• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.27-34
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• 2017

해외 각국에서 발표된 중재적 방사선 영역에서의 환자선량을 조사하였으며, 전국 23개 주요 병원에서 국내에서 많이 시행되는 13개의 주요 중재적 방사선 시술에 대한 환자선량을 DAP meter를 이용하여 측정하였으며, 시술별 피폭선량에 관한 8,415 건의 국내 자료를 확보하고, 각 주요 시술별로 참고 선량치를 제시하였다. 연구결과는 경동맥화학색전술 $237.7Gy{\cdot}cm^2$, 투석용 동정맥루 인터벤션시술 $17.3Gy{\cdot}cm^2$, 하지 혈관질환의 인터벤션시술 $114.1Gy{\cdot}cm^2$, 뇌혈관조영술 $188.5Gy{\cdot}cm^2$, 뇌동맥류 코일색전술 $383.5Gy{\cdot}cm^2$, 경피경간 담즙 배액술 $64.6Gy{\cdot}cm^2$, 담도 스텐트설치술 $64.6Gy{\cdot}cm^2$, 요로 폐색에 대한 신루설치술 $22.4Gy{\cdot}cm^2$, 다목적 중심정맥 카테터 삽입시술 $4.3Gy{\cdot}cm^2$, 항암제 주입 목적의 매몰형 중심정맥 카테터 삽입시술 $2.8Gy{\cdot}cm^2$, 혈액 투석 목적의 중심정맥 카테터 삽입시술 $4.4Gy{\cdot}cm^2$, 카테터를 이용한 배액시술 $17.1Gy{\cdot}cm^2$ 그리고 장기혈관색전술 $357.9Gy{\cdot}cm^2$이다. 본 연구를 통해 얻은 선량참고치는 방사선 인터벤션 시술에서 환자선량을 줄일 수 있는 최소한의 가이드라인으로 활용될 수 있을 것으로 생각되며, 참고선량치에 대한 연구는 장비의 발달과 시술방법, 재료의 발전으로 변화될 수 있음을 감안하고 선진국에서는 5년마다 시행되고 있음을 참고할 때, 향후 면적선량을 유효선량으로 변환할 수 있는 국내시술에 적합한 한국형 변환계수가 연구되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.218-222
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• 2010

세기조절방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)는 치료면적을 소조사면으로 나누어 여러 방향에서 방사선이 조사되기 때문에 기존의 치료방법에 비해 많은 MU와 더 긴 치료시간이 요구된다. 통증 및 장애 등으로 인해 장시간 같은 자세를 유지하기 어려운 환자의 경우, 효과적인 치료를 위해서는 선량율을 증가시켜 치료시간을 줄이는 것이 한 방법이다. 본 연구에서는 선량율 변화에 따른 선량 및 선량분포를 측정하고 그 변화를 알아보았다. IMRT 치료계획은 ECLIPSE 시스템(Varian, SomaVision 6.5, USA)을 이용하여, $0^{\circ}$, $72^{\circ}$, $144^{\circ}$, $216^{\circ}$, $288^{\circ}$ 방향의 5문 조사로 계획하였다. 선량율 변화에 따른 선량 및 선량분포 확인을 위해 선량율은 100, 300, 500 MU/min으로 설정하였으며, 선량과 선량분포는 이온함(PTW, TN31014)과 필름(EDR2, Kodak)을 이용하여 각각 측정하였다. 이때 필름 선량계는 아크릴 팬톰에 삽입 후 빔의 조사방향과 나란하게 설치되었고 방사선조사를 위한 선형가속기는 21EX-S (Varian, USA)를 이용하였다. 측정된 필름 선량계는 VXR-16 (Vidar System Corporation)을 이용하여 분석함으로써 선량분포를 확인하였다. 선량율이 증가할수록 CTV를 포함하는 100% 선량분포의 면적이 거의 선형적으로 감소함을 보였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.147-154
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• 2020

본 연구에서는 복합 부가필터(Composite added filtration) 4가지 종류(알루미늄, 니켈, 구리, 아연)를 두께별로 조합하여 X-선 감약에 따른 선량감소와 최적의 영상을 평가하였다. 선량과 화질을 평가는 RQR9 표준 선질을 설정한 X선 발생장치, 면적선량계 그리고 ICY 프로그램이 사용되었다. 화질평가 항목(PSNR, RMSE, SSIM)에서는 PSNR값이 30 dB 이상이 되는 영상들만을 분석하였다. 그 결과 선량평가에서 가장 우수한 조합은 3 mmAl + 0.6 mmNi(0.16µGy㎡)이었고, 화질평가에서 가장 우수한 필터는 0.9 mmAl (PSNR 34.24dB, RMSE 79.52, SSIM 0.24)이었다. 본 연구에서는 선량적 측면과 화질적 측면이 언급되었기에 향후 환자의 피폭선량과 최적의 영상에 대한 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.435-441
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• 2016

