목적 : 본 교실에서 개발한 정위방사선수술 시스템의 정도관리를 위하여 다용도 팬톰을 제작하고 정위방사선수술 기법의 선량의 정확도를 확인하려 하였다. 대상 및 방법 : CL2100C 선형가속기에서 발생하는 6 MV 엑스선을 사용하여 정위적 방사선수술을 시행하였고 Farmer형 이온함, 0.125 cc 이온함, 다이오드 검출기 등을 정위 기준기구가 부착된 팬톰내에 설치한 후 선량을 측정하였다. 고정 빔, $20^{\circ}\~100^{\circ}$의 각도를 갖는 단일회전빔, 복합회전빔 등의 방사선조사 조건에서 측정기와 팬톰의 상대적 위치를 변화시키면서 측정하였다. 내경이 10, 20, 30, 40 mm인 원형의 3차 콜리메이터를 사용하였다. 결과 : 고정 빔, 단일 회전빔, 5개의 회전 빔으로 구성된 복합회전빔 등에서의 선량오차는 Farmer형 이온함으로 측정한 경우는 $0.5\%$ 이하, 0.125 cc 이온함의 경우에는 $0.5\%$, 다이오드 검출기인 경우에는 $2\%$ 이내였다. 결론 : 본 교실 개발 정위방사선수술 기법에 의한 방사선 조사선량의 정확도를 확인하였으며 이 자료는 향후 정위방사선수술 및 다분할 방사선치료의 정도관리에 유용한 기초자료로 활용될 것이다.
본 연구에서는 헤테로 접합을 이용하여 누설전류를 저감 시키는 기술을 적용하여 Particle-In -Binder을 이용한 방사선 영상 센서의 변환 물질을 개발하였다. 이는 디지털 방사선 영상 검출기의 두 가지 방식 중 하나인 직접방식에 사용되는 핵심 소자로 기존의 비정질 셀레늄(Amorphous Selenium)을 대체하여 더욱 효율이 높은 후보 물질들이 연구되어지는 가운데 태양전지와 반도체 분야에서 이미 많이 사용되어온 이종접합(Hetero junction)을 이용해 누설 전류를 저감 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 사용되는 Particle-In -Binder 제작 방법은 검출 물질 제작이 용이하고 높은 수율과 대면적의 검출기 제작에 적합하나 높은 누설 전류가 의료 영상 시스템에 있어서 문제가 되어 오고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 다층 구조를 이용하여 누설 전류를 저감시킨다면 Particle-In -Binder을 이용하여 간편하게 향상된 효율의 디지털 방사선 검출기를 제작 할 수 있다고 사료 되어 진다. 본 연구에서는 누설전류 및 민감도, 그리고 선형성에 대한 전기적 신호를 측정하여 제작된 다층 구조의 방사선 검출 물질의 특성 평가가 이루어 졌다.
고체 시료를 대상으로 하여 silicon wafer에는 $90^{\circ}$ wedge형 진동자를 사용하고 압전재료인 $LiTaO_3$에는 interdigital transducer(IDT)를 사용하였으며, knife edge를 이용한 광학적 검지(optical probing)법을 써서 표면탄성파의 발생 및 측정하는 기법으로써 재료에서의 표면탄성파의 감쇠를 검출하는 방법을 연구하였다. IDT1 및 IDT2로는 20.8 MHz와 14.5 MHz를, $90^{\circ}$ wedge형 진동자로부터는 20.0 MHz의 표면탄성파를 발생시켰으며 표면탄성파로 생기는 표면의 굴곡을 검출하는데 He-Ne laser beam을 이용하였다. Optical chopper로 변조시킨 laser beam을 같은 주파수로 변조시킨 표면탄성파에 입사시켜 산란되는 광을 같은 주파수로 동조된 lock-in amplifier로 검출하였다. 이와 같이 함으로써 검출할 표면탄성파와 검출에 사용된 laser beam 및 측정기기인 위상감지기(Phase Sensitive Detector : PSD)를 같은 주파수로 변조하여 동기시킬 수 있었으며 측정계를 단순화하였다. IDT1, IDT2에서 발생된 표면탄성과의 감쇠계수는 각각 $0.62{\sim}0.75dB/mm,\;0.60{\sim}0.72dB/mm$였으며 wedge형 진동자에서는 $0.83{\sim}1.28dB/mm$인 값을 얻었다.
