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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
Hyekyun Chung (Department of Nuclear and Quantum Engine) 조승룡 (한국과학기술원) 조병철 (울산대학교)
저널정보
한국의학물리학회 의학물리 의학물리 제27권 제3호
발행연도
2016.9
수록면
117 - 124 (8page)

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Intrafractional motion of patients, such as respiratory motion during radiation treatment, is an important issue in image-guided radiotherapy. The accuracy of the radiation treatment decreases as the motion range increases. We developed a control system for a robotic patient immobilization system that enables to reduce the range of tumor motion by compensating the tumor motion. Fusion technology, combining robotics and mechatronics, was developed and applied in this study. First, a small-sized prototype was established for use with an industrial miniature robot. The patient immobilization system consisted of an optical tracking system, a robotic couch, a robot controller, and a control program for managing the system components. A multi speed and position control mechanism with three degrees of freedom was designed. The parameters for operating the control system, such as the coordinate transformation parameters and calibration parameters, were measured and evaluated for a prototype device. After developing the control system using the prototype device, a feasibility test on a full-scale patient immobilization system was performed, using a large industrial robot and couch. The performances of both the prototype device and the realistic device were evaluated using a respiratory motion phantom, for several patterns of respiratory motion. For all patterns of motion, the root mean squared error of the corresponding detected motion trajectories were reduced by more than 40%. The proposed system improves the accuracy of the radiation dose delivered to the target and reduces the unwanted irradiation of normal tissue.
#Robotics #Mechatronics #Patient immobilizer #Respiratory motion #SBRT

목차

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Timmerman RD / 2010 / Surgery versus stereotactic body radiation therapy for early-stage lung cancer: Who’s down for the count? / J Clin Oncol 28(6):907~909 google schola Keall PJ / 2006 / The management of respiratory motion in radiation oncology report of AAPM Task Group 76 / Med Phys 33(10):3874~3900 google schola Ohara K / 1989 / Irradiation synchronized with respiration gate / Int J Radiat Oncol Biol Phys 17(4):853~857 google schola Kubo HD / 1996 / Respiration gated radiotherapy treatment:a technical study / Phys Med Biol 41(1):83~91 google schola Ford EC / 2002 / Evaluation of respiratory movement during gated radiotherapy using film and electronic portal imaging / Int J Radiat Oncol Biol Phys 52(2):522~531 google schola

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