• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.385-390
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• 2016

방사성옥소를 이용한 2인 치료격리병실은 환자간의 불필요한 피폭선량을 유발하게 된다. 이에 본 연구에서는 방사성 옥소를 섭취 후 배설 없이 모두 인체에 분포하였다는 가정 하에 방사성 옥소의 물리적 특성 및 생물역동학적 정보를 제외한 보수적인 관점으로 몬테카를로 모의 모사를 이용한 2인 치료격리병실의 안전성을 평가하고자 한다. 실험 결과 방사성옥소에서 방출되는 364 keV의 감마선은 공기층 약 30 cm 또는 납 차폐체 3 mm가 반가층으로 작용됨을 파악할 수 있었으며, 환자간 거리 및 납 차폐체의 두께를 이용하였을 때, 입원기간(48시간)동안 상대방 환자로부터 받게 되는 외부 피폭선량은 5 mSv 이하로 법적 격리 기준선량 보다 낮게 나타남으로써 2인 치료격리병실의 효율적인 관리가 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.47-52
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• 2018

Brain Perfusion CT는 시간적 제약을 많이 받는 허혈성 급성뇌경색 환자의 관류 상태에 대한 정보를 정확하고 신속하게 제공함으로써 적절한 치료를 하는데 유용한 촬영 기법으로 임상에서 많이 촬영되고 있다. 그러나 이런 장점에도 불구하고 수정체의 피폭선량이 아주 많다는 단점이 있다. 본 연구에서는 Brain Perfusion CT 검사 시 수정체 피폭선량을 최대한 감소시키기 위한 방법으로 Bismuth 차폐체와 Position의 변화를 통하여 수정체 피폭선량의 최소화 방안을 알아보기 위한 목적으로 본 실험을 진행하였다. 팬텀(PBU-50)을 사용하여 양쪽 수정체에 TLD(TLD-100)를 올려두고 IOML에 평행, IOML에 평행(Bismuth 차폐), SOML에 평행, SOML에 평행(Bismuth 차폐)의 총 4가지 Position으로 각각 5회씩 Brain Perfusion scan을 실시하여 수정체의 선량을 측정하였다. 그리고 각각의 Position에 따른 화질 변화를 측정하기 위해 4군데에 관심영역을 정하여 CT Number와 Noise의 변화를 측정하여 비교하였다. 측정된 선량을 일원배치 분산분석한 결과 유의확률 0.000으로 Position에 따라 수정체의 피폭선량에 차이가 있다고 나타났으며, Duncan 사후검정결과에서 IOML에 평행 scan을 기준으로 SOML에 평행 scan과 SOML에 평행 scan(Bismuth 차폐)에서 각각 89.16%, 89.66%로 수정체 선량이 많이 감소하였으며, IOML에 평행 scan(Bismuth 차폐) 에서 37.12%순으로 감소하여 나타났다. 연구 결과 피폭선량은 SOML에 평행한 scan과 Bismuth를 차폐하여 SOML에 평행한 scan이 동일하게 감쇠효과가 가장 크게 나타났다. 수정체의 등가선량 선량한도와 비교하여 IOML에 평행한 scan에서 종사자와 공중의 선량을 기준으로 비교하면 각각 39.47%, 394.73%로 나타났으나, Bismuth를 차폐하여 SOML에 평행한 scan에서 각각 4.08%, 40.8%로 현저하게 줄어 들었다. 화질평가에서 모든 영상의 CT Number와 Noise측정에서 팬텀 영상검사 평가기준에 적합하게 나타났다. Brain Perfusion CT 촬영 시 차폐체를 사용하고 수정체가 조사야에 들어오지 않도록 환자의 position을 조절하는 것이 수정체 피폭을 줄이는 가장 유용한 방법이라 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권3호
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• pp.150-158
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• 2014

