• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권2호
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• pp.89-95
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• 2006

본 연구의 목적은 다양한 전압 값과 전류 값에 따른 CT 투과 스캔 동안의 방사선 선량을 측정하고, 우리 기관에서 사용하는 임상 전신 PET/CT 환자 영상 획득 방식 중 감쇠 보정을 위해 사용하는 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 환자의 진단용 고화질 CT 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가하는 것이다. 방사선 선량 측정을 위해 Philips GEMINI 16 슬라이스 PET/CT시스템을 이용하였다. 다양한 튜브 전압 값과 시간에 따른 전류 값에 대해 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용하여 선량을 측정하였다. 이때 100 mm의 유효 길이를 가지는 펜슬 이온 전리함과 전기계를 선량 측정에 이용하였다. 측정은 공기 중, 팬텀의 중심, 그리고 팬텀의 가장 자리에서 각각 이루어졌다. 평균 흡수선량인 가중 CTDI ($CTDI_w=1/3CTDI_{100,c}+2/3CTDI_{100,p}$) 값을 계산하고 이를 이용하여 등가 선량을 계산하였다. 본 연구자가 속한 기관에서의 전신 임상 PET/CT 영상 획득 방식을 이용한 투과 스캔에서의 방사선 선량 측정을 위해 Alderson 팬텀과 TLD를 이용하여 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT투과 스캔을 각각 수행하여 각 인체 기관별 선량을 측정하였다. 측정에 사용한 TLD는 10 MeV X-선을 이용하여 교정한 후 ${\pm}5%$ 이내의 정확도를 가지는 것만 측정에 사용하였다. 장기 또는 조직은 ICRP 60을 참고로 선택하였다. 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용한 CT 투과 스캔에 대한 선량 측정 결과, 선량 값이 튜브 전압과 전류에 의존하는 것을 확인할 수 있었다. $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT 투과 스캔에 대한 유효 선량 측정 결과는 0.14 mSv와 29.49 mSv였다. PET/CT 시스템에서 표준 CTDI 팬텀과 이온 전리함, 그리고 Alderson 인체 팬텀과 TLD를 이용하여 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가할 수 있었다. PET/CT 영상 획득 시, 우리가 원하는 영상의 화질을 유지하면서 환자에 대한 피폭을 최소화하기 위한 영상 획득 방식의 최적화가 추가적으로 이루어져야 할 것으로 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.42-51
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• 2015

양성자 치료 시 양성자 빔을 사용하여 정밀한 치료를 수행하고 환자의 안전을 제고하기 위해서는 인체 내 양성자 빔의 선량 분포를 확인하는 것이 중요하다. 이를 위해 본 연구팀은 이전 연구에서 1차원 배열형 검출기를 종형으로 배치하여 빔 진행방향으로 이동시켜가면서 2차원적인 즉발감마선 분포를 측정하여 양성자 선량 분포와 유사한 분포를 갖는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 이를 바탕으로 즉발감마선 이차원분포를 실시간으로 측정하기 위해 이차원 평행다공형 집속 장치, 이차원 배열의 NaI(Tl) 섬광체와 MA-PMT로 이루어진 즉발감마선 이차원분포 측정 장치를 개발하였다. 개발한 즉 발감마선 이차원분포 측정 장치의 성능을 평가한 결과 $^{22}Na$ 감마선원의 에너지 분해능은 $10.9%{\pm}0.23p%$ (0.511 MeV)와 $6.4%{\pm}0.24p%$ (1.275 MeV)로 평가되었으며, $^{137}Cs$은 $9.8%{\pm}0.18p%$ (0.662 MeV)로 평가되었다. 