Background: X-ray imaging detectors for the nondestructive cargo container inspection using MeV-energy X-rays should accurately portray the internal structure of the irradiated container. Internal and external factors can cause noise, affecting image quality, and scattered radiation is the greatest source of noise. To obtain a high-performance transmission image, the influence of scattered radiation must be minimized, and this can be accomplished through several methods. The scatter rejection method using an anti-scatter grid is the preferred method to reduce the impact of scattered radiation. In this paper, we present an evaluation the characteristics of the signal and noise according to physical and material changes in the anti-scatter grid of the imaging detector used in cargo container scanners. Materials and Methods: We evaluated the characteristics of the signal and noise according to changes in the grid ratio and the material of the anti-scatter grid in an X-ray image detector using MCNP6. The grid was composed of iron, lead, or tungsten, and the grid ratio was set to 2.5, 12.5, 25, or 37.5. X-ray spectrum sources for simulation were generated by 6- and 9-MeV electron impacts on the tungsten target using MCNP6. The object in the simulation was designed using metallic material of various thicknesses inside the steel container. Using the results of the computational simulation, we calculated the change in the scatter-to-primary ratio and the signal-to-noise ratio improvement factor according to the grid ratio and the grid material, respectively. Results and Discussion: Changing the grid ratios of the anti-scatter grid and the grid material decreased the scatter linearly, affecting the signal-to-noise ratio. Conclusion: The grid ratio and material of the anti-scatter grid affected the response characteristics of a container scanner using high-energy X-rays, but to a minimal extent; thus, it may not be practically effective to incorporate anti-scatter grids into container scanners.
농약의 동시다성분 분석법은 다종 다수의 불특정 농약을 대상으로 하며 다양한 농산물 등 식품매질에 적용되므로 개별 매질에 대한 해당 분석법의 적용 연구가 필수적이다. 본 연구에서 적용한 농약 동시다성분 분석법은 최근 Park 등(11)이 개발한 방법으로 acetone 및 acetonitrile(9 : 1) 용매로 추출하고 dichloromethane partition 과정을 거친 후 florisil cartridge를 사용하여 hexane/dichloromethane/acetonitrile(50 : 45 : 5) 혼합용매로 용출하는 과정을 포함한다. 최종용액은 hexane으로 정용한 후, GC/ECD 및 GC/NPD로 분석하였다. 해당 분석법의 감자 및 당근에 대한 적용성을 알아보기 위하여 chlorpyrifos, procymidone 및 endosulfan 등의 194개 GC 분석대상 농약을 각각의 시료 등에 임의로 첨가하여 실험한 결과 bromacil, cyproconazole 등 농약 19 성분은 물에서, 그리고 bitertanol, dimethoate 등 41개 농약은 시료 매질의 방해성분으로 인하여 회수 검출되지 않는 것으로 확인되었다. 이외, 감자 및 당근에서 모두 회수율 70%이상인 농약은 138 성분이었으며 추가로 감자에서만 회수율 10% 이상인 농약은 5 성분 그리고 당근에서 회수율 70% 이상인 농약은 17 성분으로 확인되었다.
Capillary tube 10개를 $^{99m}Tc$로 채워서 고정식-초점형 SPECT와 회전식-평형 SPECT 장비를 이용하여 선예도와 감도를 평가하였다. 그리고 이 데이터를 이용하여 검출-조사야 내에서의 평균값과 표준편차를 이용하여 균일도를 나타내는 변동계수를 평가하였다. 고정식-초점형 SPECT의 선예도 균일도와 감도 균일도는 회전식-평형 SPECT 에 비해 각각 68%, 110% 높게 평가되었다.
