공기 중의 하전입자 방출핵종(Cs-137 등)이 형성하는 방사선장 환경에서 작업자 및 내방사선 성능이 취약한 전자장비를 보호하기 위한 이동형 하전입자 방호도구의 적용 가능한 자기장 조건을 몬테카를로 시뮬레이션으로 평가하였다. 범용 몬테카를로 코드 PHITS(ver. 3.35)를 이용하여 1 Ci Cs-137 평면 선원을 모사하였으며, 감마선 기여는 배제하고 베타선에 의한 흡수선량만을 고려하였다. 국제표준대기 조건에서 선원으로부터 30 cm 지점에 40×40×5 cm³ 공기 선량평가 영역을 설정하고, 베타선 선속 방향에 수직인 균일 쌍극자 자기장을 자극 간 거리와 폭 50 cm, 유효길이 5 cm 및 10 cm로 구성하였으며, 자기장 강도는 0.0-1.0 T 범위를 0.2 T 간격으로 변화시켰다. 자기장이 없는 경우 선량은 8.8815 Gy였고, 자기장 유효길이 5 cm에서는 0.2-1.0 T에서 1.00730-0.92433 Gy, 10 cm에서는 0.99116-0.90366 Gy로 나타나, 자기장 적용 시 약 88.7% 이상의 선량 감소가 관찰되었다. 자기장 강도 증가에 따라 선량 감소율이 미세하게 증가하였으나, 최저 강도인 0.2 T와 최대 강도인 1.0 T 간의 차이는 약 1% 수준에 불과하였다. 자기장 유효길이 5 cm와 10 cm 간 선량 차이는 10 cm에서 더 낮은 경향을 보였으나, 윌콕슨 부호순위 검정에서 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.063). 입자 플럭스 및 궤적 분포에서는 자기장 영역을 통과하는 베타입자가 현저히 감소하여 선량평가 영역으로의 입사가 제한되는 양상이 확인되었다. 이러한 결과는 약 0.2 T 수준의 Nd계 영구자석과 수 cm 수준의 유효길이만으로도 Cs-137 베타선에 대한 유의한 차폐 효과를 기대할 수 있음을 시사하며, 베타선을 분산 우회시켜 제동방사선 발생을 감소시키는 소형의 이동형 하전입자 방호도구의 구현 가능성을 제시한다.

비파괴 검사(Nondestructive Testing, NDT)는 재료들 및 부품들의 상태를 악화시키지 않으면서 이상유무를 평가할 수 있는 기술이다. NDT 분야에서 가장 활발하게 사용되는 기술은 고에너지 X-선 시스템이며, MeV 이상의 에너지가 널리 활용되고 있다. 그러나, MeV 단위급의 고에너지 X-선 영상에서는 에너지 스펙트럼이 넓어지고 산란의 발생이 증가하여 잡음이 증폭되고 대조도가 저하되는 필연적인 문제가 발생된다. 본 연구의 목적은 구간별 비선형 변환 기반의 화질 개선 방법을 모델링하여 3 MeV 선형가속기에서 획득한 고에너지 X-선 영상에서의 적용 가능성을 분석하는 것이다. 제안하는 영상 화질 개선 방법은 구간별 비선형 변환을 기반으로 대조도가 극대화된 상황에서 왜곡이 가장 적을 수 있도록 모델링하였다. 결과적으로 제안하는 화질 개선 방법을 적용한 고에너지 X-선 영상에서 왜곡이 가장 적게 관찰되었고, 대조도가 향상되는 것을 확인하였다. 특히 정규화된 잡음전력스펙트럼(Normalized Noise Power Spectrum, NNPS) 그래프에서 제안하는 화질 개선 방법이 기존의 히스토그램 기반의 영상처리 기술에 비하여 우수한 잡음 제거 특성을 나타냄이 증명되었다. 특히나 제안하는 기술을 적용한 X-선 영상에서의 NNPS 값은 Raw Image와 거의 유사한 형태가 도출되어 잡음 제거 효율이 매우 높음을 확인하였다. 결론적으로 구간별 비선형 변환 기반의 화질 개선 방법은 고에너지 X-선 영상 시스템을 활용한 NDT 분야에서의 높은 적용 가능성이 증명되었다.