고에너지 Am-Be 선원의 double escape 피크인 3.416 MeV의 에너지 분해능은 $11.4%{\pm}3.6p%$로 평가되었다. 본 측정 장치를 이용하여 45 MeV 양성자 빔을 PMMA에 조사하여 발생한 즉발감마선 이차원분포를 측정한 결과 0.5 nA의 세기의 양성자 빔에서 $9{\times}10^9$ 양성자 조사 시 양성자 선량 분포와 유사한 즉발감마선 이차원분포를 측정할 수 있음을 확인하였다. 추가로 측정한 즉발감마선 이차원분포의 프로파일 분포를 이용하여 양성자 빔의 비정을 평가해 본 결과 $17.0{\pm}0.4mm$로 평가되었고, 실제 비정인 17.4 mm과 굉장히 밀접한 관련이 있음을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권1호
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• pp.28-34
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• 2011

적응 방사선 치료(Adaptive Radiation Therapy, ART)를 실행하기 위한 고도의 정확성을 갖는 변형 영상 정합 방법은 필수이다. 본 연구의 목적은 Megavoltage cone-beam CT (MV CBCT)영상의 Intensity 변화를 통한 영상 정합의 정확성의 향상이다. Intensity 변화 값을 도출 하기 위해 kilovoltage CT (kV CT)와 MV CBCT를 이용하여 12 종류의 전자 밀도 바를 제공하는 Cheese 팬텀의영상을 획득하고, 영상들로부터 kV CT와 MV CBCT의 Hounsfield Unit (HU)값들의 관계를 도출하였다. MV CBCT 영상의 잡음을 감소하기 위해 Gaussian smoothing 필터를 적용하였다. MV CBCT영상의 intensity는 마치 동일한 모달리티에서 획득된 영상과 같은 kV CT와 동일한 범위의 intensity로 변화시켰다. 이후 두 영상에 효율적이고 사용하기 쉬운 intensity 기반의 데몬 영상 정합이 적용되었다. 본 연구실에서 인체 내 폐를 모사하도록 제작된 변형 폐 팬텀을 이용하여 위와 같은 방법을 적용하여 영상 정합을 하였다. Cheese 팬텀 영상, 변형 폐 팬텀 영상을 이용한 변형영상 정합 결과는 상관 계수가 각각 6.07%, 18% 향상되었다. 변형 폐 팬텀 영상의 변형 영상 정합 정확성을 평가하기 위해 추가적으로 측정된 팬텀 내부에 삽입한 표적의 중심 좌표를 이용하여vector 차이를 계산하였다. 벡터 차이는 $2.23{\pm}1.19mm$, $1.39{\pm}0.97mm$였다. 본 연구에서 사용한 intensity 변화 방법을 통해 변형 영상 정합의 정확성이 향상됨을 확인 하였고, 본 연구는 영상 정합 정확성을 향상시키기 위한 해결 방법이 될 수 있다. 차후 연구 계획도 본 연구 내용에 의해 제안되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.201-208
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• 2010

최근 내시경의 기술발전과 더불어 수술의 편의성, 회복시간의 단축, 환자의 고통감소 등의 효과를 위하여 스텐트가 개발되고 있다. 이를 위해 스텐트 구조와 기계적인 반응에 대한 최적의 인자를 찾고 유한요소해석법을 통해 최적 조건임을 검증하였다. 현재 상용화된 제품들 중 선호도가 높은 Zilver (Cook, Bloomington, Indiana, USA)와 S.M.A.R.T (Cordis, Bridgewater Towsnhip, New Jersey, USA) 모델을 분석하였고, 스텐트의 기계적 요소에 영향을 미치는 중요인자를 도출하기 위해 다구치 요인분석으로 배열한 다음, 유한요소해석법으로 유연성과 팽창성을 찾아보았다. 또한 반응표면분석의 중심합성법을 이용하여 최적조건에 알맞는 중요인자를 도출하였고, 이를 고려하여 최적설계를 하였다. 