• Imaging Science in Dentistry
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• 제42권2호
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• pp.65-70
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• 2012

Purpose : The aim of this study was to compare the effective dose for imaging of mandible between multi-detector computed tomography (MDCT) and cone-beam computed tomography (CBCT). An MDCT with low dose technique was also compared with them. Materials and Methods : Thermoluminescent dosimeter (TLD) chips were placed at 25 organ sites of an anthropomorphic phantom. The mandible of the phantom was exposed using 2 different types of MDCT units (Somatom Sensation 10 for standard-dose MDCT, Somatom Emotion 6 for low-dose MDCT) and 3 different CBCT units (AZ3000CT, Implagraphy, and Kavo 3D eXaM). The radiation absorbed dose was measured and the effective dose was calculated according to the ICRP 2007 report. Results : The effective dose was the highest for Somatom Sensation 10 (425.84 ${\mu}Sv$), followed by AZ3000CT (332.4 ${\mu}Sv$), Somatom Emotion 6 (199.38 ${\mu}Sv$), and 3D eXaM (111.6 ${\mu}Sv$); it was the lowest for Implagraphy (83.09 ${\mu}Sv$). The CBCT showed significant variation in dose level with different device. Conclusion : The effective doses of MDCTs were not significantly different from those of CBCTs for imaging of mandible. The effective dose of MDCT could be markedly decreased by using the low-dose technique.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.281-290
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• 2012

경상북도에 소재한 3개 종합병원 영상의학과의 MDCT 검사 중 두부, 복부, 흉부 각 10건씩 30건을 대상으로 CTDIl, DLP, Slice 수, DLP/Slice 수를 조사하여 병원 간 프로토콜의 차이로 인한 MDCT의 피폭선량의 차이를 분석하였고, CT검사의 가장 많은 검사건수를 차지하고 프로토콜이 비교적 단순한 두부 CT를 Helical Scan과 Normal Scan으로 2회 실시하여 영상의 화질, CTDI, DLP, 안구의 피폭선량, 갑상선의 피폭선량의 차이를 분석하였다. 두부CT에서 조사대상 병원의 3분의 2에서 CTDI 참조준위(IAEA 50mGy, 우리나라 60mGy)를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). DLP에서 조사병원의 3분의 1은 참조준위 IAEA 1,050mGy.cm, 우리나라 1,000mGy.cm의 권고량 보다 높았고, 3분의 2가 우리나라의 권고량을 초과하고 있었다. 참조준위를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). Abdomen CT에서도 3분의 1은 CTDI 참조준위 IAEA 25mGy, 우리나라 20mGy보다 높은 119mGy를 보였고, DLP에서는 모든 조사대상 병원이 우리나라 권고량 700mGy.cm보다 높았다. 조사대상 병원 중 모든 검사에서 높은 선량을 보인 C병원은 MPR, 3D 검사의 비중이 높아 낮은 pitch, 높은 관전류 검사로 인한 피폭선량이 높았다. Scan 방법에 따른 피폭선량의 차이를 분석하고자 동일환자의 두부CT를 Normal scan과 Helical scan으로 각각 실시하여 분석한 결과 CTDI 및 DLP에서 Helical CT가 Normal scan에 비해 63.4%, 93.7% 높은 선량을 보였다(p<0.05, p<0.01). 그러나 갑상선의 피폭선량은 Normal scan이 87.26% 높았다(p<0.01). Helical CT의 선속은 종심부와 변연부의 모양이 종의 형태를 취하고 있어 두부CT에서 갑상선은 중심선속에서 벗어난 적은 선량으로 피폭된다. 또한 Helical scan시 Gantry 각을 수직으로 사용하였고, Normal scan시에는 Orbitomeatal line에 평행으로 정렬된 Gantry 각을 사용하여 Helical scan에서 갑상선은 피폭선량이 감소하였다. 그러나 본 연구에서 사용된 프로토콜은 식약청의 표준준위에 비해 높은 피폭선량을 보여 식약청의 권고량을 지키기 위해서는 낮은 관전류 높은 Pitch의 사용이 요구되었다. 이번 연구에서 Normal scan과 Helical scan에 따른 화질의 차이는 없는 것으로 분석되어 특별한 경우가 아니면 Normal scan의 표준화된 프로토콜을 사용하고 갑상선의 보호장구를 사용하는 것이 필요하였다. 이번 연구는 일지역의 CT검사 중 일부를 조사하여 분석하였으므로 CT검사의 전체를 평가하는데 무리가 있었다. 그러나 경우에 따라 환자피폭선량의 가이드 권고량을 초과하고 있음을 알 수 있었고, 병원 간의 피폭선량 편차도 있음을 확인 할 수 있었다. 이것을 개선하기 위하여 영상의학과 의사 및 방사선사는 CT 방사선량을 줄이는 최적화된 프로토콜로 CT검사를 시행해야 하고, 환자의 알권리를 위하여 피폭선량은 공개되어야 한다. 그러나 아직 많은 의사들과 방사선사는 이에 대한 인식이 부족하므로 개선을 위하여 CT선량 저감화의 교육프로그램, CT검사에 따른 피폭선량의 공개, 병원의 서비스평가 및 병원인증제 평가항목에 CT검사 피폭선량관리 및 공개항목을 추가 등의 관련기관의 노력과 의료종사자가 CT검사에서 행위의 최적화를 실현하는 최선의 프로토콜을 사용하는 노력이 필요하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권4호
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• pp.231-236
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• 2012

