본 논문은 방사선 조사 후 치료실 내부의 공간선량률을 엑스선 에너지 및 MU값 변화를 기준으로 측정하여 치료방사선사의 방사선 방호에 대해 연구해보고자 하였다. 선형가속기를 이용하여 6MV, 10MV, 15MV 광자선을 300MU, 600MU, 1000MU를 기준으로 치료실 내부에 방사선을 노출시킨 후 측정기를 통하여 30초 단위로 5분간 기록하고 시간별로 평균값을 산정하였으며 동일 조건으로 10회 반복 하였다. 실험결과 6MV 300MU인 경우 0.1555 μSv/h, 300sec가 경과된 시점에서는 0.157 μSv/h, 600MU은 0.152 μSv/h, 0.156 μSv/h, 1000MU에서는 0.157 μSv/h 0.152 μSv/h로 측정되었다. 10MV의 300MU는 각각 0.468 μSv/h, 0.309 μSv/h, 600MU인 경우는 0.69 μSv/h, 0.416 μSv/h이었으며 1000MU는 0.977 μSv/h, 0.478 μSv/h로 측정되었다. 15MV의 300MU는 3.02 μSv/h, 1.2 μSv/h이며 600MU에서는 5.459 μSv/h, 1.836 μSv/h 1000MU에서는 7.34 μSv/h, 2.709 μSv/h로 측정되었다. 6MV의 평균 공간선량률은 치료실 내부의 자연 공간선량률과 큰 차이가 없었으며, 10MV, 15MV 의 경우는 높은 공간선량률이 측정되었으며 시간에 따라 감약됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 일정 시간(60초 이상)이 지난 이후 치료실 내부로 입장하는 것이 방사선 작업종사자의 피폭선량 방지에 효과적일 것이라 사료된다.

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6MV X선)을 조사한 세뇨관의 세포막 모델에서 오줌의 원료구성성분인 포도당 수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 압력차에 따른 여과작용특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용한 세포막 모델은 polysulfone 지지막에다가 m-phenylene-diamine(MPD)과 trimesoyl chloride(TMC)- hexane을 계면중합으로 만들어진 여과성 고분자 복합막을 사용하였다. 0.5 wt% TMC- hexane 용액으로 만들어진 여과성막(CM-2)은 0.5 wt% TMC- hexane 용액으로 만들어진 여과성막(CM-1)보다도 총 부피투과플럭스(Jv)와 배제계수(R)가 매우 높다. 압력차(1.5~4MPa)와 36.5℃에서 방사선을 조사한 세뇨관의 고분자 막(세포막모델)은 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)에서 총 부피투과플럭스(Jv)와 배제계수(R)가 비 조사된 세포막모델보다 각각 약 2 ~ 13배, 4 ~ 6배 정도 감소되었다. 세포막모델에서 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 농도가 증가하면 배제계수(R)가 증가하고 총 부피투과플럭스(Jv)는 감소하였다. 결국 방사선조사로 인해서 세뇨관의 세포막에서 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 여과기능이 비정상적으로 되어 세포장해가 발생하게 되었다고 사료됐다.

방사선이 조사된 흰쥐의 간에서 아로니아의 방사선 방호효과가 나타나는가를 혈청검사를 통하여 알아보고자 하였다. 실험동물은 (체중 200~250g) 수컷 흰쥐 5마리씩, 1군으로 정상군, 5 Gy 방사선대조군은 2군, 5 Gy 방사선조사 아로니아 실험군은 3군으로 설정하였다. 정상군 1군(A)은 일반식을 투여하고 방사선 조사를 실시하지 않고, 대조군 2군(B)은 일반식을 투여하여 방사선 조사를 하였고, 실험군 3군(C)는 방사선조사 전 14일 동안 아로니아, 경구투여량(100 mg/kg/day)로 1일 2회씩 50 mg/kg/day로 증류수에 희석하여 각각 흰쥐에 14일 동안 쥐용 존데를 이용하여 경구투여 후 방사선조사를 실시하였다, 이 연구를 위해서 Linac (선형가속기) 6 MV X선 치료장치를 사용하여 5 Gy 방사선이 1회 전신조사 된 흰쥐의 혈액을 채취하여 간에 관련된 5가지 혈청검사를 실시하였으며, 통계분석은 분산분석(ANOVA test)를 실시하였다. 결론적으로 실험분석을 확인한 결과는 아로니아의 간에 대한 방사선방호 효과가 없는 것으로 나타났다. 그러나 통계적으로 ALB (P > 0.05)는 유의성이 없고, TP (P < 0.05)는 유의한 차이가 있다고 확인되었다. 향후에는 다양한 검사가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