현재 시중에 설치되어 있는 의료용 X선 장치는 선량표시를 할 때 일반적으로 DAP(Dose Area Product) meter를 부착한다. 그러나 DAP meter가 전부 수입에 의존하고 있기 때문에 고가의 설치 비용 등의 문제가 있다. 본 연구에서는 서울시의 지원을 받아 순수 국산기술의 DAP meter 프로토타입을 제작하였고, 이 프로토타입의 성능을 독일산 I사의 제품과 비교하여 평가하였다. 평가 항목은 전자포집효율, 선량의존성, 선질의존성, 재현성, 자체흡수율, 광투과율 6개 항목으로 IEC 60580를 평가 기준으로 삼았다. 평가 결과 전자포집효율이 고유오차 9.5%, 선량의존성이 선형성 99%, 재현성이 변동계수 2%, 자체흡수율이 9%로 각각 합격기준을 만족시켰으나, 선질의존성이 변동한계 29%, 광투과율이 55%로 합격기준에 미달하였다. 아직 프로토타입이기에 앞으로 개선될 여지가 많다. 회로부터 재료까지 국산기술로 개발하고 있기 때문에 합격 기준에 미달하는 항목은 추후 해결 가능할 것으로 사료된다.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.274-280
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• 2000

본 논문은 감마선 방사선 선량을 측정하기 위하여 상용 반도체를 응용하기 위한 실험적 연구에 대하여 다루었다. 실리콘 포토 다이오드는 값이 싸고 작으며 높은 효율과 견고하여 광검출기로 잘 이용되기 때문에 감마선과 같은 방사선 측정에 효과적으로 이용될 수 있다. 대부분의 PN 포토 다이오드는 이 증가함에 따라 역 방향 전류의 증가하는 특성을 가지고 있다. 그러므로 이 소자들의 공핍층이 역 방향 전류에 영향을 주므로 이 공핍층의 면적이 큰 PIN 포토 다이오드를 선택하였다. 이 연구에서는 방사선량을 검출하고 감마선 선량계를 개발하는데 적용하기 위하여, PIN 다이오드에 대해 몇 가지 실험이 수행되었다. NEC사의 PH 302와 SIEMENS사의 BPW 34와 같은 2가지 종류의 포토 다이오드를 반도체 분석장치를 사용하여 $\gamma$선 방사선원인 Co-60의 저준위 시설에서 시험하였다. 그 결과, 방사선 선량률과 다이오드의 전류 사이에 양호한 선형적 함수 관계가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 이들 실리콘 PIN 포토 다이오드들은 $\gamma$선 선량계를 설계하는데 적합하게 이용될 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.407-414
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• 2016

본 연구의 목적은 엑스선 선원과 검출기사이의 거리(SID)변화와 부가필터 사용 유무에 따른 피폭선량을 측정하여 환자선량을 최소화 하는 것이다. 연구를 위해 사용한 기기 및 팬텀은 DR시스템, 복부 조직 등가팬텀 그리고 알루미늄 필터를 사용하였다. 촬영 조건으로는 관전압을 80 kVp로 고정하고, 선량은 자동노출제어 장치를 통해 설정 하였다. 또한, 조사야는 $16{\times}16inch$를 사용하였다. 실험방법으로는 SID를 100 cm, 110 cm, 120 cm, 130 cm로 변화를 주어 각각 10회 측정하였고, 조사야 중심에 Piranha657 선량계를 위치시켰다. 촬영된 영상은 이미지J 통해 분석하였다. 실험 결과는 관전류량은 SID가 증가함에 따라 증가한 반면, 입사표면선량(ESD)은 SID가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 이는 낮은 에너지를 갖는 X선 광자들이 여과판사용으로 인해 제거되어 ESD의 감소로 기인한 것으로 사료되며, 이미지 J를 통한영상의 히스토그램 분석결과 SID 변화에 따라 ESD와 조사조건의 차이가 나타나지만 영상의 히스토그램상의 분포는 큰 차이는 없었다. 따라서, SID를 크게 할수록 환자의 선량을 줄일 수 있으며, 아울러 소아 등을 촬영할 때, 부가필터를 사용하면 환자선량을 더욱 줄일 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.41-46
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• 1999

