• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.535-540
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• 2015

X선 조사야(X-ray beam field)는 X선관 앞에 부착된 선속제한기구(beam limiting device)인 조리개(collimator)에 의해 조절된다. 조리개는 1차 X선을 조절하여 환자의 피폭선량을 감소시키고 산란선량을 감소시켜 영상의 화질을 향상시키는 중요한 기능을 한다. 그러나 유방촬영장치의 조리개에 대해서 따로 규정되어 있지 않으며 상업화된 장치에서는 조사야가 사각형으로 조절되는 조리개를 사용하고 있다. 최근 디지털 유방촬영장치의 보급이 확대되고 있으나 film/screen방식에서부터 적용되던 사각형으로 조사야가 조절되는 조리개가 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 디지털 유방촬영에서 조사야 조절 사용에 대한 실태조사 후 유방의 크기와 모양에 따라 조사야를 조절할 수 있는 다엽조리개를 제작 후 적용했을 때 영상의 화질변화와 평균유선선량, 면적선량 값의 변화를 알아보았다. 사각형으로 조사야가 조절되는 조리개와 비교하여 다엽 조리개를 적용한 영상에서 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 DAP값 또한 50.72% 감소되었다. 따라서 디지털 유방촬영장치에서 조사야를 최적화하기 위한 자동조사야조절장치 개발이 환자 피폭선량 감소에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.353-360
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• 2020

본 연구는 CBCT 장비의 표준 노출 조건(80 kV, 7 mA)을 기준으로 관전압과 관전류를 낮추어 촬영하면서 표준 노출 조건의 물리적 화질 요소값을 유지할 수 있는 노출 조건의 제시를 목표로 두고자한다. 영상의 물리적 화질 요소값의 측정을 위해 변조전달함수(MTF)가 분석되었고 선량 측정을 위해 선량-면적 곱(DAP)을 이용하였다. 관전압(80, 78, 76 kV)과 관전류(7, 6, 5, 4, 3 mA)의 15가지 조합의 노출 조건에서 Sedent ex IQ 팬텀 (Leeds Test Objects Ltd., Boroughbridge, UK)의 CBCT 영상을 얻었고 MTF 10이 각 조건에서 계산 되었다. 표준 노출 조건과 비교시 80 kV-6 mA, 80 kV-5 mA 노출 조건은 MTF 10에 있어 유의한 차이를 보이지 않았기에 본 연구에서 사용된 CBCT 장비의 경우, 80 kV-5 mA로 낮춘 노출 조건에서 물리적 화질요소값을 유지하면서 선량을 감소시킬 수 있는 것으로 판단되어진다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.160-167
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• 2015

