본 연구에서 Phantom에 고 밀도 물질이 삽입 된 CT 영상을 재구성 하여 방사선 치료 계획 시 선량 분포에 대한 평가를 하고자 하였다. Gammex 467 Tissue Characterization Phantom을 사용하여 인체 조직과 유사한 영상을 획득하였고 Titanium을 삽입하여 금속물로 인한 인공허상을 발생시켜 영상을 획득하였다. 획득한 영상은 Metal Artifact Reduction for Orthopedic Implants (O-MAR)를 이용하여 영상을 재구성 하였고 전산화 치료계획 시스템을 이용하여 체적을 분석 하고 선량 분포를 추출하였다. $MapCHECK^{TM}$을 이용하여 선형가속기의 광자선 선량 분포를 측정하여 계획한 선량 분포와 비교 분석 하였다. 비교 분석 결과 Titanium으로 인한 인공허상이 발생 되었을 때 O-MAR를 적용한 체적은 BR-12 Breast는 16.8 % 그리고 LV 1 Liver는 40.2 % 증가하였고 선량 분포는 O-MAR를 적용하기 전의 선량 분포 보다 1.4 에서 1.6 % 높게 나타났다. 결론적으로 금속물로 발생된 인공허상 O-MAR를 적용하여 가능한 제거하고 치료계획에 이용해야 오류를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

엑스선 의료영상이 디지털 시스템으로 발전함에 따라 의료영상의 평가 방법 또한 디지털 시스템에 맞춰 새롭게 개선되었으며 그 중 MTF(Modulation Transfer Function) 측정법은 Fujita이론에 기초한 에지법으로 ISO에 규정되었다. 에지법의 기초인 Fujita이론은 MTF 측정을 위해 슬릿의 각도를 디지털 검출기의 픽셀 열에 대하여 $1^{\circ}{\sim}2^{\circ}$ 기울여 영상을 획득한 후 LSF를 합성하는 것으로 샘플링 간격은 각도에 따라 크게는 1/54배, 작게는 1/28배 감소하게 된다. 본 연구에서 사용된 장비는 Simens사의 MAMMOMAT Inspiration으로 비정질 셀레늄(amorphous selenium) 기반의 $0.085{\times}0.085mm^2$ 의 픽셀 사이즈를 갖는 검출기를 이용하여 presampling MTF를 측정하였다. 측정 방법은 Fujita의 슬릿법와 동일한 방법인 와이어법를 이용하였으며 측정된 영상에서 얻은 픽셀값을 이용하여 엑셀에서 이산 푸리에 변환을 시행하였다. 실험 결과 Fujita이론 대비 약 3배 이상의 샘플링 간격(sampling interval)의 경우 해상도 평가 지수인 10% MTF에서 약 85% 이하의 정확도를 보였으며 선예도 평가 지수인 50% MTF에서 약 93% 이하의 정확도를 나타내었다. 하지만 샘플링 간격이 Fujita 이론 대비 2배 정도 늘어난 경우는 50%와 10% MTF 모두 96% 이상의 정확도를 가진다는 것을 알 수 있었다.