본 실험은 의료용 가속기로부터 나오는 6MV 광자선과 6 MeV 전자선을 고체 팬텀위의 LiF 열형광 선량계 (TLD-l00)에 쪼여서 수행하였다. TLD-l00의 방사선 반응감도를 증가시키기 위해 TLD-l00 기판 (표면적 3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$) 위에 같은 면적의 금속박막 (주석 혹은 금)을 얹어서 실험하였다. SSD l00cm, 방사선장의 크기 10$\times$10 $\textrm{cm}^2$의 조건 하에서 표면 흡수선량을 측정하였다. 측정결과 각 금속들로 인하여 TLD-l00 의 신호강도가 증강된 것이 관측되었다. 그리고 표면 흡수선량이 방사선량에 따라서 매우 선형적인 값을 가지는 것으로 나타났다 .6 MV 광자선의 경우 1 mm 의 금속박막을 TLD-l00 에 얹은 결과 표면 흡수선량이 각 각 14%, 56% 증가되었다 .6MeV의 전자선의 경우에는 금박막은 TL 반응감도가 13% 증가되었으나 주석의 경우에는 전혀 변화가 없었다. 금속박막을 얹은 TLD-l00의 방사선량 반응감도는 금속박막의 전자 입자밀도에 따라 증가하는 것으로 관측되었다. 이것은 TLD-l00보다 큰 전자밀도를 가진 부가물질(금속박막 )로부터 TLD-l00으로 산란전자가 유입되는 데 기인하는 것으로 보인다. 이 결과로부터 금속박막을 얹은 TL 선량계가 치료광자선용 증폭 선량계로서의 역할을 할 수 있을 것임을 시사한다. 즉 금속박막으로 인해서 TLD-l00 의 방사선 량 반응감도가 증가되었으므로 높은 감도의 보다 작은 TL 선량계의 개발이 가능하게 되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.160-167
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• 2015

의료용 x선 촬영 장치에 있어서 환자에게 피폭되는 선량이 가장 중요한 관심사 중의 하나이다. 본 연구팀에서는 전 세계 최초로 입안에 삽입이 가능한 초소형 x-선 영상 장치가 개발되었는데 이러한 영상장치를 임상에서 사용하기 위해서는 피폭 선량의 평가가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 신개념 치과용 영상장치의 선량을 평가하기 위하여 1) 돼지 턱뼈 팬텀을 직접 제작하여 영상의 질을 평가 하였고, 2) 실제 임상에서 사용가능한 촬영 조건을 결정하였으며, 3) 결정된 촬영 조건에서의 선량을 평가 하였다. 한국 식약처에서 제시하는 치근단 촬영에 대한 환자 선량 권고량(DRLs) 기준에 근거하여 새 개발 장비의 입사표면선량(ESD)와 면적선량(DAP) 측정 방법을 고안하고 각각의 선량 값을 측정하였다. 관전압이 45~55 kV, 관전류가 300 mA 까지 사용 가능한 xoft 사의 초소형 x선 튜브를 사용하였다. 사용된 검출기는 active area가 $72{\times}72mm$ 이고 픽셀 사이즈는 $48{\mu}m$ 이다. 제작된 돼지턱뼈 팬텀은 1 frame/sec의 조건하에 영상을 획득 하였으며, 촬영 조건 최적화를 위하여 관전류를 $20{\sim}80{\mu}A$로 변화시키면서 50 frame씩 영상을 획득하였다. 또한, 상용화 치과용 영상시스템(모델명: CS 2100, 제조사: Carestream Dental LLC 및 모델명: EXARO, 제조사: HIOSSEN)을 이용하여 돼지턱뼈 팬텀의 비교영상 평가를 시행하였다. CS 2100는 60 kV, 7 mA (노출시간:0.125 s)로 하였으며, EXARO는 60 kV, 2 mA로 설정하였다. 선량 평가는 광자극 형광 선량계를 이용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 팬텀은 PMMA 재질의 제작된 원통형 팬텀을 이용하였다. 선량계는 팬텀 표면상의 조사야 내부에 2개 및 소스와의 5 cm 거리상에 1개를 위치하여 측정하였다. 빔 조사 조건은 51, 101, 141, $196{\mu}As$로 설정하였다. 면적선량은 소스와 검출기간의 거리가 5 cm 위치에 배치하여 측정하였으며, 이 때 촬영조건은, 관전류 41, 99, 144, 207, $276{\mu}As$의 조건하에서 측정하였다. 임상에서 적용 가능한 관전압과 관전류는 X-선 세기 8000~9000인 지점에서의 관전류 값인 0.051 mAs 이다. 상용화 장비와 영상비교를 한 결과, 개발 장비의 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 치아 및 치아 주위 조직의 영상이 더 우수함을 확인하였다. 또한, 영상 최적화 조사조건인 $51{\mu}As$에서 입사표면선량(ESD)은 식약처 및 IAEA의 권고치보다 훨씬 낮은 1.369 mGy 이다. 조사야 내부의 선량 분포는 표준편차 5~10% 내외로 균일성이 우수 하였다. 측정된 면적선량(DAP)은 $82.4mGy*cm^2$으로 상용화 장비보다 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 식약처의 권고치보다 낮은 값을 보였다. 이러한 연구를 통해서 새 개발 장비의 영상의 우수성과 기존 장비 대비 방사선량에 대한 저감 효과를 확인 할 수 있었으며 치과 장비 개발에 있어서 X선 특성 연구에 대한 기술과 노하우를 축적할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권2호
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• pp.137-145
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• 1992