의료용 x선 촬영 장치에 있어서 환자에게 피폭되는 선량이 가장 중요한 관심사 중의 하나이다. 본 연구팀에서는 전 세계 최초로 입안에 삽입이 가능한 초소형 x-선 영상 장치가 개발되었는데 이러한 영상장치를 임상에서 사용하기 위해서는 피폭 선량의 평가가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 신개념 치과용 영상장치의 선량을 평가하기 위하여 1) 돼지 턱뼈 팬텀을 직접 제작하여 영상의 질을 평가 하였고, 2) 실제 임상에서 사용가능한 촬영 조건을 결정하였으며, 3) 결정된 촬영 조건에서의 선량을 평가 하였다. 한국 식약처에서 제시하는 치근단 촬영에 대한 환자 선량 권고량(DRLs) 기준에 근거하여 새 개발 장비의 입사표면선량(ESD)와 면적선량(DAP) 측정 방법을 고안하고 각각의 선량 값을 측정하였다. 관전압이 45~55 kV, 관전류가 300 mA 까지 사용 가능한 xoft 사의 초소형 x선 튜브를 사용하였다. 사용된 검출기는 active area가 $72{\times}72mm$ 이고 픽셀 사이즈는 $48{\mu}m$ 이다. 제작된 돼지턱뼈 팬텀은 1 frame/sec의 조건하에 영상을 획득 하였으며, 촬영 조건 최적화를 위하여 관전류를 $20{\sim}80{\mu}A$로 변화시키면서 50 frame씩 영상을 획득하였다. 또한, 상용화 치과용 영상시스템(모델명: CS 2100, 제조사: Carestream Dental LLC 및 모델명: EXARO, 제조사: HIOSSEN)을 이용하여 돼지턱뼈 팬텀의 비교영상 평가를 시행하였다. CS 2100는 60 kV, 7 mA (노출시간:0.125 s)로 하였으며, EXARO는 60 kV, 2 mA로 설정하였다. 선량 평가는 광자극 형광 선량계를 이용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 팬텀은 PMMA 재질의 제작된 원통형 팬텀을 이용하였다. 선량계는 팬텀 표면상의 조사야 내부에 2개 및 소스와의 5 cm 거리상에 1개를 위치하여 측정하였다. 빔 조사 조건은 51, 101, 141, $196{\mu}As$로 설정하였다. 면적선량은 소스와 검출기간의 거리가 5 cm 위치에 배치하여 측정하였으며, 이 때 촬영조건은, 관전류 41, 99, 144, 207, $276{\mu}As$의 조건하에서 측정하였다. 임상에서 적용 가능한 관전압과 관전류는 X-선 세기 8000~9000인 지점에서의 관전류 값인 0.051 mAs 이다. 상용화 장비와 영상비교를 한 결과, 개발 장비의 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 치아 및 치아 주위 조직의 영상이 더 우수함을 확인하였다. 또한, 영상 최적화 조사조건인 $51{\mu}As$에서 입사표면선량(ESD)은 식약처 및 IAEA의 권고치보다 훨씬 낮은 1.369 mGy 이다. 조사야 내부의 선량 분포는 표준편차 5~10% 내외로 균일성이 우수 하였다. 측정된 면적선량(DAP)은 $82.4mGy*cm^2$으로 상용화 장비보다 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 식약처의 권고치보다 낮은 값을 보였다. 이러한 연구를 통해서 새 개발 장비의 영상의 우수성과 기존 장비 대비 방사선량에 대한 저감 효과를 확인 할 수 있었으며 치과 장비 개발에 있어서 X선 특성 연구에 대한 기술과 노하우를 축적할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.371-379
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• 2019

관상동맥 조영술(CAG)의 씨네(Cine) 촬영에서 엑스선 촬영 조건의 변화가 입사 표면 선량(ESD)과 흡수선량(DAP)에 미치는 관계를 알아보고자 하였고 image J 프로그램을 통해 촬영된 혈관 조영 영상의 SNR과 CNR을 측정 분석하여 조건 변화가 선량관계 및 영상의 질에 미치는 유용성을 분석하고자 하였다. 2017년 11월부터 2018년 3월까지 본원에서 CAG를 시행한 33명(남24, 여9)의 데이터를 대상으로 하였고, 연령대는 37-76세(평균 $59{\pm}10$세), 몸무게53-104kg (평균 $72{\pm}10kg$), 키150-185cm (평균 $166.82{\pm}9.5kg$), BMI 18.3-33.2(평균 $25.8{\pm}3.2$)이었다. 촬영조건 및 데이터 획득은 관전류(mA)를 높게 한 A그룹(397.2mA)과 mA를 낮게 한 B그룹(370.7mA)의 ESD와 DAP를 후향적으로 획득하여 비교 분석 하였고 Image J를 통한 SNR과 CNR 측정 분석은 획득한 데이터를 공식에 대입하여 결과 값을 도출하였다. 통계프로그램은 SPSS (PASW)를 사용하여 촬영조건 변화에 따른 ESD와 DAP 및 SNR CNR의 상관관계 등을 분석하였다. 촬영조건의 mA에 변화를 주어 촬영한 A그룹과 B그룹의 ESD($A:483.5{\pm}60.1$, $B: 464.4{\pm}39.9$)와 DAP($A:84.3{\pm}10.7$, $B:81.5{\pm}7$)간의 관계는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0,05). Image J를 통한 SNR과 CNR의 관계에선 B그룹의 좌심장동맥(LCA)을 촬영해 얻은 영상의 SNR($5.451{\pm}0.529$), CNR($0.411{\pm}0.0432$)이 A그룹 좌심장동맥(LCA)의 SNR($4.976{\pm}0.433$), CNR($0.459{\pm}0.0431$)보다 SNR $0.475{\pm}0.096$, CNR $-0.048{\pm}0.0$로 차이가 있었으나 통계적으로 유의하지는 않았다(p<0.05). 우심장동맥(RCA)을 촬영해 획득한 SNR과 CNR에선 A그룹의 SNR($4.731{\pm}0.773$)과 CNR($0.354{\pm}0.083$)이 B그룹의 SNR($3.24{\pm}0.368$), CNR($0.166{\pm}0.033$)보다 SNR $1.491{\pm}0.405$, CNR $0.188{\pm}0.005$로 증가된 수치를 나타냈으며 그 중 CNR이 통계적으로 유의했다(p<0.05). 상관관계 분석 결과에서는 SNR (LCA) & CNR (LCA), SNR (RCA) & CNR (RCA), ESD & DAP, ESD & sec, DAP & CNR (RCA), DAP & sec간에 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05). SNR과 CNR이 높을수록 선명하고 좋은 화질을 나타냄을 의미하는데 화질평가 및 선량변화 유용성에 관한 분석 연구를 진행한 결과 mA를 증가시켜 촬영 한 CAG의 RCA영상에서 SNR과 CNR이 증가된 수치를 보였다. 특히, CNR이 통계적으로 유의한 차이를 나타낸 것을 보았을 때 RCA촬영 시 mA를 향상시켜 촬영 할 경우 영상의 질 중 대조도가 한층 더 향상 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.37-42
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• 2012

