• 제목/요약/키워드: Radiological Engineering

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섬광체와 평행구멍조준기가 감마프로브 영상에 미치는 영향에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 (Computer Simulation for Effects of Scintillator and Parallel Hole Collimator on Gamma Probe Imaging)

  • 봉정균;김희중;이종두;권수일
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.563-570
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    • 1998
  • The purpose of this study was to investigate the effects of scintillator and collimator parameters that tradeoff between system sensitivity and spatial resolution. The parameters simulated using Monte Carlo program were scintillator thickness, colimator hole shape, septal thickness, and hole length. The results show that the sensitivity increases exponentially upto about 1 cm of scintillator thickness as the thickness increases. However the sensitivity is almost constant when the scintiallator is thicker than about 1 cm. The simulation of collimator hole shape shows that the hexagonal hole gives the best spatial resolution for the same system sensitivity. The system statical resolution is improved, as both collimator septal thickness and hole length increase, however that system sensitivity is rapidly decreased. In conclusion, The optimization of scintillator and collimator parameters using monte carlo simulation may be useful to develop a high-resolution miniature gamma probe.

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Radiological hazards assessment associated with granitoid rocks in Egypt

  • Ahmed E. Abdel Gawad;Masoud S. Masoud;Mayeen Uddin Khandaker;Mohamed Y. Hanfi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권6호
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    • pp.2239-2246
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    • 2024
  • The present study aimed to assess the radioactive hazards associated with the application of granitoid rocks in building materials. An HPGe spectrometer was used to detect the levels of the radioactive elements uranium-238, thorium-232, and potassium-40 in the granitoid rocks. The results showed that the levels of these elements were lower (38.32 < 33 Bq kg-1), comparable (47.19-45 Bq kg-1) and higher (992.26 ≫> 412 Bq kg-1) than the worldwide limits for 238U, 232Th, and 40K concentration, respectively. The exposure to gamma radiation of granitoid rocks was studied by various radiological hazard variables like the absorbed dose rate (Dair), the outdoor and indoor annual effective dose (AEDout and AEDin), and excess lifetime cancer risk (ELCR). A variety of statistical methods, including Pearson correlation, principal component analysis (PCA), and hierarchical cluster analysis (HCA) was used, to study the relationship between the radioactive elements and the radiological hazards. According to statistical analysis, the main radioactive risk of granitoid rocks is contributed to by the elements uranium-238, thorium-232, and potassium-40. Granitoid rocks can be applied in building materials, but under control to prevent risk to the public.

디지털 유방단층영상합성법의 FBP 알고리즘 적용을 위한 다양한 필터 조합에 대한 연구 (A Study of Various Filter Setups with FBP Reconstruction for Digital Breast Tomosynthesis)

  • 이행화;김예슬;이영진;최성훈;이승완;박혜숙;김희중;최재구;최영욱
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권4호
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    • pp.271-280
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    • 2014
  • 최근에 디지털 유방촬영술(digital mammography, DM)의 해부학적 구조의 겹침 현상과 컴퓨터단층촬영영상(computed tomography, CT)의 높은 환자 선량을 해결하기 위해 디지털 유방단층영상합성장치(digital breast tomosynthesis, DBT)에 대한 연구 개발이 활발하게 수행되고 있다. 하지만 DBT 시스템은 제한된 각도로 영상을 획득하면서 급격한 데이터 결핍으로 인해 다른 층의 간섭으로 인한 인공물(artifacts)이 발생한다. 이를 완화시키기 위해 적절한 필터가 필요하다. 본 논문에서는 DBT 시스템에서 FBP 알고리즘을 이용하여 영상재구성 시 발생되는 인공물을 줄이기 위해 적절한 필터조합을 찾는 것이 궁극적인 목적이다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 동일한 영상 획득조건에서 FBP 알고리즘을 이용해 재구성된 영상을 분석하여 다양한 필터 조합들의 특성을 조사했다. 필터 특성에 대한 평가를 하기 위해 영상 및 프로파일의 분석과 COV (coefficient of variation)를 이용하여 인공물과 잡음에 대한 평가를 하였다. 본 연구 결과를 통해 분광필터(spectral filter)의 파라미터 인자 값들을 조절하여 cut-off frequency를 설정함으로써 고주파 영역에 있는 영상의 잡음을 줄일 수 있었다. DBT 시스템에서 유방팬텀을 재구성한 영상들을 비교했을 때 분광필터의 파라미터 인자를 0.25로 적용한 영상의 결과는 분광필터를 적용하지 않았을 때보다 영상의 잡음을 10%로 감소시킬 수 있었다. 절편두께필터(slice thickness filter)의 파라미터 인자의 값들을 조절하여 정보들의 불균형을 줄임으로써 다른 층의 간섭으로 인한 인공물을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로, 본 연구를 통해 FBP 알고리즘으로 재구성했을 때 필터들의 기본 특성을 확인 할 수 있었으며, 적절한 필터 조합이 실제 화질 개선에 기여한 것으로 확인할 수 있었다. 이 연구 결과는 다양한 필터 조합에 따른 잡음과 데이터 결핍에 의한 인공물에 대한 정보를 제공하여 DBT 시스템의 개발 및 임상화적용 연구에 기반이 될 것으로 기대된다.

