 있어서 영상의 진단적 가치가 높은 것으로 평가된다. 이 연구에서는 phantom 실험 및 환자의 영상을 이용하여 CT 감쇠보정 전후의 차이를 살펴보고자 한다. 2012년 7월부터 9월까지 본원 핵의학과에서 검사를 시행한 환자와 phantom을 이용하여 영상의 대조도와 공간분해능, 심근의 관류 점수를 연구하였다. NEMA IEC, Jaszczak phantom으로 영상의 대조도, triple line phantom으로 영상의 공간분해능, anthropomorphic torso phantom을 사용하여 심근의 관류 점수를 평가하였다. 또한 환자들의 검사 영상을 통하여 CT 감쇠보정 전후를 핵의학 전공의 3명, 5년 이상 근무한 방사선사 5명의 blind test를 통하여 영상을 평가해 보았다. IEC phantom에서 각 구별로 CT 감쇠보정 전후의 대조도 분석 결과 감쇠보정 전보다 최소 33.6%, 최대 89.8% 향상되었고, Jaszczak phantom의 경우 대조도가 최소 9.9%, 최대 27.8%, triple line phantom에서 수평의 경우 분해능이 4.4%, 수직의 경우 분해능이 4.6%로 평균 약 4.5%, anthropomorphic torso phantom의 경우 심근 하벽에서의 관류 점수가 29.4%로 향상된 것을 알 수 있었다. 그리고 환자를 대상으로 한 실험에서는 $^{131}I$, bone SPECT/CT의 blind test 결과 감쇠보정 후 영상의 질이 향상되었음을 알 수 있었다. CT 감쇠보정을 통한 SPECT/CT 영상의 질을 평가한 결과 SPECT 영상에서 대조도와 공간분해능이 향상됨을 알 수 있었다. 따라서 CT를 이용한 감쇠보정은 병소의 해부학적 위치를 정확히 검출할 수 있고, 보다 나은 영상을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
In this study, we fabricated a fiber-optic phantom dosimeter by arraying square type of plastic optical fibers in a PMMA phantom for measuring relative depth doses of therapeutic photon beams. To minimize the cross-talk between fiber-optic dosimeters, we selected appropriate septum by measuring leaked scintillating lights according to the various kinds of septa. In addition, we measured percentage depth doses of 6, 15 MV photon beams using a fiber-optic phantom dosimeter.
Objective: To establish a cost-effective and easily available phantom for training residents in ultrasound-guided fine needle thyroid nodule targeting punctures. Materials and Methods: Tofu, drinking straws filled with coupling gel, a urine tube, and 21-gauge needles were used to generate a phantom thyroid with nodules for training. Twelve radiology residents were involved in the study. The puncture success rates were recorded and compared before and after phantom training using the Wilcoxon signed-rank test. Results: On ultrasonography, tofu mimicked the texture of the thyroid. Drinking straws filled with coupling gel mimicked vessels. The urine tube filled with air mimicked the trachea, and 21-gauge needles mimicked small nodules in the transverse section. The entire phantom was similar to the structure of the thyroid and surrounding tissues. The puncture success rates of radiology residents were significantly increased from 34.4 ± 14.2% to 66.7 ± 19.5% after training (p = 0.003). The phantom was constructed in approximately 10 minutes and materials cost less than CNY 10 (approximately $ 1.5) at a local store. Conclusion: The tofu model was cost-effective, easily attainable, and effective for training residents in ultrasound-guided fine needle thyroid nodule targeting punctures in vitro.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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