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본 연구에서는 호흡에 의한 표적의 움직임 모사가 가능한 팬톰을 이용, 나선형 4DCT 영상에서 발생되는 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 경향을 분석했으며, 그 특성 및 원인 분석을 위한 이론적 모델을 제시하였다. 표적의 움직임은 SI 방향의 1차원 사인파형을 적용하였으며, 주기는 4s로 고정, 진폭은 10, 20, 30 mm로 변화를 주었다. 표적의 움직임과 동조를 이루는 호흡신호를 얻은 후 이를 기반으로 최대흡기(Inhale peak, 0%)로부터 10% 위상간격(phase bin)으로 재분류하여 총 10개의 4DCT 영상을 재구성하였다. 각각의 진폭(10, 20, 30 mm)별로 획득된 총 30 사례의 영상은 RTP 시스템(CorePLAN, SC&J)에서 분석을 수행하였으며, 경계설정 시 오류를 줄이기 위해 contour window를 고정 값으로 설정한 후 SI 방향의 표적 지름변화를 측정하여 왜곡 정도를 평가 하였다. 각 위상 별 표적의 지름 변화를 측정한 결과 일정한 변화 경향을 확인할 수 있었다. 3 사례(10, 20, 30 mm) 모두 50% 위상(phase) 영상에서 비교적 작은 지름 변화가 관찰 되었는데 10 mm 진폭에서는 정지 영상 대비 변화가 없었고, 20 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%) 변화를 확인할 수 있었다. 반면 30% 위상(phase) 또는 80% 위상 영상에서는 다른 위상 영상에 비해 표적 지름의 변화가 비교적 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 10 mm 진폭에서는 정지 영상대비 최대 0.2 cm (10%) 지름 변화가 나타났고 20 mm 진폭에서는 최대 0.7 cm (35%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 최대 0.9 cm (45%)의 지름 변화가 나타났다. 이상의 실측결과를 이론모델의 시뮬레이션 결과와 비교해 봤을 때 변화의 양적인 측면에서는 다소 차이가 발생되었지만 변화의 경향성을 확인하는 측면에서는 의미 있는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 규칙적인 1차원 표적 움직임(sine motion)이 적용된 나선형 4DCT 영상에서도 위상 내 움직임에 의한 표적 지름변화가 발생될 수 있음을 확인했고 각 위상(phase)에서의 영상왜곡 정도가 위상 내 움직임의 속도에 비례함을 증명할 수 있었다. 또한 이상의 실측 결과를 이론모델에 적용하여 분석함으로써 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 발생원인 및 경향성 분석에 직관적 이해를 도울 수 있었고 이론모델에 기초한 분석 프로그램을 개발하여 특정 CT 파라미터(parameter) 상에서 영상왜곡을 줄이기 위한 최적의 위상(phase) 선택에 도움을 줄 수 있었다.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
선형가속기 기반 뇌정위 방사선 수술기법 최태진 pp.127-137

Preliminary investigations of the dosimetric properties of a normoxic polymethacrylic acid gel dosimeter using a respiration-motion simulator Chae Hee Park, Yu Ra Cho, Kwang Hwan Cho, Ji Ae Park, Kyeong Min Kim, Kum Bae Kim, Hai Jo Jung, Young Hoon Ji, Soo-Il Kwon pp.138-144

이론적 모델을 이용한 4DCT에서의 Motion Artifact 분석 김태호, 윤제웅, 강성희, 서태석 pp.145-153

텅스텐 엣지 블록을 이용하여 Megavoltage(MV) 영상의 질 평가 민정환, 손진현, 김기원, 이정우, 손순룡, 백금문, 김정민, 김연래, 정재용, 김상영 [외] pp.154-161

양성자 선량 분포 검증을 위한 즉발감마선 분포측정 장치 최적화 연구 이한림, 민철희, 박종훈, 김성훈, 김찬형 pp.162-168

사이버나이프를 이용한 무고정틀 두개 방사선 수술 중 발생한 환자의 치료 중 움직임 분석 강기문, 채규영, 정배권, 하인봉, 박경범, 정진명, 임영경, 정호진 pp.169-176

저자장 자기공명영상 시스템에서의 위상대조도 혈관조영기법의 개발과 그 유용성에 대한 연구 이동훈, 홍철표, 이만우, 한봉수 pp.177-187

방사선치료계획시스템의 Collapsed Cone Convolution 선량계산 알고리듬을 이용한 빔 모델링의 정확성 평가 정주영, 조웅, 김민주, 이정우, 서태석 pp.188-198

고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 이용한 한국인 성인여성 복셀팬텀 VKH-Woman 개발 정종휘, 염연수, 한민철, 김찬형, 함보경, 황성배, 김성훈, 이동명 pp.199-208

참고문헌 (11건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 4-dimensional computed tomography imaging and treatment planning 네이버 미소장
2 Design of 4D treatment planning target volumes 네이버 미소장
3 Potential Dosimetric Benefits of Four-Dimensional Radiation Treatment Planning 네이버 미소장
4 Retrospective Analysis of Artifacts in Four-Dimensional CT Images of 50 Abdominal and Thoracic Radiotherapy Patients 네이버 미소장
5 4D CT sorting based on patient internal anatomy. 네이버 미소장
6 Artifacts in computed tomography scanning of moving objects 네이버 미소장
7 Park K, Huang L, Gagne H, Papiez L: Do maximum intensity projection images truly capture tumor motion? Int J Radiat Oncol Biol Phys 73:618-625 (2009) 미소장
8 Cai J, Read PW, Baisden JM, Larner JM, Benedict SH, Sheng K: Estimation of error in maximal intensity projection- based internal target volume of lung tumors: a simulation and comparison study using dynamic magnetic resonance imaging. Int J Radiat Oncol Biol Phys 69:895-902 (2007) 미소장
9 Patient-specific motion artifacts in 4DCT. 네이버 미소장
10 Nakamura M, Narita Y, Sawada A, et al: Impact of motion velocity on four-dimensional target volumes: a phantom study. Med Phys 36:1610-1617 (2009) 미소장
11 A theoretical model for respiratory motion artifacts in free-breathing CT scans. 네이버 미소장

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