본 연구는 경도인지장애가 동반된 파킨슨병 환자에 대하여 인지 기능 평가를 위한 서울신경심리검사와 뇌 자기공명 영상에서 영역별 뇌실에 대한 체적 변화를 분석하여 경도인지장애가 동반된 파킨슨병에 대한 진단적 기준을 판단할 수 있는 가이드라인을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 파킨슨병으로 진단 받은 환자(경도인지장애군: 34명, 비인지장애군: 34명)를 대상으로 주의력, 언어, 기억력, 시공간, 그리고 전두엽 집행 기능에 대한 서울신경심리검사와 뇌 자기공명영상 검사를 시행하였다. 또한 영역별 뇌실에 대한 체적 변화를 비교하기 위하여 정상인 32명(정상 대조군)을 추가 선정하여 추가적으로 뇌 자기공명영상 검사를 시행하였으며 영역별 뇌실에 대한 체적 분석은 프리서퍼(Freesurfer Ver. 5.1, Boston MA, USA)를 통해 수행되었다. 결과적으로 경도인지장애군은 시공간 및 기억력에 대한 수행 능력이 비인지장애군과 비교하여 통계적으로 유의하게 감소되었다(p<0.05). 영역별 뇌실에 대한 체적 변화는 좌 우측뇌실, 좌 우하측뇌실, 제3뇌실에서 통계적으로 유의한 체적 변화를 나타내었으며 객관화된 비교를 위하여 정규화한 백분율을 적용한 체적의 변화는 비인지장애군보다 경도인도장애군에서 확장되어 나타났다. 특히 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자의 좌 우측뇌실의 확장은 서울신경심리검사에서 시공간 및 기억력 영역에 대하여 뚜렷한 양적 선형관계를 보였다(r>0.5, p<0.05). 따라서 뇌 자기공명영상에서 프리서퍼를 이용하여 영역별 뇌실의 체적 변화를 관찰하고 서울 신경심리검사와 상관관계를 분석함으로써 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자의 진단적 기준을 마련할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구는 미만성 $^{18}F-FDG$ 갑상선 섭취를 보이는 PET/CT 영상에서 최대 표준섭취계수($SUV_{max}$)와 갑상선 자가 항체(anti-TPO Ab, anti-TG Ab, TSH)들 사이의 임상적 상관관계를 하시모토 갑상선염과 그레이브스병 중심으로 분석하였다. 이를 위하여 2010년 5월부터 2013년 4월까지 건강검진에서 PET/CT 검사를 시행한 환자 1,097명을 대상으로 미만성 FDG 갑상선 섭취 여부를 분석하여 갑상선 기능 검사와 초음파 검사를 추가적으로 시행하였다. 결과적으로 미만성 $^{18}F-FDG$ 갑상선 섭취를 보이는 자가 면역 갑상선 질환 환자는 39명(3.6%)이 발견되었으며 하시모토 갑상선염은 43.6%, 그레이브스병은 23.1% 이었다. 하시모토 갑상선염은 anti-TPO Ab와 anti-TG 수준이 높은 역가의 양성 반응을 보였으며 $SUV_{max}$와 anti-TPO Ab간 상관계수가 통계적으로 유의하였다(r>0.4, p<0.05). 또한 그레이브스병은 대부분의 갑상선 자가 항체의 수준이 높은 역가의 양성 반응을 보였으며 $SUV_{max}$와 TSH간 상관계수가 통계적으로 유의하였다(r>0.5, p<0.01). 따라서 미만성 18F-FDG 갑상선 섭취 증가에 따른 $SUV_{max}$ 수준이 높을수록 하시모토 갑상선염은 anti-TPO Ab 수준이, 그레이브스병은 TSH 수준이 비례적으로 증가됨을 알 수 있었고 이러한 상관관계는 자가 면역 갑상선 질환에 대한 부대 징후를 판단할 수 있는 가장 영향력 있는 척도로서 임상적 적용이 가능할 것으로 판단하였다.

의료용 선형가속장치는 1952년에 개발된 이후 방사선 치료에 사용되어 왔으며 그 활용도가 더욱 증가하고 있다. 현재는 6 MeV 이상의 광자 에너지를 사용하는 고 에너지 방사선치료가 보편화되어 사용되고 있으나, 광핵반응에 의한 중성자의 생성으로 환자 및 술자에 대한 피폭이 문제가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 MCNPX를 사용하여 의료용 선형가속장치에서 발생되는 6~24 MV 광자선의 스펙트럼을 분석하고, 평균에너지 및 텅스텐의 중성자 생성 임계에너지인 7.41 MeV 이상의 광자 개수를 평가하였다. 그 결과 8 MV를 시작으로 24 MV에서는 전체 검출 광자 수에 비해 0.59%의 비율로서 광핵 반응을 일으킬 수 있는 광자수가 증가함을 알 수 있었다.

