• 제목/요약/키워드: Dose optimization

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소아두부 컴퓨터단층촬영검사에서 방사선피폭선량 저감화를 위한 근무자의 인식도와 의식도 조사 (Awareness and Consciousness Survey of Worker's for Radiation Exposure Dose Reduction from Pediatric Brain CT Examination)

  • 김현진;이효영;임인철;유윤식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.207-214
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    • 2016
  • 본 연구에서는 부산지역의 컴퓨터단층촬영검사실의 근무자를 대상으로 소아 두부 CT 검사를 시행함에 있어 방사선방어에 대한 지식정도와 행위에 대한 인식도 및 의식도를 설문조사하여 기관별로 분류하여 상급종합병원, 종합병원, 병원간의 인식도와 의식도 점수를 비교하여 영향을 미치는 요인이 무엇인지 알아보고자 하였다. 연구결과 기관별 인식도 평균점수는 상급종합병원이 42.29, 종합병원 38.43, 병원 34.06으로 상급종합병원이 가장 높게 나타났으며 종합병원, 병원 순으로 나타났다. 기관별 의식도 평균점수는 상급종합병원이 21.37, 종합병원 24.68, 병원 29.19로 병원이 가장 높은 것으로 나타났으며 종합병원, 상급종합병원 순으로 나타났다. 따라서 종합병원이나 병원의 CT 근무자들의 인식도를 높이기 위해서는 보수교육 및 학회 등을 통해 방사선에 대한 인식을 함양시키려는 노력이 필요할 것으로 사료되며 또한 상급종합병원의 CT 근무자들의 의식도를 높이기 위해서 방사선 방어의 최적화를 모색하고 환자에 대한 방사선 피폭선량 감소에 대해 노력을 기울여야 할 것으로 판단된다.

방사선 조사선량의 최소화를 위한 생성적 적대 신경망을 활용한 복부 엑스선 영상 최적화 연구 (Optimization of Abdominal X-ray Images using Generative Adversarial Network to Realize Minimized Radiation Dose)

  • 김상우;임재동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.191-199
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    • 2023
  • 본 연구는 높은 관전압과 낮은 관전류로 인한 복부 영상 노이즈 발생을 BSRGAN (Deep Bline Image Super-Resolution Generative Adversarial)기법으로 보정하고, 최소화된 방사선량을 가진 촬영 조건을 제시하는 것을 목표로 하였다. 먼저 각 촬영 조건에 따른 입사표면 선량(entrance surface doses, ESD)을 측정하였고, 해당 촬영 조건들의 복부 영상을 획득한 후 그 획득한 모든 복부 영상들은 BSRGAN 기법을 통해 재구성하였다. 영상 분석방법으로는 복부의 기준 촬영 조건인 80 kVp, 320 mA의 영상과 비교 분석하였고, 그 방법으로는 평균제곱오차(mean squared error, MSE), 최대 신호 대 잡음비(peak signal-to-noise ratio, PSNR), 그리고 구조적 유사도 지수 측정(structural similarity index measure, SSIM)을 사용하였다. 또한, BSRGAN 기법으로 재구성된 복부 영상효과를 검증하기 위해 절편 신호강도 분석은 실행되었다. MSE가 가장 낮은 조사조건은 90 kVp, 125 mA와 100 kVp, 100 mA (약 0.285)이었고, PSNR은 37.694와 SSIM은 0.999로 나타났다. 그 촬영 조건들은 ESD를 약 52 ~ 53%를 감소시켰다. 게다가, 최적화된 조건들의 신호 강도의 변화는 기준 복부 영상보다 오히려 감소하였다. 이 결과는 방사선량을 크게 줄임과 동시에 기준 복부 영상과 유사한 영상을 획득할 수 있음을 의미하며, 이는 방사선방호의 원리인 ALARA 개념을 충분히 반영할 수 있음을 시사한다.

