• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권4호
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• pp.192-201
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• 2005

본 연구에서는 PET/CT 시스템에서 CT 영상을 이용한 감쇠 보정 시 조영제가 PET 영상에 미치는 영향을 관찰하기 위해 팬텀실험과 모의실험을 수행하였다. 다양한 농도로 희석한 조영제를 채운 플라스틱 병을 스티로폼을 이용하여 전신 팬텀 내에 고정시킨 후 투과 영상을 획득하였다 모의실험을 위해 인체 기관 중간을 가진 수학적 방출 맵과 투과 맵을 각각 생성하였다. 조영제의 비균일 증강, 조영제의 다양한 농도 및 분포 크기, 잡음 정도, 영상의 해상도, 재구성 알고리듬, 조영제의 저-감쇠, 그리고 각각 다른 시간상에 대한 조영제의 분포의 차이와 같은 다양한 인자들에 대하여 평가하였다. 팬텀실험으로부터 CT의 Hounsfield 값이 조영제의 농도 및 전압 값에 의존함을 확인할 수 있었다. 모의실험으로부터 조영제가 감쇠 보정한 PET 영상에서 인공산물을 생성하고 영상의 질을 떨어뜨리는 것을 관찰할 수 있었다. 조영제의 영향은 조영제의 농도 및 분포 크기, 잡음 정도, 영상의 해상도 등에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구 결과들은 임상적 PET/CT 영상에서 조영제로 인해 발생할 수 있는 잠재적 문제를 충분히 이해하고 이를 고려해야 함을 보여 주었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권4호
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• pp.159-167
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• 2014

국내에서는 2012년 천연방사성핵종이 포함된 가공제품의 규제를 위해 생활주변방사선 안전관리법이 시행되었지만, 해당 가공제품 사용에 대한 인체 피폭선량을 평가할 수 있는 기초자료나 피폭선량 평가기술이 미비하다. 따라서 본 연구는 사용자 피폭선량을 정량적으로 평가하기 위한 방법을 제안하고, 방사선의 종류 및 에너지에 따른 피폭선량 특성의 확인을 목적으로 한다. 피폭선량 평가를 위해서 몬테칼로 방법을 사용한 Monte Carlo N-Particle Extended (MCNPX) 코드를 통해 International Commission on Radiological Protection (ICRP)의 기준팬텀이 전산모사 되었으며, 대표적 천연방사성핵종인 우라늄 계열에서 발생되는 알파선, 베타선, 감마선의 최소, 중간, 최대 에너지가 선원항으로 사용되었다. 연간 유효선량은 가공제품 사용시간 및 사용위치를 고려한 피폭시나리오를 기반으로 평가되었다. 짧은 비정의 알파선 및 베타선은 대부분의 선량을 피부에 전달한 반면, 감마선은 대부분의 장기에 유사한 선량을 전달하였다. 방사능이 $1Bq{\cdot}g^{-1}$ 인 돌침대에 포함된 천연방사성핵종의 함유율이 10%라고 가정하고 한국인 평균 수면시간인 7시간 50분간 돌침대를 사용하였을 때 최대 연간 유효선량은 알파선, 베타선, 감마선에 대해서 각각 0.0222, 0.0836, $0.0101mSv{\cdot}y^{-1}$로 평가되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.74-80
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• 2003

본 연구의 목적은 핵의학 분야에서 생체 내 흡수선량의 직접 측정에 사용될 수 있는, 테프론을 씌운 TLD의 수행성을 알아보고, 흡수선량 측정 시 테프론의 영향에 대하여 분석하고자 한다. 테프론 캡슐에 든 LiF TLD-100의 반응감도를 고체 팬텀 내에서의 깊이를 달리 하며 측정하였다 성인 인체모형 팬텀을 이용하여 테프론을 씌운 TLD로써 생체 내 흡수선량을 측정하였다. 테프론을 씌우지 않은 보통의 TLD를 이용하여 구한 PDD, TMR, 그리고 생체흡수선량과 테프론을 씌운 TLD로 구한 값을 비교하였다. 보통의 TLD를 이용하여 구한 반응값과 테프론을 씌운 TLD로 구한 값의 차이는 build-up이상의 깊이에서는 같은 조건하에서 3％ 이내였다. 그러나 팬텀 표면 부근에서는 테프론 켑슐의 두께에 기인한 build-up 효과로 인해 큰 차이를 보였다. 본 연구에서 테프론 켑슐로 인하여 수 메가볼트의 방사선에 대한 TLD의 흡수선량 측정에 미치는 변화는 미미한 것으로 나타났다. 따라서 치료 환경 하에서 테프론을 씌운 TLD가 생체 내 선량측정에 매우 적합한 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.321-327
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• 2021