This study derived measures to reduce exposure doses by identifying factors which affect the external radiation dose rate of patients treated with radiopharmaceuticals for PET-CT tests. The external radiation dose rates were measured on three parts of head, thorax and abdomen at a distance of 50cm from the surface of 60 PET-CT patients. It showed there are changes in factors affecting the external radiation dose rate over time after the administration of F-18 FDG. The external radiation dose rate was lower in the patients with more water intake than those with less water intake before the injection of radiopharmaceuticals at all three points: right after the injection of radiopharmaceuticals (average 4.17 mins), after the pre-PEET-CT urination step (average 77.47 mins), and right after the PET-CT test (average 114.15 mins). The study also found there is a need to increase the amount of water intake before the injection of radiopharmaceuticals in order to maintain a low external radiation dose rate in patients. This strategy is only possible under the assumption that the quality of the video has not changed after conducting this study on the relations between the image and quality. This study also found a need to use radiopharmaceuticals with the minimum amount needed for each patient because F-FDG doses affects the external radiation dose rate at the point right after the injection of radiopharmaceuticals. Urination frequency was the most significant factor to affect the external radiation dose rates at the point right after the PET-CT test and the point after the pre-PET-CT urination step. There is a need to realize the strategy to increase the urination frequency of patients to maintain the external radiation dose rate low (average 77.47 mins) before and after the injection of radiopharmaceuticals. In addition, at this point, there is a need to take advantage of personal strategies because the external radiation dose rate is lower if the fasting time is shorter, the contrast medium is used, and the amount of water intake is increased after the administration of radiopharmaceuticals. Finally this study found the need to be able to generalize these findings through an in-depth research on the factors affecting the external radiation dose rate, which includes radiopharmaceutical dose, urination frequency, the amount of water intake, fasting time and the use of contrast medium.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권5호
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• pp.151-159
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• 2014