본 연구의 결과, 다구치 요인분석을 통한 유연성 평가와는 다르게 팽창력 평가에서는 최적조건을 만족시키는 인자를 찾을 수 없었다. 반응표면분석법의 중심합성법으로 수행한 결과, 스텐트의 유연성에 대한 중요인자는 스텐트의 두께(T), 단위넓이(W)이고, 팽창력에 대한 중요인자는 스텐트의 두께(T)로 도출되었다. 반응면을 통한 중요인자에서 유연성에 대한 것은 두께(T), 단위넓이(W)로 도출되나, 팽창력의 경우에는 다른 중요인자가 있는 것으로 나타났다. 반응표면분석의 중심합성법을 이용하여 최적조건에 부합한 중요인자는 T=0.17, W=0.09의 결과를 보였으며 유연성과 팽창력이 뛰어나 설계요구조건을 충족하였다. 최근에 유한요소 해석법을 이용한 스텐트의 기계적 특성을 평가하기 위한 연구는 상당량 진행되어 왔다. 하지만 체계적인 실험계획법을 적용하여 스텐트의 최적조건을 도출하여 시간 및 비용을 줄이는 설계방법에 대한 연구는 드물다. 본 연구에서는 스텐트를 설계하는데 있어서 세계적으로 검증된 방법인 다구치 요인분석과 반응표면분석법의 중심합성법을 적용하여 최적조건을 도출하고 유한요소해석을 통해 검증함으로써 실제 시제품을 제작하여 발생하는 시간 및 비용을 절감할 수 있었다. 이러한 체계적인 실험계획법과 유한요소해석을 스텐트 설계단계에 적용함으로써 산업체의 스텐트 개발 기간 및 예산 절감 등 경제적 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.137-144
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• 2010

64 multi-detector computed tomography (MDCT)에서 두개부의 과도한 선량이 문제가 되어 고정관류기법과 관전류 자동노출조절(automatic exposure control, AEC) 기법을 이용하여 선량 감소 정도를 비교 평가하고자 한다. 연구에 사용한 장비는 Siemens사의 SOMATOM Definition 64 multi-detector CT를 이용했으며, Whole body phantom (KUPBU-50, Kyoto Kagaku CO. Ltd)의 두개부를 사용했다. 실험 protocol은 helical scan 방식을 적용하여 120 kVp, rotation time은 1 sec, slice thickness와 increment는 각각 5 mm, FOV는 250 mm, matrix size는 $512{\times}512$, collimation은 $64{\times}0.625\;mm$, pitch는 1로 조사하였다. 선량감소효과의 측정방법은 관전류를 350 mAs로 고정한 방법과 AEC 기법을 적용한 방법으로 나누어 평가하였으며, 영상품질은 CT number의 표준편차를 이용하여 영상의 잡음을 측정하였다. 이 때 두개부(craniofacial bone)는 머리덮개뼈(calvaria) 끝부분에서 눈썹활(superciliary ridge)까지를 1구역, 논썹활 아래부터 코가시점(acanthion)까지를 2구역, 그리고 코가시점 아래부터 턱(mentum)끝까지를 3구역으로 정의하여 측정하였다. 고정관류기법에서 구역별로 CTDIvol은 57.7 mGy였으며, DLP는 $640.2\;mGy{\cdot}cm$로 동일하였다. AEC 기법을 적용한 1구역은 CTDIvol: 30.7 mGy, DLP: $340.7\;mGy{\cdot}cm$, 2구역은 CTDIvol: 46.5 mGy, DLP: $515.0\;mGy{\cdot}cm$, 그리고 3구역은 CTDIvol: 30.3 mGy, DLP: $337.0\;mGy{\cdot}cm$으로 나타났다. 영상품질을 나타내는 CT number의 표준편차는 1구역에서 고정 관류기법은 2.6, AEC 기법은 3.0, 2구역에서 고정 관류기법은 3.1, AEC 기법은 3.4, 3구역에서 고정 관류기법은 2.7, AEC 기법은 3.2으로 측정되었다. 64 MDCT에서의 AEC 기법은 기존의 고정관류법에 비해 안구, 이하선 그리고 갑상선 부위에 대해 큰 선량 감소효과가 나타났으며, 두개부의 방사선량을 감소시키는데 매우 유용한 기법으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.48-53