Pediatric head and neck phantom, using the rate by focusing distance and grid images, Image J using the Quality Assessment and Dose Area Product compared. X-ray laboratory equipment due to the Philips Digital DIAGNOST a 110 cm FFD set and using ACE Non-grid, focusing distance 110 cm (12 : 1), 140 cm (12 : 1), 180 cm (8 : 1) Focused grid, Acryl Phantom (Fluke Model 76-2 Series Phantom) 15.24 cm, by resolution chart image acquisition, image evaluation program (Image J Ver. 1.4.3.67, USA) imaging experiments were analyzed using. Dose Area Product in the Non Grid 0.028 $mGy{\cdot}cm^2$, focusing distance 110 cm (12 : 1), the 0.129 $mGy{\cdot}cm^2$, 140 cm (12 : 1), the 0.135 $mGy{\cdot}cm^2$, 180 cm (8 : 1) was measured with a 0.110 $mGy{\cdot}cm^2$ Non Grid, focusing distance 110 cm (12 : 1), 140 cm (12 : 1), 180 cm (8 : 1) Image obtained when grid using the image J program focusing distance 110 cm with grid based on the measured SNR and PSNR Non Grid if the SNR the 17.307 dB, PSNR of the 20.002 dB, if the SNR 28.755 dB, PSNR was measured by the 31.451 dB. Image J image analysis through the streets, rather than focusing on grid by the rate that could see an increase in dose. Select the grid by a small dose rate reduction is possible.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.845-852
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• 2018

본 연구는 심장 혈관 조영술의 투시 영상과 씨네 영상을 획득하는 데 있어서 초당 프레임 횟수를 변화함에 따라 흡수선량과 획득 영상의 화질의 추이를 살펴보는 것을 목적으로 한다. 또, FOV 확대와 Live Zoom이라는 두 가지 확대 모드에 따른 변화도 고찰 대상으로 한다. 인체모형 팬텀을 심장 혈관 조영장치 위에서 초당 프레임 횟수를 7.5, 15, 30 f/s로 설정하고 두 가지 확대 모드에 대하여 각각 5회씩 촬영하였다. 선량의 척도로서는 흡수선량과 에어 커머가 사용되었고, 화질 평가의 척도로는 잡음의 세기로서의 표준 편차(SD), 신호 대 잡음비(SNR)와 대조도 대 잡음비(CNR) 등을 활용하였다. 초당 프레임 횟수가 30부터 15, 7.5 f/s로 감소되었을 때, DAP와 에어 커머는 동일한 비율로 감소하였으나, 화질의 척도인 SD, SNR과 CNR은 거의 변화가 없었다. 확대 모드에의 의존도에 관해서는, Live Zoom이 FOV 확대와 비교하였을 때, DAP, 에어 커머와 SD에 대해서는 통계적 의미 있는 차이를 보이지 않았으나, SNR과 CNR에 있어서는 통계적 유의미한 개선을 보였다. 이러한 실험 결과에 의하여, 초당 프레임 횟수는 화질의 열화 없이 되도록 낮게 설정하는 것이 가능하며, 확대 모드도 추가적인 선량 없이 실시간 확대가 가능한 Live Zoom 모드를 적극적으로 활용 가능하며 이는 화질의 여러 척도의 저하를 가져오지 않음을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권2호
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• pp.256-263
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• 2022

