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무선 CCTV 시스템을 이용한 환자 고정 보조기술의 개발
박양균(Yang Kyun Park),하성환(Sung Whan Ha),예성준(Sung Joan Ye),조웅(Woong Cho),박종민(Jong Min Park),박석원(Suk Won Park),허순녕(Soon Nyung Huh) 대한방사선종양학회 2006 Radiation Oncology Journal Vol.24 No.4
목 적 본 연구에서는 선헝가속기 캔트리 헤드에 부착된 우선 CCTV 카메라를 이용한 영상처리들 동하여 환자 고 정과 지료에 있어서의 정확성과 재현성 향상 방안률 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 선형가속기의 유사-빔 방항상 (semi-beams eye view, semi-BEV)을 얻기 위하여 무선 CCTV 모률을 자체 제작된 아크링 이흘리케이터를 이용하여 겐트리 헤드에 부착하였다 CC 미 카메라의 영상온 2.4 GHz의 고주파를 동해 치료실 벅언의 수신기로 전송된다 선헝가속기 작동시 발생하는 무선 주파수에 의한 간섭현싱 (RFinterterence) 과 누설 방사선으로 영상에 잡음이 발생하는데, 구리 호일로 카메라를 차폐하고 미디얀 필터링과 같은 영상처리 기업를 이용하여 이러한 잡음를 최소화할 수 있었다 스테레오 정합 기법과 Gauss-Newton 최적화 방법 돈툴 기반으묻 자체 제작펀 소프트웨어들 동해, 환자의 고정 상태들 나타내는 3차원적 위치, 이동, 회전 정도들 정량적으로 평가하였다 시스템의 정획도를 평가하기 위하여 팬톰 실힘을 수행하였다 또, 환자 호흥에 대한 실시간영상분석을 통해 호흠 동기 시스템 (respiratory gating system)을 구현하기 위한 방법론을 개발하였다. 결 과: 구리 호일 차페와 영상처리를 통해 잡음을 80% 이상 줄일 수 있었다 3차원 위치정보의 오차는 팬돔 실험을 통해 1.5±0.7 mm로 나타났고, 이동 및 회전랑에 대한 오자는 각각, 1 mm, 1。미만으로 나타났다 환자 호홉에 따른 호흥 동기 시스템툴 구현한 결과, 0.2초의 오차 범위 내에서 실시간 모나터링 01 가능한 것으로 나타났다. 결 론 선형가속기에 부착펀 CCTV틀 이용한 환자 고정 보조기술은 기존의 높은 비용을 필요여 하는 바 IGRT 기엄에 비하여 설치와 이용이 간펀하다 시스템이 선형가속기와 근접해 있기 때문에 야기되는 문제점은 온 연구에서 제시된 방법를 통해 해결될 수 있었다 시스템의 정확도를 평가해 볼 때 임상적으로 적용이 가능할 것으로 판단된다. Purpose: To develop a wireless CCTV system in semi-beam’'s eye view (BEV) to monitor daily patient setup in radiation therapy. Materials and Methods: In order to get patient images in semi-BEV, CCTV cameras are installed in a custom-made acrylic applicator below the treatment head of a linear accelerator. The images from the cameras are transmitted via radio frequency signal (-2.4 8Hz and 10 mW RF output). An expected problem with this system β radio frequency interference, which is solved utilizing RF shielding with Cu foils and median filtering software. The images are analyzed by our custom-made software. In the software, three anatomical landmarks In the patient surface are indicated by a user, then automaticalψ the 3 dimensional structures are obtained and registered by utilizing a localization procedure consisting mainly of stereo matching algorithm and Gauss Newton optimization. This algorithm is applied to phantom images to investigate the setup accuracy Respiratory gating system is also researched with real-time image processing. A line-laser marker projected on a patient's surface is extracted by binary image processing and the breath pattern is calculated and displayed in real-time. .Results: More than 80% of the camera noises from the linear accelerator are eliminated by wrapping the camera with copper foils. The accuracy of the localization procedure is found to be on the order of 1.5 上0 .7 mm with a point phantom and sub-millimeters and degrees with a custom-made head/neck phantom. With line-laser marker, real-time respiratory monitoring is possible in the delay time of - O. t7 sec Conclusion: The wireless CCTV camera system IS the novel tool which can monitor daily patient setups. The feasibility of respiratory gating system with the wireless CCTV is hopeful.