Computed tomography (CT) is one of the most widely used medical imaging modality. However, substantial x-ray dose exposed to the human subject during the CT scan is a great concern. Region-of-interest (ROI) CT is considered to be a possible solution for its potential to reduce the x-ray dose to the human subject. In most of ROI-CT scans, the ROI is set to a circular shape whose diameter is often considerably smaller than the full field-of-view (FOV). However, an arbitrarily shaped ROI is very desirable to reduce the x-ray dose more than the circularly shaped ROI can do. We propose a new method to make a non-circular convex-shaped ROI along with the image reconstruction method. To make a ROI with an arbitrary convex shape, dynamic collimations are necessary to minimize the x-ray dose at each angle of view. In addition to the dynamic collimation, we get the ROI projection data with slightly lower sampling rate in the view direction to further reduce the x-ray dose. We reconstruct images from the ROI projection data in the compressed sensing (CS) framework assisted by the exterior projection data acquired from the pilot scan to set the ROI. To validate the proposed method, we used the experimental micro-CT projection data after truncating them to simulate the dynamic collimation. The reconstructed ROI images showed little errors as compared to the images reconstructed from the full-FOV scan data as well as little artifacts inside the ROI. We expect the proposed method can significantly reduce the x-ray dose in CT scans if the dynamic collimation is realized in real CT machines.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.351-357
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• 2011

PET/CT 검사에서 $^{18}F$-FDG가 가장 널리 이용되며, 장비의 물리적 특성에 따라 환자 주입 $^{18}F$-FDF량이 다르게 권고되고 있다. 또한 검사 특성상 방사선종사자와 환자의 접촉으로 인하여 방사선의 피폭이 불가피하기에 본 연구에서는 각기 다른 PET/CT 장비를 대상으로 환자에게 주입되는 $^{18}F$-FDG가 방사선종사자에게 미치는 피폭선량과의 관계를 분석하였다. 총 3대의 각각 다른 PET/CT(Scanner1(S1): 0.15 mCi/kg, Scanner2(S2): 0.17 mCi/kg, Scanner3(S3): 0.12 mCi/kg)를 대상으로 각 장비에 숙련도를 고려하여 총 6명의 방사선종사자를 5개월간 순환근무하였고, 하루에 검사하는 환자수를 일정하게 유지하였다. 또한 검사진행 방법을 유사하게 유지하고, 방사선종사자의 개인피폭선량계인 열형광유리선량계(TLD)를 매월 판독하여 분석하였다. 개인의 월별 평균 피폭선량은 방비에 따라 S1은 0.76 mSv, S2는 0.93 mSv, S3는 0.47 mSv였다. 피폭선량은 개인 최대 1.12 mSv, 최저 0.42 mSv로 숙련도와 경험에 따라 유의한 차이를 보였고, 또한 각 주입량에 따른 PET/CT의 종류에 따라 피폭선량은 유의한 상관관계를 나타냈다. 본 연구를 통하여 주입 $^{18}F$-FDG가 적을수록 방사선종사자의 피폭선량이 낮았다. 또한 개인 숙련도에 따라 피폭선량이 감소하였으나, 장비의 특성에 따라 적은 방사선의약품 주입량의 영향이 방사선종사자의 피폭선량을 현저하게 감소할 수 있기에 이에 대한 연구가 보다 활성화 되어야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권4호
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• pp.160-166
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• 2019

This study examined the clinical use of two newly installed computed tomography (CT) simulators in the Department of Radiation Oncology. The accreditation procedure was performed by the Korean Institute for Accreditation of Medical Imaging. An Xi R/F dosimeter was used to measure the CT dose index for each plug of the CT dose index phantom. Image qualities such as the Hounsfield unit (HU) value of water, noise level, homogeneity, existence of artifacts, spatial resolution, contrast, and slice thickness were evaluated by scanning a CT performance phantom. All test items were evaluated as to whether they were within the required tolerance level. CT calibration curves-the relationship between CT number and relative electron density-were obtained for dose calculations in the treatment planning system. The positional accuracy of the lasers was also evaluated. The volume CT dose indices for the head phantom were 22.26 mGy and 23.70 mGy, and those for body phantom were 12.30 mGy and 12.99 mGy for the first and second CT simulators, respectively. HU accuracy, noise, and homogeneity for the first CT simulator were -0.2 HU, 4.9 HU, and 0.69 HU, respectively, while those for second CT simulator were 1.9 HU, 4.9 HU, and 0.70 HU, respectively. Five air-filled holes with a diameter of 1.00 mm were used for assessment of spatial resolution and a low contrast object with a diameter of 6.4 mm was clearly discernible by both CT scanners. Both CT simulators exhibited comparable performance and are acceptable for clinical use.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.941-946
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• 2019