Wrist PA-grip view는 주변 인대들의 손상을 쉽게 진단할 수 있기 때문에 삼각섬유연골 파열 진단에 시행한다. 그러나 의료장비 기술의 발전에도 불구하고 기하학적 요소에 따른 영상의 왜곡은 아직까지도 많은 제한점이 있다. 본 논문에서는 정확한 Wrist PA-grip view 검사를 위해 현재 사용되고 있는 검사방법에서 발생되는 왜곡을 분석하여 영상의 왜곡을 최소한으로 감소시킬 수 있는 검사방법을 제시하고자 한다. Wrist PA-grip view를 재현하기 위하여 인체모형 팬텀을 사용하였고 source of image distance (SID)는 110 cm와 임의로 정해놓은 130 cm, 150 cm로 설정하였다. 각 SID에 따라서 손목 팬텀을 x축 방향 및 y축 방향으로 각각 0, 2, 4, 6, 8, 10 cm 이동하였다. 정량적 평가를 하기 위해 손목 팬텀의 이동 시 마다 자뼈와 노뼈의 먼쪽관절면의 거리의 차이를 picture archiving and communication system (PACS) system을 통해 측정하였다. 정성적 평가로는 방사선사 20명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. SID에 따라 나뉜 세 그룹 간의 x축과 y축 방향의 움직임에 따른 왜곡도를 비교하기 위해 Kruskal Wallis test 통계기법을 시행하였으며 사후검정으로 Tukey test를 시행하였다. 정량적 평가 결과에서 x축 방향으로 이동하여 얻은 측정값은 모든 그룹에서 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). y축 방향으로 이동하여 얻은 측정값은 대부분의 그룹에서 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). 영상에서 왜곡이 임상적 진단과 수술에 많은 영향을 미치는 검사의 경우, 보다 정확한 진단을 위해 영상 후처리로 영상의 질을 유지하는 한도 내에서 기존의 SID인 110 cm 보다는 150 cm에서 검사하여 왜곡을 감소시키기를 제안하는 바이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.835-841
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• 2023

팬텀모델에서 이중에너지 전산화단츨촬영(DECT)를 이용한 요로결석의 성분분석을 통해 임상적 유용성에 대해 알아보고자 한다. 17명의 환자로부터 요로결석을 추출하여, 작은 플라스틱 병(Plastic Bottle) 안에 각각의 요로결석을 삽입한 후, 인체와 비슷한 돈육을 이용하여 실험팬텀을 제작하였다. 640-Slice MSCT(Auquilion ONE, Toshiba Medical Center, Japan)의 이중에너지 방식에서 Volume scan 방식을 사용하여 촬영하였고, 얻어진 두 가지의 영상을 Dual-energy software("DE stone Analysis" software version 4.3, Toshiba)에서 요산석과 비요산석의 성분분석하고 HU값을 각각 측정하였다. 요로결석의 성분은 전체 17개의 요로결석 중에서 요산석은 6개(35.29%)였고, 비요산석은 11개(64.71%)로 나타났다. 요산석의 경우 135kV는 348.87±166.37, 100kV는 345.33±151.18, 80kV는 337.94±172.77로 나타났고, 비요산석의 경우 135kV는 551.93±297.09, 100kV는 747.04±351.31, 80kV는 958.19±424.72로 나타났다. 80kV에서는 요산석과 비요산석의 HU값의 차이가 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P<0.05), 비요산석의 경우에 80kV와 135kV의 HU값은 통계적의 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 시술 후 적출된 요로결석을 이용한 팬텀실험연구에서는 DECT를 이용하여 에너지에 따라 서로 다르게 변화하는 HU값의 차이로 요산석과 비요산석을 구분할 수 있었다. 향후, 이중에너지에 대한 연구와 재구성방법의 연구가 진행된다면, 요로결석의 치료에 DECT가 유용할 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.279-285
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• 2015