본 연구는 소아 팬텀을 이용하여 정위적 뇌 방사선수술 중 발생하는 정상조직 산란선량을 실측하고, 이를 BEIR VII 기반 연령별 위험계수와 결합하여 2차 암 발생위험을 정량적으로 평가하고자 하였다. 감마나이프 장비로 3가지 종양 체적(0.51, 1.01, 2.03 cm³)에 대한 치료계획을 수립하고, 10세 남아를 모사한 인체 팬텀의 안구, 갑상선, 흉선 및 폐 위치에 유리선량계를 삽입하여 반복 조사 후 평균선량과 표준편차를 산출하였다. 측정 결과 안구 주변에서 수십 mGy 수준의 산란선량이 관찰되었고, 갑상선, 흉선, 폐 등 표적으로부터 거리가 먼 장기에서는 수 mGy 이하의 저선량 영역에서 피폭이 이루어지는 것으로 나타났다. 장기선량 자료에 BEIR VII 보고서에서 제시된 0.1 Gy 기준 LAR 값을 1 Sv당 연령·성별별 위험계수로 변환하여 적용한 결과, 동일한 선량 분포를 가정하더라도 소아, 성인, 고령 간 예상 2차 암 발생위험이 크게 달라지는 연령 의존성이 확인되었다. 소아는 성인 대비 약 2 - 3배, 고령 대비 6 - 10배 높은 per Sv 위험계수를 보였으며, LAR과 상대위험비 분석에서도 소아군의 상대적 취약성이 뚜렷하게 나타났다. 이는 정위적 방사선수술에서 정상조직 산란선량 자체는 낮더라도, 소아 환자에서는 장기적인 발암위험을 보수적으로 평가해야 함을 시사한다. 본 연구는 유리선량계를 이용한 실측 산란선량과 BEIR VII 위험모델을 결합하여 정위적 뇌 방사선수술에서 연령별 2차 암 발생위험을 정량적으로 제시하였다는 점에서 의의가 있다. 특히 소아 및 젊은 연령층 환자의 치료계획 시 정상조직 선량 최적화와 장기 보호전략 수립, 위험소통과 추적관찰 계획에 활용 가능한 근거 자료를 제공한다.

본 연구에서는 핵의학과 체외 검사실에서 I-125에 의해 오염 된 방사성폐기물인 Coating tube의 자체처분 허용농도 이하임을 입증하기 위해 보수적인 계산방법과 감마카운터를 사용하여 실측한 비방사능 및 처분 가능한 보관 기간을 비교하고자 한다. 또한 세척 횟수(washing)에 따른 방사능 감소 효과와, 검사 방식(경합 반응과 비경합반응) 및 검사 결과에 따른 비방사능 및 보관 기간 차이를 분석함으로써 보다 합리적이고 효율적인 방사성폐기물 관리 방안을 제시하고자 한다. 보수적으로 1회 사용량이 모두 오염되었다고 가정하여 보관 기간을 산출한 Coating tube의 비방사능은 3,830 Bq/g, 처분 가능한 보관 기간은 약 380일 이후이며, 검사가 종료된 후 감마카운터를 사용하여 측정 한 Coating tube의 비방사능은 1,303 Bq/g, 보관 기간은 최대267일, 1회 세척 한 Coating tube는 1,300 Bq/g, 267일, 2회 세척 한 Coating tube는 1,301 Bq/g, 267일이다. 이는 검사 중 여러 번 세척과정을 거치기 때문에 세척에 따른 비방사능 및 보관 기간에는 유의미한 차이는 없음을 확인하였다. 하지만 보수적인 계산 값과 실측 값에서는 비방사능은 약 65.9%, 보관 기간은 약 29.7% 이상 차이가 있었다. 또한 검사 결과가 양성인 경우 비방사능 및 보관 기간이 더 높음을 확인 할 수 있었다. 이는 CA 19-9검사의 경우 비 경합반응을 이용하여 검사하기 때문에 항원의 농도가 높을수록 잔여방사능이 많아 계측되는 방사능값이 높음을 확인 할 수 있었다. 이와 같이 자체처분 시 방사성폐기물의 보관 기간을 단축 하게 되면 I-125에 의해 오염된 Coating tube를 더 많이 처분 할 수 있기 때문에 의료기관에서는 방사성 폐기물 보관실의 크기를 줄일 수 있고 방사성폐기물을 좀 더 효율적으로 관리 할 수 있을 것으로 생각한다.

