• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권3호
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• pp.155-164
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• 2002

몬테칼로 모사를 통해 여러 가지 진단X선 검사를 받는 성인의 유효선량을 평가하는 방법체계를 구축하였다. 피사체 인형팬텀으로서 MIRD5 남성 팬텀과 ORNL 여성팬텀이 이용되었고 사용 X선 스펙트럼은 SPEC78 코드로 생산하였다. 같은 진단절차에 대해 NRPB 평가결과와 비교함으로써 계산체계를 검증하였다. 계산체계를 이용하여 흉곽, 복부, 두부 및 척추의 진단에서 AP, PA, LLAT 및 RLAT 방향으로 입사하는 X선에 대한 장기 등가선량과 유효선량을 평가하였으며 가장 보편적인 흉곽 PA와 복부 AP의 경우 유효선량이 각각 0.029mSv와 0.44mSv로 나타났다. 흉곽 PA 1회 촬영 시 피폭하는 선량이 전통적 평가치인 0.3mSv(또는 30mrem)보다 매우 작게 나타나는 것은 진단방사선 기술의 발전뿐만 아니라 적용하는 선량개념의 차이에 기인하는 것으로서 여러 방사선 의료절차에 대한 집중적인 환자선량 평가의 필요성을 강조하는 것이다. 여기서 개발된 선량평가 체계는 CT 선량, 임부의 진단으로 인한 태아의 선량, 소아과 X선에 의한 선공 등 다른 방사선 의료절차에도 용이하게 응용될 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.437-444
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• 2021

두경부 CT 검사시 팬텀을 이용하여 Helical mode, High Pitch Mode, Volume Axial Mode 사용하여 획득한 CT 영상으로부터 환자의 피폭선량과 각 영상의 화질을 비교 및 분석하여 Volume Axial Mode의 유용성을 평가해보고자 한다. 두경부 CT 검사 시 각 mode에 따른 70 kVp, 80 kVp, 100 kVp 관전압에 따라 검사를 시행하였다. 사용 장비로는 GE사의 Revolution(GE Healthcare, Wisconsin USA) 모델과 iMED X-ray Phantom을 이용하였다. 검사 Mode에따른 kVp별로 얻어진 영상을 이용하여 팬텀의 피폭선량을 비교하였으며, 각 영상에 ROI를 설정해 신호대 잡음비와 대조도대 잡음비를 산출하여 영상의 화질을 비교하였다. Volume Axial Mode를 사용하여 검사하였을 때 팬텀의 피폭선량이 Helical에 비해 17.12% 낮게, High Pitch에 비해 5.35% 낮게 측정되었고, 신호대 잡음비와 대조도대 잡음비가 향상되었다. Volume Axial Mode는 고속 회전 스캐너를 이용하여 테이블의 이동이 없이 조사시간을 줄이고, High Pitch Mode와 Helical Mode를 사용했을 때 보다 팬텀의 0.28초의 단시간에 영상을 획득하여 피폭선량이 감소하고 영상의 화질 또한 향상되는 유용한 검사라 할 수 있다. 또, 몸이 불편한 환자의 촬영이나 긴급환자의 CT 촬영에 있어서 Volume Axial Mode의 빠른 검사시간은 최대의 장점이라고 볼 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1041-1047
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• 2021

본 연구에서는 국가에서 제공하는 일반엑스선검사의 진단참고수준 중 다빈도 검사에 대한 유효선량을 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 평가하고자 하였다. 일반엑스선검사의 진단참고수준에 대한 유효선량 평가는 가장 다빈도로 검사되는 두부 전후면(Anterior-Posterior; AP), 흉부 후전면(Posterior-Anterior; PA), 흉부 측면(Lateral; LAT), 복부 AP, 골반 AP 등 총 5개의 검사 부위로 선정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션에 사용되는 관전압과 관전류 등의 물리적 조건은 국내 조건의 대표성을 나타내기 위해 질병관리청의 자료를 사용하였다. 국내 의료방사선 피폭량 평가를 위해 사용된 인체 전산 팬텀은 한국인의 표준 체형을 대표할 수 있고 국제규격의 ICRP 103 기반으로 제작된 HDRK-Man 전산 인체팬텀을 몬테카를로 시뮬레이션에 적용하였다. 그 결과, 성인 남성을 기준으로 두부 AP의 진단참고수준에 해당되는 유효선량은 0.086 mSv, 흉부 PA는 0.05 mSv, 흉부 LAT는 0.354 mSv, 복부 AP는 0.548 mSv, 골반 AP는 0.451 mSv로 평가되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.167-173
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• 2003

