• 전자공학회논문지
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• 제52권4호
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• pp.197-203
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• 2015

전 세계적으로 전력생산을 위해 원전 증설이 지속적으로 증가하고 있으며 이에 따라 노후 원전에 대한 해체 및 원전사고에 대한 관심이 증가하고 있다. 원전 사고 시 발생되는 감마선원의 누출은 신속하고 정확한 탐지해야 그 피해를 최소화 시킬 수 있다. 기 개발된 장비는 선원에 대한 방향정보만을 나타내고 있어 정확한 공간상의 분포를 알 수 없다. 본 논문에서 개발한 스테레오 감마선탐지장치는 누출된 감마선원에 대한 분포를 측정할 수 있도록 구현하고 거리탐지를 위한 알고리즘을 적용하였다. 거리탐지를 위하여 스테레오 보정을 LED광과 보정패턴을 사용하여 진행하였고, LED 광원과 감마선원을 대상으로 성능시험을 진행하였다. 성능시험 결과 두 실험에서 5%이하의 오차를 갖게 됨을 확인하였다. 본 논문의 결과는 향후 고속 경량화 된 감마선 영상화 장치 개발을 위한 자료로 활용될 것이다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권6호
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• pp.46-56
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• 2006

본 논문에서는 라이팅 환경을 구성하고 있는 광원과 물체의 광학적인 특성을 모델링하여 특정 위치의 관찰자의 시야에 들어오는 3차원 영상을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 이전의 논문에서 제안했던 기법을 개선하고, 실제의 자동차 리어램프를 실험에 적용하여 추정한 빛자극과 측정된 빛자극을 비교하여 검증하였다. 랜더링 알고리즘으로는 컴퓨터 그래픽에서 많이 사용되고 있는 광선추적기법을 이용하고, 정확한 실사영상(realistic image)을 재현하기 위하여 물체의 물리적 특성을 반영하는 분광분포를 고려하였다. 물체의 빛 표면반사 및 투과특성과 광원의 빛방출 기하특성을 모델링하여 시점으로 들어오는 빛에너지 추정의 정확도를 개선하였다. 또한 추정된 빛에너지를 인간시각이 느끼는 동일한 색자극으로 디스플레이에 표시할 수 있도록 모니터특성화기법을 적용하여 실사영상에 근접한 영상을 재현하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1587-1592
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• 2023

Time-encoded imagers (TEI) are important class of instruments to search for potential radioactive sources to prevent illicit transportation and trafficking of nuclear materials and other radioactive sources. The energy of the radiation cannot be known in advance due to the type and shielding of source is unknown in practice. However, the response function of the time-encoded imagers is related to the energy of neutrons or gamma-rays. An improved image reconstruction method based on MLEM was proposed to correct for the energy induced response difference. In this method, the count vector versus time was first smoothed. Then, the preset response function was adaptively corrected according to the measured counts. Finally, the smoothed count vector and corrected response were used in MLEM to reconstruct the source distribution. A one-dimensional dual-particle time-encode imager was developed and used to verify the improved method through imaging an Am-Be neutron source. The improvement of this method was demonstrated by the image reconstruction results. For gamma-ray and neutron images, the angular resolution improved by 17.2% and 7.0%; the contrast-to-noise ratio improved by 58.7% and 14.9%; the signal-to-noise ratio improved by 36.3% and 11.7%, respectively.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.57-67
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• 2013

목 적: 방사선 치료 중 정확한 환자의 셋업 확인과 선량 측정용으로 사용되었던 film을 대신 하여 현재는 전자포탈영상장치(EPID)가 장착된 장비가 증가하고 있다. 이에 본 논문은 전자포탈영상장치 사용 시 자세확인의 정확성과 선량측정의 유용성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 대한방사선치료학회, 대한방사선종양학회, Pubmed에서 "EPID", "Portal dosimetry", "Portal image", "Dose verification", "Quality control", "Cine mode", "Quality - assurance", "In vivo dosimetry"와 같은 용어로 검색하여 획득한 50개의 자료(1997~2012)를 대상으로 EPID의 역사와 선량측정(dosimetry), 자세확인(set-up verification), EPID 특성으로 구분하여 EPID의 유용성을 분석 하였다. 결 과: EPID는 1세대 Liquid-filled ionization chamber, 2세대 Camera based fluroscopic, 3세대 Amorphous-silicon 순으로 발전하였으며, EPID 촬영 모드에는 크게 EPID mode, Cine mode, Integrated mode로 나뉜다. 필름과 EPID의 절대선량정확성 평가를 한 결과 EPID는 1%, EDR2 필름은 3% 이내로 나타나 오차 측정 정확도가 필름에 비해 EPID가 우수하다는 것을 알 수 있었고, 치료계획 시스템으로부터 계산된 기준 조사면과 EDR2 필름, EPID로 측정한 기준 조사면의 선량 분포를 중첩하여 감마 분석한 결과 필름과 EPID 모두 허용기준 3%/3 mm와 2%/2 mm에서 감마값이 1을 초과하는 화소(r%>1)가 전체 화소의 2% 이내였다. 또한 업무 부하 비교에 있어 세기조절방사선 치료에서 전 과정 QA를 수행하는데 소요되는 시간은 EDR2 필름이 약 110분, EPID가 약 55분으로 측정되었다. 결 론: 전자포탈영상장치의 이용은 선량측정과 자세확인에 있어 기존의 복잡하고 번거로웠던 film과 전리조(Ionization chamber)를 대체하기에 충분하였으며, 특히 세기조절방사선치료의 정도관리에 있어 매우 유용하고 효율적이며 정확한 선량 측정 장치임을 알 수 있었다. 또한, 전자포탈영상장치를 이용한 Cine mode 촬영은 횡격막의 움직임에 따라 유동성이 큰 폐와 간의 경우나 자세의 안정성이 불안한 직장암 환자의 경우 추가 선량 없이 실시간으로 종양의 위치를 확인 할 수 있다는 장점이 있어 최적의 방사선 치료 구현이 가능하리라 사료된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.17-22
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• 2014