아토피 피부염(Atopic Dermatitis, AD)은 매년 유병률이 증가하는 만성 염증성 피부질환으로, 집먼지진드기(Der p)와 같은 알레르겐 또는 염증 유발 인자에 의해 Th2 반응이 활성화되고, 피부 장벽 단백질 발현 감소 및 MMP-1 분비 증가와 같은 복합적인 염증반응이 동반된다. 광선치료는 AD의 대안적인 치료법으로 주목받고 있으며, 본 연구에서 그 중 저선량 청색광(Blue Light, BL)의 항염증 효과를 확인하고자 한다. 먼저 저선량 청색광이 AD 유사 환경에서 유도된 인간 각질세포(HaCaT)의 염증 반응에 미치는 영향을 규명하고, 이를 통해 청색광의 AD 치료제로서의 적용 가능성을 확인하는 것을 목표로 한다. 인간 각질세포주(HaCaT)에 강력한 염증 유발 혼합물인 TNF-α/IFN-γ 또는 대표적인 알레르겐인 Der p를 처리하여 아토피 피부염 유사 염증 반응을 유도하였다. 이후, 염증이 유도된 세포에 저선량의 청색광(BL)을 조사하고, 주요 염증성 사이토카인인 IL-6, MCP-1, 그리고 피부 장벽 손상 관련 효소인 MMP-1의 발현 변화를 통계적으로 분석하였다. 3회의 독립적인 실험 결과를 t-test로 분석한 결과, 저선량 청색광(BL) 조사는 비조사 대조군에 비해 IL-6 및 MCP-1의 발현을 통계적으로 유의하게 감소시켰다(p < 0.05). 또한, MMP-1의 발현 역시 유의하게 감소함을 확인하였다. 이는 청색광이 아토피 피부염의 염증 과정에서 다면적인 항염증 효과를 보임을 시사한다. 저선량 청색광은 아토피 피부염 유사 염증 반응이 유도된 각질세포에서 IL-6, MCP-1, MMP-1 등의 발현을 감소시킴으로써 항염증 효과를 나타낸다. BL은 두 모델 모두에서 IL-6와 MMP-1 발현을 일관되게 억제하여 염증 및 장벽 손상에 대한 광범위한 효능을 입증했다. 하지만 MCP-1에서는 차별적인 효과가 관찰되었다. TNF-α/IFN-γ 모델에서는 유의한 감소가 달성된 반면, Der p 모델에서는 제한적인 반응을 보였다. 이는 BL이 특정 알레르겐에 의한 초기 유인 신호보다 공통적인 염증 증폭 경로를 더 효과적으로 표적함을 알 수 있다. 이러한 결과는 청색광이 향후 아토피 피부염의 치료법 또는 보조적인 치료 수단으로 활용될 수 있는 잠재적인 가능성을 제시한다.

고순도 게르마늄(HPGe) 검출기를 이용한 방사능 분석에서 효율 교정은 신뢰성 확보를 위해 필수적인 과정이다. 그러나 교정용 표준물질은 측정 대상 시료와 유사한 조건을 가져야 하며, 이를 부피별로 준비하는 것은 비용적 제약이 크다. 본 연구에서는 교정 시료와 측정 시료의 부피 차이로 인해 발생하는 효율 왜곡을 보정하기 위한 효율 예측 모델을 제안한다. 몬테카를로 시뮬레이션 상에서 HPGe 검출기와 교정용 표준 부피 물질을 구현하여 시료 내부 위치별 검출 효율을 계산하고, 이를 보간 및 적분을 통해 정규화함으로써 평균 부피 효율을 계산하였다. 제안된 방법은 시료량의 변화에 유연하게 적용 가능하며, 다양한 조건의 시료에 대해 높은 정확도로 검출 효율을 예측할 수 있음을 확인하였다.

7-데하이드로콜레스테롤은 콜레스테롤로부터 표피 세포에서 합성되며, 이는 비타민 D₃로 전환되어 혈관을 통해 이동합니다. 이후 간 세포의 미토콘드리아와 미세소체 효소에 의해 25(OH)D로 변환되고, 신장 세포에서 1,25(OH)₂D₃로 재합성된다. 비타민 D는 다양한 매개체를 통해 작용하며, 그 인체 생리학적 작용 메커니즘인 갑상선 호르몬이나 스테로이드와 유사하게 세포질 수용체에 결합하여 DNA의 전사를 촉진하거나 억제하는 것으로 나타난다. 최근 변화가 빠른 사회에서 선크림에 대한 관심이 높아짐에 따라, 본 연구는 다양한 비타민 D 함량율에 관해서 자외선 차단 효과를 조사하였고, 기존 자외선 차단 비율과 동일한 비타민 D 혼합 비율을 분광측정을 통해 확인한 결과 자외선차단제(75%)과 비타민 D(25%) 혼합물에서 자외선 차단 효과를 확인하였다.

법의학 영상의 한 분야인 사후 전산화단층촬영(PMCT)은 부검을 위한 보조적 진단 장비로써, 활용되고 있다. 그러나 내부 장기나 혈관계의 손상은 관찰하지 못해 시신에 조영제를 주입하여 혈관계를 관찰하는 사후혈관조영술(PMA)이 필요하다. 현재 국립K연구원에서는 사후혈관조영술에 사용되는 카테터를 고가의 외국산 제품에 의존하고 있으며, 이마저도 카테터 직경이 서양권 성인의 표준 치수에 맞춰져 있어 한국인에게는 혈관 손상을 유발하였다. 또한, 조영제의 역류를 방지하기 위한 노끈 방식의 카테터 고정기법은 시술자들의 편의성을 저해하였다. 본 연구에서는 상용화된 폴리 카테터를 기반으로 한국인의 혈관 직경에 맞는 PMA 카테터를 제작하고 3D 프린팅 기술로 고정 용구를 제작하여 기존의 노끈 고정 방식을 개선하였다. 개발된 제품의 성능평가는 원주에 위치한 국립K연구원에서 진행하였으며, 총 40개의 응답 중 37개(92. 5%)가 5점, 3개(7.5%)가 4점으로, 모든 항목에서 4점 이상의 높은 점수를 보여, 실제 부검 환경에서의 사용 가능성과 안정성 측면에서 긍정적인 초기 결과를 확인하였다. 본 연구의 타당성 연구 결과와 향후 정량적 평가 지표를 통해 국내 PMA를 위한 표준 절차를 마련하고자 한다.

