Digital Camera의 영상을 이용한 신체 단면도 제작

권경태,김정만,강태영,박철수,송흥권,Kwon, KT,Kim, CM,Kang, TY,Park, CS,Song, HK 대한방사선치료학회 2003 大韓放射線治療技術學會誌 Vol.15 No.1

I. 목적 방사선치료를 함에 있어서 체내의 선량분포를 알기 위해서는 정확한 신체 단면도 제작이 반드시 필요하다. 최근에는 종양과 주변부위와의 관계가 명확하게 나타나는 C-T 영상이 치료계획에 많이 이용되고 있다. 하지만 아직도 석고나 납줄등을 이용하여 수작업으로 신체 단면도를 그리는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 방법은 옮기는 과정에서의 오류등으로 정확성의 신뢰도에 문제가 있고 소요시간이 길다는 단점이 있어 이를 개선하기 위해 digital 영상을 이용한 신체 단면도 제작을 시도해 보았다. II 대상 및 방법 digital camera를 이용하여 center line의 axial laser가 지나가는 면의 caudal쪽에서 center방향의 사진과 동일지점에서 QA용 phantom의 사진을 촬영한 후 image를 scanning한다. 삼각함수의 기본적인 원리를 이용하여 오차 범위를 최소화하였으며 각 지점의 X, Y좌표를 구하여 실제적인 크기의 신체 단면도를 완성하여 보았으며 여러 가지의 모양의 sample용 phantom과 실제 chest의 환자에게 적용하여 보았다. III. 결과 및 결론 기존의 납줄을 이용하여 제작한 신체단면도와 digital영상을 이용하여 제작한 신체단면도를 비교, 검토한 결과 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없어 시간에 구애받지 않고 제작할 수 있는 이 방법이 보다 더 효율적이였다. 하지만 H&N등 요철이 심한 경우에 사용할 경우에는 보다 더 세심한 주의가 필요하며 영구적으로 사용하기 위해서는 두 개 이상의 camera 영상을 이용하는 photogrammatory기법의 도입 등, system적으로 좀더 수정 보완되어야 할 것으로 사료된다. I. Purpose It is essential to have the correct body contour information for the calculation of dose distribution. The role of CT images in the radiation oncology field has been increased. But there still exists a method to use cast or lead wire for the body contour drawing. This traditional method has drawbacks such as in accurate and time consuming procedure. This study has been designed to overcome this problem. II. Materials and Methods A digital camera is attached to a pole which stands on the opposite side of the gantry. Positional information was acquired from an image of the phantom which is specially designed for this study and located on the isocenter level of the simulator Laser line on the patients skin or on the phantom surface was digitized and reconstructed as the contour. Verification of usefulness this technique has been done with various shape of phantoms and a patients chest III. Results and Conclusions Contours from the traditional method with the cast or lead wire and the digital image method showed good agreement within experimetal error range. This technique showed more efficiente in time and convenience. For irregular shaped contour, like H&N region, special care are needed. The results suggest that more study is needed. To use of the another photogrammatory techinique with two camera system may be better for the actual clinical application

두경부 환자의 3D Printing을 이용한 Silicon Bolus의 유용성

권경태,이용기,원영진 한국방사선학회 2019 한국방사선학회 논문지 Vol.13 No.7

Radiation therapy of oral and head and neck cancers often involves skin in the therapeutic range, and the use of bolus is frequently used. Dose irregularities provide dose uncertainty in patient application. In this study, the physical properties of patients with gel bolus, poly lactic acid (PLA), and silicon using 3D printing were fabricated. Dose uncertainties arising from the actual radiation dose delivery were measured. As a result, PLA bolus was stable in the Common irregularities. Silicon bolus may be useful for patients with severe irregularities or frequent changes in patient's body shape. 구강 및 두경부 암의 방사선치료 시 치료 범위에 피부를 포함하는 경우가 많으며 이때 볼루스의 사용이 빈번해진다. 특히 턱 부분의 요철로 인하여 환자의 적용 시 선량 불확실성을 제공한다. 본 연구에서는 3D Printing을 이용하여 Gel 볼루스와 Poly lactic acid(PLA), Silicon을 적용한 환자 맞춤형 볼루스를 제작하여 물성 특성을 확인하고, 제작된 볼루스와 치료계획의 불일치성을 확인하며, 실제 방사선 선량 전달시 발생하는 선량불확실성을 측정하였다. 그 결과 일반적인 요철 부위에는 PLA 재질의 볼루스가 안정적이며, 요철이 심하거나 환자의 체형이 자주 바뀔 수 있는 환자의 경우 Silicon 재질의 볼루스가 유용할 것으로 사료된다.

