• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권3호
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• pp.187-195
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• 2023

A shield was made by mixing materials such as bismuth(Bi) and barium(Ba) with silicon to evaluate its shielding ability. Bismuth was made into a shield by mixing a bismuth oxide(Bi₂O₃) colloidal solution and a silicon base and applied to a fibrous fabric, and barium was made by mixing lead oxide(PbO) and barium sulfate(BaSO₄) with a silicon curing agent and solidifying it to make a shield. The test was conducted according to the lead equivalent test method for X-ray protective products of the Korean Industrial Standard. The experiment was conducted by increasing the shielding body one by one from the test condition of 60 kVp, 200 mA, 0.1sec and 100 kVp, 200 mA, 0.1 sec. At 60 kVp, 2 lead oxide-barium sulfate shields, 2 bismuth oxide 1.5 mm shields, and 5 bismuth oxide 0.3 mm shields showed shielding ability equal to or higher than that of lead 0.5 mm. At 100 kVp, 2 lead oxide-barium sulfate shields and 2 bismuth oxide 1.5 mm shields showed shielding ability equal to or higher than that of lead 0.5 mm. It was confirmed that when using 2 pieces of lead oxide-barium sulfate and 1.5 mm of bismuth oxide, respectively, it has shielding ability equivalent to that of lead. Bismuth oxide and lead oxide-barium sulfate are lightweight and have excellent shielding ability, thus they have excellent properties to be used as an apron for radiation protection or other shielding materials.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권6호
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• pp.611-616
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• 2018

Lead apron is harmful to the human body because it is made at heavy metals, and when worn for long periods of time, it causes pain. Therefore, this paper intended to improve the defects of lead apron by using new material shields. For the comparative evaluation of lead and new material shieldes, the shielding rate and weight were measured and tested based on lead 0.5 mmPb. The rate of shielding was 97% based on lead at 0.5 mm thickness, while The new material shield T3 showed similar shielding rates as lead in 8 layers, and in T2 these values were measured in 11 layers. In addition, similar shielding rate was measured in 12 layers at B2, and 8 layers in BF, and 4 layers in $BF_2$. Comparing the weight of cases when commercialized with apron, T3, T2 and B2 were heavier than lead apron. But BF, $BF_2$ were lighter than the lead apron. Based on the results of the experiment, T3 and T2 can be used as an alternative to lead if human or environmental hazards are considered a priority. However, BF and $BF_2$ should be used if the reduction of external exposure is considered a priority.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.451-456
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• 2016

방사선방호목적의 두부용 수학적 모의 피폭체를 제작하여 두부 CT촬영 시 시각기관(눈, 각막, 수정체)의 흡수선량을 분석하였다. 이후 안구차폐에 따른 방사선량 감소효과를 분석하였다. 그 결과 안구의 흡수선량은 에너지가 증가 할수록 높은 선량을 나타냈으며, 선량이 높은 장기는 두부를 제외하고 눈(eye), 각막(cornea), 수정체(lens) 순으로 평가되었다. 또한 눈의 경우 차폐체 전 후 선량 감소율을 약 38%에서 55%까지, 각막은 약 35%에서 52%를, 끝으로 수정체는 전면만 차폐한 경우 약 51%를 전면과 측면을 동시에 차폐한 경우 약 67%의 감소율을 나타냈다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.467-474
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• 2018

CBCT는 치료부위의 정확도 향상에 유용하지만, 반복적인 사용으로 피폭선량이 높아지는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 차폐체를 사용한 모의실험과 선량감소 효과를 데이터화하여 CBCT 시행 시 선량 저감화를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 본 연구에서는 MCNPX를 통해 CBCT를 모사하여 광자선을 분석한 후, UF-revised 인체 모의 피폭체를 대상으로 흉복부 촬영 시 장기의 흡수선량을 계산하였다. 이 때, 차폐체(납, 안티몬, 황산바륨, 텅스텐, 비스무스) 유무와 차폐 재질에 따른 장기선량을 평가하였다. 차폐를 하지 않고 CBCT 촬영을 하였을 경우 유방 과 척추에서 선량이 높게 계산되었으며, 식도와 폐에서 선량이 낮게 계산되었다. 차폐체 재질에 따른 선량 은 황산바륨, 안티몬, 비스무스, 납, 텅스텐 순으로 선량이 높게 계산되었다. 차폐체 유무에 따른 선량 감소율을 평가해 보면 흉선(73.6%), 유방(59.9%)에서 가장 차폐율이 높고, 폐(2.1%), 척추(12.6%)에서 가장 낮은 차폐율을 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제47권3호
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• pp.205-211
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• 2024