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• 2013

몬테카를로 방식은 지금까지 인체 내 흡수선량을 계산하는 가장 정확한 방법으로 알려져 왔고. 이러한 계산 방법을 이용하기 위한 인체 내부의 장기 묘사는 인체 모형 팬텀이 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근 Geant4 코드를 사용한 몬테카를로 계산에서는 CT의 DICOM 파일에서 인체의 여러 장기에 대한 자료를 직접 추출하고 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하려는 다양한 노력이 시도되고 있다. 이와 같은 기능은 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현하면서 인체 내부의 흡수선량을 정확히 계산 할 수 있도록 한다. 따라서 본 연구에서는 DICOM 파일을 연동한 Geant4을 이용하여 인체 내 흡수선량을 계산하였고, 이를 Gafchromic EBT2 필름을 이용한 측정 선량과 비교함으로써 그 유용성을 확인하고자 하였다. 본 연구에서 시뮬레이션을 이용하여 계산한 선량과 EBT2 필름을 이용한 선속 중심축에서의 측정선량을 비교한 결과 피부표면에서부터 최대선량 깊이까지 선량이 급격하게 변화하는 build up 영역을 제외하고는 오차(difference) 범위가 평균 3.75% 임을 알 수 있었다. 또한 선량의 계산 값을 각 CT slice 별로 출력되도록 하였고, 또 각 slice에서도 복셀 하나하나의 선량 값이 출력되도록 하여 측정하고자 하는 장기별, 기관별 흡수선량을 쉽게 확인 할 수 있도록 하였다. 이처럼 인체 모형 팬텀이 아닌 실제 인체의 image data인 CT DICOM 파일을 이용한 선량계산을 각 slice, voxel 별로 선량 값을 출력하는 방식은 다양한 부위의 정확한 선량계산을 가능하게 하므로 향후 방사선 치료계획 시스템의 선량 계산에 유용할 것이라 생각한다. 또한 현재 사용 중인 여러 에너지 영역에도 적용이 가능하므로 인체 내 방사선의 흡수선량 확인을 위해 유용하게 활용되어질 수 있을 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권11호
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• pp.1158-1164
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• 2008

목 적: 저자들은 중환자실에 입원하는 환아들에 대한 소아사망률지표 2 (pediatric index of mortality 2, PIM2)와 소아사망위험도 III (pediatric risk of mortality III, PRISM III)의 유효성을 평가하고자 하였다. 방 법: 2003년 1월부터 2007년 12월까지 단일 기관 중환자실에 입실하여 치료받았던 환아의 의무기록을 후향적으로 조사하였다. 중환자실에 입실하여 2시간 이내에 사망하거나 절망적인 상태의 퇴원인 경우는 제외하였다. 환아들의 일반적인 특성에 대해서 Student's t-test와 ANOVA를, PIM2와 PRISM III 항목에 대해서 생존한 환아와 사망한 환아 사이에 상관분석을 시행하였다. 또한, 사망률 예측의 정도에 대한 정확성을 위해서 Hosmer-Lemeshow 적합도에 대한 다중회귀분석과 수용자 작업특성곡선을 사용하였으며 예측사망율의 과대 또는 과소 평가는 표준화된 사망비를 이용하여 검증하였다. 결 과: 193 증례의 의무기록을 검토하였으나 3예가 중환자실에 입실한 2시간이내에 사망하여 190예에 대하여 분석을 시행하였다. PIM2의 항목들은 수술이나 술기 후에 입원한 경우와 저위험군의 항목을 제외하고 생존과 연관성이 있었다. PRISM III에서는 심혈관/신경계 징후, 동맥혈가스분석의 항목이 관련성이 있었으나 생화학과 혈액학적 검사소견은 연관성이 유의하지 않았다. 