• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2014

인공방사선 사용이 가장 많은 진단방사선 분야의 피폭선량 저감에 착안하여 X-선 조사의 1차적 사용자인 방사선사의 기술적인 연구에 의해 피폭선량을 감소시키고자 흉부팬텀인 DUKE phantom을 이용하여 X-선 발생장치에서 부가여과를 적용해 피폭선량의 감소 효과를 알아보고 PC-Based Monte Carlo Program(PCXMC)을 이용하여 환자가 받는 유효선량 및 장기선량에 대해 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 본 실험에서는 설정된 조건을 사용하여 알루미늄만을 이용한 단일여과와 구리와 알루미늄을 이용한 복합여과를 적용하여 DUKE Phantom에서 나타난 구리 원반(copper disc)의 개수를 측정하여 단일여과와 복합여 과의 조합에서 구리 원반의 개수가 같으면서 흡수선량이 가장 적은 부가여과의 조합을 찾고 PCXMC 2.0 프로그램을 이용하여 유효선량 및 장기선량을 산출하였다. 사용 관전류에 따라 다르지만 관전압 80 kVp, AP Projection 조건에서는 최소 약 30 % ~ 최대 약 84 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었고 관전압 120 kVp, PA Projection 조건에서는 최소 약 41 % ~ 최대 약 71 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었다. 장기선량은 각 장기마다 선량 감소율이 달랐으나 최소 30 % ~ 최대 100 %의 선량 감소율을 보였다. 본 연구를 통하여 같은 촬영 조건을 사용하더라도 부가여과를 통해 낮은 선량으로 영상의 품질 면에서 변화가 없었으며 DUKE Phantom과 PCXMC 2.0 프로그램을 이용한 장기선량과 유효선량에 대한 저감 효과를 산출하는 것에 적합하였음을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권1호
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• pp.121-123
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• 1992

판톰 산란 인자($S_{p}$) 측정을 위한 새로운 방법을 소개한다. 측정용 전리함을 가릴 수 있는 블럭을 이용하여 $S_{p}$인자를 구할 수 있음을 이론적으로 증명하였으며, 이의 검증을 위해 $^{60}Co$을 이용하여 실험하였다. 이론값과 실험값과의 차이는 1%를 넘지않았다. 이 새로운 방법을 이용하면 고에너지 광자선측정에서 문제로 대두되고 있는 공기중 측정이 필요 없으며, 작은 블럭 차폐물만을 이용하여 $S_{p}$인자를 구할 수 있음을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권2호
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• pp.209-216
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• 1995

Recently, a new tailored RF gradient echo (TRFGE) sequence was reported. This technique not only enhances the magnetic susceptibility effect but also allows us to measure local changes in brain oxygenation. In this study, a phantom and cat brain experiments were performed on a 4.7 Tesla BIQSPEC (BRUKER) instrument with a 26 cm gradient system. We have demonstrated that the signal intensity (SI) of the TRFGE sequence varies according to the concentration of susceptibility contrast agent. Three capillary tubes with different concentrations of Gd-DTPA (0.01, 0.05, 0.1 mMOI/l) were placed at the middle of a cylindrical water phantom. Using both TRFGE and conventional gradient echo (CGE) sequences, phantom images of the slices which contain all three tubes were obtained. For the animal experiment, cats were anesthetized and ventilated using halotane (0.5%) and a $N_2O/ O_2$ mixture (2:1), and blood pressure and heart rate were monitored and kept normal. For the observation of tue first pass of Gd- DTPA, imaging was started at t = 0. At t = 8 ~ 12s, 0.2 mMol/Kg Gd-DTPA was manually injected in the femoral vein. The imaging parameters were TRITE = 25/10 msec, flip angle = $30^{\circ}$, FOV = 10cm, image matrix size = $128{\times}128$ with 64 phase encodings and the image data acquisition window was 10 msec. SI-time curves were then obtained from a series of 30 images which were collected at 2 sec intervals using both CGE and TRFGE pulse sequences before, during, and following the contrast injection.