요추 측면 X선 검사 시 피폭선량을 최소화 하고 진단에 최적의 영상을 얻기 위하여 유리선량계와 공간선량 측정계를 이용하여 장기별 피폭선량과 공간선량분포를 측정 평가 하였다. X선관과 가까울수록 장기의 피폭선량이 증가하였으며 조사야를 완전히 열었을 때 피폭선량이 증가되었다. 또한 피사체와 거리가 가까울수록 산란선이 증가하였으며 200 cm 이상 거리를 두면 95% 이상의 산란선이 감소되었다. 이 결과는 향후 요추 X선 검사 시 환자의 피폭선량을 예측하고 검사 방법을 결정하는데 자료로 제시되어 의료피폭선량을 감소 하는데 중요한 기초자료로 많은 활용이 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권1호
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• pp.33-40
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• 2005

목적 : 3D conformal, IMRT와 같은 치료기술의 개발로 인하여 CT를 이용한 최신의 치료들이 적용되어지고 있는 것이 지금의 현실이지만, 유방암 환자에서는 일반 CT의 hole size의 제약으로 인하여 일부의 경우는 기존의 환자고 정기구들이 사용되어지지 못하고 있다. 또한 simulation 시에 수술한 팔을 장시간 올리고 있는 자세를 유지함으로써 환자들이 pain을 호소하고, SCL (supraclavicular Imphnodes) 치료 시에 skin reaction의 문제점이 제기되었다. 이에 본원에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 Ewha Breast device (EBD)를 자체 제작하여 사용하였으며, 이번 논제에서는 EBD의 제작과 유용성의 평가에 대하여 논하고자 한다. 대상 및 방법 : CT data를 이용하여 머리의 크기를 분석하였으며, 일반 CT의 hole size, 자세의 안정성, SCL field에서의 피부의 겹침(fold) 등을 고려하여 아크릴로 device를 제작하였으며 기존의 device를 사용하였을 경우와 set-up의 재현성, RTP상의 dose분포, SCL field에서의 skin reaction 등을 비교 분석하여 EBD의 유용성에 대하여 평가하였다. 결과 : 제작한 EBD를 사용 시 CT simulator가 아닌 hole size가 작은 일반 CT에서도 팔의 부딪힘이 없이 자세를 유지할 수 있었고, 위로 올린 팔의 pain도 많이 감소하였다. 그리고, 기존의 device와 비교하였을 경우에 set-up의 재현성에서 큰 차이를 보이지 않았으며, RTP상에서는 3D segment field를 이용한 plan으로 device의 tilting이 되지 않은 문제점은 해결할 수 있었으나 기존보다 팔을 많이 위로 올리지 않는 관계로 axillary region에서 이전보다 약$10\%$ 정도의 선량이 더 들어감을 알 수 있었다. SCL field에서의 skin reaction은 접힌 부분(fold)을 펼치기 위해 팔을 조정하여 위치를 잡는 관계로 이전보다 월등히 적은 skin reaction이 발생함을 알 수 있었다. 결론 : 비용이 저렴한 EBD의 제작으로 유방암 환자에서 CT를 이용한 3D 치료가 용이하게 되었으며, simulation 시에 팔의 pain을 경감시킬 수 있었고, skin reaction의 감소 등으로 치료에 EBD를 유용하게 사용할 수 있었다. 앞으로 EBD를 사용하여 나타난 device의 문제점 등을 보완 수정한다면 치료에 더 많은 도움이 되리라 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.101-108
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• 2017

