• 제목/요약/키워드: Human body phantom

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방사성 동위원소 (99mTc, 18F) 선원 사용 시 인체 내부피폭의 정량적 평가를 위한 선량분포 연구 (Dose Distribution Study for Quantitative Evaluation when using Radioisotope (99mTc, 18F) Sources)

  • 지영식;이동연;양현경
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.603-609
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    • 2022
  • 본 연구에서는 핵의학 분야에서 사용 빈도가 높은 방사성 동위원소 99mTc, 18F을 대상으로 물 팬텀과 전리함을 이용한 실측 데이터와 몬테카를로 법 기반의 모의실험 계산을 통해 인체 내 선량 분포를 평가하여 분석하였다. 실험 결과, 방사성 동위원소를 중심으로 거리가 멀어질수록 선량이 지수함수적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 특히, 5 cm 이격 시 급격히 감소하는 경향을 보였다. 이를 수치상으로 보면, 99mTc의 경우 0.16 ~ 2.16 pC/min, 18F의 경우 0.49 ~ 9.29 pC/min 범위에서 형성되었다. 또한, 결과값을 이용하여 계산한 에너지 전달계수는 0.240 ~ 0.260 범위에서 실측값과 시뮬레이션 결과값이 유사하게 나타났다. 이와 같은 결과는 실험 결과값에 대한 신뢰도를 확보한 것으로 판단이 되며, 특히, 인체 내 선원 집적 시 선원 이동 경로를 중심으로 4 cm 이내에 위치한 장기에 선량이 많이 전달될 수 있다는 것을 의미한다. 본 연구는 방사성 동위원소에 의한 내부피폭 선량을 정량적으로 평가하기 위해 선원에서 발생하는 방사선 분포를 계산 하였으며, 실측과 모의실험 결과를 비교 분석을 통해 신뢰도가 높은 결과값을 제시할 수 있었다. 무엇보다도 계측기를 통해 체내 방사선 분포를 직접 측정하여 제시한 부분에서 큰 의미를 가지고 있다.

체외충격파쇄석술에서 투시 시 주요 장기별 방사선 피폭선량 (Radiation Dose during Fluoroscopy at the Organ from Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy)

  • 문성호;정홍량;임청환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.343-350
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    • 2010
  • 체외충격파쇄석술(Extracorporeal shock wave lithotripsy ; ESWL) 시 환자가 받는 방사선 피폭선량을 측정하기 위하여 신장 및 요관 결석으로 진단을 받은 총 55명(남:36명, 여:19명)을 대상으로 방사선피폭선량을 측정하였다. 측정 방법은 투시 관전압 80kVp, 관전류 5mA로 고정하여 인체 모형의 Rando Phantom과 형광유리 선량계를 사용하였으며, 주요 장기인 양측 신장, 방광, 간에 5분과 10분씩 각각 2회 흡수선량을 측정하여 유효선량으로 환산하였다. 환자 당 평균 시행 횟수는 1.8회(1~4)이었고, 평균 투시시간은 533초(248~2516)로 나타났다. 우측 신장결석 치료 시 우측 신장의 평균값은 2.458mSv, 좌측 신장은 0.152mSv, 간은 1.404mSv, 방광은 0.019mSv로 측정 되었고, 좌측 신장결석 치료 시 좌측 신장의 평균값은 2.496mSv, 우측 신장은 0.252mSv, 간은 0.178mSv, 방광은 0.017mSv이었으며, 하부요관 결석치료 시 방광에서의 평균값은 3.742mSv, 우측 신장은 0.009mSv, 좌측 신장은 0.01mSv로 유효선량이 측정 되었다.

