• 한국방사선학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.53-60
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• 2020

이 연구의 목적은 Roadmap 영상에서 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위한 것으로, 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate를 변화하여 연구를 하였다. 화질의 정량적인 평가를 위해, 아크릴를 이용하여 3mm 혈관모형의 Water Phantom을 자체 제작하였고, 자체 제작한 혈관모형의 Water Phantom으로 Roadmap 영상을 획득하고, SNR(Signal to Noise Ratio)과 CNR(Contrast to Noise Ratio)을 분석하였다. CM : N/S 희석률 변화에 대한 연구에서 CM : N/S 희석률을 (100%~10% : 100%)로 변화를 주었으며, 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 촬영한 Roadmap 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과 CM에 N/S 희석률이 높아질수록 SNR의 측정값이 점차적으로 낮아짐을 나타났고, CNR의 측정값도 점차적으로 낮아짐을 나타났다. 결론적으로 CM : N/S의 희석률이 높아질수록 SNR과 CNR 낮아짐을 확인하였고, CM : N/S의 희석률(100%~70 : 30%)에서 유의한 이미지를 얻을 수 있음을 확인하였다. Collimation Field 변화에 대한 연구에서 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Colimation Field를 혈관모형 중심으로 좌, 우 2 cm 간격으로 좁히면서 0 cm, 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm 10 cm, 12 cm으로 각각 변화를 주었으며, Roadmap을 촬영한 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과는 Collimation Field를 혈관모형 중심으로 좁힐수록 SNR과 CNR의 측정값이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Flow rate 변화에 대한 연구에서 Autoinjector의 Volume을 15로 일정하게 하고, Flow Rate를 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 으로 각각 변화를 주었다. 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Roadmap 영상을 촬영한 이미지의 SNR과 CNR의 측정 결과 Flow Rate를 증가했을 때, SNR의 측정값이 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 SNR의 측정값이 점차적 증가를 보였고, CNR의 측정값도 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 CNR의 측정값이 점차적으로 증가를 보였다. 그러나 ROI Mean 값과 Background Mean 값으로 SNR과 CNR의 상관관계를 확인할 수 없었다. 상관관계를 확인하기 위해 Flow Rate 변화에 따른 Roadmap 연구는 향후 더 많은 연구로 확인해야 할 것으로 사료된다. 결론적으로 Roadmap 영상의 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위해 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate 변화에 대한 연구에서 조영제에 N/S의 희석률이 증가할수록 SNR과 CNR이 낮아져 화질과 대조도가 낮아지는 것을 확인하였으며, Collimation Field를 좁힐수록 SNR과 CNR이 증가하여 화질과 대조도가 높아지는 것을 확인하였다. 그러나 Flow Rate 변화에 대한 연구에서는 상관관계를 확인할 수 없었다. 검사 및 시술을 할 때 신장의 영향을 최소화하기 위해 적절한 조영제 농도 선택과 대조도 향상 및 피폭 감소를 위한 적절한 Collimation Field를 사용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권2호
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• pp.119-126
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• 2013

방사선 검사에서 CR, DR의 도입으로 인해 X-선속 조사야의 사용이 경시되고 있는 실정이다. 일반방사선 검사에서 검사 부위별 조사야를 적절히 사용하고 있는지에 대해 현장 실태 조사와 설문 조사하고, 조사야의 기준의 필요성을 강조하며 표준 조사야를 제시하고자 한다. 서울, 경기도, 전라도, 충청도, 강원도, 부산 지역 총 333개 의료기관을 대상으로 X-선속 조사야의 사용 실태를 현장 조사하여, 검사부위별, 의료기관종별, 영상종류별로 조사야 조절의 사용 여부를 분석하였다. 또한 조사야 조절이 방사선피폭에 미치는 영향과 인식을 평가하기 위해 종합병원 10곳, 병원 10곳, 의원 10곳의 일반촬영실에 근무하는 168명의 방사선사를 대상으로 X-선속 조사야 조절이 환자피폭선량 저감화에 끼치는 영향에 대한 인식, 조사야 조절 방법과 실제 사용하고 있는 검사부위별 X-선속 조사야 크기를 설문 조사하였다. 검사부위별 적합한 조사야을 사용하고 있는 의료기관은 61.3%이었으나, 주요 장기가 밀집된 요추 검사의 경우에는 적합한 사용이 49.9%에 불과하였다. 의료기관종별에서는 종합병원이 약 69%, 영상종류별로 보면 DR을 사용하는 병원의 65.0%에서 적합한 조사야을 사용하였다. 설문 조사에서는 응답자의 97.6%가 조사야 조절이 환자에게 끼치는 선량을 줄일 수 있다고 인식하고 있었으나, 실제로 부위별 X-선속 조사야의 크기를 조절하여 검사하는 경우는 83.3%이었다. 일반방사선 검사에서 적절한 조사야를 사용하는 경우가 실태조사를 통해 낮게 나타났으며 이는 환자에 대한 방사선 피폭선량을 줄이기 위한 노력이 시급히 필요하며, 조사야에 대한 통일된 표준 규격이 필요하여 철저한 교육이 동반되어야 한다.

