• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.75-81
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• 2016

최근 방사선 치료 분야에서는 다양한 영상유도 방사선 치료(IGRT) 장치들을 이용한 환자 셋업으로 고도의 정밀성이 보장된 치료가 가능해 졌다. 그러나 환자의 정상 조직에 받는 추가 선량 또한 더불어 증가되고 있다. 이에 본 연구에서는 영상유도 방사선 치료 장치 중 OBI, CBCT, ExacTrac를 이용한 환자 셋업에 주변 정상 조직에 받는 피폭선량을 측정하였다. 결과 팬텀 중심부의 선량이 CBCT의 경우 두부 12.57 mGy, 흉부 20.82 mGy, 복부 82.93 mGy, 골반부위 52.70 mGy로 측정되었으며 OBI는 0.76 ~ 8.58 mGy, ExacTrac의 경우 0.14 ~ 0.63 mGy로 CBCT의 피폭선량이 다른 장비에 비해 월등히 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 표면 선량의 경우에서도 CBCT가 다른 장비에 비해 높게 나타났으나 입사 피부표면 선량(Enterance skin dose)의 경우 OBI도 CBCT의 피폭선량과 거의 비슷한 흡수선량이 측정 되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.233-241
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• 1994

연구목적 : 전신방사선조사시 인체내에 균등한 선량분포를 얻기 위하여 조직보상체를 제작하고 그에따른 선량 분포를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법 : 0.8mm두께의 납판을 이용한 조직보상체와, 1mm 및 5mm 두에의 알루미늄판을 이용한 조직보상체를 두경부와 하지 두 부분에 대하여 각각 제작하였다. 좌우 대향전신조사시 각 신체부위에 따른 선량분포의 측정을 위하여 파라핀으로 성인 크기의 인체 모형을 실제 치료시의 체위와 비슷하게 만들어 사용하였다. 방사선은 10MV X-ray(CLIAC 1800. Varian Co., USA)를, 측정기구는 exposure/exposure rate meter(model 192, Capintec, Inc., USA)with ionization chamber(PR 05)를 이용하였고 SAD 360cm에 파라핀 팬텀의 정중선을 맞추고 기하학적 방사선조사야는 $144{\times}144cm^2$으로하여 전신이 포함되도록 하였으며 head, mouth, mid-neck, sternal notch. mid-mediastinum, xiphoid, umbilicus. pelvis. thigh. knee 및 ankle부위에서 midline absorbed dose를 각각 측정하였다. 흉부의 선량 측정에는 조직등가물질로 제작된 상업용 humanoid 팬텀에서 $1{\times}1{\times}6mm^3$부피의 TLD rod(LiF, Harshaw Co.. Netherland)를 이용하였다. 결과 : Umbilicus를 기준으로 하였을때 조직보상체를 적용하지 않은 경우 흡수선량은 $-11.8\%$에서 $21.1\%$까지의 차이를 보였다. 어깨가 포함되는 sternal notch에서의 선량은 $11.8\%$감소하였다. 조직보상체를 적용한 경우의 흡수선량은 0.8mm 납보상체의 경우 mid-neck에서 $-7.9\%$, 그외 다른 부위는 $+1.3\%$에서 $-5.3\%$가지 였다. 그리고 1mm 및 5mm 알루미늄 보상체를 적용한 경우 ankle부위에서 $5.3\%$. 그외 다른 부위는 $-2.6\%$에서 $2.6\%$가지의 흡수선량 차이를 보였다. 결론 : 납과 알루미늄으로 제작한 전신방사선조사용 조직보상체는 선량기준점인 umbilicus선량에 비교하였을 때 두경부와 하지에 있어서 비교적 만족할만한 보상효과를 나타내었다. 어깨가 있는 상흉부에서는 선량이 $11.8\%$ 정도 감소하므로 환자의 lateral thickness 차이에 따라 선량기준점을 sternal notch로 선택하거나 boost irradiation이 고려되어야함을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.62-69
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• 2012