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MC50 싸이클로트론에서 생성되는 중성자선의 생물학적 특성의 평가
엄근용(Keun-Yong Eom),우홍균(Hong-Gyun Wu),박혜진(Hye Jin Park),허순녕(Soon Nyung Huh),예성준(Sung-Joan Ye),이동한(Dong Han Lee),박석원(Suk Won Park) 대한방사선종양학회 2006 Radiation Oncology Journal Vol.24 No.4
목 적: 원자력의학원에 설치되어 있는 MC밍 사이클로트론에서 생성되는 중성자선의 의학적 이용을 위하여 생물학적 특성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 35 MeV 양성자를 15 mm 베릴륨 표적에 부딪혀서 생성된 줄성자선에 대하여 물리적 방사선선량을 측정한 후 체외실힘 (in-vitro) 을 하였다 EMT-6 세포주 (cell line) 를 이용하여 0-5 Gy의 중성자선을 조사 후 생존분획 (surviving fraction)을 구하였다 또한 감마선의 효과를 피하기 위하여 납차페를 한 후에 동일 조건에서 생존분획을 구하였다. 엑스선 실험에서는 0, 2, 5, 10, 15 Gy를 조사 후 생존분획을 측정하였다. 결 과: MC5O 의 중성자선은 조사야 26x26 cm2, 전류 10μA, 갚이 2 cm에서 84%의 중성자와 16%의 감마선으로 구성되어 있었고, 총선량률은 9.25 cGy/minOI 었다 엑스선을 이용하여 측정한 생존분획곡선은 선형이차함수모델(linear quadratic mode l)을 적용하였을 때 a/ /3 비는 0.611 (a=O.0204, /3=0.0334, R2~0.999) 이었다 중성자선에 있어서 생존분획곡선은 저선량 영역에서 어깨영Qoj (shoulder area) 을 가지고 있었고, 모든 실험에서 선형이차함수모델에 잘맞았다 Q 으| 평균값은 -0.315 (범우I , -0.254- -0.360)였고,/3값은 0.247 (범우 I , 0.220-0 .262) 이었다. 납차폐를 하였을 때에도 생존분획곧선에서 어깨영역은 없어지지 않았다 중성자선으 1 RBE (relative biological effectiveness) 값은 생존분획이 0.1 일 때 2.07-2.19 빔위였고, 0.01 일 때 2.2 1-2.35였다. 결 론: MC50에서 생성된 중성자선은 상당량의 감마선을 내포하고 있으며 이것이 생존분획곡선에서 어깨영역이 나타나는 데에 기여하였을 것이다. MC50의 중성자선의 RBE 값은 약 2.2였다. Purpose: To evaluate biological characteristics of neutron beam generated by MC50 cyclotron located in the Korea lnstilule of Radiological and Medical Sciences (KIRAMS) Materials and Methods: The neutron beams generated with 15 mm Berylium target hit by 35 MeV proton beam was used and dosimetry data was measured before in-vitro study. We irradiated 0, 1, 2, 3, 4 and 5 Gy of neutron beam to EMT-6 cell line and surving fraction (SF) was measured. The SF CUNe was also examined at the same dose when applying lead shielding to avoid gamma ray component. In the X-ray experiment, SF CUNe was obtained after irradiation at 0, 2, 5, tO, and 15 Gy Resuns: The neutron beams have 84% of neutron and 16% of gamma cαnponent at the depth of 2 cm with the field size of 26 x 26 em', beam current 20 μA , and dose rate of 9.25 cGy/min. The SF CUNe from X-ray, when fitted to linear-quadratic (LQ) model, had 0.61 t as al l3 ratio (a o O.0204, 130 0.0334, R'oO.999, respectlveψ). The SF CUNe from neutron beam had shoulders at low dose area and fitted well to LQ model with the value of R' exceeding 0.99 In all experiments. The mean value of alpha and beta were -0.315 (range, -0.25 4- -0.3601 and 0.247 (0.220-0.262), respectively. The addition of lead shielding resulted in no straightening of SF CUNe and shoulders in low dose area still existed. The RBE of neutron beam was in range 이 2.07-2.19 with SFoO.l and 2.21-2.35 with SFoO.Ol , respectiveψ conclusion: The neutron beam from MC50 cyclotron has significant amount of gamma component and this may have contributed to form the shoulder of survival CUNeo The RBE of neutron beam generated by MC50 was about 2.2
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