세기조절방사선치료(IMRT)는 치료범위의 선량분포를 향상시키고 주변 정상조직을 보호한다는 점에서 두경부, 전립선, 뇌와 같은 부위에 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 세기조절방사선치료는 입체조형방사선치료에 비해 많은 방사선조사량으로 인해 누적선량이 증가하고 다엽콜리메이터의 누설선량이나 투과선량으로 인한 저선량이 증가하는 양상을 보인다. 이러한 누적선량이나 저선량의 증가는 악성 종양의 재발생율을 증가시키는 것으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 뇌종양의 방사선치료에 있어 기존 선형가속기의 단점을 보완하고 다엽콜리메이터의 누설선량이나 투과선량을 줄이기 위해 개발된 Varian사의 TRUEBEAM 의 Jaw Tracking 기능의 임상적인 유용성을 검증하고자 하였다. Jaw tracking 기능의 임상적 유용성을 검증하기 위해 Varian사의 Eclipse11을 이용하여 치료범위에서 1) Organ At Risk(OAR)에 2 cm 이상 떨어진 경우 2) OAR에 2 cm 이하로 떨어진 경우 3) OAR를 포함하는 경우 3 가지의 원본 치료계획을 만들고 이를 복사한 후, Smart LMC Version 11.0.31을 이용하여 Jaw tracking 기능을 사용한 치료계획을 만들었다. 비교는 두 치료계획 간의 Cumulative Dose Volume Histogram(DVH) 에서 OAR의 평균선량 및 최대선량의 차이를 통해 평가하였다. 두 치료계획 간의 DVH 비교 결과 PTV가 OAR에 2 cm 이상 떨어진 경우 두 치료계획 간의 차는 최대 0.5 % 차이, 2 cm 이하로 떨어진 경우 최대 0.6 % 차이, PTV가 OAR을 포함하는 경우 최대 2.3 % 차이를 가졌다. 이 결과에 의하면 OAR과 PTV 간의 거리가 가까워짐에 따라 인접해있는 OAR 평균선량 및 최대선량에 있어 두 치료계획간 차가 커짐을 알 수 있다. 따라서 Jaw Tracking을 사용한 경우 일관성 있게 선량 감소가 있고 표면선량이 증가하지 않으므로 임상적인 유용성을 검증할 수 있었다. 향후 본 연구결과를 토대로 뇌, 두경부, 전립선과 같은 부위에 방사선 치료 시 선량감소 정도에 대한 추가 연구를 진행하여 각 부위에 따른 Jaw Tracking의 임상적 유용성 검증이 가능할 것으로 사료된다.

병원에서 사용하는 X선 장비는 X선 장비의 능력 연구와 더불어 출력되는 영상의 화질까지도 분석하는 연구가 활발히 진행되어야 한다. 영상의학과 장비의 X-Ray기계나 CT, MRI와 같은 장비의 후향적 이미지 분석은 활발히 진행되었으나 혈관조영실의 혈관조영장비를 이용하여 획득한 영상의 화질 측정은 팬텀을 이용하여 측정하는 방법이 대부분이고 실제 환자에게 촬영된 후의 영상에 관한 화질 측정은 미비한 실정이며 정확한 화질 측정 방법에 관한 연구가 현저히 부족한 상태이다. 따라서 본 연구를 통해 관상동맥 조영술 후 획득된 영상의 화질측정 방법을 고안한 연구를 진행해 시술자에게 질 높은 영상을 제공하고자 연구를 진행하게 되었다. 사용된 장비 및 프로그램은 혈관 조영 검사 장비(Axiom Artis Zee Ceiling)와 Image J프로그램을 사용하였다. 대상으로는 관상동맥 조영술 후 PACS프로그램에 자동 저장된 영상들을 대상으로 하였다. 화질 측정 방법으로는 Image J프로그램을 이용했을 때 관상동맥 조영술 중 좌 관상동맥의 주요 혈관들이 가장 잘 펼쳐져 보이는 각도의 영상인 AP Caudal 30°영상과 우 관상동맥의 혈관이 가장 잘 펼쳐져 보이는 LAO 30° 영상을 선택하여 선택된 영상의 배경영역(Background)과 관심영역(ROI)을 측정하기 위해 혈관과 간, 폐 등의 음영 중복이 가장 최소화 되는 구간을 찾아 측정하는 방법에 관한 기준을 제시하였다. 결론적으로 혈관 조영 영상의 화질측정 분석 방법은 정확히 제시되어 있는 기준이 없기 때문에 시술자에게 질 좋은 영상을 제공하기 위해선 그 장비의 기술자들뿐 아니라 실제로 사용하는 사용자들이 연구자가 되어 다양한 방법으로 화질측정에 관한 연구를 진행해야만 환자에게도 우수한 영상을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