본 연구에서는 통증제어가 거의 불가능한 급성요통 환자를 대상으로 바로 누운 자세를 할 수 없는 환자에게 불가피하게 자기공명검사를 받아야할 환자를 위해 기존촬영방법인 정상 체위 바로 누운 자세 대신 변형된 옆으로 누운 자세를 취하게 하여 기존 척추 전용 코일과 복부 전용 코일을 이용하여 요통을 경감시키고 불안정한 자세 보정과 움직임에 의한 인공물을 줄여 장시간 검사를 받는 환자에게 피로감을 감소시켜 자기공명검사의 성공률을 높이고자 한다. 평가방법으로는 영상의 질을 정성적 평가로 하였으며 결과로는 정상인 연구대상자 기존촬영방법인 바로 누운 자세의 평균 점수는 4.64점, 정상인 연구대상자 옆으로 누운 자세(A군)는 3.44점, 극심한 요통을 호소하는 비정상인 연구대상자 옆으로 누운 자세(B군)는 3.40점으로 나타났다. 결론적으로 정상인 연구대상자의 기존촬영방법인 바로 누운 자세에서 검사한 정성적인 평가는 예상대로 높게 나타났으나 정상인 연구대상자 옆으로 누운 자세와 극심한 요통을 호소하는 비정상인 연구대상자 옆으로 누운 자세로 검사한 영상의 정성적 평가는 거의 비슷하게 나타났다. 또한 극심한 요통을 호소하는 비정상인 연구대상자 옆으로 누운 자세(B군)의 영상평가에서 영상의학과 전문의의 영상판독에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 이에 바로 누운 자세에서 검사를 진행함에 불편을 겪는 환자에게 이러한 기법이 보편화 된다면 임상에서 많이 활용될 것으로 사료된다.

본 연구에서 사용한 증감지 구성 물질은 $Gd_2O_2S:Tb^{3+}$이고 Spectrometer를 이용하여 관전압 증가에 따른 형광특성을 분석하였다. 관전압에 증가에 따른 방출 형광을 측정한 결과 청색, 녹색, 적색에 해당하는 형광을 확인하였고, 그 중에서 녹색 형광에 해당하는 $^5D_4-^7F_5$의 형광이 가장 강하게 나타났다. 또한 50 kVp와 120 kVp의 형광량을 비교한 결과 50 kVp의 형광량은 120 kVp의 9.56%에 해당하는 형광만 방출하는 것으로 나타났다. $Gd_2O_2S:Tb^{3+}$ 증감지를 이용한 X-선 촬영에서 100 kVp 이상의 높은 관전압을 사용 할 경우 필름에 도달하는 형광량과 강도가 급격히 증가하므로 적정농도의 영상을 획득하기위한 주의가 요구되어진다.

방사선을 이용한 백혈병의 전신방사선 치료는 환자의 골수에 건강한 골수세포를 이식하는 골수이식(bone marrow transplantation) 시행 전, 골수의 재구성을 위한 준비단계로 전신에 외부 방사선을 조사(external beam therapy)하여 유해한 세포를 죽이거나 면역체계의 억제를 목적으로 시행된다. 전신방사선 치료를 시행할 경우 환자의 표면선량을 증가하기 위해 사용되는 산란판(spoiler)을 사용하게 되는데 산란판을 사용할 때의 표면선량은 환자와의 거리에 따라 달라지고, 두께에 따라 달라지게 된다. 이에 본 논문에서는 산란판의 두께에 따른 표면선량의 변화를 알아보았다. 아크릴로 된 산란판을 0.5 cm부터 3.0 cm 까지 0.5 cm 간격으로 제작하여 각각 측정한 결과 2.0 cm를 기준으로 두께에 따라 약 0.5% 정도의 표면선량의 증가를 관찰 할 수 있었다. 이를 토대로 임상에 직접 적용하기에는 제한적일 수 있으나 임상실험과 치료받은 환자의 예후 등을 조사하여 임상에 적용한다면 각기 다른 표면선량을 요구하는 환자들에게 산란판의 두께변화 만으로도 적절한 표면선량을 부여하는 방법이 될 것으로 생각된다.

상완신경총에서 STIR(short TI inversion recovery) 지방소거 강조영상과 SPAIR(spectral adiabatic inversion recovery) T2, T1 지방소거 강조영상기법을 비교 평가하여 최적의 지방소거 기법을 알아보고자 하였다. 총 30 명 상완신경총에 질환이 없는 정상인 지원자를 대상으로 3.0 T MRI 기기를 이용하여 검사를 하였고, 분석방법으로 세 기법에 대하여 SNR, CNR 및 4단계 점수로 평가를 하였다. 정량적 분석 결과로 SPAIR T1 기법에 대한 SNR, CNR 값은 상완신경총기시부($03.07{\pm}0.98$, $-2.25{\pm}0.54$), 상완신경총몸체($06.70{\pm}1.81$, $36.31{\pm}2.17$)에서 높은 값을 제공하였다 (p<0.05). 정성적 분석결과 상완신경총 묘출도와 지방소거 정도, 영상의 인공물은 SPAIR T1($3.2{\pm}0.70$, $3.6{\pm}0.51$, $3.4{\pm}0.10$)기법이 의미 있게 높게 나타났다(p<0.05).