PET/CT에서 최적의 플러싱횟수를 위한 잔류방사능과의 상관분석 (Optimization of Flushing through Correlation Analysis between the Number of Flushing and Residual Activity in PET/CT)

  • 최우영;지영식;윤창용
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.701-707
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    • 2023
  • PET/CT에서 18F-FDG의 주사용량은 SUV(Standard Uptake Value)에 직접적인 영향을 끼쳐 판독결과에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 정확한 18F-FDG의 dose 값을 주사하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 18F-FDG 주사 시 플러싱 횟수에 따른 주사기와 혈관삽입기구의 잔류방사능간의 상관관계분석을 실시하였다. 실험장비는 CRC-25R 검량계, 3WAY line과 needle, 3 cc 주사기 및 50 cc 생리식염수를 사용하였고 결과값을 SP SS 21 Statics로 통계 분석하였다. 그 결과, 주사기와 혈관삽입기구의 총 잔류 방사능은 2회 플러싱 시 5.84 % 로 가장 높았고 5회 플러싱 시 1.49 % 로 가장 낮게 잔류하였다. 상관관계분석결과, 플러싱 횟수는 주사기의 잔류방사능과 -0.436, 혈관삽입기구와 - 0.300으로 음(-)의 상관관계를 보였다. 플러싱횟수에 따른 주사기, 혈관확보기구의 잔류 방사능 평균값을 일원배치 분산분석(One way - ANOVA)를 실시한 결과, 주사기의 잔류방사능은 4회부터 유의미한 감소를 보였고, 혈관확보기구의 잔류방사능은 5회부터 유의미한 감소를 보였다. 그러나 혈관확보기구의 평균 잔류방사능이 총 잔류방사능의 0.8 %라는 점을 고려할 때, 4회의 플러싱횟수가 가장 합리적으로 보인다.

총인 처리를 위한 응집제 주입량 최적제어 시스템의 적용성 연구 (A Feasibility Study on Optimization System of Coagulant Dosing for Total Phosphorous Treatment)

  • 서정미;조영범;최예묵;박철휘
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.483-491
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    • 2014
  • 본 연구에서는 강화된 TP 처리를 위해, 처리해야 할 인 농도에 대한 응집제 최적 주입 비율을 보다 손쉽게 결정하고 조절할 수 있는 실시간 자동제어가 가능한 응집제 주입량 최적제어 시스템(M-COS)을 구성하였으며, 실제 하수처리장 현장실험을 통하여 유량과 수질 변동에 따른 현장 적용성을 검토하였다. 현장적용은 1월말(Period 1), 4월초(Period 2), 5월 중순(Period 3)의 각 시기에 M-COS가 설치된 pilot plant에서 운전?평가되었다. 그 결과, 수질에 따른 능동적 대처가 가능한 M-COS에 비해 대조군의 경우 과량으로 주입된 경우가 많이 발생하여, M-COS에 의한 응집제 절감률은 각 기간 동안 10.4%, 15.3%, 9.0%로 평균 11.6%가 절감되는 것으로 평가되었다. 또한, 응집제 주입에 따른 구입비, 슬러지 발생량, 슬러지 처리비용, 처리용량($1,000,000m^3/d$)을 반영한 처리비용 증가액을 예측하였다. 예측된 M-COS 실험군의 처리비용 증가액은 대조군 대비 각각 13.8%, 20.0%, 11.4%로 평균 15.0%의 비용절감 효과가 나타나, 현장적용이 가능함을 판단할 수 있었다.

유사생물학적 대상 함수를 이용한 IMRT 최적화 알고리즘 가능성에 관한 연구 (A Feasibility Study of the IMRT Optimization with Pseudo-Biologic Objective Function)