목 적: 양성자치료에 이용되는 양성자선은 종양 부위 앞에 있는 정상 조직에는 적은 선량을 주는 반면 암 조직 부위에서는 브래그 피크(Bragg peak)를 형성하며 최대 선량을 주고 바로 소멸하는 특징을 가지고 있으며 양성자치료의 장점을 극대화하기 위해서는 양성자의 도달 위치 검증이 매우 중요하다. 본 연구에서는 Off-line PET CT 방법을 이용하여 양성자 조사 후 양성자 궤적을 따라 생성된 11 C(반감기=20분), 150(반감기=2분), 13N (반감기=10분) 등의 핵자에서 방출되는 양전자의 분포를 측정하여 양성자의 Range와 Distal falloff 지점을 검증하게 되었다. 대상 및 방법: IEC 2001 Body 팬텀안에는 37 mm, 28 mm, 22 mm 구체를 삽입할 수 있게 구성되어 있으며 팬텀안에 물을 가득 채워 각 구체크기별로 CT image를 획득하였고 양성자의 Range와 Distal falloff 지점을 검증하기 위하여 양성자치료계획시스템으로 각 구체 크기 별로 37 mm 구체에서 46 mm, 28 mm에서 37 mm, 22 mm 구체에서 33 mm의 SOBP를 설정하였고, Scanning 방법으로 Gantry 0도의 Single beam으로 동일한 센터에서 양성자를 조사하였다. 조사된 팬텀은 PET-CT 장비를 이용하여 스캔하였고, PET-CT 영상획득방법은 1분씩 50개의 영상을 획득하여 팬톰 내의 구체를 포함하여 4개의 ROI를 설정한 후 10개씩 영상을 합산하여 재구성 하였다. 치료계획 시 수립한 구체크기에 따른 Dose profile과 비교하기 위하여 Depth에 따른 Activity profile로 나타냈다 결 과: 37 mm, 28 mm, 22 mm 구체에서 모두 Distal falloff position 에서 Dose profile과 같이 PET-CT의 Activity profile 역시 급격히 감소하는 양상을 나타냈다. 하지만 Range를 평가하는 구간인 SOBP구간에서는 Activity profile의 경우 Proximal 부분에서의 측정치가 Dose profile 양상과 다른 결과가 나왔으며, Distal falloff position을 구체 크기별로 양성자 치료계획과 PET-CT 측정치와의 차이를 비교해 본 결과 37 mm 구체에서는 Max dose의 50 % 지점에서 최대 1.4 mm, 28 mm 구체에서는 45 % 지점에서 최대 1.1 mm, 22 mm 구체에서의 차이는 40 % 지점에서 최대 1.2 mm로 모두 1.5 mm 미만의 차이를 보였다. 결 론: 양성자치료의 장점을 최대한 활용하기 위해서는 양성자빔의 Range를 검증하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 PET-CT 장비를 이용하여 양성자빔의 SOBP 와 Distal falloff 위치를 통해 양성자 Range를 확인하였고 그 결과 PET-CT 장비를 이용해 측정한 Activity 분포와 양성자 치료계획과의 Distal falloff position의 차이는 1.4 mm 내에서 일치함을 확인하였다. 이는 본원에서 양성자치료계획 시 적용하는 선량마진에 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.13-18
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• 2015

Purpose : Skip the repetitive HRCT axial scan in order to reduce the exposure of patients during chest HRCT scan, Helical Scan Data into a reconstructed image, and exposure of the patient change and visually evaluate the usefulness of the HRCT images. Materials and method : Patients were enrolled in the survey are 50 people who underwent chest CT scans of patients who presented to the hospital from January 2015 to March 2015. 50 people surveyed 22 people men and 28 people women people showed an average distribution of 30 to 80 years age was 48 years. 50 patients to Somatom Sensation 64 ch (Siemens) model with 120 kVp tube voltage to a reference mAs tube current to mAs (Care dose, Siemens) as a whole, including the lungs and the chest CT scan was performed. Scan upon each patient CARE dose 4D (Automatic exposure control, Siemens Medical Solution Erlangen, Germany) was to maintain the proper radiation dose scan every cross-section through a device that automatically adjusts the tube current of. CT scan is the rotation time of the Tube slice collimation, slice width 0.6 mm, pitch factor was made under the terms of 1.4. CT scan obtained after the raw data (raw data) to the upper surface of the axial images and coronal images for each slice thickness 1 mm, 5 mm intervals in the high spatial frequency calculation method (hight spatial resolution algorithm, B60 sharp) was the use of the lung window center -500 HU, windows were reconstructed into images in the interval -1000 HU to see. Result : 1. Measure the total value of DLP 50 patients who proceed to chest CT group A (Helical Scan after scan performed with HRCT) and group B (Helical Scan after the HR image reconstruction to the original data) compared with the group divided, analysis As a result of the age, but show little difference for each age group it had a decreased average dose of about 9%. 2. A Radiation read the results of the two Radiologist and a doctor upper lobe and middle lobe of the lung takes effect the visual evaluation is not a big difference between the two images both, depending on the age of the patient, especially if the blood vessels of the lower lobe (A: 3.4, B: 4.6) and bronchi(A: 3.8, B4.7) image shake caused by breathing in anxiety (blurring lead) to the original data (raw data) showed that the reconstructed image is been more useful in diagnostic terms. Conclusion : Scan was confirmed a continuous, rapid motion video to get Helical scan is much lower lobe lung reduction in visual blurring, Helical scan data to not repeat the examination by obtaining HRCT images reorganization reduced the exposure of the patient.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.217-223
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• 2014

