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대상 환자의 흉부에 대한 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT) 이미지를 획득하는 단계;상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지를 기반으로 윤곽(contour)을 묘사(delineation)하여 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지의 서브 영역별로 인필 비율(infill ratio)을 획득하는 단계;상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지 및 상기 서브 영역별 상기 인필 비율(infill ratio)을 기반으로 상기 대상 환자에 대응되는 3D 프린팅 흉부 팬텀을 제작하는 단계;상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 기반으로 구형 어플리케이터(spherical applicator)를 이용하여 선량을 측정하는 단계; 및미리 설정된 예상 선량과 상기 3D 프린팅 흉부 팬텀에 대해 측정된 선량을 기반으로 상기 대상 환자에 대한 IORT(intraoperative radiotherapy)의 품질을 확인하는 단계;를 포함하는 IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제1항에서,상기 3D 프린팅 흉부 팬텀 제작 단계는,상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 형성하고자 하는 가상 객체(virtual object)를 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지에서 획득하는 단계;상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지 및 상기 가상 객체를 기반으로 STL(stereo lithography) 형식의 3D 객체를 획득하는 단계;상기 3D 객체를 기반으로 구조를 3D 렌더링하여 3D 렌더링 데이터를 획득하고, 상기 3D 렌더링 데이터를 복수개의 섹션(section)으로 분할하는 단계;상기 서브 영역별 상기 인필 비율(infill ratio)을 이용하여 복수개의 섹션으로 분할된 상기 3D 렌더링 데이터를 기반으로 3D 프린팅 장치를 통해 상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 제작하는 단계;를 포함하는 IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제2항에서,상기 섹션 분할 단계는,상기 구형 어플리케이터가 삽입될 위치, 표면 상의 선량 분포를 확인하기 위한 제1 선량 측정 필름이 삽입될 위치 및 깊이 상의 선량 분포를 확인하기 위한 제2 선량 측정 필름이 삽입될 위치를 기반으로 상기 3D 렌더링 데이터를 상기 복수개의 섹션으로 분할하는 것으로 이루어지는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제3항에서,상기 제1 선량 측정 필름이 삽입될 위치는, 상기 구형 어플리케이터가 삽입되는 구 형상의 아래 수평면에 상기 제1 선량 측정 필름이 위치되도록 결정되고,상기 제2 선량 측정 필름이 삽입될 위치는, 상기 수평면의 하부에 위치한 수직면에 상기 제2 선량 측정 필름이 위치되도록 결정되는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제1항에서,상기 인필 비율 획득 단계는,인필 비율(infill ratio)과 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU) 값 사이의 상관관계를 나타내는 미리 설정된 변환 테이블을 이용하여 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지의 상기 서브 영역별로 인필 비율(infill ratio)을 획득하는 것으로 이루어지는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제5항에서,상기 인필 비율 획득 단계는,상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지에서 시드 영역(seeded region)을 획득하는 단계;상기 시드 영역을 이용하여 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지에서 배경(background) 영역을 획득하는 단계;상기 시드 영역의 하운스필드 단위(HU) 값을 이용하여 인버스(inverse)된 상기 시드 영역을 획득하는 단계;상호 정보량(mutual information, MI) 기반 가중치가 적용된 비국부 전역 변형(non-local total variation, NLTV)의 목적 함수를 이용하여 인버스(inverse)된 상기 시드 영역을 보정하는 단계;보정된 상기 시드 영역에 상기 배경 영역을 추가하는 단계;상기 배경 영역이 추가된 상기 시드 영역을 기반으로 K-평균 군집화(K-means clustering)를 수행하여 복수개의 상기 서브 영역을 획득하는 단계; 및복수개의 상기 서브 영역 각각에 대해 하운스필드 단위(HU) 평균값을 획득하고, 상기 변환 테이블을 이용하여 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지의 상기 서브 영역별로 인필 비율(infill ratio)을 획득하는 단계;를 포함하는 IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제6항에서,상기 목적 함수는,인버스(inverse)된 상기 시드 영역의 복셀과 고정 패치(stationary patch)에 대한 검색 세트(search set)에 포함된 비국부 패치(non-local patch)의 복셀 간의 가중치를 이용하며,상기 가중치는,엔트로피(entropy)를 통해 획득되는 하나의 복셀에 대한 통계적 척도 값, 및 상기 하나의 복셀에 대해 공간적으로 인코딩된 팩터를 포함하는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제1항에서,상기 서브 영역은,폐(lung) 영역 및 연조직(soft tissue) 영역 중 하나인,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
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IORT(intraoperative radiotherapy)를 위해 3D 프린팅 흉부 팬텀을 이용하여 환자별 품질 보증을 수행하는 환자별 품질 보증 장치로서,상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 이용하여 환자별 품질 보증을 수행하기 위한 하나 이상의 프로그램을 저장하는 메모리; 및상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 프로그램에 따라 상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 이용하여 환자별 품질 보증을 수행하기 위한 동작을 수행하는 하나 이상의 프로세서;를 포함하고,상기 프로세서는,대상 환자의 흉부에 대한 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT) 이미지를 획득하고,상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지를 기반으로 윤곽(contour)을 묘사(delineation)하여 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지의 서브 영역별로 인필 비율(infill ratio)을 획득하며,상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지 및 상기 서브 영역별 상기 인필 비율(infill ratio)을 기반으로 상기 대상 환자에 대응되는 3D 프린팅 흉부 팬텀을 제작하고,상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 기반으로 구형 어플리케이터(spherical applicator)를 이용하여 선량을 측정하며,미리 설정된 예상 선량과 상기 3D 프린팅 흉부 팬텀에 대해 측정된 선량을 기반으로 상기 대상 환자에 대한 IORT(intraoperative radiotherapy)의 품질을 확인하는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 장치
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제10항에서,상기 프로세서는,상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 형성하고자 하는 가상 객체(virtual object)를 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지에서 획득하고,상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지 및 상기 가상 객체를 기반으로 STL(stereo lithography) 형식의 3D 객체를 획득하며,상기 3D 객체를 기반으로 구조를 3D 렌더링하여 3D 렌더링 데이터를 획득하고, 상기 3D 렌더링 데이터를 복수개의 섹션(section)으로 분할하며,상기 서브 영역별 상기 인필 비율(infill ratio)을 이용하여 복수개의 섹션으로 분할된 상기 3D 렌더링 데이터를 기반으로 3D 프린팅 장치를 통해 상기 3D 프린팅 흉부 팬텀을 제작하는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 장치
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제11항에서,상기 프로세서는,상기 구형 어플리케이터가 삽입될 위치, 표면 상의 선량 분포를 확인하기 위한 제1 선량 측정 필름이 삽입될 위치 및 깊이 상의 선량 분포를 확인하기 위한 제2 선량 측정 필름이 삽입될 위치를 기반으로 상기 3D 렌더링 데이터를 상기 복수개의 섹션으로 분할하는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 장치
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제10항에서,상기 프로세서는,인필 비율(infill ratio)과 하운스필드 단위(Hounsfield unit, HU) 값 사이의 상관관계를 나타내는 미리 설정된 변환 테이블을 이용하여 상기 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지의 상기 서브 영역별로 인필 비율(infill ratio)을 획득하는,IORT를 위한 3D 프린팅 흉부 팬텀 기반 환자별 품질 보증 장치
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