4차 산업 혁명 시대에 가상현실(VR), 인공지능(AI) 등에 있어서 더욱더 수리 능력을 요구하고 있다. 이에 본 연구는 2019년 6월 17일에서 28일까지 S와 D 대학교 방사선학과 신입생 총 78명을 대상으로 기초학습수리영역 진단 평가를 통해 기초 수리능력에 대한 수준을 파악하여 기초자료를 마련하고자 하였다. 연구결과, 대학생들의 기초 수리능력의 수준은 전반적으로 우수한 것으로 진단되었으나, 기하와 벡터 평균점수 2. 61점, 확률과 통계 평균점수 2.64점으로 보통 수준 진단되어 다른 영역보다 낮게 나타났다. 성별에 따른 기초수리능력 수준은 남학생 평균점수 17.48점, 여학생 16.29점으로 우수 수준으로 진단되었으며, 통계적으로는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 본 연구는 적은 연구대상 인원과 지역적인 제한점이 있기에 연구결과를 전체 대학교 신입생 및 모들 학과에 대해 일반화하는데 있어 다소 한계가 있을 수 있다. 이상의 결과를 토대로, 방사선학과 입학한 신입생들의 기초 수리능력 향상을 위해 학생 수준별로 전공과 관련된 기초 수리능력에 대한 향상 특강 등 다양한 프로그램이 진행 될 필요가 있으며, 교육과정에 전공 수학 교과목을 개설하여 학생 수준에 맞는 교수 학습방법 적용하여 수리능력에 대한 역량을 강화 할 필요가 있다.

Rosenberg Method 특성상 환자는 일정한 시간 동안 자세 유지가 필요하고 무릎 골곡 각도에 따라 관절공간이 다양한 형태로 관찰이 되어 검사에 어려움이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 보조기구를 자체 제작하여 보조기구의 유용성을 평가하기 위해 화질을 평가하였다. 하지 Phantom을 이용한 보조기구의 유·무에 대한 SNR과 CNR 그리고 보조기구 자체에 대한 각도의 비교에서 모두 통계적으로 유의하지 않았다(p < 0.05). 보조기구 유·무로 오른쪽과 왼쪽의 내측과 가장자리 사이 거리를 측정한 결과, 보조기구 사용 무(96.00±40.6 mm), 보조기구 유( 134.86±17.68 mm), 통계적으로 유의하게 나타났다(p < 0.05). 대퇴골과 경골에 대한 aLDFA의 관계를 알아보고자 보조기구 유·무를 통해 오른쪽과 왼쪽의 aLDFA을 측정하였고, 오른쪽 aLDFA 보조기구 무 (74.63°±4.87), 보조기구 유(78.91°±3.12), 통계적으로 유의하게 나타났고(p < 0.05), 왼쪽 aLDFA 보조기구 무 (76.39°±4.62), 보조기구 유(79.64°±3.65), 통계적으로 유의하게 나타났다(p < 0.05). 그러나 보조기구 유·무로 오른쪽과 왼쪽의 몸쪽 정강종아리관절과 외측과의 겹친 부위의 거리를 측정한 결과, 오른쪽과 왼쪽 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p < 0.05). 결론적으로 자체 제작한 보조기구를 사용하여 무릎과 무릎 사이의 간격이 일정한 진단적으로 가치 있는 영상을 획득할 수 있으며, 대퇴골과 경골의 aLDFA의 관계를 통해 각도가 작을수록 내측과가 JSW에 겹침을 알 수 있었고, 보조기구를 사용으로 aLDFA의 Normal Range 값에 유사한 값을 도출되어 유의성을 확인하였다. 그러나 몸쪽 정강종아리관절과 외측과의 겹친 부위의 거리 평가로 내회전, 외회전에 주의할 필요성이 있는 것으로 판단된다.