• The Korean Journal of Pain
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• 제26권2호
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• pp.148-153
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• 2013

Background: C-arm fluoroscope has been widely used to promote more effective pain management; however, unwanted radiation exposure for operators is inevitable. We prospectively investigated the differences in radiation exposure related to collimation in Medial Branch Block (MBB). Methods: This study was a randomized controlled trial of 62 MBBs at L3, 4 and 5. After the patient was laid in the prone position on the operating table, MBB was conducted and only AP projections of the fluoroscope were used. Based on a concealed random number table, MBB was performed with (collimation group) and without (control group) collimation. The data on the patient's age, height, gender, laterality (right/left), radiation absorbed dose (RAD), exposure time, distance from the center of the field to the operator, and effective dose (ED) at the side of the table and at the operator's chest were collected. The brightness of the fluoroscopic image was evaluated with histogram in Photoshop. Results: There were no significant differences in age, height, weight, male to female ratio, laterality, time, distance and brightness of fluoroscopic image. The area of the fluoroscopic image with collimation was 67% of the conventional image. The RAD ($29.9{\pm}13.0$, P = 0.001) and the ED at the left chest of the operators ($0.53{\pm}0.71$, P = 0.042) and beside the table ($5.69{\pm}4.6$, P = 0.025) in collimation group were lower than that of the control group ($44.6{\pm}19.0$, $0.97{\pm}0.92$, and $9.53{\pm}8.16$), resepectively. Conclusions: Collimation reduced radiation exposure and maintained the image quality. Therefore, the proper use of collimation will be beneficial to both patients and operators.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권2호
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• pp.153-159
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• 2007

PACS의 도입에 발맞추어 시작된 digital 의료영상은 현재 방사선 진단 및 치료 영역에서 일반화되었으며 특히 진단영역에서는 눈부신 발전을 거듭하고 있다. 치료영역에서의 digital image 구현은 상대적으로 느린 성장과정을 거쳐 오늘에 이르고 있다. 본 논문은 이러한 analog에서 digital로 변화하는 흐름을 인식하여 정도관리(Quality Assurance) 업무 중 mechanical check 부분을 digital image base 업무로 대체하여 수행하고, 기존의 육면체 또는 사각형틀의 개념을 탈피한 구형(球形)의 Spherical mechanical check device(SMCD) 고안하여 그 실용성을 실험하였다. Source(target)에서 image detecter 간의 거리가 항상 일정하고, Spherical mechanical check device(SMCD)의 중심까지 거리가 일정하다면 어느 방향에서 SMCD를 exposure하더라도 그 크기는 항상 일정하게 영상으로 표현 될 것이다. 이를 위해 정확한 반구(半球)를 2개 정밀 제작하여 그것을 합쳤을 때 정원(正圓)의 구(球)가 되도록 하였다. 이를 이용하여 radiation field와 light field의 일치도, radiation field 크기의 정확도($(5{\times}5,\;10{\times}10,\;15{\times}15\;cm)$), Collimator field 크기의 정확도($5{\times}5,\;10{\times}10,\;15{\times}15\;cm$), Gantry rotation isocenter check, Collimator rotation isocenter check, Room laser accuracy check, Collimator rotation angle check와 Couch rotation angle check 등 기존의 mechanical check를 digital image를 이용하여 실행할 수 있었으며, 기존의 Flat 또는 정육면체 형태의 mechanical check device로는 쉽게 하기 힘든 non-coplanar field에 적용되는 Gantry와 Couch가 동시에 rotation되었을 때 그 isocenter의 일치도를 real time으로 확인할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제4권2호
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• pp.165-172
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• 1986