적응 방사선 치료(Adaptive Radiation Therapy, ART)를 실행하기 위한 매 치료 마다 획득되는 Megavoltage cone-beam CT (MVCBCT) 영상을 이용한 재 선량 계산 과정은 필수적이다. 본 연구의 목적은 intensity 보정 방법을 적용한 MVCBCT 영상 기반의 선량 계산 결과와 kilo-voltage CT (kV CT) 영상 기반의 선량 계산 결과의 비교 및 MVCBCT 영상 기반의 선량계산 정확성의 향상이다. MVCBCT 영상의 intensity 교정을 위해 kV CT와 MVCBCT을 이용하여 12 종류의 전자밀도 바를 제공하는 Cheese 팬텀 영상을 획득하고, Cheese 팬텀 영상의 동일한 전자밀도 바에서 표현되는 kV CT 영상과 MVCBCT 영상의 intensity 관계를 도출하였다. 이후 kV CT, MVCBCT를 이용한 Rando 팬텀 영상을 획득하여 MVCBCT 영상은 3차원 강체 정합을 수행하였고 본 과정을 통해 MVCBCT 영상은 kV CT 영상과 마치 동일한 모달리티에서 획득한 영상과 같은 위치 및 intensity 분포로 변환되었고, MVCBCT 영상의 잡음을 없애기 위한 Gaussian smoothing 필터를 적용하였다. 위의 과정을 거친 MVCBCT 영상을 토대로 intensity 교정을 적용한 영상과, intensity 교정을 적용하지 않은 영상, kV CT영상을 기반으로 방사선 치료 계획 시스템을 이용한 선량 계산을 시행 하였다. 선량 계산의 결과는 선량 분포의 차이 및 Percentage difference로 평가되었다. Intensity 보정을 적용한 MVCBCT 영상의 선량 계산 결과의 경우 kV CT 영상 기반의 선량 계산 결과와의 Percentage difference가 두경부 영상의 경우 1.08%, 흉부 영상의 경우 2.44%였다. 본 연구에서 적용한 intensity 변환을 통해 MVCBCT 영상을 이용한 선량 계산의 정확성이 향상됨을 확인하였고, 본 연구 방법은 실제 선량 계산에 적용 및 사용의 편리성을 확인하였다. 차후 연구 계획도 본 연구 내용에 의해 제안되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권2호
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• pp.261-267
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• 2017

저 선량 흉부 전산화단층촬영(low dose computed tomography; LDCT)검사 시 기존의 검사방법인 필터보정역투영법인 FBP(filted back projection)와 적응식 통계적 반복 재구성법인 ASIR(adaptive statistical iterative reconstruction)의 적용 및 관전압 변화에 따른 영상의 화질과 피폭선량을 비교 평가해 보고자 하였다. 흉부 phantom을 이용하여 재구성방법에 따라 FBP와 ASIR적용(10%, 20%)을 하였고, 관전압(100kVp, 120kVp)에 변화를 주어 실험을 하였다. 화질평가를 위해 back-ground noise와 signal-noise ratio(SNR), contrast-noise ratio(CNR)를 구하였으며, 선량평가를 위해 CTDIvol과 DLP를 구하였다. 화질평가에 있어 kVp에 따른 ascending aorta(AA) SNR과 inpraspinatus muscle(IM) SNR은 AA SNR과 IM SNR은 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 선량평가에 있어 CTDIvol과 DLP는 유의한 차이가 있었으며(p < 0.05), CTDIvol은 120 kVp, FBP가 2.6 mGy, 120 kVp, 10%-ASIR가 2.38 mGy, 120kVp, 20%-ASIR가 2.17 mGy로 0.43 mGy 감소하였고, 100 kVp, FBP가 1.61 mGy, 100 kVp, 10%-ASIR가 1.48 mGy, 100 kVp, 20%-ASIR가 1.34 mGy로 0.27 mGy 감소하였다. 또한 DLP에서는 120 kVp, FBP가 $103.21mGy{\cdot}cm$, 120 kVp, 10%-ASIR가 $94.57mGy{\cdot}cm$, 120 kVp, 20%-ASIR가 $85.94mGy{\cdot}cm$로 $17.27mGy{\cdot}cm$(16.7%) 감소하였고, 100 kVp, FBP가 $63.87mGy{\cdot}cm$, 100 kVp, 10%-ASIR가 $58.54mGy{\cdot}cm$, 100 kVp, 20%-ASIR가 $53.25mGy{\cdot}cm$로 $10.62mGy{\cdot}cm$(16.7%)로 감소하였다. 재구성방법에 따른 FBP와 ASIR 10%, 20%에서는 화질의 변화 없이 선량을 줄일 수 있어 흉부 low dose CT검사 시 ASIR 20%적용하여 검사하는 것이 좋으며, 관전압 변화에 따른 120 kVp와 100 kVp에서는 선량은 크게 줄어들었지만, noise가 증가하여 화질이 떨어지는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권2호
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• pp.118-123
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• 2015