본 연구는 조사시간 변화가 방사선 출력과 영상 화질의 안정성에 미치는 영향을 분석하여 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적화하는 방법을 제시하고자 하였다. 실험방법은 조사시간을 50 msec, 100 msec, 200 msec, 400msec로 변화시켜 복부와 골반부에 사용된 파라미터들의 백분율 평균오차(PAE; Percentage Average Error), 시간-방사선량 곡선, 신호 대 잡음비(SNR; Signal to Noise Ratio), 대조도 대 잡음비(CNR; Contrast to Noise Ratio), 분석하여 파라미터의 정상 작동 여부, 방사선 출력, 영상 화질을 평가하였다. 그 결과 실험에 사용된 파라미터들은 모두 정상 범위의 백분율 평균 오차를 보였고, 조사시간은 짧게 적용할수록 디지털 방사선 시스템의 방사선 출력과 영상 화질의 안정성이 저하하였다. 결론적으로 100 msec ~ 200 msec의 조사시간을 적용하여 방사선 출력과 영상 화질을 안정적으로 유지했을 때 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적화할 수 있음을 알 수 있었다.

방사선 방호복의 대부분은 가공성과 경제성이 매우 우수하고 높은 원자번호를 갖고 있어 방사선 차폐가 우수한 납으로 제작된다. 하지만 납은 유해 중금속으로 분류되어 납중독 등의 위험이 있으며, 착용 시 중량감 및 불편함 등이 크므로 최근에는 납이 아닌 다양한 물질로 차폐 시트에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 인체에 무해한 BaSO₄와 Bi₂O₃두 화합물과 실리콘 재질의 바인더를 혼합하여 기존과 동등한 방사선 차폐능력을 유지하면서도 물리적 특성이 개선된 다층 구조의 차폐 시트에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과 기존의 차폐 시트와 비교하여 본 연구에서 제작된 다층 구조의 방사선 차폐 시트는 동일한 두께를 기준으로 약 9.8 % 우수한 특성을 보였으며 물리적 특성 중 인장 강도는 BaSO₄/nylon/Bi₂O₃ 차폐 시트에서 12.27 N/㎟로 가장 우수한 것으로 분석되었다.

자기공명영상(Magnetic Resonance Image)을 이용한 구조적 연구 방법에서 뇌 구조 세분화 방법은 최근 빠르게 발전하여 구조 이미지의 자동 분할을 위한 유능한 방법론이 되었다. 특히 아틀라스 정보를 이미지에 등록해 피사체의 이미지로 전달하는 분할(Segmentation) 방법은 아틀라스(Atlas)의 정확도에 편향되기 때문에 높은 정확도를 갖고 있는 아틀라스가 필요하게 된다. 알렌 마우스 뇌 아틀라스(Allen Mouse Brain Atlas)는 마우스의 아틀라스 중에서 높은 정확도를 갖고 있어 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 신경섬유지도(Tractography)에 필수적인 마우스 뇌구조의 정확한 좌표와 분할 정보를 제공할 수 있다. 또한 기능적 연구 방법인 뇌의 백질 경로를 재구성하는 확산텐서영상(Diffusion Tensor Image)에 대한 확률론적 신경섬유지도를 사용하여 포괄적인 뉴런 네트워크를 매핑 하였다. 인간의 뇌 연구 결과와 마우스의 뇌 연구 결과는 비교분석 할 수 있어 인간에게 적용하기 어려운 실험들을 질환이 모델링된 마우스를 통해 결과를 얻어 임상적으로 이용이 가능하기 때문에 마우스 실험의 중요성이 올라가고 있다. 하지만 마우스를 이용한 연구에서 인간과 마우스의 뇌 크기 차이로 인한 문제가 있어 동등한 영상의 질을 달성하려면 다양한 조건이 필요하게 되며, 그중 대표적으로 충분히 긴 스캔시간이 필요하게 된다. 충분히 긴 스캔시간을 확보하기 위해 본 연구에서는 마우스의 뇌를 샘플화시켜 Ex-vivo 실험이 진행되었으며, 마우스 커넥톰(Connectome) 매핑에 대한 참조를 제공하기 위해 이 연구는 아틀라스 정규화 도구인 ANTx와 확산 텐서 영상을 분석할 도구인 FSL을 사용하여 마우스 뇌의 반자동 분할 및 신경섬유지도 분석 파이프라인을 제시하여 다양한 마우스 모델에 적용하고자 했다. 또한, 신경섬유지도 분석을 위해 획득하는 확산텐서영상의 유용한 신호대 잡음비를 결정하기 위해 다양한 여기수의 영상을 획득해 비교분석하였다.

