• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제7권1호
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• pp.65-77
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• 1996

본 연구는 2-D 와 3-D 호프만 뇌 모형 ,3-D 제젝 모형, 그리고 단일광자방출전산화단층촬영을 이용하여 인공산물을 일으키는 요인중 자료 획득 요소, 감쇠, 잡음, 산란 그리고 재구성 방식이 영상에 미치는 영향을 분석, 평가하였다. 자료 획득 요소 중 섬광 카메라의 회전 각도와 반경을 각각 변화시키면서 영상을 획득하였다. 이때 회전 반경의 변화가 작을수록 더 우수한 질의 영상을 얻을 수 있었고 회전중심으로부터 반경이 짧을수록 영상이 더 우수하였으며 이는 모형에서 거리가 멀어질수록 조준기의 분해능이 떨어지기 때문이다. 제젝 모형에서 균일한 부위를 각 조준기에 대해 알맞는 감쇠계수를 찾는데 이용하였다. $^{99m}$ Tc 을 사용했을 때 각 조준기에 대해 가장 알맞는 감쇠계수는 모두 0.12$cm^{-1}$ /로 나타났으며, 이 값으로 각각의 영상에 대해 감쇠 보정을 해주었다. 감쇠 보정 전의 제젝 모형의 균일한 부위는 감쇠로 인해 움푹 패인 선 프로파일 모양을 나타내었고, 감쇠 보정을 해줌으로서 평행한 선 프로파일을 얻을 수 있었다. 또한 감쇠 보정을 해줌으로서 영상의 질을 개선할 수 있었다. 각 시간에 따른 잡음의 영향을 관찰하기 위해 1분, 2분, 5분, 10분, 20분에 대하여 각각 자료를 얻었다. 결과에서 1분 영상이 잡음의 영향을 가장 많이 받아 영상의 질이 나빴으며 반면에 20분 영상은 잡음의 영향을 적게 받아 영상의 질이 상대적으로 가장 좋았다. 이는 자료 획득 시간을 길게하여 계수되는 양을 늘려줌으로서 Poisson 분포를 따르는 방사능 분포의 통계적 오차를 줄일 수 있기 때문인 것으로 생각한다. 이중-에너지 창, 즉 산란 부분과 $^{99m}$ Tc 의 봉우리 에너지인 140KeV 중심 20% 에너지 구별 영역을 각각 설정한 후, 자료를 얻어 산란 보정 전과 후의 영상을 비교하였다. 제젝 모형의 경우 냉구 부위와 바 패턴 부위가 산란 보정 이전에 비해 산란 보정 이후가 더 잘 식별되었고, 3-D 호프만 뇌모형의 경우 산란 보정후 영상의 질이 더 우수하게 나타났다. 결론적으로 SPECT 영상이 자료 획득을 위한 매개변수, 감쇠, 잡음, 산란 그리고 재구성 방식에 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며 임상 적용시 유용한 SPECT 자료를 얻기 위해서 이러한 인자들을 최적화 또는 보정해 주어야 할 것으로 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권2호
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• pp.111-115
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• 2016

Background: The scattered photons cause reduction of the contrast of radiographic image and it results in the degradation of the quality of the image. In order to acquire better quality image, an anti-scattering x-ray gird should be equipped in radiography system. Materials and Methods: The X-ray anti-scattering grid of the inclined type based on the hybrid concept for that of parallel and focused type was tested by MCNP code. The MCNPX 2.7.0 was used for the simulation based test. The geometry for the test was based on the IEC 60627 which was an international standard for diagnostic X-ray imaging equipment-Characteristics of general purpose and mammographic anti-scatter grids. Results and Discussion: The performance of grids with four inclined shielding material types was compared with that of the parallel type. The grid with completely tapered type the best performance where there were little performance difference according to the degree of inclination. Conclusion: It was shown that the grid of inclined type had better performance than that of parallel one.