Objective: This study aimed to evaluate the image quality and dose reduction of low-dose three-dimensional (3D) rotational angiography (RA) for evaluating intracranial aneurysms. Materials and Methods: We retrospectively evaluated the clinical data and 3D RA datasets obtained from 146 prospectively registered patients (male:female, 46:100; median age, 58 years; range, 19-81 years). The subjective image quality of 79 examinations obtained from a conventional method and 67 examinations obtained from a low-dose (5-seconds and 0.10-μGy/frame) method was assessed by two neurointerventionists using a 3-point scale for four evaluation criteria. The total image quality score was then obtained as the average of the four scores. The image quality scores were compared between the two methods using a noninferiority statistical testing, with a margin of -0.2 (i.e., score of low-dose group - score of conventional group). For the evaluation of dose reduction, dose-area product (DAP) and air kerma (AK) were analyzed and compared between the two groups. Results: The mean total image quality score ± standard deviation of the 3D RA was 2.97 ± 0.17 by reader 1 and 2.95 ± 0.20 by reader 2 for conventional group and 2.92 ± 0.30 and 2.95 ± 0.22, respectively, for low-dose group. The image quality of the 3D RA in the low-dose group was not inferior to that of the conventional group according to the total image quality score as well as individual scores for the four criteria in both readers. The mean DAP and AK per rotation were 5.87 Gy-cm² and 0.56 Gy, respectively, in the conventional group, and 1.32 Gy-cm² (p < 0.001) and 0.17 Gy (p < 0.001), respectively, in the low-dose group. Conclusion: Low-dose 3D RA was not inferior in image quality and reduced the radiation dose by 70%-77% compared to the conventional 3D RA in evaluating intracranial aneurysms.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.299-308
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• 2012

본 연구의 목적은 주요 중재적 시술을 시행 받는 환자를 대상으로 각 시술 당 환자의 피폭선량을 측정 및 평가하여, 우리나라 환자들이 중재적 시술을 시행 받을 때에 받게 되는 방사선 피폭의 위험도를 평가하고, 중재적 방사선 시술 시 환자 피폭선량에 대한 기준 선량 권고안을 마련하며, 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있는 방안을 모색하는데 있다. 각국의 중재적 방사선 분야에서의 환자 피폭선량을 조사하였고, 주요 병원에서 대표적인 중재적 시술을 대상으로 각 시술 당 환자가 받게 되는 피폭선량을 주요 신체 부위에 부착한 열형광선량계(TLD) chip을 이용하여 측정하였고, 혈관조영장비에서 얻어지는 면적선량(dose area product ; DAP)값을 이용하여 유효선량(effective dose; ED)을 측정하였다. 중재적 방사선분야에서의 환자 피폭선량과 관련된 연구와 자료는 진단 방사선 영역과는 달리 상당히 적은편이었다. 이번 연구에서 TACE의 평균 ED는 25.19 mSv로 나타났다. 다른 나라에 비해 높은 편은 아니지만, 몇 달 간격으로 반복적으로 시행 받아야 하는 시술의 특성상 누적선량(cumulative dose)에 주의를 기울일 필요가 있다. TACE의 평균 표면입사선량(ESD)은 511.75 mGy로 비교적 안전한 편이나, 최대 ESD는 4,346 mGy까지 측정되어 시간이 오래 걸리는 일부 TACE 시술에서는 결정적 효과에 대해서도 시술자의 주의가 필요하다. AVF 시술과 PTBD의 평균 ED는 각각 0.28 mSv와 4.8 mSv로 비교적 낮은 수준의 환자 피폭선량을 보였다. TFCA의 경우 평균 ED는 22.6 mSv로 다른 나라에 비해 상대적으로 높은 환자 피폭선량을 보였다. GDC embolization의 경우 대부분의 병원에서 DAP값이 지원되지 않는 구형장비를 사용하는 관계로, 이번 연구에서는 ED값을 구하지 못하였다. 하지만 평균 51.1분의 투시시간과 평균 2,264 mGy의 높은 ESD를 보이고 있어, ED 역시 상당히 높으리라 예상되며, 이에 대한 추가연구가 필요하다. 또한 TFCA와 GDC embolization을 병행하여 시행하는 경우 약 3 Gy의 선량이 피폭되므로 방사선으로 인한 장해를 방지하기 위해서 조사야를 변경하여 시술하는 것을 권고한다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제52권3호
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• pp.283-288
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• 2022