  • 이병용;조삼주;안승도;김종훈;최은경;장혜숙;권수일
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권4호
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    • pp.417-424
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    • 2001
  • 세기 조절 방사선 치료 최적화 대상 함수로 이용하기 위하여 유사 생물학적 대상 함수를 고안하여, 그 가능성을 살펴보았다. 치료 계획 장치는 본 연구진이 개발한 RTP Tool Box(RTB)를 사용하였다. 수학적으로 생물학적 대상 함수와 비슷하나, 사용하는 상수들은 물리적인 인자를 사용한 유사 생물학적(Pseudo-biologic) 대상 함수를 도입하였다. 치료하고자 하는 표적에 대하여는 표적 포함인자(TCI, Target Coverage Index) 개념을 도입하였고, 정상 장기에 대해서는 조직성적 인자(OSI, Organ Score Index) 개념을 도입하였다. 또한 TCI와 OSI 개념을 사용하여 대상함수 S를 정의하였다. 어떤 종류의 대상 함수를 사용하든 표적 선량의 분포는 비슷한 추세를 보였으나, 유사 생물학적 대상 함수를 사용한 경우 정상 조직의 선량 분포가 물리적인 대상 함수를 사용한 치료 계획보다 낮게 나와 세기조절 방사선 치료의 대상 함수로 사용할 수 있음을 보였다.

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두경부암 환자에 대한 선량체적 히스토그램에 따른 토모치료외 선형가속기기반 세기변조방사선치료의 정량적 비교 (Comparison of Helical TomoTherapy with Linear Accelerator Base Intensity-modulated Radiotherapy for Head & Neck Cases)

  • 김동욱;윤명근;박성용;이세병;신동호;이두현;곽정원;박소아;임영경;김진성;신정욱;조관호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권2호
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    • pp.89-94
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    • 2008
  • 토모치료기는 선형가속기에서 사용되는 세기 변조방사선치료와 Mega-voltage Computed Tomography (MVCT) 3차원 영상정보에 의한 영상유도방사선치료(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)가 가능하고 나선식 빔 조사를 통해 표적과 정상조직에 효율적으로 선량(dose)을 집중하고 분산할 수 있다는 장점을 가진다. 이에 본 논문에서는 2006년 9월부터 운용을 시작한 국립암센터의 토모치료기를 이용하여 10명의 두경부암 환자를 대상으로 토모치료계획과 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획의 선량분포를 비교하였으며 또한, 영상유도 방사선치료장치가 구비되지 못하여 환자의 위치보정이 부정확한 구형 세기변조방사선치료기에 대해 표적의 움직임에 따라 균일성(Homogeneity)과 정상조직부작용율(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)이 상대적으로 어떻게 변화하는지 연구하였다. 이 연구를 위하여 토모치료기의 치료계획용 시스템인 Hi-Art (Hi-Art2_2_4 2.2.4.15, TomoTherapy Incorporated, 1240 Doming Way, Madison, WI S3717-1954, USA)와 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획용 시스템인 CadPlan (CadPlan R.6.4.7, Varian Medical System Inc. 3100 Hansen Way, Palo Alto, CA 94304-1129, USA)을 이용한 역치료계획(inverse Planning)이 수행되었으며 치료계획은 각각의 환자에 대해 같은 표적과 최적화조건을 가지도록 고려되었다. 총 10명의 환자를 대상으로 한 연구결과, 환자의 신체내 외부가 완전히 고정되어 있는 이상적인 경우에 대해서 토모치료기를 이용한 치료계획이 선형가속기에 의한 세기 변조 방식보다 표적에 대해 보다 높고 일정한 선량분포를 주면서도 주변 장기의 선량이 선량체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)에서 오히려 감소함을 보여 주었다 또한 토모치료기의 MVCT를 이용하여 한 달간 토모 환자의 표적위치변화를 측정하였고, 이를 토대로 평균 표적위치변화를 고려하였을 경우 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획인 CadPlan에서 표적의 등가균질선량(Equivalant Uniform Dose, EUD)이 감소하고 정상조직의 부작용율의 발생가능성이 상대적으로 증가함을 발견하였다.