150 MHz 대역에서의 SAR 측정시스템의 유효성 연구 (A Study on the SAR Measurement System Validation at 150 MHz Band)

  • 최동근;김기회;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.1008-1016
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    • 2013
  • 한국전파법에서 휴대전화에만 적용되었던 전자파흡수율(SAR: Specific Absorption Rate) 측정 대상기기가 2012년 1월 이후 인체로부터 20 cm 이내에 위치하는 휴대용 송신 무선통신기기로 확대됨에 따라 150 MHz 대역의 무전기가 포함되어 이에 대한 SAR 적합성 평가를 위한 SAR 측정방법이 필요하다. 그러나 현재 SAR 측정방법에 대한 국제표준(IEC 62209-2)에서는 300 MHz 대역 이상의 주파수에 대해서 적용하고 있으며, 상용 SAR 측정시스템에서도 300 MHz 대역 이상의 주파수에 대해서만 측정이 가능하도록 되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 150 MHz 대역의 SAR 측정 유효성 평가를 위한 기준 다이폴 안테나(복사체 길이: 760 mm, 반사 손실 : -25.48 dB) 및 평면형 모의인체의 크기($1,300 mm(L){\times}900 mm(W){\times}200 mm(H)$), 수치해석 SAR 목표값(1 g: 1.08 W/kg, 10 g: 0.77 W/kg)을 제시하였다. 제시된 기준 다이폴 안테나 및 평면형 모의인체를 제작하여 상용 SAR 측정시스템의 적합성 여부를 확인하였다. 측정된 1 g 및 10 g SAR 값은 각각 1.13 W/kg, 0.81 W/kg으로, IEC 국제 표준의 유효 범위인 ${\pm}10$ % 이내를 만족하였다. 본 연구를 통해 도출된 규격들은 국내 SAR 측정방법 및 IEC 국제 표준으로 반영될 수 있을 것으로 기대된다.

MRI와 동시에 측정한 뇌전도 신호로 전류원 국지화를 할 때 경사자계 유발 잡음의 영향 분석 (Effects of Gradient Switching Noise on ECD Source Localization with the EEG Data Simultaneously Recorded with MRI)

  • 이항로;한재용;조민형;임창환;정현교;이수열
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권2호
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    • pp.108-115
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    • 2003
  • 목적 : MRI를 촬영하면서 동시에 측정한 뇌전도 신호에 가장 크게 영향을 미치는 것은 경사자계 유발 잡음이다. MRI와 동시에 측정한 뇌전도 신호에서 전류원 국지화를 수행할 때, 경사자계 유발 잡음이 미치는 영향을 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 사람의 머리와 유사하게 만든 뇌전도 팬텀과 MR compatible 뇌전도 측정시스템, 그리고 3.0 Tesla MRI 시스템을 실험에 사용하였다. 3.0 Tesla MRI 시스템 안에 전류원이 설치되어 있는 뇌전도 팬텀을 놓고, EPI 촬영을 하는 동안 뇌전도 신호를 측정하였다. 경사자계의 세기와 전류원의 위치를 조절하면서 뇌전도 신호 측정을 하였고, 측정된 뇌전도 신호에 대하여 전류원 국지화를 수행할 때 나타나는 국지화 오차를 평가하였다. 결과 : 경사자계 유발잡음에 의한 국지화 오차는 경사자계의 세기와 전류원의 위치에 따라 변화하는 것을 관찰하였다. 또한 경사자계 유발잡음이 Gaussian 잡음보다 전류원 국지화에 미치는 영향이 큰 것을 관찰하였으며, 경사자계 유발 잡음의 전력이 뇌전도 신호 전력의 $10\%$ 이하일 때는 전류원 국지화에 미치는 영향이 미미함을 관찰하였다. 결론 : 경사자계 유발 잡음 전력을 뇌전도 신호 전력의 $10\%$ 이하로 줄인다면 MRI를 하면서 동시에 측정한 뇌전도 신호로도 전류원 국지화를 할 수 있음을 알 수 있었다.