3D 프린터 소재 특성에 따른 맞춤형 볼루스의 적용성 평가

권경태,장희민,윤명성 한국방사선학회 2023 한국방사선학회 논문지 Vol.17 No.7

볼루스는 방사선치료에서 피부면이 경사지거나 요철이 있는 경우 종양에 균등한 선량을 처방 시 사용된다. 이때, 피부면에 선량은 증가하게 나타난다. 환자의 고유한 신체 구조와 불규칙한 피부로 인해 볼루스와 피부 사이 공극이 발생할 수 있어 치료의 정확성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 볼루스와 3D 프린팅으로 자체 제작된 볼루스를 비강 부위에 적용하여 치료계획 후 표면선량과 광자극발광선량계(Optically Stimulated Luminescence, OSL)로 직접 측정한 선량과 차이는 기존의 볼루스 97%, PLA 100.33%, ePETELA 75A의 경우 100.53%, ePETELA 85A는 100.36%의 비율로 나타났다. 재질별 측정값과 치료계획값이 오차가 적다는 걸 확인할 수 있었다. 또한, 기존 볼루스를 적용하였을 때와 비교 시 –3%에서 3D 프린팅 볼루스는 +0.5% 이내의 차이를 확인할 수 있어 3D 프린팅을 통해 제작된 맞춤형 볼루스는 기존 볼루스의 단점을 보완할 수 있을 것으로 사료된다. Bolus is used in radiation therapy to prescribe an even dose to the tumor when the skin surface is inclined or has irregularities. At this time, the dose to the skin surface increases. Due to the patient's unique body structure and irregular skin, voids may occur between the bolus and the skin, which may reduce the accuracy of treatment. Therefore, in this study, the existing bolus and the self-produced bolus through 3D printing were applied to the nasal area, and the difference between the surface dose after treatment plan and the dose directly measured with an Optically Stimulated luminescence(OSL) dosimeter was compared to the existing bolus. The bolus rate was 97%, PLA 100.33%, ePETELA 75A 100.53%, and ePETELA 85A 100.36%. It was confirmed that there was little error in the measurement values ​​and treatment plan values ​​for each material. In addition, compared to when applying a conventional bolus, a difference of -3% to +0.5% for a 3D printed bolus can be confirmed, so a customized bolus produced through 3D printing can complement the shortcomings of the existing bolus. It is believed that there will be.

실크스크린 인쇄 공장에서의 RFID와 USN을 이용한 공정개선

권경태,박성철 대한산업공학회 2009 대한산업공학회 추계학술대회논문집 Vol.2009 No.10

비동일평면 호흡동조방사선치료 시 테이블 회전에 따른 2D vs 3D Real-Time Position Management 시스템의 정확성 평가

권경태,김정수,심현선,민정환,손순룡,한동균 대한방사선과학회 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.4

호흡동조방사선치료에서 비동일 평면치료는 테이블의 회전이 있기 때문에 테이블의 회전에 따른 적외선 카메라와 마커 사이의 거리 변화로 인하여 마커 움직임의 인식을 Real-time Position Management 시스템의 two dot 마커와 six dot 마커의 움직임 반영의 정확성을 평가하고자 한다. 움직임을 평가는 two dot 마커에서 테이블 각도를 시계방향, 반시계방향으로 각 10°씩 변화하여 측정하였으며, six dot 마커에서도 테이블 각도를 시계방향으로 각 10° 변화하여 기준 0°에서의 기준과 비교하였을 때 기준 진폭 1.173에서 1.165, 테이블 각도 20°에서는 1.132, 테이블 각도 30°에서는 1.083의 진폭값으로 나타났다. 반시계방향으로 350°에서는 기준 진폭 1.168에서 1.157, 테이블 각도 340°에서는 1.124, 테이블 각도 330°에서는 1.079 진폭값으로 나타났다. 본 연구에서는 팬톰을 이용하여 테이블 변화에 따른 진폭의 값을 정량적으로 평가한 점에 학술적 의미를 두고자 한다.