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자궁암의 고선량율 근접 방사선치료시 전산화 치료계획 시스템과 in vivo dosimetry system 을 이용하여 측정한 직장 선량 비교 (Comparison between the Calculated and Measured Doses in the Rectum during High Dose Rate Brachytherapy for Uterine Cervical Carcinomas)

  • 정은지;이상훈
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권4호
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    • pp.396-404
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    • 2002
  • 목적 : 자궁암의 방사선치료시 호발하는 직장 부작용은 직장 방사선량과 관계가 있다는 보고들이 많다. ICRU 38에 따른 직장 선량을 측정함으로 강내 방사선치료 시에 조사되는 직장선량의 정도 관리에 기여할 수 있다고 생각하여 전산상 계산된 선량과 강내치료시 다이오드 검출기로 직접 측정된 직장 선량의 차이를 비교해 보고자 하였다. 대상 : 2001년 6월-2002년 2월까지 고선량율 Iridium-192 동위원소를 이용하여 고선량율 강내 방사선치료를 시행 받은 자궁경부암 환자 9명을 대상으로 하였다. 강내치료는 주 2회씩 A점에 총 $6\~8$회간 총 $28\~32\;Gy$ 시행되었다 9명에서 총 44회의 강내치료 중 선량 측정이 가능하였고, 모의치료 계획시의 필름 및 분할 고선량율 강내 방사선치료 시에 촬영한 필름을 기준으로 전산화 계획 시스템상 계산한 직장 기준점 선량과 강내치료를 하면서 다이오드 직장 검출기에서 측정된 선량을 각각 분석하였다. 결과 : 모의치료시 필름을 기준한 직장의 전산화 계획상의 선량과 강내치료 시마다 촬영한 필름으로 다시 전산화 계획상 계산한 직장선량값 사이에는 상당한 차이가 있었다. 강내치료시에 촬영한 사진을 기준으로 전산화 설계에서 계산된 값과 강내치료 중에 검출기로 측정한 직장 선량 사이에도 차이가 많았다. 직장 검출기 표시점의 치료계획 선량을 5개 점에서 계산해 보았을 때 ICRU 38 직장 기준점이 최대 직장 선량점과 일치하는 경우는 $22.2\%$ (2/9)에 불과하였다. 결론 : 자궁암에서 고선량율 강내 방사선치료 선량을 계획할 때 모의 치료시 촬영한 필름만 가지고 직장 선량을 최적화하는 것이 가장 적절한 방법이라고 볼 수는 없다. 본 연구를 통해 고선량율 강내치료시의 직장 선량이 치료시마다 상당히 변화가 많다는 사실을 확인하였으므로 가능하면 직장선량을 실측하거나 아니면 최소한 직장표지기를 삽입하고 측방 투시를 함으로 직장 위치를 파악하는 것이 자궁암의 고선량을 강내 방사선치료에서 정도관리 면에서 중요한 과정이라 생각한다.

이중 표적 척추 전이암의 체부정위방사선치료 시 Halcyon LINAC의 치료 유용성 평가 (Feasibility study of using Halcyon LINAC for Double-target spine stereotactic body radiation therapy)

  • 정희주;안예찬;박병석;박명환;박용철
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제34권
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    • pp.51-60
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    • 2022
  • 목 적: 이중 표적 척추 전이암의 체부정위방사선치료 시 Halcyon 선형가속기의 용적변조회전치료 계획의 질 및 전달 효율을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원의 이중 표적 척추 전이암 환자 12명을 선정하여 Dual Layer MLC를 장착한 Halcyon®과 High Definition MLC를 장착한 Truebeam® 을 이용하여 단일치료중심 척추 SBRT 계획을 수립하였다. 모든 치료 계획은 Eclipse를 이용하여 동일한 조건 및 최적화 과정을 통해 생성하였으며, 치료계획 비교를 위해 C.I, H.I, G.I(Gradient Index), 척수 선량 및 저선량 영역을 평가하고, 전체 MU를 비교하였다. 또한 BOT(Beam On Time)를 측정하여 치료 시간을 비교하였다. 결 과: C.I 와 H.I에서는 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 다만, G.I의 평균은 Halcyon이 4.64으로 Truebeam에 비해 5.5%로 감소하였으며(P<0.001), Halcyon의 50% 및 25% isodose volume 평균은 각각 487.56 cc (-3.82%, P<0.001), 1859.45 cc (-4.75%, P<0.001) 으로 Truebeam보다 축소된 용적을 보였다. 또한 척수 선량 평가에서는 Overlap volume이 1 cc이하인 표본집단에서 Halcyon의 평균 선량 및 V10의 평균은 6.802 Gy (-3.504%, P=0.067), 5.766±1.683 cc (-8.199%, P=0.002)으로 Truebeam보다 낮았다. MU와 각 장비의 최대선량률을 사용한 BOT는 Halcyon에서 증가했으나, 동일한 선량률로 조사 시 Halcyon의 평균은 648.33 sec (-1.74%, P<0.001)으로 단축되었다. 결 론: 이중 표적 척추 전이암의 SBRT 시 Halcyon의 치료 계획은 Truebeam의 치료 계획과 유사한 타겟 내선량 분포 및 척수 보호효과를 가지면서, 가파른 선량 기울기로 저선량 영역에서 이점을 보였다. 이를 통해 이중 표적 척추 전이암 SBRT 시 Halcyon의 적용은 선량학적으로 향상된 치료계획을 제공함을 알 수 있다.

