초록 ▼

● 방사선 환경을 고려한 4D 모션팬톰 설계
- 4D 모션팬톰의 설계사양 결정
- 방사선량적 특징을 고려한 재료 선정 및 특성조사
- CT 영상에서의 artifact를 고려한 설계 (4DCT 호환)
● 4D 모션팬톰 개발
- 사람의 호흡동작 등 원하는 동작을 모사할 수 있는 4D 모션팬톰 개발
- 4D 모션팬톰의 성능 평가
- 4D 모션팬톰을 원하는 대로 움직이기 위한 소프트웨어 개발
● 4D 팬톰을 이용한 4차원 정도관리 프로토콜 개발
- 임상 데이터를 이용한 4D 팬톰과 실시간 움

● 방사선 환경을 고려한 4D 모션팬톰 설계
- 4D 모션팬톰의 설계사양 결정
- 방사선량적 특징을 고려한 재료 선정 및 특성조사
- CT 영상에서의 artifact를 고려한 설계 (4DCT 호환)
● 4D 모션팬톰 개발
- 사람의 호흡동작 등 원하는 동작을 모사할 수 있는 4D 모션팬톰 개발
- 4D 모션팬톰의 성능 평가
- 4D 모션팬톰을 원하는 대로 움직이기 위한 소프트웨어 개발
● 4D 팬톰을 이용한 4차원 정도관리 프로토콜 개발
- 임상 데이터를 이용한 4D 팬톰과 실시간 움직임 추적 장치의 정확도 검증
- 임상 데이터 기반 4D 모션에 대한 정확도 평가
- 방사선 치료 환자의 호흡동조 및 호흡정지 치료과정에서 온라인 정도관리 방법론 개발
● 정상조직 선량감축 평가기술 개발
- 4차원 정도관리 기술을 통한 정상조직 선량감축의 정량적 평가 방법론 연구
- 통계적 기법을 이용한 전산화 환자 고정장치의 선량감축 효용성 평가
● 융합기반 기술의 임상적용 및 정상조직 선량감축에 대한 효용성 분석/평가
- 실시간 움직임 추적장치의 임상적용 및 효용성 평가
- 다수의 환자데이터를 기반으로 4D 팬톰의 방사선량적 평가/분석
- 전산화 환자 고정장치의 임상적용 및 효용성 평가

(출처 : 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Research Results
- Carried out 4D motion phantom design to simulate the patient inherent breathing exercise such as internal target/organ motion including period and amplitude, hysteresis and baseline drift.
- Separated phantom driving part with dose measurement part to exclude dose measure

Ⅳ. Research Results
- Carried out 4D motion phantom design to simulate the patient inherent breathing exercise such as internal target/organ motion including period and amplitude, hysteresis and baseline drift.
- Separated phantom driving part with dose measurement part to exclude dose measurement part from measurable range and radiation incidence angle of radiation devices in order to remove metal artifact effectively during radiotherapy.
- Developed radiotherapy qualification technique based on 4DCT to verify dose distribution delivered to normal tissue according to target position depending on patient breathing.
- Developed a program which can acquisit quantified value such as ACF and spectrum analysis of breathing signal to quantify characteristic of breathing signal by using mathematical model and to perform analysis.
- Developed 4D motion phantom which can simulate patient inherent tumor movement and can fulfill dedicated motion platform for breath monitoring to build compatibility with breath monitoring device.
- Build clinical data base of the patient internal organ movement and developed quality evaluation technology of radiation treatment plan considering the treatment target and major organ dispersion characteristics.
- Developed exercise software based on patient data, manual position adjustment, and initialization for motion control of 4D motion phantom and carried out error verification of encoder output signal with motion input signal.
- The accuracy of the 4D phantom is analyzed using an optical camera based monitoring system based on patient data.
- 4D phantom remote control technology suitable for the treatment room environment, and the design considering impulse stability
- Establishes a tumor motion database based on multiple patient data.
- Development of applicable technology for tumor simulation of clinical database 4D phantom
- Developed software and GUI for on-line management of 4D treatment process.
- Perform 4D CT motion artifact analysis by respiration and quantify its effects.
- Development a dose distribution evaluation technique for single / split treatment considering patient movement and analyzed its clinical significance.
- Identify irregular breathing pattern types based on clinical data.
- Obtain statistical approach for predicting irregular respiration signals.
- Derived algorithm for irregular breathing signal detection of minimum delay time.
- In the 4D treatment plan, risk index analysis for each phase and duty cycle is applied to a large lung case, and the results are presented to show that the risk index method is useful.
- The most important issue in the 4D treatment plan is how to extend the margin of GTV -> ITV within the defined duty cycle, and we propose a methodology to optimize it based on the risk index.
- The optimization method of the treatment plan also suggests the possibility of optimization of the risk index based treatment plan by developing the objective fuction and redefining the optimization iteration order.
- Completed development of patient fixation device compatible with 4-D treatment
- Performs reproducibility test of the developed monitoring system, confirming reliability.

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제1절 연구개발의 목적 ... 13
• 제2절 연구개발개요 ... 13
• 제3절 연구개발의 필요성 및 범위 ... 13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 18
• 제1절 방사선 환경을 고려한 4D 모션팬톰 설계 ... 18
• 제2절 메카트로닉스 기술을 이용한 환자데이터 기반 4D motion 팬톰 개발 ... 67
• 제3절 4D 팬톰을 이용한 4차원 정도관리 프로토콜 개발 (3차년도) ... 87
• 제4절 정상조직 선량감축 평가기술 개발 (4차년도) ... 110
• 제5절 융합기반 기술의 임상적용 및 정상조직 선량감축에 대한 효용성 분석/평가 ... 133
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 155
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 157
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 159
• 제7장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 161
• 제8장 참고문헌 ... 162
• 끝페이지 ... 260