의료영상 검사 이용의 증가에 따라 의료 방사선 피폭에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있으며, 특히 CT 검사는 주요 피폭 요인으로 지적되고 있다. 본 연구는 기존 납 기반 차폐체의 임상적 한계를 보완하기 위한 대안으로, 3D 프린팅 기술과 구리(Cu) 복합 필라멘트를 활용한 방사선 차폐체의 제작 가능성과 차폐 성능 특성을 평가하고자 수행되었다. 네 종류의 상용 구리 복합 필라멘트를 이용하여 2-5 mm 두께의 차폐 시트와 갑상선 차폐체를 제작하였으며, 진단용 X-선 발생장치에서 관전압 조건을 달리하여 차폐율을 비교하였다. 또한 인체 팬텀과 열형광선량계(thermoluminescent dosimeters, TLD)를 활용하여 Brain CT 촬영 조건에서 갑상선 선량 변화를 측정하였다. 그 결과, 제조사별 구리 복합 필라멘트는 동일한 출력 조건에서도 구리 함량과 조성, 출력 품질 차이에 따라 방사선 감약 특성이 상이하게 나타났다. 특히 구리 함량 80%의 필라멘트는 2-5 mm 두께 범위에서 90% 이상의 안정적인 감약 특성을 보였으며, 일부 저금속 함량 필라멘트의 경우 차폐 효과가 제한적이거나 CT 조건에 따라 선량 변화가 관찰되었다. Brain CT 환경에서 구리 복합 필라멘트 기반 갑상선 차폐체를 적용한 결과, 재료 조성과 두께 조건에 따라 약 20% 수준의 갑상선 선량 감소가 확인되었다. 본 연구는 3D 프린팅 기반 구리 복합 차폐체가 재료 특성과 출력 안정성을 고려한 선택을 통해 방사선 차폐 성능을 조절할 수 있음을 보여주며, 향후 방사선 환경과 사용 목적에 부합하는 차폐체 설계 및 재료 선택을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 정상조직 및 병변조직을 대상으로 전산화단층영상(Computed Tomography, CT) 스캔 인자 변경시 CT 값 변동률, 최대 신호 대 잡음 비, 평균 제곱근 편차, 구조적 유사지수를 비교를 통해 영상 품질에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 동일한 관전압·관전류 조건에서는 pitch가 증가할수록, 동일한 관전압, pitch 조건에서는 관전류가 낮을수록, 동일한 관전류, pitch 조건에서는 관전압이 낮을수록 CT 값의 표준편차가 유의하였으며 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 인체모형 팬텀 실험에서 관전압과 관전류가 높고 pitch가 낮을수록 최대 신호 대 잡음 비는 폐암 조직을 제외하고 증가하였으며, 평균 제곱근 편차는 영상 오차가 줄어드는 경향을 보였다. 그리고 구조적 유사지수 지수가 1에 근사한 것으로 나타났다. 이상의 결과는 CT 스캔 인자의 변화적용은 폐암 등 병변조직에서도 스캔 조건에 항상 비례하진 않지만, CT 값 변동으로 영상 노이즈 발생에 영향을 미쳐 진단 정확도에 영향을 줄 수 있음을 시사한다. 본 연구는 정량적 영상 진단을 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 향후 재구성 인자 조정 및 인체 적용 연구를 병행한다면 임상적 적용에도 의미가 있을 것으로 사료된다.