• Radiation Oncology Journal
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• 제9권2호
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• pp.333-336
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• 1991

충남대학교병원 치료방사선과내 설치되어 있는 6MV선형가속기를 이용하여 음영을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 조사면 크기가 커질수록 음영폭은 중가하였으며 10x10 Cm 이상의 조사면에서는 계산한 음영폭보다 측정치가 대개 크게 나타났다. 조사면이 커질수록 이 차이는 더욱 증가하였다. 2) 깊이가 증가하면 음영폭도 증가하였다. 3) $90\%\~20\%$의 음영폭이 $80\%\~20\%$의 음영폭보다 컸으며 조사면이 커지고, 깊이가 증가할 수록 이 차이는 더 커졌다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제8권1호
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• pp.29-35
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• 1996

We are often faced with the clinical situations that is inevitably extended SSD for electron beam therapy due to anatomical restriction or applicator structure. But there are some difficulties in accurately predicting output and properties. In electron beam treatment , unlike photon beam the decrease in output for extended SSD does not follow inverse-square law accurately because of a loss of side scatter equilibrium, which is particularly significant for small cone size and low energies. The purpose of our study is to analyze the output in changing with the energy, cone size, air gap beyond the standard SSD and to compare inverse-square law factor derived from calculated effective SSD, mominal SSD with measured output factor. In addition, we have analyzed the change of PDD for several cones with different SSDs which range from 100cm to 120cm with 5cm step and with different energies(6MeV, 9MeV, 12MeV, 16MeV, 20MeV). In accordance with our study, an extended SSD produces a significant change in beam output, negligible change in depth dose which range from 100cm to 120cm SSDs. In order to deliver the more accurate dose to the neoplastic tissue, first of all we recommend inverse-square law using the table of effective SSDs with cone sizes and energies respectively or simply to create a table of extended SSD air gap correction factor. The second we need to have an insight into some change of dose distribution including PPD, penumbra caused by extended SSD for electron beam therapy.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권2호
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• pp.157-164
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• 2012

본 논문의 목적은 쐐기필터를 사용한 방사선조사면에서 다양한 조직전자밀도가 선량분포에 미치는 영향을 분석하고자 함이다. 구성된 물질에 따라 밀도가 다른 고체 팬텀, 코르크팬텀, 그리고 공기층에서 동적쐐기필터와 금속쐐기필터를 이용하여 선량분포의 변형정도를 평가하였다. 본 실험에서는 매질 내 삽입이 용이하고 우수한 선량특성을 가지고 있는 레디오크로믹 필름(Gafchromic EBT2, International Speciality Products, NJ)을 사용하였다. 선형가속기 6 MV 광자선을 이용해서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에 400 MU를 조사하였다. 필름의 선량분포는 선량 분석프로그램을 이용하여 조사면 내 영역과 반음영 영역을 분석하였다. 조직의 밀도가 같을 때 동적쐐기필터와 금속 쐐기필터의 선량분포는 금속 쐐기필터 선량이 동적쐐기필터 선량보다 높게 나타났다. 조직전자밀도가 다른 부위에 쐐기필터의 종류에 따른 선량분포는 고체팬텀과 코르크 팬텀에서 2% 이내 차이를 나타내고 있었다. 그러나 공기층에서 선량분포는 고체팬텀이나 코르크 팬텀의 선량분포와 큰 차이를 보이고 있다. 공기층에서 쐐기필터의 선량분포는 쐐기 사용 효과가 나타나지 않고 있다. 쐐기필터의 두꺼운 부분과 얇은 부분 밖에서 반음영의 크기는 1 cm에서 2 cm 정도 크게 두꺼운 부분에서 크게 나타났다. 그리고 금속 쐐기필터에서 반음영이 동적쐐기필터 보다 평균 6.4%정도 높게 반음영이 나타났다. 본 실험을 통해 공기층과 같이 조직전자밀도 현저히 작은 매질에서는 쐐기필터의 효과가 크게 떨어지는 것과 불균질 물질에 따라 흡수되는 선량분포가 크게 변형되는 것을 알 수 있었다. 따라서 조직전자밀도의 차이가 큰 부위의 방사선치료계획 시 쐐기필터의 적용에 따른 적절한 보정이 이루어져야 한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.71-79
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• 1998