전산화단층촬영에 근거를 둔 3차원선량계산은 소형의 뇌종양에 대한 방사선수술에 있어서 가장 기본이 된다. 본 연구의 방사선수술 프로그램은 전산화단층촬영을 통해 표적 위치, 크기와 모양을 3차원공간에서 결정하고 최적조사면적을 구할 수 있었다. 방사선수술의 선량은 선형가속기의 6메가볼트 고에너지 광자선을 이중 비공면의 회전조사를 가상두부에 실시하여 계산된 3차원적 선량분포와 필름선량계의 실측선량을 비교한 바 거의 일치됨을 확인하였다. 본 연구의 방사선수술에서 $80\%$에서 $50\%$까지 선량곡선의 기울기는 전회전각이 1120도 일때 10 mm 조사면적에서 약 $16.7\%$/mm 였고 30 mm 에서 는 $13.0\%$/mm를 보였다. 또한 표적 주위의 선량분포는 표적내 최대선량값이 $90\%$ 에서 $50\%$ 까지 선량분포의 최대폭은 직경 10 mm조사면에서 2.3 mm를 나타내었으며, $90\%$에서 $20\%$까지의 거리는 5.6 mm를 나타내었으며, 30 mm직경의 조사면에서는 각각 3.5 mm와 9.8 mm를 보였다. 이러한 선량분포의 급격한 기울기는 방사선수술시 표적주위의 치명부위의 손상을 최소화하기 위한 선량최적화 작업에 지침이 될 것으로 생각되며, 또한 방사선수술방법의 차이에 따라 비교자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.841-848
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• 2020

광자선과 전자선을 사용하는 방사선 치료 분야에서는 환자마다 방사선에 대한 민감도가 다르기 때문에 동일한 선량에서도 피부 부작용이 발생될 수 있다. 이에 피부에 과다선량 위험도가 있을 경우, 선량계를 부착하여 정확한 선량이 조사되고 있는지 검증하고 있다. 하지만 피부선량계는 점선량을 측정하는 방식으로 부착부위를 육안으로 확인하기 때문에, 정확한 선량 분포를 확인하기 어려운 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 체표면적에 대한 선량분포를 확인할 수 있는 2D 선량계의 기초 연구로 감약률 오차를 분석하여 최적화된 선량계 조건을 제시하고자 하였다. 본 결과 6 MV 광자선에서 물질 HgI₂의 측정과 시뮬레이션 오차는 최소두께 25 ㎛에서 각 각 3.73%, 5.24%를 보였고, 물질 PbI₂는 각각 4.73%, 5.65%를 보였다. 반면 6 MeV 전자선 결과, 물질 HgI₂의 측정과 시뮬레이션 오차는 최소두께 25 ㎛에서 각 각 1.35%, 1.12%를 보였고, 물질 PbI₂는 각 각 1.67%, 1.20%로 비교적 낮은 감약률 오차를 보였다. 이에 본 연구 결과 5% 이내의 감약률 오차를 가지기 위해서는 광자선 측정은 최소 25 ㎛ 미만, 전자선 측정은 100 ㎛ 이내 두께가 적합한 것으로 평가되었다. 본 연구는 임상에서 요구되는 인체 부착형 flexible 선량계의 새로운 연구 방향과 미래 피부선량계의 구성 조건을 제시하고 있다.