이중 에너지 CT(dual energy computed tomography, DECT)를 이용하여 획득한 실제 비조영 영상과 가상 비조영 영상에서 유방 조직 별 HU(hounsfield unit) 값과 피폭선량을 팬텀을 이용하여 비교함으로써 DECT를 이용한 유방 검사 활용에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. DECT의 TNC(true non contrast) 영상과 VNC(virtual non contrast) 영상의 정량적 영상품질 비교를 위하여 유방 촬영 장치 정도관리용 표준 팬텀을 이용하여 모조 종괴 부위와 실질 조직 부위에 관심 영역을 설정하고 HU 값과 잡음을 측정한 후, 이를 이용하여 SNR(signal to noise ratio)과 CNR(contrast to noise ratio)을 비교하였다. 또한 TNC 영상과 VNC 영상을 획득하기 위한 영상 변수 조건 별 흡수선량을 CTDI(CT dose index) 체부 팬텀을 이용하여 측정하고 그 선량비를 비교하였다. 영상품질의 정량적 비교 측정 결과, TNC 영상에서 종괴 영역의 평균 CT HU 값과 잡음은 -10.2 ± 5.3, 실질조직 영역은 -97.5 ± 3.7, 배경 영역은 -1001 ± 3.1 이었다. VNC 영상에서 종괴 영역의 평균 CT HU 값과 잡음은 -12.5 ± 4.2, 실질조직 영역은 -99.2 ± 2.2, 배경 영역은 -998 ± 3.6 이었다. TNC 영상에서 종괴 영역의 SNR 값은 3.29, CNR 값은 319.61이었고, 실질조직 영역의 SNR 값은 31.45, CNR 값은 291.45 이었다. VNC 영상에서 종괴 영역의 SNR 값은 2.72, CNR 값은 273.75 이었고, 실질조직 영역의 SNR 값은 27.56이었고, CNR 값은 249.67 이었다. 흡수선량의 비교 측정 결과, TNC 영상을 얻기 위한 검사 조건에서의 표면선량 측정값은 0도에서 0.92 ± 0.02 mGy, 90도에서 0.94± 0.2 mGy, 180도에서 0.91 ± 0.05 mGy, 270도에서 0.89 ± 0.14 mGy 이었고, 심부선량은 0.88 ± 0.07 mGy 이었다. VNC 영상을 얻기 위한 검사 조건에서 표면선량은 0도에서 1.21 ± 0.12 mGy, 90도에서 1.18 ± 0.09 mGy, 180도에서 1.16 ± 0.02 mGy, 270도에서 1.18 ± 0.2 mGy 이었고, 심부선량은 1.12 ± 0.04 mGy 이었다. TNC 영상을 기준으로 하여 VNC 영상을 얻기 위한 선량비는 0도 지점에서 1.32, 90도에서 1.26, 180도에서 1.27, 270도에서 1.33, 중심에서 1.27의 비율로 나타났다. 선량비의 평균은 1.29로 29% 수준에서 VNC 영상의 선량이 증가함을 확인하였다. 유방 DECT 검사는 VNC 영상 재구성이나 물질 분석 등 DECT 만의 기능을 적극 활용하여 병변 발견이나 특성 파악에 대한 민감도를 증가시킴과 동시에 검사 프로토콜 조정을 통한 방사선 피폭의 감소도 유도할 수 있을 것이다.

영상의학분야의 흉부 CT는 폐질환의 미세 병변을 관찰하는 데 가장 광범위하게 활용이 되는 영상의학검사로서 병변의 형태적 특징을 고해상도로 제공하여 임상 진단에서 중요한 역할을 담당한다. 합성곱 인공신경망 기반의 초고해상도 인공신경망(SRCNN)은 저해상도의 영상을 고해상도의 영상으로 복원하여 영상의 세부 구조 및 신호대잡음비를 개선하는 특성을 가진다. 본 연구에서는 합성곱 인공신경망 기반의 딥러닝 모델에 512×512인 원본 흉부 CT 영상과 SRCNN을 적용한 1024×1024인 초고해상도 흉부 CT 영상을 각각 적용하여 흉부 CT 영상에 대한 폐 질환별 분류를 정상, 양성종양, 악성종양으로 분류하여 성능을 비교 평가하고자 하였다. 연구결과 512×512의 흉부 CT 원본 영상을 SRCNN을 적용하여 출력한 1024×1024의 흉부 CT 영상의 경우 흉부 CT 원본 영상의 구조적 정보를 거의 손실 없이 보존한 우수한 품질의 초고해상도 흉부 CT 영상이 생성되었다고 판단하였다. 그리고 흉부 CT 영상의 폐질환 분류에 대한 성능평가의 결과를 통하여 SRCNN으로 출력한 1024×1024 흉부 CT 영상을 적용한 딥러닝 모델의 경우 폐 질환에 대한 모든 분류 모델에서 정확도, 재현율, 특이도, 정밀도, F-1 score, AUC 및 손실함수 결과값이 우수하게 나타났다. 이러한 결과를 통하여 SRCNN으로 출력한 1024×1024 흉부 CT 영상을 적용한 딥러닝 모델의 경우 전반적으로 폐질환 분류에 대한 성능이 향상된다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 이유로 SRCNN 기반 초고해상도 흉부 CT 영상은 폐질환 분류에서 더 높은 정확도와 신뢰도를 확보할 수 있으며, 기존의 초고해상도 연구의 결과와 일관된 결과를 나타내고 있음을 확인하였다. 그리고 본 연구의 결과는 향후 유사연구 시 기초 자료로 제시가 될 것이라 사료되며, 인공지능 기반의 의료영상의 자동 진단 솔루션 등의 분야에서 유용한 자료로 활용되기를 기대한다.