본 연구에서 Phantom에 고 밀도 물질이 삽입 된 CT 영상을 재구성 하여 방사선 치료 계획 시 선량 분포에 대한 평가를 하고자 하였다. Gammex 467 Tissue Characterization Phantom을 사용하여 인체 조직과 유사한 영상을 획득하였고 Titanium을 삽입하여 금속물로 인한 인공허상을 발생시켜 영상을 획득하였다. 획득한 영상은 Metal Artifact Reduction for Orthopedic Implants (O-MAR)를 이용하여 영상을 재구성 하였고 전산화 치료계획 시스템을 이용하여 체적을 분석 하고 선량 분포를 추출하였다. $MapCHECK^{TM}$을 이용하여 선형가속기의 광자선 선량 분포를 측정하여 계획한 선량 분포와 비교 분석 하였다. 비교 분석 결과 Titanium으로 인한 인공허상이 발생 되었을 때 O-MAR를 적용한 체적은 BR-12 Breast는 16.8 % 그리고 LV 1 Liver는 40.2 % 증가하였고 선량 분포는 O-MAR를 적용하기 전의 선량 분포 보다 1.4 에서 1.6 % 높게 나타났다. 결론적으로 금속물로 발생된 인공허상 O-MAR를 적용하여 가능한 제거하고 치료계획에 이용해야 오류를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제20권2호
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• pp.83-89
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• 2008

목 적: 두경부 암 환자 치료 시 표적 및 주변 장기(Target 및 Structure)를 확인하는 방법으로 MVCBCT, KVCBCT, CT On-rail System, Ultrasound 등이 이용된다. 이 중 MVCBCT의 경우는 뼈를 이용한 표적 및 주변 장기의 확인에는 유용하나, 연부조직으로 구성된 표적 및 주변 장기의 확인에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 CT On-rail System을 이용하여 두경부 암 환자의 이하선의 움직임에 대한 파악과 체적의 변화에 따른 선량의 변화를 연구해 보고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 두경부 암으로 치료받는 환자 5명을 대상으로 하였다. 선택된 환자는 시멘스사 ARTISTE CT Vision (CT On-rail System)을 이용하여 주당 3회씩 CT 스캔을 시행하였다. CT 스캔 후 이하선의 움직임을 치료 계획시의 영상과 비교하여 이동된 좌표를 얻었으며, 이하선의 체적을 확인하기 위하여 획득한 CT영상을 치료계획 시스템(RTP System)에 전송하여 변화된 체적에 따른 선량분포의 차이를 확인하였다. 결 과: 이하선의 움직임에 의한 표적 좌표의 변화는 X: -0.4~0.4 cm, Y: -0.4~0.3 cm, Z: -0.3~0.3 cm이었다. GTV의 체적은 평균 7.11%/week로 감소되었으며 이하선의 체적과 선량의 변화는 평균적으로 좌측 이하선의 체적은 평균 4.81%/week, 우측 이하선의 체적은 2.91%/week, 선량은 좌측 이하선의 선량은 3.66%/week, 우측 이하선 선량은 2.01%/week 감소하였다. 결 론: CT On-rail System에서 얻어진 영상을 이용하여 표적 및 주변 장기를 확인한 결과 MVCBCT를 이용한 영상에 비해 연부조직의 관찰에 우수함을 알 수 있었다. 또한, 획득한 영상으로 재 치료계획(Replanning)을 한 후 선량의 재분포를 획득한 결과 단순한 움직임의 보정뿐 아니라 체적의 변화를 고려한 정확한 선량분포를 얻을 수 있었으며, 이렇게 보정된 선량의 전달은 Adaptive Targeting Radiotherapy가 가능할 수 있다고 사료된다. 향후 선량의 전달까지 걸리는 시간을 단축할 수 있는 Real Time Adaptive Targeting Radiotherapy가 구축되어야 할 것으로 사료된다.