전자선에서 Virtual Source Distance의 위치 결정

권경태,윤화룡,박광호,김정만,Kwon Kyung Tea,Youn Wha Ryong,Park Kwang Ho,Kim Chung Man 대한방사선치료학회 1994 大韓放射線治療技術學會誌 Vol.6 No.1

Authors have measured virtual source distance of electron beam from CL/1800 medical linear accelerator, with newly designed method. Beam scanning was performed with the direction of beam axis in the air. Compared results between this study and well established in phantom measurement shows good agreement with in experimental error. And we have found that build-up cap plays very important role in air measurement because of charge build up. The method of in-air measurement of virtual source distance is very easy to set-up and generate accurate results.

3D 프린터 필라멘트 재료를 이용한 뼈와의 비교분석에 관한 기초연구

권경태,장희민 한국방사선학회 2022 한국방사선학회 논문지 Vol.16 No.7

In 3D printing technology, materials that can be printed are increasing along with the development of material engineering, and materials that can be used in the field of radiation are also increasing. Therefore, depending on the composition and density of the materials used, the applied field can be different and applied, so the composition and characteristics of the materials must also be considered. In this study, 10 filaments with different properties were selected using a 3D printer of the FDM (Fused Deposition Modeling) method, and the brightness change of each filament was checked using a diagnostic X-ray generator, and the CT number was measured through CT. I wanted to find a material similar to bone. As a result, a material called silicon carbide was found, which has a similar brightness and CT number to bone. It is thought that further research will be presented as basic data for various studies with a density similar to that of human bones. 3D 프린팅 기술은 재료공학의 발전과 더불어 출력할 수 있는 재질이 늘어가고 있으며 방사선 분야에 이용될 수 있는 재료들 또한 증가하고 있는 추세이다. 그렇기에 사용되는 재료들의 성분과 밀도에 따라 적용되는 분야가 달라지고 응용이 될 수 있기에 재료들의 성분과 특성 또한 고려해야 한다. 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린터를 이용하여 각 성질이 다른 필라멘트를 10개를 선정하고 진단용 X선 발생장치를 이용하여 신호강도를 측정하고 CT를 통하여 CT number를 측정하여 뼈와 유사한 물질을 찾고자 하였다. 그 결과 뼈와 유사한 신호강도와 CT number가 측정된 Silicon carbide라는 물질을 발견하였고. 추후 연구를 통해 인체의 뼈와 유사한 밀도를 가진 다양한 연구에 기초자료로 제시될 것으로 사료된다.

유방암 환자의 Field-in-Field Technique 치료 시 호흡의 움직임에 따른 선량 평가

권경태 대한방사선과학회 2018 방사선기술과학 Vol.41 No.6

Field-in-Field Technique is applied to the radiation therapy of breast cancer patients, and it is possible to compensate the difference in breast thickness and deliver uniform dose in the breast. However, there are several fields in the treatment field that result in a more complex dose delivery than a single field dose delivery. If the patient's respiration is irregular during the delivery of the dose by several fields and the change of respiration occurs, the dose distribution in the breast changes. Therefore, based on the computed tomography images of breast cancer patients, a human model was created by using a 3D printer (Builder Extreme 1000) to describe the volume in the same manner. A computerized tomography (CT) of the human body model was performed and a treatment plan of 260 cGy / fx was established using a 6-MV field-in-field technique using a computerized treatment planning system (Eclipse 13.6, Varian, USA). The distribution of the dose in the breast according to the change of the respiration was measured using a moving phantom at 0.1 cm, 0.3 cm, 0.5 cm amplitude, using a MOSOXIDE Silicon Field Effect Transistor (MOSFET, Best Medical, Canada) Were measured and compared. The distribution of dose in the breast according to the change of respiration showed similar value within ± 2% in the movement up to 0.3 cm compared to the treatment plan. In this experiment, we found that the dose distribution in the breast due to the change of respiration when the change of respiration was increased was not much different from the treatment plan.