본 연구는 전산화단층촬영(CT) 시 의료진 및 보호자가 받는 방사선 피폭선량을 정량적으로 분석하고, 보호구 착용과 거리 변화가 선량 저감에 미치는 영향을 분석하였다. 대한민국 성인 남성 평균 신장 기준 인체 팬텀에 광자극발광선량계를 흉부, 갑상선, 수정체 부위에 부착하여 측정하였으며, 방사선 방어용 앞치마와 목 보호대를 착용한 조건과 미착용 조건으로 10회 반복 측정하였다. 측정은 CT 갠트리 및 환자 테이블 기준으로 70 cm, 100 cm, 200 cm, 300 cm 거리에서 수행되었고, 공간선량과 기관별 누적선량은 각각 공간 선량률측정기(RaySafe 452)와 OSLD로 측정하였다. 갠트리 근접 70 cm 위치에서 가장 높은 선량이 측정되었고, 거리 증가에 따라 선량이 급격히 감소하였다. 특히 200 cm 이상에서는 대부분의 측정값이 자연방사선량 수준인 0.01 mSv로 나타났다. 보호구 착용 시 흉부와 갑상선 선량은 각각 약 91% 및 96% 감소하였으며, 차폐 효과를 실험적으로 입증하는 결과이다. 수정체는 납안경 미착용으로 인해 상대적으로 높은 선량을 나타냈다. CT 검사 시 산란 방사선이 거리의 제곱에 반비례해 감쇠됨을 입증하였으며, 동일 거리 조건에서 갠트리 근접 부위가 테이블 근접 부위보다 약 2배 높은 선량을 나타냈다. 방사선 피폭 저감을 위한 테이블 쪽 위치 유지와 차폐구 착용, 거리 확보의 중요성을 강조하며, 방사선 방호지침 수립을 위한 정량적 근거 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

초저선량 기술의 발전과 방사선 방호에 대한 관심이 증가함에 따라 병원 외부에서 사용 가능한 휴대용 엑스레이 장치 개발이 주목받고 있다. 본 연구는 메타물질 기반 방사선 차폐 소재 기술과 휴대용 엑스레이 구조 기술의 특허 동향을 분석하여 유망 융합 기술을 발굴하고자 하였다. 국내 특허와 해외 주요 4개국 특허 문헌을 수집하였다. 기술 분류는 방사선 차폐 메타물질 기술과 휴대용 엑스레이 구조 기술로 구분하여 분석하였다. 국가별 출원 동향은 중국이 가장 활발하였으며, 한국, 일본, 미국 순으로 나타났다. 주요 출원인의 분석 결과 기술 분야별 글로벌 관심도가 균등하게 분포되어 있었다. 정성분석을 통해 경량화와 고효율 차폐에 적용 가능한 핵심 특허를 도출하였다. 분석 결과 메타물질 차폐 소재와 휴대용 엑스레이 구조를 융합하는 공백 기술이 향후 개발 및 시장 진입에 유망한 분야임을 확인하였다.

머리뼈 전후방 엑스선 검사는 일반적으로 외상, 수술 후 경과 관찰 및 응급 상황 등 임상 환경에서 빈번하게 수행되며, 소아의 경우도 낙상 및 인공와우 확인 등의 목적의 일반적인 검사이다. 머리뼈 후전방 엑스선 검사는 뒤통수뼈에 의한 엑스선 감쇠효과로 주요 장기(갑상샘, 뇌, 눈, 수정체 등)의 선량 감소를 예측할 수 있다. 따라서, 응급상황이나 의료기구의 단순 위치 확인 등의 목적에서 전후방 및 후전방 검사의 피폭선량 감소를 정량적으로 분석하여 선량 이점이 있는 머리뼈 엑스선 검사를 제시하고자한다. 시뮬레이션 방법은 MCNP ver.6 (Monte Carlo N-particle Transport, LANL, USA)와 계산용 인체팬텀(High-definition Reference Korean-Man, HDRK-Man)을 활용하였고, 실측 방법으로는 광유도발광선량계(Optically Stimulated Luminescen t Dosimeters, OSLDs)와 RS-108 팬텀(Radiology Support Device, Inc., California, USA)을 활용하여 선량을 분석하였다. 특히 본 연구는 선행 연구에서 다루지 않았던 시뮬레이션 방법에 검출기패널을 구조화하여 산란선의 영향을 함께 고려하였고, 실측과 시뮬레이션의 피폭선량을 상호 비교하기 위해 눈을 선량점으로 적용하였다. 후전방 검사는 여러 장기에서 선량 감소를 보였다; 눈(55.42%), 수정체(75.82%), 구강점막(92.3%), 흉부외(77.86%), 갑상선(74.52%). 후전방 검사의 총 피폭선량은 전후방 검사 대비 57.2% 감소를 확인하였다. 따라서 전후방 검사가 필수적으로 요하지 않은 응급 상황이나 단순 의료 기구 위치 확인의 경우, 환자의 불필요한 방사선 노출을 최소화하기 위해 후전방 검사의 활용을 고려해야한다.

