• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.63-69
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• 2013

평판 검출기(flat-panel detector)는 필름-스크린 시스템과 비교하여 넓은 범위의 노출지수(dynamic range)를 갖게 된다. 평판 검출기를 대상으로 임상에서 일반적으로 사용하고 있는 Abdomen supine 노출 조건인 81kV에 20mAs를 기준으로 전신형 팬텀 whole body human phantom PBU-50 (Kyoto, kagaku, Japan)을 모의 환자로 화질평가와 피폭선량측면에서 비교 연구하였다. PSNR값이 30dB이상으로 판독 가능한 영상의 kV변화에 따른 DAP값은 약 19.6배 차이를 나타냈다. 또한 kV변화에 따른 유효선량을 ICRP 103을 기준으로 비교한 결과 방사선에 의한 확률적 영향이 증가함을 알 수 있었다. 방사선검사자의 지속적인 교육 및 지도를 통한 우리나라에 맞는 디지털 방사선 Technical chart를 마련하여 양질의 영상과 환자피폭선량에 대한 기준 선량을 마련해야 할 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권1호
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• pp.17-24
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• 2009

노이즈를 평가하는 방법은 Root Mean Square(RMS) 입상도, 자기상관함수, 위너스펙트럼이 있다. RMS입상도는 광자데이터의 표준편차로 나타내며, 자기상관함수는 거리변화에 따른 1차원함수를 중적분하여 얻어진다. 그리고 자기상관함수를 푸리에 변환하면 노이즈 파워 스펙트럼이 되고, 화상에서는 이것을 위너스펙트럼이라고 한다. 위너스펙트럼은 노이즈 자체만을 표현할 뿐 아니라 해상특성을 나타내는 Modulation Transfer Function(MTF)과 함께 Detective Quantum Efficiency(DQE)를 산출하는 중요한 요소가 된다. 제시된 위너스펙트럼의 평가기술은 교육현장에서 그 개념을 교육하거나 임상 환경에서 시설에 알맞은 디지털 영상 검출기를 선택하고 디지털 영상 시스템의 영상품질을 유지 보수하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권6호
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• pp.68-75
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• 2006

고 에너지 방사선을 이용하여 종양을 치료하는 과정 중 발생되는 오차를 확인하여 보다 정교한 치료를 수행함으로써 방사선치료 효율을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 지금까지 주로 사용되어진 필름을 이용한 아날로그 방식대신 실 시간적으로 영상을 얻을 수 있는 디지털 방식의 비디오 기반 전자 포탈 영상 장치를 개발하였다. 시스템은 $Gd_2O_2S$ 인광판, $45^{\circ}$반사경 및 후레임 그래버를 이용 비디오 기반 전자 포탈 영상 장치를 제작하였으며 이를 방사선치료기의 QA장치로 활용하고자 하였다. 이 장치를 이용 치료기 자체의 정확도를 검증하기 위해 방사선 조사면 검증을 수행하였다. 방사선 조사면이 콜리메이터 회전오차에 의해 약 $0.6^{\circ}$틀어짐을 전자 포탈 영상 장치를 통해 획득된 영상의 윤곽선을 검출한 후 알 수 있어서 치료 위치 설정 중 발생할 수 있는 오차 확인을 위한 방사선 치료장치의 Q.A도구로 사용할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.377-382
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• 2014

방사선 임상 관련 분야에서 컴퓨터의 사용으로 인해 카세트 사용에서는 볼 수 없는 아티팩트가 만들어지고 있다. 고스팅 아티팩트는 평판형 박막 트랜지스터(Flat Panel Thin-Film Transistor) 배열 검출기를 사용할 때 발생될 수 있다. 특히 고선량의 방사선을 고대조도의 물질에 노출시킨 영상을 획득한 후, 바로 저선량의 조사가 이루어진 영상이 획득될 때 고스팅 아티팩트가 발생할 수 있다. 본 실험에서 고스팅 아티팩트가 육안 관찰시 3분에서 사라지는 것을 확인할 수 있었으며 정량적 분석으로는 대략 6분에서 없어지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이 아티팩트는 관전류보다는 관전압의 영향을 더 받는다는 사실과 노출에 의한 포획전하의 방출이 아닌 시간에 의해 포획전하가 소멸된다는 사실을 실험을 통해 검증할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.757-763
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• 2019

