고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 이용한 한국인 성인여성 복셀팬텀 VKH-Woman 개발

Abstract

전신에 대해 방사선에 민감한 주요장기가 미리 정의된 인체 전산팬텀(compuational human phantom)은 의료분야에서 방사선 치료에 의한 이차암 위험도 평가 및 진단방사선에 의한 유효선량 평가 등에 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 한국인 여성사체에 대한 고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 이용하여 장기 및 조직을 전신에 걸쳐 약 2 mm 간격으로 정밀하게 분할하였고, 이를 이용하여 몬테칼로 전산모사에 사용될 수 있는 VHK-Woman 복셀팬텀을 개발하였다. VKH-Woman 복셀팬텀은 키 160 cm, 몸무게 52.72 kg으로 한국인 여성의 표준체형에 가까우며, 유효선량을 계산할 수있도록 ICRP 103에 제시된 27개 장기 및 기타 관심장기 12개를 포함한다. VKH-Woman의 복셀 해상도는 1.976×1.976×2.0619 mm^3이며 복셀행렬의 크기는 261×109×825이고, 몬테칼로 코드에 입력하여 사용될 수 있도록 이진파일과 ASCII 파일 형식으로 데이터화되었다.

The computational human phantom including major radiation sensitive organs at risk (OARs) can be used in the field of adiotherapy, such as the variation of secondary cancer risks caused by the radiation therapy and the effective dose evaluation in diagnostic radiology. The present study developed a Korean adult female voxel phantom, VKH-Woman, based on serially sectioned color slice images of Korean female cadaver. The height and weight of the developed female voxel phantom are 160 cm and 52.72 kg, respectively that are virtually close to those of reference Korean female (161 cm and 54 kg). The female phantom consists of a total of 39 organs, including 27 organs recommended in the ICRP 103 publication for the effective dose calculations. The female phantom composes of 261×109×825 voxels (=23,470,425 voxels) and the voxel resolution is 1.976×1.976× 2.0619 mm3 in the x, y, and z directions. The VHK-Woman is provided as both ASCII and Binary data formats to be conveniently implemented in Monte Carlo codes.