환자의 진단 및 치료를 결정할 때 전산화단층촬영 (computed tomography; CT)은 우수한 해부학 정보를 제공하기 때문에 진단에 큰 도움이 되어 있다. 그에 따른 사용빈도가 증가하고 있으며, 활용 및 응용범위도 확대되어가는 추세이다. 저관전압을 사용해서 CT 검사를 하면 노이즈가 증가한다. 기존의 여러 연구에서는 영상재구성법에 대한 노출조건을 조절하는 방법 등을 시도해서 최적의 화질을 찾는 방법을 찾고 있으나 근본적 문제해결은 되지 못한다. 입력 영상의 신호를 유지하고 노이즈만을 최대한 제거하기 위해서 이중 트리웨이블릿 알고리즘을 적용하였다. 실험결과 100kVp, 회전시간 0.5sec의 영상에서 complex oriented 2d 방을 사용 할 경우 노이즈는 8.53에서 4.51로 줄어들었다. 본 연구를 통해서 저관전압 두부 CT에서 발생하는 높은 수준의 노이즈를 최적의 노이즈제거 알고리즘으로 노이즈를 제거하고 환자선 량을 낮출 수 있었다. 본 연구결과를 임상에서 사용 시 저선량의 CT 사용이 가능하고 환자 피폭을 줄일 것으로 판단한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.292-302
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• 2012

최근 방사선치료 분야에 있어서 환자 선량이 중요한 쟁점이 되고 있다. 선량 감소를 위해 선진 기술을 이용한 방사선치료 시 사용하는 진단영상 장비에 대한 평가가 이루어져야 한다. 특히 CT는 방사선치료 분야에서 널리 사용되는 영상 장비이며, 본 연구에서는 CT의 선량과 영상에 대한 평가를 실시하였다. 선량과 영상을 동시에 비교할 수 있도록 동일한 조건 하에서 평가를 실시하였다. 또한 몬테카를로 시뮬레이션 툴인 MCNPX를 이용한 선량과 영상 평가가 가능하다는 것을 확인하였다. 저 선량 CT 영상의 질을 향상시키기 위하여 MLEM기법을 이용한 반복적 영상재구성 기법을 구축하였다. 본 연구의 평가 방법을 통해 방사선 치료 분야에서의 환자 선량을 줄이는 것뿐만 아니라 산업 연구 분야에서의 영상장비들의 총체적인 평가가 가능할 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.331-338
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• 2013

간질환을 주소로 추적검사를 위해 내원한 CT(Computer Tomography, 이하 CT) 검사자를 대상으로 체질량 지수와 관전압 변화에 따른 영상의 화질 및 방사선 피폭선량변화에 대하여 알아보고자 하였다. 2010년 3월부터 2011년 6월까지 부산 P대학병원에 복부 CT 를 검사한 환자 중 체질량지수(Body Mass Index, 이하 BMI)가 25이하인 환자를 대상으로 하였고 대상자는 48명이었다. 영상의 질의 객관적 평가로 신호대 잡음비와 유효선량을 비교하였다. 복부 영상의 화질평가는 영상의학과 의사2명이 한국의료영상품질관리원에서 선정한 임상영상 평가의 기준을 근거로 해 1점에서 20점까지 점수를 매겨 평가하였다. 피폭선량분석에서 CTDIvol값은 관전압이 100kVp일 때 120kVp보다 약44.1%가 감소하였다. 그리고 유효선량은 관전압 100kVp일 때 120kVp보다 약43%가 감소하였다. 영상의 화질 평가는 반복적으로 CT검사를 위해 내원한 총48명의 검사자 영상 중 Good 1명, Excellent 47명으로 평가되었다. 추적검사를 시행하는 환자 중 BMI지수가 25이하인 환자들을 대상으로 저관전압을 적용한 복부 CT검사 시 영상의 질적 저하없이 진단 가치가 있는 영상의 획득과 피폭선량 감소효과를 얻을 수 있다고 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제29권3호
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• pp.167-175
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• 2006