국민의 의료수준 향상으로 CT 검사건수는 매년 증가되고 있는 추세이며, 이에 따라 연간 의료 방사선에 의한 피폭선량 또한 증가되고 있다. 이에 본 연구에서는 CT 부위별 검사 시 노출되는 인체의 유효선량을 평가하고, 이로 인한 생애 암 귀속 위험도를 추정하고자 한다. 첫 번째로, CT 진단참고수준 가이드라인에서 제시하는 부위 중 5가지를 선정하였으며, CT 장치를 통해 각 검사 부위별로 노출되는 인체의 유효선량을 평가하였다. 두 번째로, 동일한 조건 내 ALARA-CT 프로그램을 이용하여 인체 장기 및 유효선량을 산정하였으며, 국내 DRL 수준과 비교하여 검사 프로토콜에 대한 적정성을 평가하였다. 세 번째로, CT 검사 시 노출되는 유효선량에 의한 생애 암 귀속 위험도(LAR)을 추정하였다. 그 결과, 검사 중 복부 다중시기 검사 시 21.18 mSv로 가장 높은 유효선량을 나타내었으며, 복부검사를 제외한 나머지 검사에서는 DRL 이하의 선량수준을 나타내었다. 동일한 조건 내 선량계산 프로그램을 이용한 유효선량 평가 결과, 각 검사별로 약 1.1 ~ 1.9배 이상 높은 결과를 나타내었으며, 장기선량의 경우 검사 부위에 근접한 장기일수록 산란선에 의해 높은 영향을 나타내었다. CT 검사 시 성인의 생애 암 귀속 위험도의 경우, 연령이 증가함에 따라 점차적으로 감소되는 양상을 보였으며, 성별에 따라 다소 상이한 결과를 나타내었다.

이 연구는 스텐트 내 재협착 병변에서 약물용출 풍선 확장술을 시행한 환자를 대상으로 주요 심장사건에 영향을 미치는 예측 인자가 무엇인지 알아보고자 하였다. 2012년 10월부터 2017년 1월까지 전남대학교병원 심혈관센터에서 경피적 관상동맥 삽입술 후 스텐트 내 재협착이 발생한 환자 중에서 약물용출 풍선 확장술을 시행 받은 환자 257명 (평균연령 66.1±10.1세, 남자 172명)을 대상으로 그룹 I (주요 심장사건 발생군, n=35명), 그룹 II (주요 심장사건 발생하지 않은 군, n=222명)로 나누어 분류 하였다. 약물용출 풍선 성형술 후 주요 심장사건의 독립적인 예측 인자를 보기 위한 다변량 분석에서 완전 폐쇄병변 형태의 재협착 형태 (HR=4.179, 95% C.I.=1.851-9.437 p= 0.001), 25 mm이상의 긴 병변 (HR=8.773, 95% C.I.=1.898-40.546 p= 0.005), 반복되는 스텐트 내 재협착 (HR=4.693, 95% C.I.=1.259-17.490 p= 0.021)이 독립적인 예측 인자로 판명되었다.