목적: 선형가속기를 이용한 정위방사선치료 시 GafChromic 필름을 이용하여 조사되는 선량 및 분포를 측정하고 치료 계획에서 계산된 선량분포와의 일치 여부를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 두부 모형의 아크릴 팬텀을 제작하였는데, 팬텀 중심과 또 다른 두 지점에서 전리함을 삽입하거나, 임의 단면에서 필름을 삽입하여 절대선량 및 상대선량분포를 측정할 수 있도록 하였다. GafChromic 필름(MD-55-2, Nuclear Associate, USA)을 폴리스티렌 고체 팬텀 깊이 5 cm에 삽입하여 6 MV 광자선, 0$\~$l12 Gy 선량으로 조사하고, Digitizer를 이용하여 흑화도(Optical density: OD)를 측정하였다. 본원에서 개발한 정위방사선 치료계획시스템 'Linapel'을 이용하여 두부 모형의 아크릴 팬텀의 중심점(Isocenter of Target)을 대상으로, 각각의 빔에 300 cGy 선량이 조사되도록 5 arc 빔 치료계획을 시행하였다. 필름선량측정시스템(RIT113 프로그램)을 이용하여 5 arc 빔 전체가 조사된 GafChromic 필름의 상대선량분포를 측정하고 치료계획에서 계산된 선량분포와 비교하였다. 결과: MD-55-2 GafChromic필름에 대한 흑화도는 조사된 선량에 대하여 선형성을 가지고 있음을 확인하였다. 깊이 변화에 대한 선량 값의 변화와 빔의 횡축에 대한 빔 측면상(profile)도 GafChromic 필름을 이용하여 측정할 수 있었다. 치료계획시스템 'Linapel'을 이용한 치료계획의 선량 계산 값과 측정에서 얻은 절대선량 값을 비교하면 오차범위가 $\pm$3$\%$ 이내에 있음을 확인하였다. GafChromic 필름의 실제 조사된 상대선량분포도를 치료 계획에서 결정된 선량분포도와 비교하면 50$\~$90$\%$에 대하여 $\pm$1 mm의 차이를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 결론: 본 연구를 통하여 GafChromic 필름은 절대선량과 상대선량분포를 측정할 수 있다는 것을 확인시켜 줌으로써, 선형가속기를 이용하는 정위방사선치료에서 치료 전에 선량측정을 위한 방법으로 믿을 만한 정보를 제공할 수 있는 방법으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1871-1876
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• 2013

본 연구에서는 평균 입자의 크기가 $1{\sim}500{\mu}m$인 산화비스무스($Bi_2O_3$)와 평균 입자의 크기가 5 ~ 50 nm인 나노 황산바륨($BaSO_4$)을 사용하여 선량저감섬유(DRF; dose reduction fiber, (주)버팔로)를 개발하였다. 개발된 섬유를 시트 형태로 제작한 후 CT 검사시 발생한 산란선에 대한 차폐 특성을 조사하였다. 특성평가는 전리조와 인체 펜텀을 이용한 팬텀실험과 유리선량계를 이용한 임상실험을 병행하여 진행하였다. 임상실험에서는 3개 종합병원 60명의 환자에 대한 흉부 및 두부 CT 검사시 선량저감섬유를 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때 안구, 흉부, 복부 및 생식선의 피부 및 심부 선량을 비교하여 차폐효과를 평가하였다. 본 연구를 통하여 개발된 선량저감섬유는 산란선에 의한 두부 및 흉부에 불필요한 피폭선량을 20~50% 정도 저감할 수 있는 것으로 확인되었으며, CT 검사시 본 섬유를 활용한다면 환자 피폭선량을 포함한 국민 총피폭선량 경감에 기여할 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권2호
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• pp.99-106
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• 2023