전자선 치료시에 납판이나 저융점 합금이 조사면의 형태의 변형을 위하여 사용되고 있다. 콜리메이팅 장치와 마찬가지로 조사면 변형을 위한 물질도 전자선의 출력에 영향을 미친다. 저자들은 폴리스티렌 팬톰에 삽입된 Farmer형 전리함을 이용하여 Clinac-18의 전자선의 변형된 조사면에 대한 출력율을 측정하고 출력율에 영향을 미치는 요인들에 관해 분석했다. 전자선의 출력율은 전자선의 초기 에너지, 콜리메이팅 장치뿐만 아니라 조사면 크기에도 좌우되었다. 변형된 조사면에 대하여 잔자선의 에너지에 관계없이 X-선 콜리메이터와 전자선 어플리케이터의 조합이 고정되면 조사면의 크기 대 출력율은 A/P로 표시된 등가조사면의 크기에 따라 변하지만 조사면의 형태에 대해서는 무시할 수 있었다. 그러나 개조사면에 대한 출력율은 변형조사면의 출력율로부터 예상될 수 없고, 그것들만의 독립적인 관계를 가지고 있었다. 어플리케이터와 콜리메이터의 조합이 고정된 경우에 한해서 판자선의 변형조사면에 대한 출력율은 A/P로서 표시된 등가 조사면 방법에 의하여 구할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권5호
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• pp.151-159
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• 2014

Computed tomography (CT) is one of the most widely used medical imaging modality. However, substantial x-ray dose exposed to the human subject during the CT scan is a great concern. Region-of-interest (ROI) CT is considered to be a possible solution for its potential to reduce the x-ray dose to the human subject. In most of ROI-CT scans, the ROI is set to a circular shape whose diameter is often considerably smaller than the full field-of-view (FOV). However, an arbitrarily shaped ROI is very desirable to reduce the x-ray dose more than the circularly shaped ROI can do. We propose a new method to make a non-circular convex-shaped ROI along with the image reconstruction method. To make a ROI with an arbitrary convex shape, dynamic collimations are necessary to minimize the x-ray dose at each angle of view. In addition to the dynamic collimation, we get the ROI projection data with slightly lower sampling rate in the view direction to further reduce the x-ray dose. We reconstruct images from the ROI projection data in the compressed sensing (CS) framework assisted by the exterior projection data acquired from the pilot scan to set the ROI. To validate the proposed method, we used the experimental micro-CT projection data after truncating them to simulate the dynamic collimation. The reconstructed ROI images showed little errors as compared to the images reconstructed from the full-FOV scan data as well as little artifacts inside the ROI. We expect the proposed method can significantly reduce the x-ray dose in CT scans if the dynamic collimation is realized in real CT machines.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권1호
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• pp.55-62
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• 2007

목 적: PACS의 도입에 발맞추어 시작된 디지털 의료영상은 현재 방사선 진단 및 치료 영역에서 일반화되었으며 특히 진단 영역에서는 눈부신 발전을 거듭하고 있다. 치료영역에서의 디지털 영상 구현은 상대적으로 느린 성장과정을 거쳐 오늘에 이르고 있다. 본 논문은 이러한 아날로그에서 디지털로 변화하는 흐름을 인식하여 정도관리(Quality Assurance) 업무 중 기계적 점검(Mechanical check) 부분을 디지털 영상 기반 업무로 대체하여 수행하고, 기존의 육면체 또는 사각형틀의 개념을 탈피한 구형(球形)의 Spherical type mechanical check device (SMCD)를 고안하여 그 실용성을 실험하였다. 대상 및 방법: 선원에서 영상 detecter 간의 거리가 항상 일정하고, SMCD의 중심까지 거리가 일정하다면 어느 방향에서 방사선으로 SMCD를 조사하더라도 그 크기는 항상 일정하게 영상으로 표현 될 것이다. 이를 위해 Polyester P.E 재질의 정확한 반구(半球) 2개를 자체 제작하여 그것을 합쳤을 때 정원(正圓)의 구(球)가 되도록 하였다. 결 과: SMCD를 이용하여 방사선조사면과 광조사면의 일치도, 방사선조사면 크기의 정확도($5{\times}5$, $10{\times}10$, $15{\times}15cm^2$), Collimator field 크기의 정확도($5{\times}5$, $10{\times}10$, $15{\times}15cm^2$), Gantry rotation isocenter check, Collimator rotation isocenter check, Room laser accuracy check, Collimator rotation angle check와 Couch rotation angle check 등 기존의 기계적 점검을 디지털 영상을 이용하여 실행할 수 있었다. 결 론: 기존의 Flat 또는 정육면체 형태의 기계적 점검 장치로는 쉽게 하기 힘든 non-coplanar field에 적용되는 Gantry와 Couch가 동시에 rotation 되었을 때 그 isocenter의 일치도를 실시간으로 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.851-857
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• 2023