호흡조절방사선치료를 위한 피부움직임과 종양움직임 차이 평가

권경태,임상욱,박성호,권수일,신성수,이상욱,안승도,김종훈,최은경,Kwon, Kyung-Tae,Lim, Sang-Wook,Park, Sung-Ho,Kwon, Soo-Il,Shin, Sung-Soo,Lee, Sang-Wook,Ahn, Seung-Do,Kim, Jong-Hoon,Choi, Eun-Kyung 한국의학물리학회 2008 의학물리 Vol.19 No.1

본 연구는 호흡조절방사선치료(Respiration gated radiotherapy)를 위해 종양의 실제 움직임과 호흡조절감시장치로 측정한 피부움직임과의 차이를 분석하여 호흡조절방사선치료 시 발생 가능한 오차를 예측하고자 하였다. 호흡에 따른 종양의 움직임을 알아보기 위해 본원에서 2007년1월 10일부터 2월 28일까지 횡경막 주위의 종양 움직임이 큰 폐부위 환자8명, 복부부위 환자 2명에 대해 투시검사기와 호흡조절감시장치를 이용하여 종양의 움직임 영상 및 복부에 위치시킨 적외선 반사장치의 움직임을 측정하였으며, 이 두 측정값의 차이를 정량적으로 비교 평가하였다. 투시검사기에서 종양의 움직임은 $1.3{\sim}3.5cm$ 종축방향(craniocaudal direction)으로 측정되었으며, 호흡조절감시장치는 $0.43{\sim}2.19cm$ 종축방향(craniocaudal direction)의 움직임이 측정되었다. 두 측정값의 비는 $1.31{\sim}5.56$으로 나타났으며 정규화 한 두 값의 표준편차는 $0.08{\sim}0.87cm$ (평균 0.204 cm)로 나타났다. 위상차가 존재한 patient 3를 제외하면 평균 0.13 cm, 최대 0.23 cm의 차이를 보이고 있다. 호흡조절감시장치로 종양의 움직임을 예측할 경우 0.23 cm 차이 이내에서 잘 예측됨을 말 수 있었고, 이 결과로 호흡조절방사선치료 시 0.2cm 정도 오차범위 내에서 치료가 가능할 것으로 예측된다. 다만 위상차이가 있는 환자는 호흡조절방사선치료를 적용하지 않는 것이 바람직하다고 생각된다. Accounting for tumor motion in treatment planning and delivery is one of the most recent and significant challenges facing radiotherapy. The purpose of this study was to investigate the correlation and clarified the relationship between the motion of an external marker using the Real-Time Position Management (RPM) System and an internal organ motion signal obtained fluoroscope. We enrolled 10 patients with locally advanced lung cancer and liver cancer, retrospectively. The external marker was a plastic box, which is part of the RPM used to track the patient's respiration. We investigated the quantitatively correlation between the motions of an external marker with RPM and internal motion with fluoroscope. The internal fiducial motion is predominant in the caraniocaudal direction, with a range of $1.3{\sim}3.5cm$ with fluoroscopic unit. The external fiducial motion is predominant in the caraniocaudal direction, with a range of $0.43{\sim}2.19cm$ with RPM gating. The two measurements ratio is from 1.31 to 5.56. When the regularization guided standard deviation is from 0.08 to 0.87, mean 0.204 cm, except only for patients #3 separated by a mean 0.13 cm, maximum of 0.23 cm. This result is a good correlation between internal tumor motion imaged by fluoroscopic unit and external marker motion with RPM during expiration within 0.23 cm. We have demonstrated that gating may be best performed but special attention should be paid to gating for patients whose fiducials do not move in synchrony, because targeting on the correct phase difference alone would not guarantee that the entire tumor volume is within the treatment field.

지방자치단체 캐릭터 디자인에 관한 연구

권경태 목원대학교 산업정보대학원 2001 산정논총 Vol.- No.2