본 연구는 Wisconsin test cassette를 활용한 디지털 영상 기반 관전압(kVp) 평가 방법의 유효성을 검증하고자 하였다. 알루미늄과 구리 필터가 포함된 카세트를 디지털 검출기로 촬영하고 관전압(50-110 kVp) 변화에 따른 ROI(pixel value) 신호값을 분석하였다. 그 결과 가변 필터 영역의 ROI 신호값은 실제 관전압과 매우 높은 선형 또는 지수함수적 상관관계(R² > 0.99)를 보여 정량적 평가의 타당성이 확인되었다. 또한 영상 알고리즘, 디텍터 제조사 및 mAs 조건에 따른 비교에서 일관된 결과가 나타났으며 50 mAs 이상에서 안정적인 상관성이 유지되었다. 따라서 Wisconsin test cassette를 이용한 ROI 기반 디지털 관전압 평가는 디지털 방사선영상 시스템의 관전압 정확도를 효율적으로 검증할 수 있는 신뢰도 높은 품질관리(QA) 도구로 활용될 수 있다.

본 연구는 자체 제작한 가돌리늄 조영제 팬텀을 이용해 MRI 보어 내 위치에 따른 T1 및 T2 이완 시간의 변화를 평가하고, 특히 보어 주변부 위치에서의 변화를 확인하고자 하였다. 0, 0.2, 0.6, 1.0 mM 농도의 조영제 팬텀을 보어 중심으로부터 최대 180 mm까지 30 mm 간격으로 이동시키며 T1 및 T2 이완 시간을 측정하였다. 각 위치에서 반복 촬영을 통해 영상을 획득하였고, 일원 분산 분석(ANOVA)과 Bonferroni 사후 검정을 이용하여 위치 간 차이를 분석하였다. 통계적 유의수준은 p < 0.05로 설정하였다. T1 이완 시간은 보어 내 위치 변화에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다(p > 0.05). 반면, T2 이완 시간은 보어 중심에서 멀어질수록 유의하게 감소하였으며(p < 0.05), 특히 150 mm와 180 mm 위치에서 통계적으로 유의하였다. T1 이완 시간은 보어 위치 변화에 영향을 받지 않아 안정적인 결과를 나타냈다. 그러나 T2 이완 시간은 보어 주변부로 이동할수록 감소하는 경향을 보여, MRI 검사에서 T2 기반 측정값 해석 시 보어 중심에서 검사가 이루어져야 한다.

자기공명영상(Magnetic resonance imaging; MRI)에서 일반적으로 둘러겹침 인공물(Aliasing artifact)의 보정기법으로 알려진 과다표본추출(Oversampling) 기법과 사전포화(pre-saturation) 펄스 기법을 인공물이 없는 일반적인 MR 영상에 적용했을 때, MRI 화질이 어떻게 변화하는지 알아보고자 영상 품질의 지표인 신호 대잡음비(Signal-to-noise ratio ; SNR)와 대조도 대 잡음비(Contrast-to-noise ratio; CNR)를 측정하여 비교 분석하였다. 실험방법은 Brain MRI의 인공물이 포함되지 않은 일반(Normal) 영상 획득 기법과 과다표본추출(Over sampling) 기법, 사전포화(pre-saturation) 펄스 기법이 추가된 MRI 검사배열(sequence) 각각 Spin echo pulse sequence T1 (SE T1), Fast Spin Echo pulse sequence T2 (FSE T2), Gradient Echo pulse sequence T1 (GE T1), Gradient Echo pulse sequence T2^* (GE T2^*)의 4종류 영상으로 획득하였다. 획득된 각각의 영상은 뇌실(Brainventricle), 백질(White matter), 회백질(Gray matter)의 관심영역(region of interest, ROI)을 설정한 후 10 mm² 범위의 신호 강도를 측정하였다. 배경잡음(background)의 신호강도는 영상의 FOV 밖의 모든 영상 동일 지점 좌우와 상하 4 부위를 10 mm²의 ROI를 설정 측정하였다. 모든 영상의 측정은 데이터 손실을 최소화하기 위해서 본 실험 장비에서 직접 측정하여 모든 영상의 신호대 잡음비(SNR)와 대조도대 잡음비(CNR)를 측정하였다. 실험 결과 SE T1과 FSE T2에서는 Oversampling을 가했을 때 SNR과 CNR에 유효하게 작용되는 것을 확인할 수 있었고, GE T1에서 pre-saturation을 가했을 때 SNR, GE T2^*에서 pre-saturation을 가했을 때는 CNR에 유효하게 작용되는 것을 확인할 수 있었다. 일반적 MRI에서 영상의 품질의 향상을 목표로 한다면 Spin Echo pulse sequence는 oversampling, Gradient Echo pulse sequence는 pre-saturation 사용을 고려해볼 수 있다.

