초록 ▼

□ 연구개요
● 본 제안 기술은 콘빔 CT의 산란선을 저감하고 HU 정확성을 향상시켜 고해상도 콘빔 CT 영상을 구현하고 하나의 X-ray tube를 가진 시스템에서 다중 에너지 콘빔 CT 영상을 획득하는 산란선 저감 및 다중 에너지 획득용 통합 필터를 개발하는 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 본 제안 연구는 실험과 전산모사를 모두 활용하여 최적의 다중 에너지 변조 필터를 개발하는 것이 최종 목표임.
● 제안 기술은 실험만으로 달성에 어려움 있어 실험/전산모사/수학적 모델링을 복합적으로 포함하는 연

□ 연구개요
● 본 제안 기술은 콘빔 CT의 산란선을 저감하고 HU 정확성을 향상시켜 고해상도 콘빔 CT 영상을 구현하고 하나의 X-ray tube를 가진 시스템에서 다중 에너지 콘빔 CT 영상을 획득하는 산란선 저감 및 다중 에너지 획득용 통합 필터를 개발하는 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 본 제안 연구는 실험과 전산모사를 모두 활용하여 최적의 다중 에너지 변조 필터를 개발하는 것이 최종 목표임.
● 제안 기술은 실험만으로 달성에 어려움 있어 실험/전산모사/수학적 모델링을 복합적으로 포함하는 연구 목표를 설정하였으며 연차별 연구 목표를 달성하고 필요시 연차목표를 추가하였음.
● F5 tally를 이용하여 몬테칼로 영상 획득 모델링을 구축하고 grid 기반 산란선 맵을 획득하였음. 또한 에너지 변조 필터의 최적화를 위해 몬테칼로 전산모사를 수행하였음.
● 당초 연구계획에 추가적으로 CT교정 팬톰용 금속 삽입체 제작을 추가하였으며 최종 목표인 산란선 저감 및 다중에너지 콘빔 CT의 입자 저지능 예측 정확도를 높이기 위해 실제 임상에서 영상을 사용하기 위해 metal artifact에 대한 분석과 개선도 필요하다고 판단되어 연구 내용 추가하였음. 또한 인체 구성 물질을 포함하는 인체 등가 팬텀을 이용하여 선량 계산을 수행하였음.
● CT의 HU로부터 전자선 저지능을 변환하는 모듈을 개발하였음.
● 다양한 물질로 구성된 CT 팬텀을 이용하여 filter르 부착하지 않은 저에너지 영상과 filter를 부착한 고에너지 영상을 각각 획득한 후 물질 분별 알고리즘에 의해 조영 물질을 구분하였음.
● 최종적으로 최적화된 다중에너지 변조 및 산란선 저감 필터를 개발하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
● 산란선은 콘빔 CT의 HU 정확성을 저하시키는 주된 요인이며, 이로 인해 콘빔 CT는 환자 셋업 등의 부수적 역할로만 사용되고 치료 계획용으로의 사용에 제한적임.
● 또한 정확한 물질의 원자번호를 산출하여 저지능(stopping power) 계산 정확성을 향상 시키는 것은 향후 입자 치료에서 중요한 인자임. HU이 유사한 뼈와 조영제를 구분하여 치료 계획에 적용한다면 치료 효과를 향상 시킬 것임.
● 본 연구가 기존의 산란선 저감 연구 및 물질 분별 연구들과 대비하여 가지는 중요성은 콘빔 CT 장비를 그대로 사용하면서 필터를 이용하여 다중에너지 영상을 획득하고 산란선을 저감시킬 수 있다는 점임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구내용 ... 4
• 나. 연구 추진전략 및 방법 ... 5
• 다. 연차별 연구 추진 일정 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 1. HU 정확성 향상의 중요성 ... 12
• 2. HU-입자 저지능(stopping power) 정확성 향상의 중요성 ... 13
• 3. 고정밀 입자 치료 계획을 위한 본 연구의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 25