Currently, with the development of technologies, X-ray examinations for medical examinations at hospital is increasing. This study was conducted to help reduce radiation exposure by measuring the exposure dose received by pediatric patients and the spatial dose of the X-ray room. Dosimeters were installed in the eyeball, thyroid gland, breast, gonads and 4 directions at a distance of 30 cm, 40 cm, 50 cm from the phantom. The dose was measured ten times each, before, and after the application of the bismuth shield under the examination conditions of the head, chest, and abdomen of pediatric patients. Under the condition of head examination, when a shielding was applied, the dose reduction rate was 68.58% for the eyeball, 72.88% for the thyroid, 84.2% for the breast, and 72.36% for the gonad. The chest examination showed reductions of 19.56% eyeball, 56.98% thyroid, 1.21% breast, and 0.68% gonad. The abdominal examination showed reduction rates of 2.6% eyeball, 10.67% thyroid, 19.85% breast, and 82.02% gonad. Spatial dose decreased by 62.25% at 30 cm, 61.16% at 40 cm, and 68.68% at 50 cm. When the bismuth shield was applied, there was a decrease in dose across all examinations, as well as a reduction in spatial dose. Continued research on the use of bismuth shields will help radiological technologists achieve their goal of dose reduction.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.11-20
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• 2024

최근 인터벤션의 중요성이 증가한 만큼 시술을 수행하는 의료진의 건강에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존의 방사선 차폐 기구는 시술자의 동선을 제한하고 감염의 위험으로 인해 적절하게 사용되지 못했으며 시술자의 생식선과 나아가 시술실 전체 영역의 적절한 방사선 차폐가 이루어지지 못했다. 시술 시 사용되는 팔꿈치 지지대에 차폐체(bismuth)를 부착하여 보조 차폐 기구를 제작하였고 방사선 차폐 효과를 측정하였다. 측정 결과, 평균 공간 선량률이 약 64.8% 감소하였으며 독립표본 T검정 분석 결과 유의확률 이하(p<0.05)로 통계학적으로 유의미하게 나타났다. 보조 차폐 기구의 사용은 시술자의 생식선 차폐 및 시술실 전체 영역의 방사선 공간 선량률을 감소시킬 수 있는 효과적인 차폐 방법으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.547-553
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• 2017

현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$ 와 $0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.233-242
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• 2014

본 논문에서는 전산화 단층검사 시 방사선 투과 물질로 방사선량을 흡수하여 피폭 선량을 감소시키는 물질로 알려진 차폐용 Bismuth(비스무스)와 CARE kV(Automated Dose-Optimized Selection of X-ray Tube Voltage)을 사용하여 유용성을 평가하였다. 방사선 감수성이 높은 기관인 수정체(안와), 갑상선, 가슴(유방), 생식기의 선량 감소 효과와 각 기관의 심부선량 차폐 효과를 평가하기 위해 Rando Phantom과 유리 선량계를 이용하여 Bismuth 사용 전 후와, CARE kV의 적용에 따른 선량 감소 효과를 비교해 보았다. 그 결과, 뇌혈관 검사 시 CARE kV을 단독 설정한 검사 방법의 선량이 가장 적었으며, CARE kV 사용여부에 따라 63%의 선량 감소 효과가 있었다. 경동맥 검사 시 CARE kV+Bismuth의 설정 방법에서 선량이 13% 증가하였다. 심혈관 검사 시 CARE kV+Bismuth의 설정 방법이 31% 선량 감소 효과가 있었다. 하지 혈관 검사 시 Bismuth 전체의 설정 방법이 가장 선량이 적게 측정되었지만, 영상 평가 기준에 부적합 하였다. CARE kV을 설정한 검사 방법과는 약 9%의 선량 감소 효과가 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.559-563
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• 2016

최근 납의 대체물질로서 연구되고 있는 바륨(Ba)과 요오도(I) 등은 차폐능은 우수하지만, 30 keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선이 방출되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스(BiO)로 구성된 친환경 이중차폐체의 적용가능성을 검증하기 위한 선행연구로 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 투과스펙트럼, 차폐율 등을 평가하였다. 평가결과, 0.6mm 두께의 Pb 단일층과 비교하여 0.1 mm 두께의 $BaSO_4$ 하부층에 BiO 층의 두께가 0.4 mm 와 0.5 mm에서는 각각 차폐율이 1.9 %, 3.9 % 높은 성능을 보였다. 뿐만 아니라, 상대적인 중량 또한 각각 34.5 %, 28 % 경량화가 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권5호
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• pp.343-351
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• 2020

This study analyzed dose reduction and quality of images through dose reduction tools and shielding board to protect sensitive eye lens in radiation during orbit CT examinations for clinical data use. During CT scans of the phantom, surface dose (CT scanner dosimetry phantom, ion chamber-3 times) and quality of image (radiosurgery head phantom, visual assessment-2 times, HU standard deviation) were evaluated using X-care which is dose reduction tools and bismuth shielding board. The results of experiments of eight conditions showed a relatively reduced dose in all other conditions compared to when no conditions were set. In particular, the area corresponding to the ophthalmic part reduced the surface dose by up to 45.7 %. The visual evaluation of images by specialists and the quality evaluation of images analyzed by HU standard deviation were clinically closest to the use of X-care and shielding board (1 cm in height). Therefore, it is believed that the use of shielding board in a suitable location with dose reduction tools while investigating the optimal radiation dose will reduce the exposure dose of sensitive lens at radiation while maintaining the quality of the images with high diagnostic value.