본 연구는 건강검진 수검자 216명을 대상으로 연령, 성별, 체질량지수(BMI), 고혈압, 당뇨, 고지혈증 등 대사증후군 요인이 갑상선 결절의 존재, 개수, 및 악성도(K-TIRADS)에 미치는 영향을 분석하였다. 갑상선 초음파로 결절 특성을 평가하고, 혈압·혈당·지질을 기준으로 대사증후군을 정의하였다. 분석결과, 연령 증가에 다라 결절 크기(F=5.698, p<0.001)와 개수(F=7.863, p<0.001)가 유의하게 증가하였으며, 여성과 고령이 결절 개수의 주요 예측인자로 확인되었다. BMI는 결절의 존재(χ²=8.803, p=0.012)와 다발성과 연관되었으나 악성도와의 직접적 관련은 없었다. 다변량 로지스틱 회귀분석에서 결절의 악성도는 연령(OR=1.049, p=0.001), 고혈압(OR=8.384, p=0.005), 고지혈증(OR=8.000, p<0.001)과 유의한 양의 연관성을 보였고, 고지혈증은 결절 양상의 독립적 결정요인이었다(OR=3.78, p<0.001). 이는 노화에 따른 갑상선 실질 변성, 순환·지질대사 이상으로 인한 혈관내피 기능 저하, 산화스트레스 및 세포증식 경로 활성화가 결절 병태생리에 관여함을 시사하며 연령, 성별, 고혈압, 고지혈증을 통합 고려한 위험도 평가와 대사 관리가 임상적 결절 예측 및 예방에 유용함이 확인되었다.

본 연구는 의료기관 인증제도의 가치를 지향하고 양질의 의료서비스를 구현하기 위해 분석적 계층화 과정(Analytic Hierarchy Process; AHP)을 통해 의료소비자와 예비방사선사 두 집단 간의 의료서비스품질에 관한 인식 비교 연구를 수행하였다. 선행연구에서 검증된 연구모형을 활용하여 환자 55명, 예비방사선사 48명을 설문하였고 불성실한 응답 9부를 제외한 총 94부를 대상으로 분석하였다. 설문에 대한 신뢰성 검증은 일관성지수(CI)와 일관성비율(CR) 두 단계를 거쳐 검증하였다. 분석 결과 두 집단 모두 진료서비스를 가장 중요한 서비스품질로 인식하였지만 관계서비스품질에선 환자집단 2순위(0.228), 예비방사선사 집단 3순위(0.172)로 인식 차이를 나타냈다. 복합중요도에선 공감성요인이 가장 뚜렷한 인식 차이를 나타냈다. 환자집단 전체 3순위(0.099), 예비방사선사 집단 7순위(0.050)로 분석되었고 공감, 소통, 대화 등의 관계적 서비스를 중요하게 인식하는 환자들의 심리적 속성을 수용하고 이해할 수 있는 깊은 관심과 태도가 필요할 것이다. 특히 개인주의적 특성을 지닌 MZ세대 학생들에게 감성지능 함양, 소통 능력 강화, 인간 심리이해 등의 관계지향적 교육이 필요함을 시사한다. 향후 임상현장에서 근무하는 방사선사들을 대상으로 연구를 확대하여 환자, 방사선사, 학생 3집단 간의 인식 비교 연구를 수행하고 교육적·실무적 방안을 도출해야 할 것이다.

본 논문에서는 의사, 한의사, 간호사, 간호조무사, 임상병리사, 응급구조사, 방사선사 등의 보건의료인 사이에 갈등을 유발시키는 초음파검사의 시행주체에 대한 행정기관 유권해석과 각급 법원의 엇갈리는 판결을 정리하였다. 의료법 제27조1항의 면허된 범위 외의 의료행위를 할 수 없도록 규정에 해당여부는 의사는 면허된 범위 의료행위, 한의사는 대법원 2016도21314에 의하여 면허된 범위 의료행위, 간호사는 수원고등법원 2022누10357은 면허된 범위 의료행위와 서울고등법원 2022누31299 판결은 면허된 범위 외의 의료행위로 엇갈리고 있는 상태, 간호조무사의 지방법원과 고등법원의 판결은 면허된 범위 외의 의료행위, 응급구조사 의 고등법원 판결은 면허된 범위 외의 의료행위, 응급구조사의 심장초음파검사는 면허된 범위 의료행위, 방사선사는 서울고등법원 2022누31299 면허된 범위 의료행위로 판단하고 있다. 초음파기기 사용에 따른 면허된 범위 외의 의료행위로 간호사 관련하여 의료법위반교사, 의료법위반, 국민건강보험공단의 704,745,750원의 요양급여비용 환수 처분, 간호조무사 관련하여 의료법위반교사, 의료법위반, 의사면허자격정지처분, 의료기사 등에 관한 법률」위반 벌금, 보건범죄단속에 관한 특별조치법위반(부정의료업자)과 추징금, 임상병리사 관련하여 의사면허자격정지처분, 응급구조사 관련하여 의사면허자격정지 처분이 있었다. 초음파검사의 시행주체에 대하여 국가기관 간의 엇갈리는 판단을 해결하기 위해서는 입법으로 해결하는 방안과 국민건강보험 요양급여 제도를 통한 방안을 제시한다.