목적 : 비 상업용 3차원 컴퓨터치료계획시스템인 Plunc의 구축 사례를 소개하고 이의 임상적용 가능성에 대하여 검증하고자 한다. 대상 및 방법 : 미국 North Carolina 대학에서 개발된 3차원 치료계획시스템인 Plunc의 소스코드를 제공받아, PC용 Unix인 Linux 환경의 Pentium Pro 200MHz(128MB RAM, Millennium VGA)에서 설치하였다. 본과의 6MV 광자선(Siemens MXE 6740)에 대한 출력인자, 최대산란비, 최대산란인자, 쐐기의 모양 및 감쇄인자 등의 빔데이터를 입력한 후, 일반적인 치료조건인 loom 깊이의 회전중심점에서의 심부선량백분율, 선량측면도, oblique 입사빔 및 공기간격 하에서의 선량계산 결과를 물팬톰에서의 측정치와 비교, 분석하였다. 결과 : Plunc는 원래 CT 영상데이터를 이용한 모의치료기로써 개발되어, 빔 설계가 매우 편리하도록 사용자 인터페이스가 구성되어 있으며, BEV, DRR 및 영상합성 등의 기능을 갖추고 있다. 선량계산은 10초 정도가 소요되는 3차원 선량분포나 선량체적히스토그람을 제외하고는 거의 실시간으로 실행되었다. Plunc에 의한 선량 계산 값을 측정값과 비교한 결과, 심부선량백분율의 경우, 선량증가영역을 제외하고는 $1\%$이내에서 일치하였다. 또한, 선량측면도의 경우, $5\%$가량의 선량감소를 나타내는 치료영역 크기 밖의 저선량 영역을 제외하고는 $2\%$ 이내에서 일치하였다. Oblique 입사 빔의 경우, 빔 중심축을 포함하는 평면상의 선량분포가 선량이 $30\%$ 이하인 영역을 제외하고는 비교적 잘 일치하였다. 공기간격을 통과한 빔에 대한 선량측면도의 비교 결과, 중심 축에서의 선량 값에 대해 $5\%$의 오차를 보였다. 결론 : Plunc의 광자선량계산의 정밀도는 일반적인 치료조건하에서 약 $2-5\%$ 내외의 오차로써, 측정치에 대한 보정에 근거한 알고리즘을 사용하는 일반 치료계획시스템과 비슷한 수준이라 사료된다. 현재로서는 전자선에 대한 선량계산이 불가능하기 때문에 완전한 형태의 치료계획시스템이 되기 위해서는 향후, 전자선에 대한 계산모듈의 개발과 광자선 선량계산 또한 보다 정밀한 선량계산이 가능한 컨벌루션 방법과 같은 3차원 선량계산모듈의 개발도 필요하다. Plunc는 상업용 3차원 치료계획 시스템의 사용이 현실적으로 어려운 여건의 병원에서 2차원 치료계획시스템과 상호 보완적으로 사용한다면 2차원 치료계획시스템이 갖는 많은 제약을 극복할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권4호
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• pp.195-201
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• 2002

측방 산란이 상대적으로 많은 6 MeV 전자선에 대하여 세로 자기장에서 반음영의 변화를 몬테칼로 계산을 이용하여 연구하였다. 전자의 물질과의 상호작용 계산에서 외부 자기장의 효과를 반열하기 위하여 자기장에서 전자의 방향변화에 관한 알고리즘을 개발하여 EGS4 시스템에 삽입하였다. 완성된 코드를 이용하여 점선원 기하구조를 설정하고 SSD 100 cm에서 직경 5 cm인 전자선에 대하여 0-3 T의 세로 자기장이 걸려있는 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에서의 빔 프로파일을 계산하였다. 자기장의 세기에 따른 반음영의 감소를 나타내기 위해 같은 질이에서의 기존 반음영의 폭과 자기장에 의한 반음영 폭의 감소 비로 반음영 감소율(PRR)을 정의하였다. 계산결과 팬텀속 1.5 cm, 2.0 cm, 2.4 cm 깊이에 대하여 자기장의 세기가 2 T인 경우에 PRR은 각각 27%, 36%, 36%로 나타났으며, 3 T인 경우에는 각각 46%, 50%, 50%로 나타났다 0.5 T와 1 T에서는 자기장의 효과가 매우 미약하였다. 이 결과는 6 MeV 전자선의 경우에 2 T 이상의 자기장을 세로방향으로 인가한는 경우에 측방산란된 전자들이 자기장에 의하여 편향되면서 반음영의 폭이 크게 줄어드는 것으로 해석할 수 있다. 결론적으로 전자선치료에서 세로 자기장을 병행하는 경우에 조사면 가장자리의 선량감소가 보상됨으로써 치료효과의 증대를 기대할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.137-141
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• 1998