피부흡수 대체시험법의 조건설정을 통한 수용성, 지용성 물질의 투과 특성 연구 (A Permeation Characteristics Study of Water- or Oil-soluble Substances through Condition Setting for the In Vitro Skin Absorption Method)

  • 서지은;이진호;김배환
    • 한국환경보건학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.77-86
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    • 2017
  • Objectives: The purpose of this study was to compare permeation characteristics in three skin types using oil-soluble benzoic acid and water-soluble caffeine after method condition optimization based on OECD guideline 428. Methods: A Franz diffusion cell, a reliable alternative method for skin permeation, was used. One-milliliter samples were taken and immediately replaced with fresh solution in the receptor chamber at regular time intervals (1, 2, 4, 7, 10 and 24 hr). The amount of test substances was measured by LC-MS/MS. Results: The permeation rate increased dose-dependently, and the permeation orders were $KeraSkin^{TM}$ > hairless mouse full skin > human cadaver epidermis for skin types, and benzoic acid solution > caffeine solution > benzoic acid cream > caffeine cream for type of test materials. Conclusion: According to the definitions of Marzulli, benzoic acid and caffeine would be classified as 'fast' and 'moderate' compared with the permeation of other chemical species. The setting conditions and permeation characteristics performed in this study are expected to contribute to future permeation studies.

Optimization of the 32P-postlabeling Assay for Detecting Benzo(a)pyrene-induced DNA Adduct Formation in Zacco platypus

  • Lee, Jin Wuk;Lee, Sung Kyu
    • 한국환경보건학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.55-62
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    • 2014
  • Objectives: $^{32}P$-postlabeling assay is the most sensitive method of detecting DNA adduct formation. However, it is limited by a low sample throughput and use of radioisotopes (RI). In this study, we modified it to minimize these limitations and applied it to Z. platypus exposed to Benzo(a)pyrene (BaP) in order to investigate DNA adduct formation (effect biomarker for pollutants) in Z. platypus for assessing risk of waterborne BaP exposure. Methods: DNA hydrolysis was performed only with Micrococcal nuclease (MNase), RI reduction test was performed and the overlapping steps between thin layer chromatography (TLC) and radioisotope high-performance liquid chromatography (RI-HPLC) were omitted. The application of a modified method to Z. platypus exposed to BaP was performed. Results: The results revealed that the amount of RIs used can be reduced roughly 10-fold. Because the analysis time was shortened by 8.5 hours, the sample throughput per hour was increased compared with the previous method. The results of applying modified $^{32}P$-postlabeling assay to Z. platypus, DNA adduct formation in Z. platypus showed dose-dependency with the BaP concentration. Only BPDE-dGMP was detected as a DNA adduct. Conclusion: These results demonstrate that the modified $^{32}P$-postlabeling assay is a suitable method for detecting DNA adduct formation in Z. platypus exposed to waterborne BaP and will be useful in risk assessment of carcinogenic effect in aquatic environment due to BaP.