최근 의료기관에서의 진단방사선검사 빈도는 2011년 2억 2천만건, 연간 일인당 피폭선량은 1.4 mSv로 2007년 대비 각 51%, 35% 증가하였다. 여기서 흉부촬영건수는 일반촬영 중 가장 높은 빈도인 27.59%로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 흉부 방사선 촬영 시 영상판독에 불필요한 신체부위를 차폐하여 피폭선량을 최소화 시키는 차폐기구를 개발하고, 그 유용성 평가를 위해 국제 표준 소아(10세) 팬텀과 유리선량계를 사용하여 기구 사용 전, 후의 입사표면선량(entrance surface dose; ESD)과 장기의 흡수선량 차를 측정하였다. 또한 몬테카를로 시뮬레이션 기반 프로그램(PCXMC 2.0.1)을 이용하여 유효선량을 산출하였고 암발생의 생애귀속위험도(lifetime attributable risk of cancer incidence; LAR)를 비교하여 그 감소율을 간접적으로 평가하였다. 방어기구를 사용할 때, 입사표면선량(감소율)은 비강 $0.55{\mu}Sv$ (74.06%), 갑상선 $1.43{\mu}Sv$ (95.15%), 식도 $6.35{\mu}Sv$ (78.42%)로 평균 86.36% 감소되었고, 심부선량(감소율)은 경추 $1.23{\mu}Sv$ (89.73%), 침샘 $0.5{\mu}Sv$ (92.31%), 식도 $3.85{\mu}Sv$ (59.39%), 갑상선 $2.02{\mu}Sv$ (73.53%) 흉추 $5.68{\mu}Sv$ (54.01%) 로 평균 72.30%로 감소되어 차폐기구의 유용성을 확인할 수 있었다. 또한, 유효선량은 착용 전 $8.33{\mu}Sv$에서 착용 후 $7.35{\mu}Sv$로 11.76% 감소하였고, LAR 평가에서는 갑상선 암은 10세 소아 백만 명당 남아 0.14명(95.12%), 여아 0.77명(95.16%), 모든 암은 남아 0.14명(11.70%), 여아 0.25명(11.70%)의 감소(감소율)를 확인할 수 있었다. 진단방사선검사는 질병과 치료 등 건강을 위해 꼭 필요한 검사이지만, 가능한 진단에 불필요한 부위에 이러한 차폐기구를 적극적으로 사용하여 ALARA 개념에 입각한 의료방사선 최적화를 도모해야 할 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2014

인공방사선 사용이 가장 많은 진단방사선 분야의 피폭선량 저감에 착안하여 X-선 조사의 1차적 사용자인 방사선사의 기술적인 연구에 의해 피폭선량을 감소시키고자 흉부팬텀인 DUKE phantom을 이용하여 X-선 발생장치에서 부가여과를 적용해 피폭선량의 감소 효과를 알아보고 PC-Based Monte Carlo Program(PCXMC)을 이용하여 환자가 받는 유효선량 및 장기선량에 대해 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 본 실험에서는 설정된 조건을 사용하여 알루미늄만을 이용한 단일여과와 구리와 알루미늄을 이용한 복합여과를 적용하여 DUKE Phantom에서 나타난 구리 원반(copper disc)의 개수를 측정하여 단일여과와 복합여 과의 조합에서 구리 원반의 개수가 같으면서 흡수선량이 가장 적은 부가여과의 조합을 찾고 PCXMC 2.0 프로그램을 이용하여 유효선량 및 장기선량을 산출하였다. 사용 관전류에 따라 다르지만 관전압 80 kVp, AP Projection 조건에서는 최소 약 30 % ~ 최대 약 84 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었고 관전압 120 kVp, PA Projection 조건에서는 최소 약 41 % ~ 최대 약 71 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었다. 장기선량은 각 장기마다 선량 감소율이 달랐으나 최소 30 % ~ 최대 100 %의 선량 감소율을 보였다. 본 연구를 통하여 같은 촬영 조건을 사용하더라도 부가여과를 통해 낮은 선량으로 영상의 품질 면에서 변화가 없었으며 DUKE Phantom과 PCXMC 2.0 프로그램을 이용한 장기선량과 유효선량에 대한 저감 효과를 산출하는 것에 적합하였음을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.403-407
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• 2018