최근 넓은 동적 범위 특성을 제공하는 평판 디텍터 개발을 바탕으로 의료보건 환경이 디지털화되고 있는 현 시점에서 적절한 필터 두께의 재설정이 요구되고 있으나, 현 임상에서는 기존 아날로그 시스템에서 연구된 정보를 바탕으로 NCRP에서 제안한 권고 기준을 이용하고 있다. 이에 본 연구에서는 디지털방사선 촬영에서 알루미늄 필터를 이용하여 환자선량 최적화와 더불어 선량크리프의 최소화 가능성을 고찰하였다. 연구 결과, 알루미늄 필터의 두께를 증가함에 따라 유사한 선예도를 가지는 의료영상을 획득 시 피폭되는 피부입사선량을 최대 19.3% 저감할 수 있는 것으로 나타났으나, 영상학적 관점에서 중요한 해상력이 1.01 lp/mm의 큰 변화가 분석되었다. 이러한 해상력의 변화는 X선 빔 경화 현상으로 인하여 피사체에서 발생하는 산란선이 증가하기 때문으로 사료되며, 산란 열화 인자를 통하여 산란선량에 의한 영향이 증가하는 것을 정량적으로 검증하였다. 하지만, 최근 개발되어 광범위하게 적용되고 있는 평판 디텍터는 방사선에 대한 민감도가 높고 넓은 동적 범위 특성을 가지므로 필터 두께에 따라 산란선의 비율에 대한 증가분과 대응하여 적정한 해상력을 유지할 수 있을 것으로 사료되며, 더 나아가 피폭선량 저감을 통해 선량크리프를 최소화 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.345-353
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• 2021

디지털 래디오그라피 이미징 시스템으로 환자의 병변 진단에 있어 도움을 줄 수도 있으나 인체에 입사되는 엑스선이 물질과의 상호작용으로 인해 산란선이 발생되면 엑스선 영상의 신호 및 노이즈 특성에 영향을 미치게 된다. 인체를 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)로 간주하고 PMMA에서 발생되는 산란선이 엑스선 영상에 미치는 특성을 관찰하기 위해 공간 영역에서 신호 및 노이즈 분석뿐만 아니라 공간주파수 영역에서 노이즈-파워 스펙트럼(noise-power spectrum, NPS) 그리고 제로주파수에서 양자검출효율(detective quantum efficiency, DQE)을 계산하였다. PMMA 두께 증가에 따라 신호는 감소, 노이즈는 증가하였으며 전반적인 공간주파수에서 노이즈-파워 스펙트럼의 저하가 확인되었다. 이러한 특성을 바탕으로 제로주파수 성능 또한 저하되는 결과를 보였다. 간접변환방식 검출기의 산란선에 의한 제로주파수 성능을 보다 정량적으로 분석하기 위해 몬테칼로 시뮬레이션과의 비교분석이 이루어져야 할 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.283-287
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• 2011