GLCM알고리즘을 이용한 경직장 초음파 영상의 정량적 평가 (Quantitative assessment of Endorectal Ultrasonography by using GLCM Algorithm)

  • 노다정;강민지;김유경;서아름;이인호;정희성;조진영;고성진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.383-387
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    • 2015
  • 현대인들의 불규칙한 생활과 서구화된 식습관에 의해 대장 및 직장 질환이 증가하고 있는 추세로, 특히 직장암은 전체 대장암의 50%를 차지하고 있다. 초기 직장암의 경우 표면으로 돌출되는 부분이 없으므로 초음파로 조직 내부를 보지 않으면 직장 농양으로 오진하는 오류를 범하기도 한다. 그러나 초음파 진단을 하더라도 직장암의 병기에 따라 농양과 육안으로 구별이 어려운 경우가 있기 때문에 보다 정확한 진단이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 직장암과 농양 영상에 대한 컴퓨터 알고리즘을 이용하여 정량적인 분석을 하였다. GLCM을 적용하여 정상 20증례와 농양, 직장암 각 20증례를 분석영역($50{\times}50$ 픽셀)으로 설정하고, 각 영상에서 Autocorrelation, Max probability, Sum average, Sum variance 4가지 파라미터를 비교하여 분석하였다. 결과적으로 Autocorrelation, Max probability, Sum variance 3개의 파라미터에서는 100%, Sum average 파라미터에서는 암 95%, 농양에서 90% 이상의 높은 병변 질감 검출 효율이 나타났다. 이러한 파라미터들이 직장에서의 정상조직, 농양조직, 암조직 간의 판별의 기준으로 가치가 있다고 사료된다. 임상에서의 활용정도에 따라 컴퓨터 보조진단으로서의 충분한 유용성을 볼 수 있을 것이다.

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소아의 디지털 Hand 영상에서 TW3를 이용한 성장판의 회귀분석 (A study of Growth Plate regression analysis using Tanner-Whitehouse 3 in hand AP of pediatrics)

  • 이동성;조광섭;임한섭;정선경;장화영;김수현;강세식;김창수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.391-394
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    • 2015
  • 임상에서는 GP-BP (Greulich-Pyle and Bayley-Pinneau) 법과 TW3 (Tanner-Whitehouse 3) 법을 사용하여 골연령을 평가하고 있다. Hand AP 영상에서 골성숙도 평가는 전문의의 임상적 경험에 의해 이루어지며 이는 정성적 평가로 모든 전문의마다 동일하게 적용되지 않고 있는 실정이다. 이러한 실정 속에서 TW3 방법이 아닌 새로운 방법을 고안 및 평가하기 위해 2014년 3월부터 2015년 3월까지 양산P병원에서 성장판 검사를 시행한 소아 70명(남 35명, 여 35명)을 대상으로 TW3에서 골성숙 가중치가 가장 높은 7부위를 선정하여 성장판과 골말단 부위의 길이를 측정하여 골연령별 길이의 차이를 측정하였으며 통계적 유의성을 평가하기 위해 회귀분석을 실시하였다. 각 골연령 마다 특정범위에 상응하는 평균과 표준편차 값이 나타났으며, 골연령이 증가할수록 성장판과 뼈 말단부 길이가 규칙성 있게 감소하였다. 여아의 경우 남아에 비해 골성장이 빠르므로, 남아보다 길이 평균값이 전체적으로 작은 값을 가졌다. 이는 12~14세 초경이 나타남에 따라 초경 전후 길이 감소 변화가 크게 나타났기 때문이다. 그 결과 값으로 회귀분석을 하였으며 도출된 값을 분석한 결과 통계적으로 유의함을 알 수 있었다.