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데이터 기반 게이팅을 이용한 PET 영상의 움직임 인공물의 정량적 비교 (Quantitative Comparison of Motion Artifacts in PET Images using Data-Based Gating)

  • 김진영;진계환
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.91-98
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    • 2023
  • 본 논문에서는 자체 제작한 움직임 팬텀을 이용하여 다양한 호흡모사를 하고, PET/CT 장비 내의 데이터기 기반 보정프로그램을 적용하여 영상을 획득하고, 영상의 SUVmax 및 병변 부피를 분석하여 호흡에 따른 장기 또는 종양의 움직임으로 인한 인공물의 감소효과를 확인하였다. 이동거리 3 cm에서 데이터 기반 게이팅을 적용한 영상이 데이터 기반 게이팅을 적용하지 않은 영상보다 SUVmax가 팬텀 구의 지름이 10 mm, 13 mm, 17 mm, 22 mm, 28 mm, 37 mm에서 각각 2.37, 2.02, 1.44, 1.20, 0.42, 0.52 향상시키는 것으로 나타났고, 향상률로 표시하면 각각 72.5%, 73.3%, 51.3%, 25.8%, 8.6%, 7.2%이었다. 크기가 작은 병소의 SUVmax의 개선효과가 크게 나타났다. 데이터 기반 게이팅을 적용하지 않았을 때에 비하여 적용하였을 때에 1 cm, 2 cm, 3 cm에서 각각 5%, 12%, 18%의 영상의 면적이 감소하는 개선효과가 있었고, 그리고 움직임에 의한 인공물이 클 때 감소 효과도 커졌다. 데이터 기반 게이팅을 적용하면 검사절차가 간소화되고, 사술자의 피폭선량 감소효과와 더불어 호흡으로 인한 인공물을 감소시켜 영상의 질을 개선할 수 있음을 확인하였다.

양성자치료계획을 위한 이중에너지 전산화단층촬영 잡음 제거 영상 기반 저지능비 추정 방법 (Stopping Power Ratio Estimation Method Based on Dual-energy Computed Tomography Denoising Images for Proton Radiotherapy Planning)

  • 조병두
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.207-213
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    • 2023
  • 전산화단층촬영(computed tomography, CT) 영상은 양성자 브레그 피크 위치 추정 및 치료 계획 시뮬레이션의 기초로 사용된다. Hounsfield Unit(HU) 기반의 양성자 저지능비(stopping pwer ratio, SPR) 예측 과정에서 환자의 밀도와 원소 구성의 작은 차이로 양성자 빔의 경로를 따라 브레그 피크 위치의 불확실성이 발생한다. 본 연구에서는 브레그 피크 위치 예측 불확실성 감소를 위하여 이중에너지 전산화단층촬영 영상 기반의 양성자 저지능비 예측 정확도의 잠재력을 연구를 하였다. 양성자 빔의 저지능비를 추정하기 위해 전산화단층촬영 시스템(Somatom Definition AS, Siemens Health Care, Forchheim, Germany)을 이용하여 전자밀도팬텀(CIRS Model 062M electron density phantom, CIRS Inc., Norfolk, VA, USA)의 단일에너지 및 이중에너지 영상을 획득하였다. 이를 검증하기 위해 미국 국립 표준기술 연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)에서 제공하는 표준 데이터를 통하여 추정한 실제 저지능비와 비교하였다. 그 결과 잡음이 제거된 이중에너지 영상 기반 방법을 통한 양성자 빔의 저지능비 예측에서 정확도 개선 가능성을 확인할 수 있었으며, 인체의 다양한 밀도와 원소 구성을 가진 대체물을 더욱 다양하게 제작하여 저지능비를 예측 할 경우 더욱 향상된 양성자의 브레그 피크 위치 예측이 가능할 것으로 사료된다.

MRI 영상의 3차원 가시화를 통한 영상 불균일성 보정 기법 (Nonuniformity Correction Scheme Based on 3-dimensional Visualization of MRI Images)

  • 김형진;서광덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.948-958
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    • 2010
  • MRI 시스템이 수집하는 인체신호는 매우 미약하기 때문에 영상화 과정을 거치면서 외부 잡음이나 시스템 불안정성에 의한 영향을 쉽게 받을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 저 자장 MRI시스템에서 RF 수신코일의 디자인적 요소에 의해 발생되는 불균일성을 분석하여 영상의 균일도 향상 기법을 제안한다. 본 논문에서는 MRI영상의 신호강도 불균일성을 보정하기 위한 방법 중에서 팬텀 데이터를 이용하여 확장된 크기를 갖는 3차원 bias 볼륨 데이터를 획득하기 위한 방법을 제안함으로써 다양한 크기를 갖는 영상의 보정이 가능하도록 하였다. 제안된 bias 데이터의 최적화 기법을 적용하여 실험을 수행한 결과 단일 bias 데이터의 사용으로 다양한 영상법에 의한 영상을 효과적으로 보정할 수 있음을 확인 하였다.

