환자맞춤형 신체계수를 위한 광학영상 기반 모의체 활용 기술

Abstract

내부피폭 감시를 위한 직접 생물분석법은 체내의 방사능을 신체 주변에 배치한 검출기로 계측하기 때문에 피검자의 체격을 포함한 계측의 기하학적 배열이 계수효율에 크게 영향을 미친다. 피검자의 체격을 반영하기 위해 보통 4 또는 5종의 BOMAB 모의체로 구성되는 표준 팬텀세트를 계수기 교정에 사용하지만 그래도 실제 피검자의 체격이나 체형은 선정된 표준 BOMAB 모의체와 상당히 다를 수 있다. 이 연구는 피검자 맞춤 효율을 적용할 수 있는 새로운 방법의 개발을 시도하였다. 표준 모의체의 수는 매우 제한적이므로 신체계수의 몬테칼로 시뮬레이션을 통해 계수효율을 결정하는 디지털 교정 개념을 도입하였다. 이 방법의 적합성은 표준 BOMAB 모의체들에 대한 시뮬레이션과 실측 결과를 비교하여 평가하였다. 계산용 체적소형 모의체는 주어진 사양을 사용하는 대신 BOMAB 모의체의 정면과 측면 사진으로부터 재구성하는 방법으로 구축하였다. 계산결과와 실측치 사이에 어느 정도 편차가 있었으나 이 결과는 새로운 방법을 발전시킬 가치가 있음을 보였다. 나아가 계산용 모의체 재구성 기법을 실제 인체에 대해 시험한 결과, 사용한 알고리듬의 단순함으로 인해 특히 팔과 같은 신체의 일부에 왜곡이 발생했지만 결과물인 체적소 모의체가 피검자 맞춤형 신체계수를 위한 효율계산에 적합한 품질로 나타났다.; In the direct bioassay method for internal exposure monitoring, the radioactivities in the body are measured by detectors placed around the body and hence the counting geometry including body size of the subject significantly affects the counting efficiencies. To take into account the body size, a set of standardidized BOMAB phantoms, usually consists of 4 or 5 phantoms, is used for calibration of the body counter but the body size or shape of a real subject still could significantly deviate from one of the standard phantom selected. This study attempted to develop a new method to apply subject-tailored efficiency data. Since the number of standard phantoms are very limited, a digital calibration which determines the counting efficiencies by Monte Carlo simulations of body counting was introduced. Validity of this approach was examined by comparing the simulation results to the measured values for the standard BOMAB phantoms. The computational voxel phantoms were constructed by reconstruction technique from photographic images, in AP and lateral directions, of the BOMAB phantoms instead using the given specifications. Although discrepancies of certain degree between the calculated and measured efficiencies, the results support the new approach to be developed further. Finally, the computational phantom reconstruction technique was testified for real human subject. Because of very simple algorithm applied, there were some distortions in parts of the body, specifically arms, but the resulting voxel phantom is of quality enough to be used in calculation of efficiencies for subject-tailored body counting.