각 의료기관 내 방사선 관련 종사자나 방사선 치료환자들은 진단 및 치료 시 필연적으로 의료상 피폭을 수반하게 된다. 국제방사선방호위원회(ICRP) 권고나 국제원자력기구(IAEA)의 기준에 따라 기준선량 제약치를 적용 및 권고 받고 있지만 1차 피폭대상자인 종사자나 환자들의 피폭최적관리를 위해서는 잠재적인 피폭대상자들에게 기존의 피폭관리 시스템보다 직접적이고 가용성이 높은 측정 및 분석 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존에 구비된 휴대용 단말과 연동하여 원거리에서 실시간으로 방사선 모니터링이 가능한 시스템을 개발하였다. 모니터링 시스템은 검출부, 영상부, 통신부 세 부분으로 구성되었다. 검출부는 시스템의 소형화를 위해 실리콘 광증배소자(silicon photomultiplier) 기반 섬광검출기를 설계하였으며, 영상부는 무선 CCD (charge-coupled device)카메라 모듈을 사용하여 검출부와 함께 Bluetooth 통신모듈을 통해 휴대용 단말로 측정된 방사선 정보와 영상이 전송된다. 제작된 시스템은 성능 평가를 위해 진단용 X-ray 발생장치와 $^{137}Cs$, $^{22}Na$, $^{60}Co$, $^{204}Tl$, $^{90}Sr$ 선원을 사용하였다. 측정결과를 통해 개발된 시스템은 gamma, beta, X-ray에 대해서 검출 반응성을 확인하였고, 방사선 세기에 따른 응답 선형성과 MCNPX 전산코드를 이용한 측정 거리에 따른 시스템의 검출 정확도 평가 시 3% 내외의 오차범위를 확인하였다. 본 연구의 결과는 방사선 검출 시스템 구성의 비용절감 효과와 개인피폭정도관리에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.1132-1137
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• 2020

유방 X선 촬영 장치를 이용한 유방 촬영을 실시할 때 발생되는 불필요한 피폭 선량을 경감시키기 위해 비스무스로 제작한 차폐체를 촬영 부위의 반대 측 유방에 적용했을 때 차폐율 분석을 실시하였다. 오른쪽, 왼쪽을 압박하였을 때 CC와 MLO 검사 시 압박되지 않는 유방의 산란 선량을 알아보기 위하여 비스무스를 차폐하지 않았을 때(Not used : NU그룹)와 차폐했을 때(Used : U그룹)로 구분하여 실험을 진행하였다. NU 그룹의 평균선량은 9.568μSv이었고, U그룹의 평균 선량은 1.038μSv이었다. 비스무스 차폐체 사용 전후의 평균 측정 선량은 89.15% 감소되었다. 유방 촬영용 비스무스 차폐체를 사용하면 산란 방사선을 차폐하여 방사선에 의한 노출을 최소한으로 유지할 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제29권3호
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• pp.167-175
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• 2006

최근의 나선형 CT와 MDCT는 기존의 고식적 CT보다 X-선 조사시의 겹침 현상과 영상 재구성에 있어서의 보간삽입처리로 인해 보다 높은 선량을 환자에게 주게 되었다. MDCT와 나선형 CT장치가 보다 많은 의학적 정보를 제공하는 것에도 불구하고 환자가 받는 방사선 노출은 기존의 고식적 CT검사에 비해 $2{\sim}4$배 정도로 증가되고 있는 실정이므로, 그 잠재적 위험성을 아무리 강조해도 지나침이 없다. CT장치에서의 보다 많은 X-선에 관련된 자료들, 특히 선량효율적 디자인이나 X-선 조절 소프트웨어에 대한 자료들이 필요하다. 왜냐하면 CT장치의 디자인 요소는 임상적 진단에 있어서 환자선량을 성공적으로 줄일 수 있는 중요한 요소이기 때문이다. 이에 본 연구에서는 최근 급격히 확산되어 사용되고 있는 여러 단계의 MDCT의 z-축 선량효율을 측정하여 SDCT와 비교하였다. 그리고 MDCT에서 스캔 시 채택하는 focal spot size와 beam collimation, 검출기 조합 등을 비롯한 파라메터들의 변화에 따른 z-축 선량효율을 파악하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. SDCT가 z-축 기하학적 선량효율이 가장 높았고, 4 슬라이스 MDCT가 가장 낮았다. MDCT 중에서는 small beam collimation 적용 시 64 MDCT가 기하학적 선량효율이 가장 높았고 16, 8, 4 슬라이스 MDCT 순이었으며, large beam collimation 적용 시에는 small focal spot에서는 8 MDCT가, large focal spot에서는 16 MDCT가 가장 높았다. 2. MDCT의 경우 large focal spot에 비해 small focal spot의 z-축 기하학적 선량효율이 최저 0.67%에서 최대 13.62%의 범위에서 높았다. 3. MDCT의 경우 small beam collimation에 비해 large beam collimation의 z-축 기하학적 선량효율이 $3.13{\sim}51.52%$의 범위에서 높았다. 4. 동일한 focal spot size와 beam collimation을 채택한 상태에서 detector combination 차이에 따른 z-축 기하학적 선량효율은 4 슬라이스 MDCT의 모든 경우와 8 슬라이스 MDCT의 large beam collimation에서 일정하였다. 하지만 8 슬라이스 MDCT의 small beam collimation과 16 슬라이스 MDCT에서는 z-축 기하학적 선량효율이 차이를 보였으며 변화의 일률성은 없었다. 5. 동일한 스캔 파라메터를 적용시 나선형 스캔과 고식적 스캔 모드의 z-축 기하학적 선량효율은 동일하였으며, pitch를 변화시키거나 영상재구성 시 슬라이스 두께와 간격을 변화시켜도 z-축 기하학적 선량효율은 변화가 없었다. 결론적으로, CT검사 시 환자가 받는 X-선 피폭선량을 줄이기 위해 연구자는 CT장치의 선량효율에 대해 각별히 주의하여야 하며, Z-축 선량효율성을 높이는 동시에 최적의 임상적 정보를 보존할 수 있는 스캔 파라메터를 선택하여야 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권6호
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• pp.503-509
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• 2020