미세 섬광 픽셀을 사용하여 섬광체 블록을 구성할 경우 섬광체 블록 가장 자리에 위치한 섬광 픽셀들에서 중첩되어 영상화되는 결과가 나타난다. 이를 해결하기 위해서 섬광체 블록과 광센서 사이에 광가이드를 삽입하여 모든 섬광 픽셀들의 영상을 분리하여 획득하였다. 그러나 광가이드를 통해 빛의 손실이 발생할 수 있으며, 이는 에너지 분해능의 감소로 결국 영상의 질에 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 광가이드의 옆면에 반사체를 사용하여 더욱 우수한 섬광 픽셀의 분리가 가능하며, 빛 손실을 최소화해 우수한 에너지 분해능을 확보할 수 있는 검출기를 설계하였다. 이전 연구와 비교 평가를 위해 빛 시뮬레이션이 가능한 DETECT2000을 통해 평면 영상을 획득하여, 분리 정도 및 빛 수집율을 평가하였다. 광가이드의 옆면에 반사체를 사용할 경우, 광가이드의 물질에 상관없이 모든 물질에서 매우 우수한 분리 정도를 나타내었으며, 이는 이전 연구에 비해 더욱 우수한 분리 결과를 나타내었다. 또한 빛 수집율은 반사체 적용하였을 경우, 그렇지 않은 경우에 비해 5배 이상 우수한 수집율을 보였다. 본 검출기를 소동물용 양정자방출단층 촬영기기에 적용할 경우 우수한 공간분해능 및 에너지 분해능을 통해 우수한 영상의 질을 확보할 수 있을 것이다.
Moon Sung Kim;Eun-Ju Kang;Hyun Jin Kim;Moo Hyun Kim;Ki-Nam Lee
Korean Journal of Radiology
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제21권12호
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pp.1285-1293
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2020
Objective: To evaluate the effects of vasodilators on contrast enhancement and transluminal attenuation gradient (TAG) of coronary arteries at coronary computed tomography angiography (CCTA). Materials and Methods: We retrospectively reviewed CCTA scans of patients who underwent double-acquisition CCTA; CCTA without a vasodilator, and CCTA during a intravenous (IV) infusion of nitrate. Among them, we enrolled 19 patients who had no significant atherosclerotic lesions or coronary spasms. In the control group, 28 patients were enrolled who showed normal coronary arteries on CCTA, which was acquired by a conventional method (sublingual vasodilator). We measured the TAG and Hounsfield units for each of the three major epicardial coronary arteries (reported as 'ProxHU') and then compared the results between the nitrate administration methods (CT without vasodilator [CTpre], CT with IV vasodilator [CTiv], and CT with sublingual vasodilator [CTsub]). Results: The mean TAG showed a significant difference between the coronary arteries (right coronary artery [RCA] > left anterior descending artery [LAD] > left circumflex artery [LCX], p < 0.05), while there was no difference in ProxHU of each coronary artery in all three types of nitrate administration methods (p > 0.05). The TAG of CTpre group showed steeper slope than those of vasodilator groups (CTiv and CTsub) on LAD and LCX ([LAD: CTpre = -22.1 ± 6.66, CTiv = -16.76 ± 5.78, and CTsub = -16.47 ± 5.78, p = 0.005], [LCX: CTpre = -31.26 ± 17.43, CTiv = -23.74 ± 14.06, and CTsub = -20.94 ± 12.15, p = 0.051]), while that of RCA showed no significant differences (p = 0.600). When comparing proxHU, CTiv showed higher proxHU than that of CTpre or CTsub, especially on LCX (CTpre = 426.7 ± 68.3, CTiv = 467.9 ± 84.9, and CTsub = 404.9 ± 63.3, p = 0.013). ProxHU showed a negative correlation with TAG on all three of methods (r = -0.280, p < 0.001). Conclusion: TAG in CCTA was significantly affected by vasodilator administration. Both TAG and ProxHU of coronary arteries tend to increase with vasodilator administration on CCTA.