최근의 나선형 CT와 MDCT는 기존의 고식적 CT보다 X-선 조사시의 겹침 현상과 영상 재구성에 있어서의 보간삽입처리로 인해 보다 높은 선량을 환자에게 주게 되었다. MDCT와 나선형 CT장치가 보다 많은 의학적 정보를 제공하는 것에도 불구하고 환자가 받는 방사선 노출은 기존의 고식적 CT검사에 비해 $2{\sim}4$배 정도로 증가되고 있는 실정이므로, 그 잠재적 위험성을 아무리 강조해도 지나침이 없다. CT장치에서의 보다 많은 X-선에 관련된 자료들, 특히 선량효율적 디자인이나 X-선 조절 소프트웨어에 대한 자료들이 필요하다. 왜냐하면 CT장치의 디자인 요소는 임상적 진단에 있어서 환자선량을 성공적으로 줄일 수 있는 중요한 요소이기 때문이다. 이에 본 연구에서는 최근 급격히 확산되어 사용되고 있는 여러 단계의 MDCT의 z-축 선량효율을 측정하여 SDCT와 비교하였다. 그리고 MDCT에서 스캔 시 채택하는 focal spot size와 beam collimation, 검출기 조합 등을 비롯한 파라메터들의 변화에 따른 z-축 선량효율을 파악하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. SDCT가 z-축 기하학적 선량효율이 가장 높았고, 4 슬라이스 MDCT가 가장 낮았다. MDCT 중에서는 small beam collimation 적용 시 64 MDCT가 기하학적 선량효율이 가장 높았고 16, 8, 4 슬라이스 MDCT 순이었으며, large beam collimation 적용 시에는 small focal spot에서는 8 MDCT가, large focal spot에서는 16 MDCT가 가장 높았다. 2. MDCT의 경우 large focal spot에 비해 small focal spot의 z-축 기하학적 선량효율이 최저 0.67%에서 최대 13.62%의 범위에서 높았다. 3. MDCT의 경우 small beam collimation에 비해 large beam collimation의 z-축 기하학적 선량효율이 $3.13{\sim}51.52%$의 범위에서 높았다. 4. 동일한 focal spot size와 beam collimation을 채택한 상태에서 detector combination 차이에 따른 z-축 기하학적 선량효율은 4 슬라이스 MDCT의 모든 경우와 8 슬라이스 MDCT의 large beam collimation에서 일정하였다. 하지만 8 슬라이스 MDCT의 small beam collimation과 16 슬라이스 MDCT에서는 z-축 기하학적 선량효율이 차이를 보였으며 변화의 일률성은 없었다. 5. 동일한 스캔 파라메터를 적용시 나선형 스캔과 고식적 스캔 모드의 z-축 기하학적 선량효율은 동일하였으며, pitch를 변화시키거나 영상재구성 시 슬라이스 두께와 간격을 변화시켜도 z-축 기하학적 선량효율은 변화가 없었다. 결론적으로, CT검사 시 환자가 받는 X-선 피폭선량을 줄이기 위해 연구자는 CT장치의 선량효율에 대해 각별히 주의하여야 하며, Z-축 선량효율성을 높이는 동시에 최적의 임상적 정보를 보존할 수 있는 스캔 파라메터를 선택하여야 한다.