This study aims to develop a patient-specific radiation exposure dose prediction model based on anthropometric data that can be easily measurable during CT examination, and to be used as basic data for DRL setting and radiation dose management system in the future. In addition, among the machine learning algorithms, the most suitable model for predicting exposure doses is presented. The data used in this study were chest CT scan data, and a data set was constructed based on the data including the patient's anthropometric data. In the pre-processing and sample selection of the data, out of the total number of samples of 250 samples, only chest CT scans were performed without using a contrast agent, and 110 samples including height and weight variables were extracted. Of the 110 samples extracted, 66% was used as a training set, and the remaining 44% were used as a test set for verification. The exposure dose was predicted through random forest, linear regression analysis, and SVM algorithm using Orange version 3.26.0, an open software as a machine learning algorithm. Results Algorithm model prediction accuracy was R^2 0.840 for random forest, R^2 0.969 for linear regression analysis, and R^2 0.189 for SVM. As a result of verifying the prediction rate of the algorithm model, the random forest is the highest with R^2 0.986 of the random forest, R^2 0.973 of the linear regression analysis, and R^2 of 0.204 of the SVM, indicating that the model has the best predictive power.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.177-183
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• 2018

목 적 : 체적변조회전방사선치료(VMAT)는 종양의 모양에 맞게 균일하면서도 정밀한 방사선 조사를 하면서 동시에 정상조직의 방사선 손상위험을 줄이는 장점이 있어 뇌암, 두경부암 및 전립선암 등의 종양과 정상장기가 가까운 암의 치료에 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 뇌암 및 두경부암 환자의 VMAT 방사선 치료 시 Jaw-Tracking technique(JTT)의 선량학적 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 VMAT 치료기법으로 방사선치료를 받은 뇌암 및 두경부암 환자 8명을 선택하였다. 환자의 종양 및 정상 장기의 윤곽그리기(contouring) 정보를 Velocity(Varian, USA)의 deformable registration을 이용하여 Rando phantom에 fusion하였다. Varian Eclipse(ver 15.5, Varian, USA)를 사용하여 Jaw-Tracking 사용 유무를 제외하고 환자 치료 시 사용한 beam parameter와 동일하게 치료계획을 진행하였다. 평가 지표로써 target과 OAR의 최대선량, 평균선량을 사용하여 비교하였고 치료계획 검증을 위해 Portal dosimetry를 시행하였다. 결 과 : JTT를 사용했을 경우는 Static-Jaw technique(SJT)을 사용하였을 경우보다 OAR의 상대 선량이 각각 평균선량은 5.24 %, 최대선량은 7.05 % 감소한 것으로 나타났다. 다양한 OAR에서 평균선량과 최대선량의 감소의 범위는 각각 0.01~3.16 Gy, 0.12~6.27 Gy로 나타났다. Target의 경우는 JTT의 경우가 SJT보다 GTV, CTV, PTV의 최대선량이 각각 0.17 %, 0.43 %, 0.37 % 감소하였으며, 평균선량은 0.24 %, 0.47 %, 0.47% 감소하였다. 감마분석은 3 %/3 mm, 통과율 95 % 이상을 통과 기준으로 설정하였고 JTT, SJT 통과율은 각각 $98{\pm}1.73%$, $97{\pm}1.83%$이었다. 실험에 적용된 모든 OAR의 선량을 비교해 보았을 때, JTT을 사용하였을 경우가 SJT보다 MLC 외에 추가적인 jaw 차폐로 인하여 선량이 유의미하게 줄어들었다는 것을 알 수 있었다. 결 론 : VMAT 치료계획을 이용한 방사선 치료시 뇌암, 두경부암과 같이 종양과 정상 장기가 인접한 경우와 MLC를 통한 누설선량을 증가시킬 수 있는 넓은 조사야 및 높은 에너지의 사용을 필요로 하는 방사선 치료 시 JTT를 적용함으로써 종양주변 정상조직의 피폭선량을 낮추고 이로 인해 PTV의 target coverage를 높일 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.161-169
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• 2016