• 치과방사선
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• 제29권1호
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• pp.161-173
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• 1999

This study was performed to compare the bone mineral densities measured at mandibular premolar area by copper-equivalent image and hydroxyapatite phantom with those measured at radius by dual energy absorptiometry and to evaluate the clinical usefulness of Digital system with slide scanner, copper-equivalent image, and hydroxyapatite phantom. For experiment. intraoral radiograms of 15 normal subjects ranged from 20 years old to 67 old were taken with copper-step wedge at mandibular premolar area and bone mineral densities calculated by conversion equation to bone mineral density of hydroxyapatite were compared with those measured at radius distal 1/3 area by Hologic QDR-1000. Obtained results as follows: 1) The conversion equation was Y=5.97X-0.25 and its determination coefficient was 0.9967. The coefficient of variation in the measurement of copper-equivalent value ranged from 4％ to 8％ and showed high reproducibility. 2) The coefficient of variation in the measurement of bone mineral density by the equation ranged from 7％ to 8％ and showed high reproducibility. 3) The bone mineral densities ranged from 0.35 to 0.79g/cm2 at mandibular premolararea. 4) The correlation coefficient between bone mineral densities at mandibular premolar area and those at radius distal 1/3 area was 0.8965. As summary, digital image analyzing system using copper-equivalent image and hydroxyapatite phantom appeared to be clinically useful to measure the bone mineral density at dental area.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권2호
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• pp.158-164
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• 2011

Breast cancer is the most frequently appearing cancer in women, these days. To reduce mortality of breast cancer, periodic check-up is strongly recommended. X-ray mammography is one of powerful diagnostic imaging systems to detect 50~100 um micro-calcification which is the early sign of breast cancer. Although x-ray mammography has very high spatial resolution, it is not easy yet to distinguish cancerous tissue from normal tissues in mammograms and new tissue characterizing methods are required. Recently ultrasound elastography technique has been developed, which uses the phenomenon that cancerous tissue is harder than normal tissues. However its spatial resolution is not enough to detect breast cancer. In order to develop a new elastography system with high resolution we are developing x-ray elasticity imaging technique. It uses the small differences of tissue positions with and without external breast compression and requires an algorithm to detect tissue displacement. In this paper, computer simulation is done for preliminary study of x-ray elasticity imaging. First, 3D x-ray breast phantom for modeling woman's breast is created and its elastic model for FEM (finite element method) is generated. After then, FEM experiment is performed under the compression of the breast phantom. Using the obtained displacement data, 3D x-ray phantom is deformed and the final mammogram under the compression is generated. The simulation result shows the feasibility of x-ray elasticity imaging. We think that this preliminary study is helpful for developing and verifying a new algorithm of x-ray elasticity imaging.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.289-294
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• 2022

본 연구는 CT와 USG 스캔 데이터를 이용하여 팬텀 실험과 환자 스캔 데이터를 활용하는 임상실험으로 체적 측정의 정확도 및 유용성을 알아보았다. 그 결과 CT와 USG 스캔 데이터 모두 다양한 체적의 실제 원형 팬텀의 체적과 유의한 차이가 없었으며(p>0.05), 동일 환자의 방광 체적 측정 결과 CT 데이터는 236.9±2.1, USG 영상은 236.9±1로 측정되어 통계분석 결과 유의한 차이가 없는 것으로 분석되었다(p>0.05). 본 결과의 임상 적용은 추가 임상실험이 필요하지만, 환자 피폭, 검사자의 스캔 기술, 그리고 CT 재구성 경험 등을 고려하여 CT 또는 초음파 장치를 선택 적용한다면 의료영상을 활용한 체적 측정의 유용성 측면에서 기초자료로 적용 가치가 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.216-224
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• 2009

$^{99m}Tc$은 핵의학 영상 획득 물리적 특성이 우수하지만 유기화 작용이 일어나지 않아 갑상선 호르몬의 합성능력이 없는 결절을 진단하는데 제한을 받는다. 이와는 달리 $^{131}I$은 유기화 작용으로 인하여 갑상선의 기능을 평가하는데 활용됨은 물론 높은 에너지의 베타선과 감마선을 방출함으로써 암의 치료에도 널리 사용되고 있는 방사선 핵종이다. 그러나 $^{131}I$은 단일에너지의 감마선을 방출하는 $^{99m}Tc$ 등과는 달리, 다양한 에너지의 감마선을 방출함으로써 핵의학 영상의 정량화가 어려운 단점이 있으며, 특히 고에너지 영역의 감마선에 의한 격벽투과와 산란선은 핵의학 진단영상에 악영향을 미치게 되는 단점이 있다. 본 연구에서는 팬텀 내에서 선원의 위치 변화에 따른 산란의 영향을 알아보기 위해 GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) 시뮬레이션 도구로 dual-head 감마카메라(ECAM), PMMA 팬텀(RADICAL, USA), 점선원 0.1 mCi를 사용하여 모사하였다. 팬텀 내에서 $^{131}I$ 점선원을 X축, Y축으로 위치를 변화시키며 영상을 획득하였다. 또 산란 매질의 유무에 따른 영향을 확인하기 위해 같은 위치에서 점선원이 팬텀 안에 있을 때와 공기 중에 있을 때를 비교 하였다. 저에너지 선원과 비교를 위해 같은 방법으로 $^{99m}Tc$으로도 시뮬레이션 하였다. 또한 시뮬레이션과 똑같은 환경에서 측정 실험을 통해 시뮬레이션의 타당성을 검증 하였다. 이 연구에서는 한 팬텀 내에서도 위치 변화에 따라 산란의 영향이 달라진다는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 이러한 분포 변화는 시뮬레이션과 측정 실험 모두에서 동일한 경향을 나타내었으므로 시뮬레이션이 타당함을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션을 이용하면 X축, Y축 위치 변화만 아닌 다양한 경우에 대해서도 위치 변화에 따른 산란 영향의 예상이 가능할 것이며 나아가 산란 보정 연구의 기초 자료로 사용될 것이라 생각한다.