The height of the table should be considered important during computed tomography (CT) examination, but according to previous studies, not all radiology technologists set the table at the patient's center at the examination, which affects the exposure dose and image quality received by the patient. Therefore, this study intends to study the image quality exposure dose according to the height of the table to realize the optimal image quality and dose during the brain CT scan. The head phantom images were acquired using Philips Brilliance iCT 256. When the image was acquired, the table height was adjusted to 815, 865, 915, 965, 1015, and 1030 mm, respectively, and each scan was performed 3 times for each height. For the exposure dose measurement, optically stimulated luminescence dosimeter (OSLD) was attached to the front, side, eye, and thyroid gland of the head phantom. In the signal to noise ratio (SNR) measurement result, The SNR values for each table height were all lower than 915 mm. As a result of exposure dose, the exposure dose on each area increased as the table height decreased. The height of the table has a close relationship with the patient's radiation exposure dose in the CT scan.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권2호
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• pp.84-89
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• 2012

임상에서 사용하고 있는 흉부 CT촬영의 저선량 프로토콜과 표준선량 프로토콜 간의 선량과 화질을 비교 분석하였다. 흉부 저선량 프로토콜(120 kVp, 30 mAs)과 표준선량 프로토콜(120 kVp, 180 mAs)로 촬영($Brilliance^{TM}$ CT 16slice, PHILIPS)한 61명의 조영제를 사용하지 않은 영상에서 기관 분기부 위치의 종격동 영상을 본 연구를 위해 사용하였다. 상행대동맥과 가시아래근에서 CT number와 잡음을 측정하였고, Back-ground 잡음을 측정하여 신호대잡음비(signal-to-noise ratio. SNR)와 대조도잡음비(contrast-to-noise ratio, CNR)를 구하였다. 두부 아크릴 팬텀을 이용하여 선량을 측정하였고, 워터 팬텀으로 얻은 영상에서 CT number와 잡음을 측정하였다. 모든 측정은 3회 실시하여 평균값을 SPSS 프로그램(version 14.0)으로 분석하였고, 그래프는 시그마 플롯 프로그램(version10.0)을 사용하였다. 결과: 상행대동맥과 가시아래근에서 저선량 프로토콜 영상이 표준선량 프로토콜 영상 보다 유의하게 높은 잡음을 보였고, SNR과 CNR은 유의하게 낮았다. 두 영상에서 비만지수에 대한 잡음은 양의 관련성을 보였지만, SNR과 CNR은 음의 관련성을 보였다. 팬텀 결과에서 저선량 프로토콜의 선량이 표준선량 프로토콜 보다 유의하게 낮았지만(0.35 mGy vs. 1.95 mGy, p=0.008), 잡음은 저선량 프로토콜에서 유의하게 높았다(p=0.029). 저선량 프로토콜이 표준선량 프로토콜 보다 유의하게 낮은 선량을 보였지만, 화질 평가도 유의하게 낮은 결과를 보임으로서 임상에서 사용하는 저선량 프로토콜의 노출 선량은 화질을 고려하여 상향 조정할 필요가 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.791-799
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• 2019

선량 증강 현상에서 발생하는 물리적 특성과 증강 물질과의 상호 작용으로부터 발생하는 이차입자 생성을 평가하였다. Geant 4, MIRD 두부 팬텀을 이용한 몬테카를로 전산 모사를 진행하였으며, 선형가속기에서 발생되는 4, 6, 10, 15, 18, 25 MV X선을 선원으로 적용하였다. 10, 20, 30 mg/g의 금(aurum), 가돌리늄(gadolinium) 증강 물질을 팬텀 내부 종양에 모사하였으며, 물리적 상호작용의 변화와 이차입자 발생에 따른 입자플루언스와 초기 에너지로부터 방사선가중인자를 고려하여 등가선량을 평가하였다. 방사선 선량 증강 물질에 의한 상호작용은 고 원자번호에서 기인하여 광전효과에 의한 에너지 흡수를 높이는 것으로 나타났으며, 10 MV 이상의 에너지에서는 광핵반응의 증가를 나타내었다. 이로 인해, 팬텀 내부에서 양성자, 중성자와 같은 이차입자 발생의 증가를 보였으며, 중성자에 의한 등가선량이 최대 424.2배 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 선량 증강 현상에서의 에너지 전달, 흡수의 물리적 과정을 모사하여, 증강 현상에서 발생하는 물리적 특성을 분석하고자 하였다. 이러한 결과는 향후 in-vivo, in-vitro 선량 증강 실험을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권3호
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• pp.111-116
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• 2010