본 연구에서는 소아 두부 CT 검사에 있어서 피폭 방사선량을 경감할 수 있는 방법을 모색하고자 부산지역 병원들에서 시행된 년 간 소아 두부 CT 검사에 대한 CT 선량지표(CTDI)를 국내 진단참고준위와 비교하여 분석함으로써 제안점을 도출하고자 하였다. 결과적으로 병원별 분류에서는 병원, 종합병원, 상급종합병원 순으로 권고량이 초과하는 것으로 나타났으며 연령별 분류에서는 2-5세 이하, 1개월-1세 이하, 6-10세 이하 순으로 권고량이 초과하는 것으로 나타났다. 스캔방식별 분류에서는 Helical, Axial, Volume방식 순으로 권고량이 초과하고 있었으며 스캔범위를 진단참고준위에 맞게 재설정한 결과 상급종합병원에서 재설정으로 인한 감소율은 11.68%, 종합병원에서 15.79%, 병원에서 20.66%로 초과율이 높게 나타났다. 그리고 환자선량 권고량 가이드라인을 벗어나지 않는 환자의 평균 스캔범위의 분석결과 1개월-1세 이하에서 $103.2{\pm}11.8mm$, 2-5세 이하에서 $110.5{\pm}14.5mm$, 6-10세 이하에서는 $117.8{\pm}17.2mm$로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.276-283
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• 2019

본 연구는 자동노출제어장치(Automatic Exposure Control, AEC)와 수동노출 이용 시 입사표면선량(Entrance Surface Dose, ESD)과 Entropy를 분석하여 자동노출제어장치의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 실험방법은 Skull, Chest, Abdomen, Pelvis 부위에 대하여 란도팬텀(Rando Phantom)에 반도체 선량계를 위치시켜 선량을 측정하였고, 동시에 획득한 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine) 파일을 Matlab으로 Entropy 분석을 하였다. 그 결과 자동노출제어장치 이용 시 모든 부위의 입사표면선량이 수동노출보다 낮았고 Entropy 수치는 높았으며, paired t-test는 p<0.05로 유의한 차이가 있음을 알 수 있었다. 결론적으로 자동노출제어장치의 사용은 X선 검사 시 발생할 수 있는 불필요한 방사선량과 정보의 손실량을 줄여서 피폭선량과 영상 화질의 최적화에 기여할 수 있는 유용한 방법이 될 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.109-115
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• 2017

본 연구의 목적은 128 MDCT(Multi-detector computed tomography)의 CareDose 4D 선량감소 효과와 임상적 유용성을 평가하고자 시행되었다. Phantom과 임상 복부 검사 연구라는 두 가지 방법을 통해 128 MDCT CareDose 4D 시스템 적용 전후의 피사체 피폭선량과 영상 평가를 실시하였다. Phantom 연구에서는 CareDose 4D 적용 전후의 두 그룹에 대하여 중앙과 3, 6, 9, 12시의 방향으로 ROI(Region of interest)를 위치시켰고, 임상 연구에서는 간의 각 8구획에 대하여 CareDose 4D 적용 전 후 두 그룹에 대하여 ROI를 위치하여 CT Number, Noise, DLP(Dose length product)선량을 측정하였다. 측정결과 Phantom 및 임상연구에서 CT Number는 적용 전 후 값에 차이가 없었고(p>.05), 선량관련 CTDIvol(CT dose index volume) 측정값 및 유효선량은 CareDose 4D 적용 후가 낮았다 (p<.05). 결론적으로 CareDose 4D를 사용하면 영상의 화질을 저하시키지 않고 최적의 영상정보를 획득하면서 환자 선량이 감소되는 효과를 얻을 수 있다.