납공 (lead ball)과 쇠공(steel ball)을 고에너지 광자선에 대한 차폐재로 이용하는 것이 가능한가를 평가하고 ,4～10MV 엑스선 차폐를 위한 납공과 쇠공의 물리자료를 구하는 것이 목적이다. 직경이 각각 2.0-2.5mm, 1.5-2.0mm 인 납공 및 쇠공을 폭이 균일한 아크릴 용기에 채워, 두께의 균일성 확인을 위해 MV 엑스선사진을 촬영하였으며, 금속공의 평균 밀도와 4～10MV 엑스선에 대한 선감쇠계수를 측정하였다. 선감쇠계수를 측정할 때 Farmer 이온함을 이용하였으며 산란선의 효과를 최소화하기 위해 70cm 거리에서 조사면크기는 5.5cm$\times$5.5cm로 하였다. 비교하기 위해 납판과 철판에 대해서도 같은 종류의 변수를 구하였다. 금속구를 용기에 채웠을 때 분포는 균일하였으며, 납 -공기 혼합물의 밀도는 6.93g/$cm^3$이었으며, 철-공기 혼합물의 밀도는 4.75g/$cm^3$ 이었다. 납의 밀도에 대한 납-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.611, 철에 대한 철-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.604이었다. 납-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 1.89cm, 2.07cm, 2.16cm 이었으며 납판 반가층의 약 1.64배였다. 철-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 3.24cm, 3.70cm, 4.15cm 이었으며 철판 반가 층의 약 1.65 배였다. 금속구는 용기속에 고르게 채워질 수 있기 때문에 차폐재료로 쓸 수 있다. 납공과 쇠공이 고르게 채워질 때 밀도는 각각 6.93g/$cm^3$, 4.75g/$cm^3$ 이었으며 각각의 반가층은 납 또는 철의 반가층의 1.65배였다. 밀도와 반가층을 곱한 값은 공이나 판에 대해 같은 값이었다.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.120-125
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• 2012

이 연구의 목적은 Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)의 Non-attenuation correction (AC-non) 영상에 대한 attenuation correction(AC) 방법 중 Chang's method와 CT based attenuation correction(AC-CT) 사이의 count를 비교하기 위함이다. phantom study는 증류수로 채워진 hoffman 3D phantom에 $^{99m}Tc$ 37Mbq을 투여하였고, patient study는 normal volunteer에 $^{99m}Tc$-HMPAO 750Mbq를 정맥주입하고 Siemens사의 Symbia T6로 Brain SPECT 영상을 획득하였고 뇌 정량 분석을 하였다. 각각의 방법들을 적용한 transverse image는 같은 위치에서 재구성 되었으며 각각 10, 20, 30번째 slice에서 6개의 region of interest(ROI)를 그려 AC-non 과 AC-CT 그리고 Chang's method의 count를 비교하였다. phantom study에서 AC-non, AC-CT, Chang's method의 각각 평균 count는 $4606.8{\pm}511.3$, $16794.6{\pm}2429.4$, $8752.6{\pm}896.5$이었으며 patient study에서 $5460.8{\pm}519.6$, $15320{\pm}1171.6$, $12795{\pm}1422.1$이었다. phantom study에서 AC-CT와 AC-non 사이의 비는 3.70이고 Chang's method와 AC-non 사이의 비는 1.92였으며 patient study에서는 각각 2.85, 2.38이었다. 우리는 이 연구를 통하여 AC-CT가 Chang's method보다 더 높은 AC을 해준다는 걸 알 수 있었다. 그리고 Chang's method는 patient study에서의 AC 값이 phantom study에서의 AC값보다 더 높다는 것을 알 수 있었다. brain SPECT/CT를 시행하는 경우 scatter correction을 같이 시행하고 bone에 의한 감쇠 정보를 반영할 수 있는 AC-CT가 chang's method보다 정확하다 할 수 있겠다.