수용자 작업특성곡선으로 확인한 예측도는 모두 의의가 있었으며 PIM2의 곡선하면적이 0.858 (95% 신뢰도: 0.779-0.938), PRISM III가 0.798 (95%신뢰도: 0.686-0.891)이었다. 또한, 표준화된 사망비는 두 가지 지표 모두 1에 가까웠으며 다중회귀분석을 이용한 Hosmer-Lemeshow 적합도에서 PRISM III가 ${\chi}^2(13)=12.899$, P=0.456이었으며, PIM2는 ${\chi}^2(13)=14.986$, P=0.308이었다. 그러나 PIM2가 가능도비검정에서 PRISM III보다 유의한 특성을 가지고 있었다(${\chi}^2(4)=55.3$, P<0.01). 결 론: 저자들은 중환자실에 입실하는 소아 환자에서 사망률을 예측하는 두 가지 지표(PIM2, PRISM III)가 의미가 있다는 사실을 확인하였다. 저자들은 PIM2가 PRISM III보다 보다 정확하고 적절하다고 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제26권1호
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• pp.1-9
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• 2008

목적: 외음부 암환자에서 국소영역 치료실패에 대한 수술 후 방사선치료의 영향을 평가하고 임상적으로 림프절이 전이가 없는 환자들에서 서혜부 림프절에 대한 치료방침을 결정해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 1979년 10월부터 2004년 6월까지 서울대학교병원에서 일차성 외음부 암으로 치료를 받은 환자 66명에 대해 후향적 분석을 시행하였다. 이들 중에서 원격전이가 있는 2명, 고식적 목적으로 치료를 받은 6명, 이전에 골반부 위 방사선 치료의 병력이 있는 3명, 추적관찰이 탈락된 4명, 의무기록이 불충분한 1명을 포함하여 16명의 환자들은 이번 분석에서 제외되었다. 50 명 중에 수술만 받은 환자가 35명, 수술과 방사선 치료를 받은 환자가 10명, 방사선 치료만을 받은 환자가 5명이었다. 결과: 5년 전체 생존율과 무병 생존율은 각각 91%, 78%였다. 12명(26%)에서 치료 실패를 보였으며, 국소 실패가 8명, 영역림프절 전이가 3명, 원격 전이가 1명이었다. 수술과 방사선치료를 같이 받은 환자들이 수술만을 받은 환자들보다 위험요인을 더 많이 가지고 있었지만, 무병 생존율은 두 집단에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(5년 무병 생존율 78% vs. 83%, p=0.66). 잠재성 림프절 전이의 빈도는 10%였다. 임상적으로 림프절 전이가 없었던 31명의 환자들 중에서 10명은 서혜부 림프절 절제술을 받지 않았지만, 이들 중에서 영역림프절 전이를 경험한 사람은 아무도 없었다. 결론: 치료실패의 위험요인을 가진 외음부 암자들에게 수술 후 방사선 치료는 잠재적인 이점을 가지고 있다. 임상적으로 림프절 전이가 없는 위험도가 낮은 환자들에게는 서혜부 림프절 절제술을 하지 않는 것이나 서혜부 림프절에 대해 예방적 방사선치료를 하는 것에 대해서 고려해 볼 수 있겠다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제18권1호
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• pp.29-35
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• 2014

목적: VUR는 대부분 요로감염 후에 진단되며, 반복적 요로감염과 역류가 지속되면 신반흔, 신실질의 위축, 고혈압 등 심각한 후유증을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 VUR의 임상적 특성과 자연소실율 및 그와 관련된 인자들을 분석하였다. 방법: 1993년 12월부터 2011년 5월까지 충북대학병원 소아청소년과와 비뇨기과에 입원한 VUR로 진단된 117례를 대상으로, 항생제 예방요법 및 수술적 치료를 시행한 환아를 추적관찰하였다. 결과: 대상 환아 117명 중 남아는 55%로 여아보다 많았고, 1세 미만은 66%로 이중 남아가 64%였다. 