두부 CT 검사에서 눈의 수정체는 높은 방사선 감수성으로 보호되어야 할 장기 중에 하나이다. 두부 CT 검사에서 눈의 피폭선량감소 목적으로 사용되는 비스무스 차폐체는 현저한 선량 감소 효과가 있지만 화질저하의 문제점이 있다. 본 연구는 인체팬텀을 이용한 두부 CT 검사에서 피폭 선량을 줄이기 위해 사용되는 관전류변조기법인 new organ based-tube current modulation, longitudinal-TCM, angular-TCM과 차폐기법인 비스무스, 납 안경을 사용하여 눈의 선량과 화질의 변화 정도를 평가하였다. 연구결과, new OB-TCM에서 눈의 선량은 25.88% 감소되었으며 비스무스를 사용한 검사와 비교하여 CT number, 노이즈, SNR의 변화가 작은 것을 확인하였다. 따라서 new OB-TCM을 임상의 두부 CT 검사에 적용할 경우, 눈의 피폭선량을 감소시키면서 영상의 화질 저하를 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.279-285
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• 2017

본 연구는 인체 귓불 생체조직을 유전체로 하는 평행판 커패시터를 이용한 새로운 방식의 공진기를 제안하였으며, 비 침습 방식으로 준 마이크로파 신호를 이용하여 생체조직의 혈당변화를 관찰할 수 있는 가능성을 연구하였다. 공진기는 마이크로스트립 선로의 접지면을 활용하여 용량성 슬롯(inductive slot)과 연결된 평행판 커패시터로 구성된다. 커패시터 도체판은 인체조직을 가상한 팬텀 박스(phantom box)를 포함한다. 시뮬레이션을 토대로 제안된 공진기를 설계하여 제작하였다. 혈당 농도 수준변화를 3단계(0, 250, 500 mg/dL)에서 실험하였고, 반사계수($S_{11}$)가 측정되었다. 100 이상의 높은 Q 값을 갖는 공진기를 통해, 900 MHz 대역 부근에서 250 mg/dL의 농도 수준변화 대비 약 9 MHz의 주파수 천이가 관찰되어 혈당 센서에 적용 가능성을 입증하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제10권2호
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• pp.155-159
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• 1985

무한균질공기(無限均質空氣)에 방사성물질(放射性物質)이 균일(均一)하게 분포(分布)된 방사성운(放射性雲)에서 피폭선량(被曝線量)은 일반적(一般的)으로 단일(單一)에너지 점등방선원(點等方線源)커넬 방법(方法)에 의하여 계산(計算)하고 있다. 이 방법(方法)의 가장 큰 제한성(制限性)은 인체표면(人體表面)에서만의 선량(線量)을 개산(槪算)한다는 사실(事實)이다. 이와같은제한성(制限性)을 제거(除去)하기 위하여, 이 보고서(報告書)는 감마선방출대형방사성운(線放出大型放射性雲) 속에서 방사선량계산(放射線量計算)에 인체표면(人體表面)에 입사(入射)되는 산난광자(散亂光子)스펙트럼을 고려(考慮)한 다른 접근방법(接近方法)을 도입(導入)하였으며, 그 결과(結果)는 다른 연구자(硏究者)들의 결과(結果)와 잘 일치(一致)하였다. 여기에서 얻은 결과(結果)는 현재(現在) 연구(硏究)가 진행중(進行中)인 무한(無限) 또는 반무한균질공기방사선운(半無限均質空氣放射線雲)에서 MIRD팬텀내 흡수선량분포결정(吸收線量分布決定)의 입력자료(入力資料로서 이용(利用)될 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.9-16
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• 2017

본 연구는 비 침습 방식으로 인체 혈당변화를 감지하여 준 마이크로파 대역의 발진 주파수 변화로 나타내는 발진기 센서를 제안하였다. 마이크로스트립 선로의 접지 면에 형성된 유도성 슬롯(inductive slot)과 생체조직 사이에 전자기적 결합을 통해 공진기로 구현되었으며, 능동회로를 연결하여 발진기를 구현하였다. 생체 조직을 가상한 팬텀 박스를 이용하였고, 3단계(0, 400, 800 mg/dL)의 혈당 농도 수준을 변화시켰을 때 공진기의 공진주파수가 상향 이동하는 것을 시뮬레이션 하였다. 시제품을 제작하여 인체 대신 돼지의 생체를 이용하여 실험한 결과, 1,100 MHz 부근에서 400 mg/dL의 혈당 농도변화 대비 약 14 MHz의 발진 주파수 천이가 관찰되어 혈당 센서에 적용할 수 있음을 확인하였다.