• 핵의학기술
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• 제19권2호
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• pp.74-80
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• 2015

유방 림프절 검사는 유방암이 있는 환자들에게 외과적 수술 전 후에 검사가 시행되고, 악성 종양의 림프절 전이를 조기에 진단할 수 있는 검사방법으로 검사 시 체표윤곽을 정확하게 나타내는 것이 중요하다. 현재 대부분 병원에서 $^{99m}Tc$ 점선원 또는 $^{57}Co$ 면선원을 이용한 방법을 사용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 위의 두 가지 방법 외에 $10m{\ell}$ 주사기를 이용하는 방법, 산란선 광자에너지를 이용한 방법, SPECT/CT에서 scout촬영을 이용한 방법을 추가하여 영상에서 위치 정보를 유용하게 제공하는 방법과 피폭선량을 비교 및 평가하고자 한다. Rando phantom과 SYMBIA T16 장비를 사용하였으며 Phantom의 우측 13번째에 0.11 MBq의 점선원을 삽입하여 종양을 만들었고, 우측 유방 위치에 37 MBq의 점선원으로 주사 부위를 만들었다. 첫 번째 방법은 $^{99m}Tc$ 점선원으로 Phantom의 체표윤곽을 30초 동안 그려 영상을 획득하는 방법이며, 두 번째는 $^{57}Co$ 면선원을 환자의 후면부와 좌측면에 위치하여 30초 동안 체표윤곽을 얻는 방법이며, 세 번째는 $^{99m}TcO_4$ 37 MBq와 생리식염수로 채운 $10m{\ell}$ 주사기를 이용한 방법이다. 그리고 네 번째는 선원 없이 $^{99m}Tc$의 에너지와 scatter의 광자 에너지를 이용한 방법이며, 마지막은 SPECT/CT의 scout영상과 유방 영상을 전선화 코드를 이용하여 융합하는 방법이다. 이때 전면 영상과 우측 영상을 각각 3분씩 얻었으며 검사 시 개인피폭 선량계(ECOTEST, DKG-21)를 사용하여 피폭선량을 계측하였다. 각각의 영상을 종양 대 배후 방사능 비(TBR)와 피폭선량을 비교 및 분석하였으며 다섯 가지 방법의 영상을 방사선사와 핵의학 전공의에게 설문조사를 하여 선호도를 파악하였다. 첫 번째 방법에서의 종양 대 배후 방사능 비의 값은 전면 영상은 334.9, 우측 영상은 117.2이며 피폭선량은 $2{\mu}\;Sy$가 계측되었고, 두 번째 방법에서는 각각 266.1, 124.4, $2{\mu}\;Sy$로 평가되었고, 세 번째 방법에서는 117.4, 99.6, $2{\mu}\;Sy$로 평가되었으며 네 번째 방법에서는 3.2, 7.6이며 $0{\mu}\;Sy$로 평가되었다. 그리고 마지막 방법에서의 565.6, 141.8, $30{\mu}\;Sy$로 평가되었다. TBR값은 마지막 방법이 가장 높았고 네 번째 방법이 가장 낮았다. 또한 피폭선량은 마지막 방법이 가장 높았으며 네 번째 방법이 가장 낮았다. 그리고 설문 조사 결과는 마지막 방법이 가장 좋은 점수가 나왔고 네 번째 방법이 가장 낮은 점수가 나왔다. 유방 림프절 검사는 유방암이 있는 환자들에게 검사 시 종양의 위치를 정확하게 영상화하는 것이 중요하다. 실험 결과 SPECT/CT의 scout 촬영을 이용한 검사 방법은 종양 대 배후 방사능 비의 값이 가장 좋고 설문 조사 결과에서도 가장 좋은 점수를 얻어 영상에서 환자의 위치 정보를 유용하게 제공해주는 방법으로 평가되었다. 그러나 피폭 선량은 SPECT/CT의 scout 촬영 시 다른 검사방법보다 많이 나왔으나 일반인의 연간 피폭선량한도인 1 mSy를 기준으로 비교하면 피폭량은 미미하다고 할 수 있다. Scout촬영 시 80 kV이하로 검사가 가능하다면 피폭선량도 줄이고 환자의 위치 정보를 유용하게 영상화 할 수 있는 방법이 될 수 있을 것이다.