배뇨중 방광요도조영술 상 역류를 보인 161요관 중 grade I이 15요관, grade II이 32요관, grade III이 54요관, grade IV가 26요관, grade V가 34요관이었다. 99mTC-DMSA 신 스캔을 시행한 161신단위(115례)에서 신피질결손이 62%에서 관찰되 었고, 신피질결손은 역류 정도(grade)가 심할수록 신피질결손 형성율이 높았다. 초기에 항생제 예방요법을 시작한 총94요관에서 평균 43.6개월 추적으로 66요관(67%)에서 소실 및 호전을 보였고, 나머지 9요관(10%)에서 악화되어 수술적 치료를 하였다. 역류의 정도가 낮을수록 자연소실율이 높았으나 신피질결손이 미만성인 경우와 4세 이후 자연 소실율은 현저히 낮았다. 수술적 치료를 시행한 67역류요관(41%) 중 5요관에서 grade가 감소된 상태에서 여전히 남아 있었고, 나머지 62요관에서 모두 소실되어 92%의 소실율을 보였다. 결론: 요로감염을 동반한 VUR 환아에서 99mTC-DMSA신 스캔 상 신피질결손이 62%에서 관찰되었으며, 역류 정도가 심할수록 신피질결손 발견율이 높았고, 나이가 많고 미만성 신피질결손이 보이는 경우 자연소실율이 낮았다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제14권2호
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• pp.203-209
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• 2010

목 적 : 소아에서 여러 가지 원인으로 반복적 요로감염의 위험성을 줄이기 위한 예방적 항생제 투여시, 새로운 내성균의 출현으로 요로 감염이 재발하게 되는 소위 돌파 감염(breakthrough infection)이 있게 되면 그에 의한 새로운 신 반흔 형성이 문제가 된다. 하지만 지금까지 국내에서 돌파 감염의 임상양상에 대한 보고는 드물었으므로 저자는 본 병원에서 실제 예방적으로 사용하고 있는 항생제의 실태와 그에 따른 돌파 감염의 임상 양상을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 약 5년 6개월간 부산대학교병원 소아과에서 요로감염의 재발을 방지하기 위하여 예방적 항생제를 사용한 150명의 환자를 대상으로 돌파감염의 양상에 대하여 차트와 검사결과를 후향적으로 조사하였다. 결 과 : 예방적 항생제 투여를 시작한 연령 범위는 1-76개월, 중간 연령은 5개월이었으며, 돌파감염은 총 43례(28.7%)에서 61회 발생하였고 발생빈도는 환자 100 patient-months당 1.5회였다. 방광 요관 역류로 예방적 항생제를 사용한 경우, 역류의 정도에 따른 돌파감염의 발생빈도는 grade I-II에서 18.5%, grade III에서 21.1%, grade IV-V에서 41.7%로써 grade가 높을수록 높았으나 통계적 유의성은 없었다(P=0.06). 또한 항생제 사용 전실시한 DMSA 스캔에서 이상이 있었던 경우가 이상이 없었던 경우보다 쉽게(47.3% vs 14.7%) 요로감염이 발생하였다. 돌파 감염의 원인균은 대장균에 의한 경우가 가장 많았지만(29.5%), 일반적인 요로 감염에서 보다 다양한 균주에 의해 고른 분포로 요로 감염이 발생하였다. 사용한 예방적 항생제 중 co-trimoxazole을 사용한 경우가 2세대, 3세대 세파로스포린을 사용한 경우보다 요로감염의 예방에 효과적이었으며(P=0.0386, P=0.0128), 항생제 감수성 검사 결과 27.3%는 사용 중인 예방적 항생제에 감수성이 있었고 59.1%는 저항성을 보였다. 돌파 감염이 발생한 환아 중 39.5%에서 수술적 치료로 바꾸었으며 34.9%에서 항생제를 변경하였고 25.6%에서는 종래의 항생제를 계속 사용하였다. 결 론 : 신 반흔이 있는 경우는 돌파 감염이 쉽게 일어나므로 내시경적인 방법 등을 포함한 수술적 치료의 선택에 고려되어져야하며, 돌파 감염을 방지하기 위해 환자의 항생제 투여의 순응도를 고려해야 하며 세파로스포린 같은 항생제 사용은 자제해야 할 것으로 사료된다.