• 핵의학기술
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• 제18권2호
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• pp.17-21
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• 2014

최근 방사선 노출에 대한 사회적인 이슈와 함께 의료용 방사선의 이용에 대한 환자의 관심도 증가하고 있다. 현재 본원에서 시행하는 PET-CT 검사의 $^{18}F$-FDG는 EANM 권고기준대비 40% 초과하여 투여하고 있다. 따라서 최신 기술이 탑재된 장비의 성능을 파악하여, 진단적 가치를 보존하면서도 환자의 피폭선량을 최소화 시킬 수 있는 적정한 $^{18}F$-FDG의 투여량에 대해 알아보고자 한다. PET-CT 장비로는 2007년 설치된 Biograph Truepoint 40 (siemens, USA)스캐너와 2011년 설치된 동일회사의 Biograph mCT 64 (siemens, USA)를 사용하였고, 각 장비의 고유성능을 평가하기 위해 scatter phantom을 이용하여 NECR을 평가하였다. 또한 각 장비의 영상에 대한 평가를 위해 NEMA IEC Body Phantom에 $^{18}F$-FDG를 3.7, 4.44, 5.18 MBq/kg을 주입하고, 각각에 대해 bed 당 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120초씩 받은 데이터로 장비간의 SNR을 평가하였으며, 임상적 평가를 위해 $^{18}F$-FDG 3.7, 4.44, 5.18 MBq/kg을 주입한 환자들의 데이터를 이용하여 SNR을 비교 평가하였다. 실험 결과 mCT 64의 peak NECR값은 1.65e+005 cps이고, 이것은 Turepoint 40보다 10 % 높은 수치였다. NEMA IEC body phantom을 이용한 SNR값은 $^{18}F$-FDG 3.7 MBq/kg 주입한 경우 mCT 64가 검사 시간에 따라 평균 17.9% 높았고, 4.44 MBq/kg 주입한 경우는 평균 17.4% 높았으며, 5.18 MBq/kg 주입한 경우는 평균 17.1% 높았다. 임상 환자 영상의 경우 mCT 64의 SNR값은 16.5이고, 이것은 Turepoint 40 장비보다 25% 높았다. 다시 말해, 최근 장비의 발전으로 인해 장비 성능의 평가 항목 중 하나인 NECR은 10% 증가하였고, 영상 질의 평가 항목 중 하나인 SNR은 평균 17.5% 증가하였다. 더불어 bed당 10초의 시간을 늘리면 주입량을 10% 감소를 하여도 SNR은 유지 할 수 있었다. 그러므로 신규 도입한 장비의 정확한 성능테스트를 통해 영상의 질 저하 없이 투여량을 저감하여 환자의 방사선 피폭선량을 줄일 수 있고, 또한 방사선 노출에 대한 환자의 불안감을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.619-626
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• 2020