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DEVELOPMENT OF POINT KERNEL SHIELDING ANALYSIS COMPUTER PROGRAM IMPLEMENTING RECENT NUCLEAR DATA AND GRAPHIC USER INTERFACES

  • Kang, Sang-Ho;Lee, Seung-Gi;Chung, Chan-Young;Lee, Choon-Sik;Lee, Jai-Ki
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권3호
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    • pp.215-224
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    • 2001
  • In order to comply with revised national regulationson radiological protection and to implement recent nuclear data and dose conversion factors, KOPEC developed a new point kernel gamma and beta ray shielding analysis computer program. This new code, named VisualShield, adopted mass attenuation coefficient and buildup factors from recent ANSI/ANS standards and flux-to-dose conversion factors from the International Commission on Radiological Protection (ICRP) Publication 74 for estimation of effective/equivalent dose recommended in ICRP 60. VisualShieid utilizes graphical user interfaces and 3-D visualization of the geometric configuration for preparing input data sets and analyzing results, which leads users to error free processing with visual effects. Code validation and data analysis were performed by comparing the results of various calculations to the data outputs of previous programs such as MCNP 4B, ISOSHLD-II, QAD-CGGP, etc.

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A study of energy absorption and exposure buildup factors in natural uranium

  • Salehi, Danial;Sardari, Dariush;Jozani, M.S.
    • Advances in materials Research
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    • 제4권1호
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    • pp.23-30
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    • 2015
  • Energy absorption and exposure buildup factor have been computed for natural uranium in the energy range of 0.05-15MeV up to penetration depth of 40 mfp. Five-parameter geometric progression (G-P) fitting method has been used to compute buildup factors of uranium. The variation of energy absorption and exposure buildup factors with, penetration depth and incident photon energies for the uranium has been studied. It has been concluded that the values of energy absorption and exposure buildup factors are very large at 0.15 MeV.

쥐의 피부두께에 따른 선량연구 (Study on the Radiation Dose about Skin Thickness of Rat (For Radiation Damage Tissue Engineering))

  • 정홍문;원도연;김형균;정재은;최현우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.375-379
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    • 2016
  • 방사선장해 극복을 위한 조직공학실험에서는 다양한 실험방법이 존재한다. 그중에서도 방사선 장해모델을 구현함에 있어서 쥐는 가장 많이 사용되는 실험동물이다. 이번 실험에서는 쥐 피부를 벗긴 후 일정한 두께로 만든 후에 피부 두께에 따른 방사선량을 측정하였다. 또한 쥐의 피부 두께에 따른 방사선 흡수선량을 유추해 날수 있는 수식을 도식화 하였다. 결론적으로 이러한 수식을 적용한다면 방사선장해극복을 위한 조직공학 연구에서 사용하는 다양한 지지체삽입시에 지지체가 받을 수 있는 방사선량의 정도를 유추해 낼 수 있으며 이것을 통하여 쥐 피부두께 피하에 관한 체내 (in-vitro)실험모델 구현 시 방사선량의 정보를 제공하고자 한다. 따라서 이번 연구의 결과를 기반으로 사용한다면 방사선이 노출된 쥐의 피하조직 체내 (in-vitro) 조직공학 실험에서 효과적으로 사용 될 수 있을 것이다.