본 연구는 손 방사선검사에서 조사야 크기와 sub ROI의 변화가 EI값에 미치는 영향을 알아보고, 한국인의 평균 손 크기에 적합한 조사야 크기 및 EI값 제시하고, sub ROI 변화가 EI 값에 미치는 영향을 제시하는데 목적이 있다. hand wrist phantom을 대상으로 했으며, 조사조건은 55 kVp, 125 mA, 6.25 mAs로 설정하였고, 초점-영상수용체 간 거리는 110 cm로 적용하였다. 제조사에서 권고하는 sub ROI('ss' 타입)을 기준으로 조사야 크기 4종류(18.7"×18.7", 8"×10", 8"×7.4", 6"×7.4")와 교과서에서 권고하는 조사야 크기 8"×10"에서 sub ROI 5가지를 변화 시키며, 각각 30개의 영상을 획득하였고, 이때 장비에서 나타나는 EI를 비교분석하였다. 조사야 크기 변화에 따른 EI값은 18.7"×18.7"의 경우 1663.7±4.52, 8"×10"은 1489.1±4.49, 8"×7.4"은 1716.9±3.00, 6"×7.4"은 1681.7±3.66로 나타났으며, 각 값의 평균값은 통계적으로 유의했다. sub ROI 변화에 따른 EI값의 평균은 SS의 경우 1489.1±4.49이었으며, LS는 1694.8±5.19, AEC는 2052.9±5.96, VR은 1548.3±3.20, HR은 1663.2±4.33로 나타났다. 한국인의 손 크기를 고려한 적절한 조사야 크기는 8"×7.4"로 나타났다. 또한 손 방사선검사 시 일반적으로 알려진 조사야 크기(8"×10")를 기준으로 조사야 크기가 증가하면 EI값은 최대 15%에서 최소 11%까지 변화되었으며, sub ROI 'SS'를 기준으로 sub ROI 형태 변화에 따른 EI값은 최대 37%에서 최소 3%까지 증가하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권1호
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• pp.48-52
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• 2009

Micro-hole targets are studied to generate energetic protons from laser-thin foil targets by using 2-dimensional particle-in-cell simulations. By using a small hole, the maximum energy of the accelerated proton is increased to 4 times higher than that from a simple planar target. The main proton acceleration mechanism of the hole-targets is the electrostatic field created between the fast electrons accelerated by the laser pulse ponderomotive force combined with the vacuum heating and the target rear surface. But in this case, the proton angular distribution shows double-peak shape, which means poor collimation and low current density. By using a small cone-shaped hole, the maximum proton energy is increased 3 times higher than that from a simple planar target. Furthermore, the angular distribution of the accelerated protons shows good collimation.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.79-84
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• 2002

1.목적 : 작고 불규칙한 모양의 전자선 조사면에서 선원의 출력에 영향을 미치는 요인은 선형가속기의 collimation system, insert block diameter, energy 등이다. 때문에 이러한 조사면의 선량계산으로 LBR을 이용할 수 있는데 LBR(lateral build-up ratio)이란 동일한 incident fluence와 profile에 대해 circular field와 broad field의 선량비로서 나타낼 수 있다. 얻어진 LBR data는 elementary pencil beam 모형을 근거해 깊이와 에너지에 따른 함수(${\sigma}$)로 표현할 수 있다. 여기에서 얻어진 수식을 기초로 해서 만들어진 factor값이 작고 부정형의 전자선 조사면의 선량계산 유용성을 알아보고자 한다. 2.재료 및 방법: 심부선량은 water phantom에서 ion chamber로 측정하였다. Cerrobend와 electron applicator 에 따른 incident fluence의 변화를 알아보기 위해 Chamber를 0.5mm깊이에 놓고 측정하였다. 그리고 에너지와 electron applicator 크기에 따라 insert block diameter를 2-15cm로 변화시키며 심부선량을 측정하였고 이 값을 0.5mm 깊이에서 normalization 하였다. 이렇게 normalization 한 그래프로부터 LBR과 함수 (${\sigma}$)를 얻어했다. 3.결과 : 0.5mm 깊이에서 normalization한 심부선량-그래프로부터 LBR data와 그로부터 얻어낸 (${\sigma}$)함수 값을 기초로 하여 elementary pencil beam 모형의 깊이에 빠른 선량변화의 수식을 얻어낼 수 있었다. 4.결론 : 부정형 전자선 조사면에 대해 MU당 심부선량은 작은 circular field에서 측정된 LBR값, reference applicator와 insert block diameter 에 따른 incident fluence factor 그리고 reference broad field에서의 심부선량등 세 가지 data로 부터 계산할 수 있다. 이 방법을 이용하면 어떤 모양의 전자선 조사면에 대해서도 심부선량의 계산에 유용하다고 할 수 있다.