현재 우리나라의 암 사망률 중 가장 높은 암은 폐암이며 조기발견이 어려운 대표적인 암이다. 조기 발견을 위하여 저선량 흉부 CT를 활용하고 있으며 이는 일반 흉부 X선 사진에 비해 약 3배 정도 폐암 진단율이 높다. 그러나 저선량 흉부 CT는 영상 해상도가 크게 저하될 뿐 아니라 신호가 약해 잡음에 민감한 단점이 있다. 또한 공기로 채워져 있는 폐는 밀도가 낮은 장기로 잡음의 유무가 암의 조기 진단에 영향을 크게 줄 수 있다. 본 연구는 Visual C++을 이용하여 2.0밀도를 가진 큰 원 내부에 물의 밀도인 1.0을 값을 갖는 원을 설정하고 그 안에 각각 밀도가 다른 작은 5개의 원을 수학적 팬텀화하고 가우시안 노이즈를 1%, 2%, 3%, 4% 각각 발생시켜 밀도차에 의한 노이즈의 영향을 평균 값과 표준편차 값, 신호대잡음비(SNR)로 확인하였다. 1% 노이즈 발생 시 큰 원과 작은 원의 밀도차가 가장 큰 영역의 SNR은 4.669로 노이즈의 영향이 작게 나타났으며 밀도차가 가장 낮은 영역의 SNR은 1.183으로 노이즈의 영향이 크게 나타났다. 또한 음의 밀도차에서도 같은 결과 값을 얻었으며 양의 밀도와 음의 밀도 모두 큰 원과 작은 원의 밀도차이가 높은 경우에 SNR 값이 높은 것을 확인 할 수 있다. 화질 또한 밀도차가 크게 나타났을 때 확연하게 육안으로 확인할 수 있었으며 노이즈레벨이 증가하는 경우에는 SNR이 감소하여 잡음의 영향이 크게 나타났다. 이는 밀도차가 적은 장기 또는 암과의 밀도가 비슷한 영역의 장기는 노이즈 영향이 크게 나타날 것이며 노이즈의 발생 확률에 따른 밀도차이의 영향이 진단에 영향을 끼칠 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권4호
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• pp.381-389
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• 2007

본 연구는 전산화단층촬영 검사의 방사선 선량에 관하여 조사하고자 하였다. 이를 위하여 문헌고찰을 실시하였으며, 여러 기관으로부터 자료를 수집하였고, 각 의료기관의 CT장비에서 선량을 측정하였으며, 병원에서 시행하고 있는 Protocol에 입각하여 피폭선량을 계산하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1. 두부팬텀을 이용하여 측정된 100 mAs 당 $CTDI_W$ 값은 4 slice MDCT 장비가 24.20 mGy로 가장 높았다. 장비의 세대별 구분에 따른 $CTDI_W$ 값은 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p < 0.01). 2. 복부팬텀을 이용하여 측정한 100 mAs 당 $CTDI_W$ 값은 4 slice MDCT 장비가 13.58mGy로 가장 높았으며, $CTDI_W$ 값은 장비 세대별로 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 3. 두부검사에서의 환자선량은 조영제를 사용하지 않을 경우에 가장 높은 장비는 16 slice MDCT로 $818.83\;mGy{\cdot}cm$이었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우는 4 slice MDCT 장비에서 $1460.77\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높게 측정되었으며, 평균 환자선량은 장비 종류 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.1). 4. 흉부검사에서의 환자선량은 조영제를 사용하지 않을 경우에 16 slice MDCT에서 평균은 $521.63\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비종류별로 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우에 8 slice MDCT 장비에서의 환자선량이 평균 $1,174.70\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비별로 평균 환자선량에는 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 5. 복부-골반검사에서 조영제를 사용하지 않을 경우에 환자선량이 가장 높은 장비는 16 slice MDCT 장비로 평균은 $856.27\;mGy{\cdot}cm$이었으며, 평균 환자선량은 장비 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우 환자선량이 가장 높은 장비는 16 slice MDCT로 평균 $1,720.64\;mGy{\cdot}cm$이었다. 평균 환자선량은 장비 사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 6. 간 검사에서 조영제를 사용하지 않을 경우에 환자선량이 가장 높은 장비는 8 slice MDCT로 평균 환자선량은 $612.07\;mGy{\cdot}cm$이었고, 환자선량은 장비사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 조영제를 사용하는 경우의 환자선량은 8 slice MDCT 장비의 평균이 $2,197.93\;mGy{\cdot}cm$로 가장 높았으며, 장비사이에 유의한 차이가 있었다(p < 0.1). 조사대상 의료기관의 76.2%에서 조영제를 투여하는 검사의 반복횟수가 $3{\sim}4$회로 방사선피폭에 의한 위험이 있을 것으로 추정되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권1호
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• pp.59-71
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• 2000