진단을 위한 엑스선검사는 의료분야에서 전리방사선을 가장 많이 사용하고 있으며 인공 방사선피폭중 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 우리나라에서도 진단 엑스선검사에 의한 의료피폭은 전체 방사선 피폭 중 17.4%를 차지하고 있으며 인공방사선피폭 중에서는 92%를 차지하고 있다. 두부진단을 위한 엑스선 촬영 횟수도 2007년의 경우에는 111,567건으로서 2004년 이후 매년 3% 정도의 증가 추세를 나타내고 있다. 따라서 환자선량 권고량을 국내의료기관 실정에 맞도록 설정하여 두부촬영시 환자가 받는 방사선량을 줄이고 환자의 방사선 방어를 최적화 하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 전국 114개 의료기관에서의 두부 촬영시 피폭되는 방사선량을 인체팬텀과 유리선량계를 사용하여 측정하고 환자선량권고량(DRL, Diagnostic Reference Level)을 확립하였다. 이 결과에 따라 두부 후전면 촬영에서의 환자선량 권고량은 2.23 mGy이며, 이는 세계보건기구, 국제원자력기구 등 국제기구가 권고하는 선량 5 mGy 보다 낮았으며, 두부 측면찰영에서의 환자선량 권고량인 1.87 mGy는 국제기구가 권고하는 선량 3mG 보다 낮았다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권3호
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• pp.205-212
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• 2007

대동맥류 질환에 사용되는 스텐트그라프트의 체외실험을 위한 대동맥류 혈류 팬텀의 유효성과 실현가능성에 대해 평가하고자 한다. 팬텀은 인체의 혈류 조건과 유사한 상황을 재현할 수 있도록 심장부분과 대동맥류 부분으로 구성되었다. 심장부분은 고압력 수중펌프와 솔레노이드 밸브를 사용하여 심장의 대동맥 혈류를 재현하였고, 대동맥류 부분은 지점토를 사용하여 동맥류 모양을 재현하고 그 틀을 투명 실리콘으로 틀을 떠내는 방법으로 제작하였다. 두부분은 실리콘 관으로 연결하였다. 제작된 팬텀에서 밸브의 개폐 시간에 따른 압력(수축기/이완기) 변화를 측정하였으며, 스텐트그라프삽입술 전, 후의 압력변화를 측정하였으며, 통계적 유의성을 알아보았다. 밸브의 개폐 시간에 따른 압력 변화는 통계적으로 유의한 결과를 보였다(P<0.05). 0.5회/초의 개폐조건에서는 팬텀의 대동맥 근위부, 대동맥류, 원위부의 압력은 각각 $157.80{\pm}1.92/130.20{\pm}1.92$, $159.40{\pm}1.14/134.00{\pm}2.92$, $147.20{\pm}1.480/129.60{\pm}2.70\;mmHg$이었으며, 1.0회/초의 개폐 조건에서는 $161.40{\pm}1.34/90.20{\pm}1.64$, $175.00{\pm}1.58/93.00{\pm}1.58$, $176.80{\pm}1.48/90.80{\pm}1.92\;mmHg$이었고, 1.5회/초의 개폐 조건에서는 $159.40{\pm}1.82/127.20{\pm}1.48$, $166.60{\pm}1.67/138.00{\pm}1.87$, and $161.00{\pm}1.22/135.40{\pm}1.67\;mmHg$이었다. 스텐트그라프삽입술 전, 후의 팬텀의 압력변화는 대동맥부분에서 측정하였으며, 각각 $143.60{\pm}1.67/90.20{\pm}1.64$, $47.20{\pm}1.92/84.60{\pm}1.82$, and $137.40{\pm}1.52/88.80{\pm}1.64\;mmHg$이었다. 결론적으로, 대동맥류 팬텀은 압력의 범위를 다양하게 적용할 수 있고, 팬텀 내에서 시술의 재현이 가능하여 동물실험 전 스텐트그라프트의 유용성을 평가하기 위한 체외실험 기구로 유용할 것으로 기대된다.