본 연구에서는 일반적으로 분리 및 분석에 가장 빈번히 사용되고 있는 C18 column과 UV 검출기가 장착된 액체크로마토그래피(HPLC)와 항산화 활성 측정에 사용되는 1, 1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능 측정 방법을 결합한 HPLC-DPPH 동시 측정법의 최적화와 유용성 확인을 약용식물의 추출물을 대상으로 실시하였다. 최종적으로 적용된 HPLC-DPPH 동시 측정법의 유용성은 갈근, 건강, 유근피, 모과, 황기 등 5종 약용식물의 열수추출물과 대조군으로서 ascorbic acid의 라디칼 소거능을 측정하여 확인하였다. HPLC-DPPH 동시 측정에 앞서 추출액 중 고형분 함량을 refractometer를 사용하여 측정함으로써 추출 수율에 따른 활성 차이를 보정할 수 있도록 하였다. 갈근, 모과, 유근피 열수추출물의 라디칼 소거능이 대조군으로 사용된 ascorbic acid와 비교하여 7.77%, 4.71%, 4.19%로서 다른 열수추출물보다 상대적으로 높은 것으로 확인되었다. 이와 같은 측정법은 실제 활성 성분의 분리 및 분석에 있어서 불필요한 시간 및 시약의 낭비를 줄일 수 있는 유용한 수단이 될 수 있을 것으로 판단된다.
31 종류의 유기 염소계 잔류 농약을 동시에 분석하는 기체 크로마토그래피 방법을 개발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 준비된 분석 시료를 ECD (electron capture detector)로 Ultra-2 column의 GC (gas chromatography)에 주입하였다. Column 충진 물질을 florisil과 alumina N으로 변화시키면서 잔류 용액을 column에 loading하고 용출 용매로는 ether . benzene(2 : 8) solution, hexane . benzene(1 . 1) solution, dichloromethane, acetone 및 methanol을 사용하였다. 분석 결과 column 충진 물질로 florisil을 사용하였을때 (첫째 조건) 6종류의 유기 염소(dichlorfluanid, captan, chlorofenvinfos, folpet, captafol과 dicofol)가 검출되지 않았다. 이 조건에서 dichloromethane과 methanol을 용출 용매로 첨가하였을때는 (둘째 조건) 첫째 분석 조건하에서 검출되지 않았던 6종류의 유기 염소가 검출되었고 thrin계 pesticides, 특히 captan과 captafol의 recovery가 증가하였다(첫째 조건에서와 마찬가지로 충진 물질로 florisil을 사용). 그러나 BHC(benzene hexachloride) 화합물의 recovery는 감 소하였다. 한편 alumina N을 column 충진 물질로 사용하였을 경우에는 dichlorfluanid, chlorofenvinfos, folpet 및 dicofol의 recovery가 증가하였으며 aldrin도 그러하였다. 하지만 captan과 captafol은 그렇지 못하였다. Thrin계 pesticides, captan 및 captafol을 동시에 검출하기 위하여 florisil과 alumina N을 충진 물질로 동시에 사용하고 n-hexane을 충진시켜 용출시킨 결과, captan과 captafol이 검출되지 않았는데 이는 column이 충분히 활성화되지 않았기 때문이라고 생각된다. Column(florisil과 alumina N을 충진 물질로 동시 사용)을 충분히 활성화시키고 여러가지 용출 용매를 사용하여 불순물을 제거하였을때 분석 결과가 가장 우수하였다(31 종류의 유기 염소계 잔류 농약이 sharp하게 검출되었고 높은 감도를 나타내었다).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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