자기공명영상장치(磁氣共鳴映像裝置)에서 움직임허상(虛像)의 위치제어(位置制御)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on Locational Control of Motion Ghost in Magnetic Imaging System)

  • 이후민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제16권2호
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    • pp.19-26
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    • 1993
  • Magnetic Resonance Image represents three-dimensional diagnostic imaging technique using both nuclear magnetic resonance phenomenon and computer. Compared with computed tomography (CT), MRI have advantages harmless to patient's body, three-dimensional image with high resolution and disadvantages long data acquisition time because of long T1 relaxation time, relatively low signal to noise ratio, high cost of setting, also. As physiologic motion of tissue results in motion ghost in MRI, high 2.0Tesla make improve low signal to noise ratio. This study have aim to improve image quality with controling motion ghost of tissue. Supposing a moving pixel in constant frequency, one pixel make two ghosts which are same size and different anti-phase. So, this study will show adjust parameter on locational control of motion ghost. Author made moving phantom replaced by respiratory movement of human, researched change of motion frequency, FOV by location shift, and them decided optimal FOV (field of view). The results are as follows: 1. The frequency content of the motion determines how far the image always appear in phase-encoding direction, the morphology of the ghost image is characteristic of the direction of the motion and its amplitude. 2. Double FOV of fixed signal object for locational control of motion ghost is recommended. Decreasement of spatial resolution by increasing FOV can compensate on increasing of matrix in spite of scan time increasement.

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Radiation dosimetry of 89Zr labeled antibody estimated using the MIRD method and MCNP code

  • Saeideh Izadi Yazdi ;Mahdi Sadeghi ;Elham Saeedzadeh ;Mostafa Jalilifar
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.1265-1268
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    • 2023
  • One important issue in using radiopharmaceuticals as therapeutic and imaging agents is predicting different organ absorbed dose following their injection. The present study aims at extrapolating dosimetry estimates to a female phantom from the animal data of 89Zr radionuclide accumulation using the Sparks-Idogan relationship. The absorbed dose of 89Zr radionuclide in different organs of the human body was calculated based on its distribution data in mice using both MIRD method and the MCNP simulation code. In this study, breasts, liver, heart wall, stomach, kidneys, lungs and spleen were considered as source and target organs. The highest and the lowest absorbed doses were respectively delivered to the liver (4.00E-02 and 3.43E-02 mGy/MBq) and the stomach (1.83E-03 and 1.66E-03 mGy/MBq). Moreover, there was a good agreement between the results obtained from both MIRD and MCNP methods. Therefore, according to the dosimetry results, [89Zr] DFO-CR011-PET/CT seems to be a suitable for diagnostic imaging of the breast anomalies for CDX-011 targeting gpNMB in patients with TNBC in the future.

Effect of Improving Accuracy for Effective Atomic number (EAN) and Relative Electron Density (RED) extracted with Polynomial-based Calibration in Dual-energy CT

  • Daehong Kim;Il-Hoon Cho;Mi-jo Lee
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1017-1023
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    • 2023
  • The purpose of this study was to improve the accuracy of effective atomic number (EAN) and relative electron density (RED) using a polynomial-based calibration method using dual-energy CT images. A phantom composed of 11 tissue-equivalent materials was acquired with dual-energy CT to obtain low- and high-energy images. Using the acquired dual-energy images, the ratio of attenuation of low- and high-energy images for EAN was calibrated based on Stoichiometric, Quadratic, Cubic, Quartic polynomials. EAN and RED were extracted using each calibration method. As a result of the experiment, the average error of EAN using Cubic polynomial-based calibration was minimum. Even in the RED image extracted using EAN, the error of the Cubic polynomial-based RED was minimum. Cubic polynomial-based calibration contributes to improving the accuracy of EAN and RED, and would like to contribute to accurate diagnosis of lesions in CT examinations or quantification of various materials in the human body.