이 연구의 목적은 경피적 혈관내 풍선 확장술이나 스텐트 삽입술에서 Balloon이나 Stent의 직경 및 길이를 예측 할 때 사용되는 정량적인 평가 도구인 Calibration Mode중 Catheter Calibration Mode, Auto Calibration Mode 그리고 Segment Calibration Mode에서의 오차율에 대해 알아보고자 하였다. Calibration의 정량적인 평가를 위해 정교하게 제작된 직경 × 길이(2 mm × 80 mm) Copper Wire와 5, 10, 15, 30, 40 mm의 Metal Ball을 이용하여 실험하였고, 아크릴 팬텀은 25 mm, 50 mm, 75mm, 100 mm, 125 mm, 150mm, 175 mm, 200 mm로 하여 각각의 높이에서 혈관조영 촬영장치로 Subtraction 영상을 획득하여 장비 회사에서 제공하는 소프트웨어인 Stenosis Analysis Tools을 이용하여 측정하였다. Catheter Calibration Mode에서의 오차율을 평가하기 위한 방법으로 Copper Wire를 각각의 아크릴 팬텀위에 올려놓고 촬영하였으며, Copper Wire 직경 2 mm를 Catheter의 직경으로 Setting하였고, 길이 8 mm Copper Wire의 길이를 Multi-segments로 측정하여 분석한 결과 1.13 ~ 5.63%의 오차율이 나타났다. Auto Calibration Mode에서의 오차율을 평가하기 위한 방법으로 각각의 아크릴 팬텀을 높이에서 아크릴 높이에 대한 수치를 입력하고, 8 mm Copper Wire의 길이를 Multi-segments 측정하여 분석한 결과 0 ~ 0.26%의 오차율이 나타났다. Segment Calibration Mode에서의 오차율을 평가하기 위한 방법으로 테이블 바닥에 있는 각각의 Metal Ball을 각각 Calibration하고, 각각의 아크릴 팬텀 위에 올려 있는 8 mm Copper Wire의 길이를 측정하여 아크릴 팬텀 높이 변화에 대한 8 mm Copper Wire 길이를 Mutli-segments 측정하여 분석한 결과 1.05 ~ 19.04%의 오차율이 나타났다. 그리고 Auto Calibration Mode에서 OID 변화에 대한 실험은 아크릴 팬텀의 높이는 100mm로 고정하고 OID만 450 mm ~ 600 mm로 변화를 하였을때 오차율은 0.13 ~ 0.38%로 나타났다. 결론적으로 소프트웨어에서 제공하는 정량적인 혈관의 치수평가를 하기 위한 이들 Calibration Mode 중 Auto Calibration Mode에서 높이 값을 입력하는 것이 오차율이 가장 적은 Calibration 방법임을 확인하였으며, Metal ball이나 기타 다른 물체를 이용하여 Calibration을 하기 위해서는 시술부위와 동등한 높이에 놓고 Calibration을 하는 방법이 오차율을 가장 줄일 수 있는 방법으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.567-573
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• 2017

본 연구의 목적은 흉 복부 다중검출기전산화단층촬영(multi-detector computed tomography; MDCT)에서 상지를 머리 위로 위치 잡이 할 수 없는 경우 흉 복부에서 거리에 따른 인공유무를 평가하고자 하였다. 128-채널 MDCT로 흉 복부 CT를 위한 인체대상과 흉부 팬텀을 현재 임상에서 검사하고 있는 조건(120 kVp, 110 mAs, standard algorithm)으로 검사하였다. 인체 검사 시 한번은 팔을 머리 쪽으로 올리고 검사하고, 팔을 내린 후 동일한 조건으로 한 번 더 검사하였다. 흉부 팬텀 실험은 환자와 동일한 조건으로 검사를 하고, 상지팬텀을 흉 복부에서 일정한 거리(0, 3, 7 cm)를 두고 검사하였다. 목적하는 부위에 관심영역을 설정하여 CT 값, 노이즈, 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하여 평가하였다. 인체를 대상으로 획득한 영상에서 노이즈는 팔을 올렸을 때와 비교하여 팔을 내렸을 때 지방, 갈비뼈, 근육 모두에서 증가하였다(0.79, 47.8, 27%). 팬텀 영상에서도 상지를 아래로 내렸을 경우 근육, 폐 실질에서 노이즈가 증가하였다(31.2, 9.4%). 또한 상지의 위치가 흉 복부에서 멀어질수록(0, 3, 7 cm) 노이즈가 감소하였다. 근육에서 노이즈는 상지가 흉부와 붙어있을 경우(0 cm)를 기준으로 3 cm, 7cm 떨어졌을 때 5, 25.12% 감소하였고, 폐실질에서 5.6, 15.35% 감소하였다. 흉 복부 CT 촬영 시 갠트리 내 검사 이외의 부위(상지 등)가 위치할 경우 흉 복부로부터 약 3 cm 이상 거리를 유지시킨 후 검사를 진행하면 발생할 수 있는 인공음영을 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다.