본 연구는 고해상도 디지털 X선 영상 검출기 적용을 위해 미세 $Gd_2O_2S$:Tb 형광체 분말을 저온 액상법을 이용하여 합성하였다. 제조된 형광체 분말을 이용하여 입자침전법을 이용하여 형광체 필름을 제작하여 발광특성을 조사하였다. 측정결과, Tb 첨가농도에 따른 상대적인 발광량 측정결과 5 wt%의 첨가농도에서 가장 높은 발광효율을 보였으며, 첨가농도가 증가할수록 소광현상에 의한 발광강도가 급격히 감소하는 경향을 보였다. 또한 270 ${\mu}m$ 두께의 $Gd_2O_2S$:Tb에서 2945 pC/$cm^2$/mR의 발광 강도를 가졌으며, 발광 강도가 거의 포화되는 것을 관찰할 수 있었다. 끝으로 제조된 형광체의 영상획득 성능을 평가하기 위해 상용화된 CMOS 센서를 이용하여 X선 영상을 획득하여 MTF, NPS를 측정하여 DQE 평가를 수행하였다. 측정결과, DQE(0)의 값은 37%로 다소 낮은 값을 보였다. 향후 필름 제조 공정상의 문제점을 해결한다면, DQE를 개선할 수 있을 것으며, 고해상도 의료 방사선 영상 시스템 적용에 유용하게 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.327-335
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• 2016

본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ~ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ~ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가결과는 공기 < 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.73-77
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• 2012

최근 디지털 방사선 영상획득을 위한 평판형 X선 검출기에 이용되는 광도전체(a-Se, $HgI_2$, PbO, CdTe, $PbI_2$ 등)에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 입자침전법 적용이 가능한 광도전 물질을 이용하여 X선 영상 검출기 적용을 위한 필름층을 제작하여 평가하였다. 먼저, X선 영상에서 일반적으로 사용되는 에너지대역인 70 kVp 의 연속 X선에 대한 필름 두께별 양자효율을 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 조사하였다. 평가결과, 현재 상용화된 500 ${\mu}m$ 두께의 a-Se 필름에 대한 양자효율인 64 %와 유사한 $HgI_2$의 필름의 두께는 180 ${\mu}m$ 정도였으며, 240 ${\mu}m$ 두께에서 74 %의 높은 양자효율을 보였다. 입자침전법을 이용하여 제작된 239 ${\mu}m$ 필름에 대한 전기적 측정결과, 10 $pA/mm^2$ 이하의 매우 낮은 암전류를 보였으며, X선 민감도는 1 $V/{\mu}m$의 인가전압에서 19.8 mC/mR-sec의 높은 감도를 보였다. 영상의 대조도에 영향을 미치는 신호 대 잡음비 평가결과 0.8 $V/{\mu}m$의 낮은 동작전압에서 3,125의 높은 값을 보였으며, 전기장의 세기가 높아질수록 암전류의 급격한 증가에 의해 SNR 값이 지수적으로 감소하였다. 이러한 결과는 종래의 a-Se을 이용하는 평판형 검출기를 입자 침전법으로 제작 가능한 필름으로 대체하여 저가형 고성능 영상검출기 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.215-222
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• 2016

엑스선유방촬영술은 다양한 유방질환 중 석회화 병변을 진단하는데 가장 효과적인 방법이다. 환자의 의료피폭 저감과 진단에 필요한 최적의 영상을 얻기 위해서는 성능유지를 지속적으로 관리해야 한다. 엑스선유방촬영술에서 엑스선을 발생시키는 양극의 경사각도는 중심선을 기준으로 하기 때문에 조사야 내의 위치에 따라 엑스선관의 유효초점이 미세하게 달라질 수 있어 공간분해능의 차이가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 디지털 엑스선유방촬영장치에서 검출기 위치에 따른 LSF를 측정하여 MTF를 계산함으로써 공간분해능 변화에 대해서 연구하였다. 와이어 직경에 대한 변화에서 $50{\mu}m$ 직경의 와이어의 경우 가장 높은 공간주파수 값을 나타냈으며 검출기의 픽셀보다 작은 직경을 갖는 와이어를 사용해야 검출기의 공간주파수에 따른 응답을 바르게 구할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 조사야 내의 검출기의 위치에 따라서 공간주파수는 중심부분의 와이어가 나머지 와이어보다 우수한 MTF 특성을 보였으나, 그 차이는 미소하게 나타났다. 또한 중앙부분에서 반치폭 또는 유효초첨이 가장 작게 나타났으며 중앙에서 벗어날수록 반치폭이 증가하여 공간분해능이 낮아진 것으로 나타났다.