Purpose: This study was conducted to measure the radiation exposure and image quality of various cone-beam computed tomography (CBCT) machines under common clinical conditions and to analyze the correlation between them. Materials and Methods: Seven CBCT machines used frequently in clinical practice were selected. Because each machine has various sizes of fields of view (FOVs), 1 large FOV and 1 small FOV were selected for each machine. Radiation exposure was measured using a dose-area product (DAP) meter. The quality of the CBCT images was analyzed using 8 image quality parameters obtained using a dental volume tomography phantom. For statistical analysis, regression analysis using a generalized linear model was used. Results: Polymethyl-methacrylate (PMMA) noise and modulation transfer function (MTF) 10% showed statistically significant correlations with DAP values, presenting positive and negative correlations, respectively (P<0.05). Image quality parameters other than PMMA noise and MTF 10% did not demonstrate statistically significant correlations with DAP values. Conclusion: As radiation exposure and image quality are not proportionally related in clinically used equipment, it is necessary to evaluate and monitor radiation exposure and image quality separately.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.257-265
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• 2024

본 연구는 자동노출제어 흉부 방사선 검사 시 신체 기능 일부를 대체 보조하거나 의약품 등을 주입하는 인체 이식형 의료기기가 흉부 영상의 선량과 화질에 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 제조회사와 모델이 다른 3대의 디지털 X선 발생장치와 인체모형 팬텀을 사용하여 흉부 검사와 동일한 방법으로 위치잡이를 선정 후 선행 연구에서 선량의 변화가 관찰된 인공심장박동기(Pacemaker), 심장 재동기화 치료기(CRT), 케모포트(Chemoport) 3개의 HIMD(Human Implantable Medical Device)를 상단 이온전리조센서에 부착한 후 Monte Carlo 방법론 기반의 프로그램 PCXMC 2.0을 사용하여 실험에서 도출된 DAP(Dose Area Product) 값을 입력하여 유효선량을 측정하였다. 또한 흉부 영상의 화질 평가를 하기 위해 가슴 부위에 관심 영역 3곳과 잡음영역 1곳을 설정하고 신호대잡음비(SNR; Signal to Noise Ratio), 대조도대잡음비(CNR; Contrast to Noise Ratio)를 측정하였다. 연구 결과는 유효선량의 유의미한 차이를 보여주었으며 AEC 적용과 미적용 그룹을 비교하였을 때 Pacemaker와 CRT는 유의한 차이가 있었다. (p<0.05) AEC 적용 시 Pacemaker에서 37%, CRT에서 52% 유효선량이 증가하였다. Chemoport는 유효선량의 10% 차이는 있었지만, 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p>0.05) 영상 품질 평가에서는 모든 HIMD 삽입과 AEC 적용 유무에 따른 SNR, CNR의 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p>0.05) 최종 결론은 AEC 적용 후 HIMD가 삽입된 환자의 흉부 X-ray 검사 시 유효선량이 증가하였으며 AEC 적용 유무에 따른 흉부 영상의 품질 차이는 없음을 알 수 있었다. 이는 HIMD가 삽입된 환자의 흉부 검사 시 AEC 미사용이 환자의 선량을 낮추는 타당성을 확인한 것이며 과피폭을 주의하고 피폭 저감화를 위한 다양한 방법을 모색하여야 한다.