CT검사시 선량이 각 장기에 미치는 영향을 관찰 하고자 하였으며, 선정한 3부위(뇌, 흉부, 복부) 스캔에서 주 선속 및 주 선속외에 미치는 흡수선량을 측정 제시하고, 자궁에 영향을 주는 부위 스캔을 명확히 알고자 하였다. CT기계(Somatom plus 4, Siemens co, Germany)를 이용하였으며 인체에 조직등가 물질이 비슷한 Alderson Rando phantom (Alderson Reserch Laboratories, USA)과 Harshaw chemical 사에서 제작된 열형광선량계 Thermoluminescent dosimeter (TLD)-100 과 Reader와 Oven을 이용하였다. TLD 교정시에, 6MV 선형가속기와 $30{\times}30{\times}1.5$cm의 정사각형 고체 물팬텀을 사용하였다. TLD를 팬텀의 목적장기에 삽입시키기 위하여, 여성환자 (20세~40세) 40명의 영상을 이용하였으며, 위치 측정부위는 간, 위장, 비장, 신장, 대장, 방광, 자궁을 대상으로 하였다. Brain에서의 흡수선량 분포도에서 8 : 8(피치1) 에서는 비장까지 흡수선량이 측정되었으며 10 : 10 에서는 유방까지 흡수선량이 측정되었다. 흥부(Chest)에서의 흡수선량 분포도에서 8 : 8(피치1)에서의 주 선속 흡수선량이 높았다. Abdomen의 흡수선량 분포도에서 8 : 8 과 8 : 10의 스캔을 했을 때 주 선속 부위에서는 테이블 이동이 느린 8mm에서 흡수선량이 높게 나타났다. 뇌 CT의8 : 8과 10 : 10에서 자궁에 미치는 선량은 모두 없었으며, 몸 전체에 미치는 유효선량은 10 : 10 약간 높게 나타났다. Brain CT 에서 임산부나 임신가능 여성에게는 본 논문에서 확인된 방법으로 절편 두께를 8mm-10mm범위로 적용하는 것이 바람직 하고, Chest scan에서 8 : 10(피치 1.2)방법을 선택하는 것이 좋으며, 임산부나 임신 가능 환자에게는 10 : 15(피치 1.5)를 사용하는 것이 좋은 것으로 사료된다. Abdomen scan에서 유효선량이 10.707 mSv, MSAD가 7.2인 8 : 10을 택하는 것이 주 선속에 미치는 영향뿐만 아니라 생식선 장기인 Uterus에 미치는 영향이 비교적 적게 나타나, 다른 기법보다 다소 환자에게 적게 영향을 주며 검사 할 수 있다고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.549-555
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• 2018

방사선 영상 기술은 피사체의 조성 및 두께에 따라 변화되는 X선의 흡수계수 차이를 기반으로 형성되는 대조도를 영상화하는 기술로서 영상 검출기에 입사하는 1차선 뿐 만 아니라 산란선이 영상 품질에 큰 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 피사체 두께, 조사야 변화에 따라 발생하는 산란선이 영상 품질에 미치는 영향을 고찰하고자 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 FSR 및 SPR 분석을 수행하였다. 연구 결과, 피사체 두께에 따른 FSR은 최대 15.3%p, SPR은 2.00 ~ 4.54로 분석되었으나, 조사야 변화에 대해서는 일정한 값을 유지하는 것으로 분석되었다. 이러한 결과를 바탕으로 피사체 두께는 영상 품질에 영향을 미치는 인자로서 고려되어야 하지만, 조사야는 영상 품질에 영향을 미치지 못하는 인자임을 검증하였다. 이러한 본 연구 결과는 영상 품질 개선을 위한 산란선에 대한 기초 자료로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.