• 한국방사선학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.139-145
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• 2015

SPECT를 이용한 환자의 검사 시 몸 안에서 방출되는 ${\gamma}$-선은 감쇠 또는 산란 등의 현상이 일어나며, 검출기에 도달할 때 조준기의 물리적 특성과 기학적인 모양에 따라 퍼지는 현상이 발생하여 정량분석이 불가능하였다. 체내에서 방출되는 ${\gamma}$-선의 정확한 정량분석을 위해서는 반드시 부분용적효과에 대한 보정이 고려되어야 한다. 본 논문에서는 SPECT의 종합적인 부분용적효과를 해결하기 위하여 Sinogram Filter를 구현하였다. 구현된 Filter를 적용하여 실험을 한 결과, SPECT에서 발생되는 부분용적효과를 제거하였다. 기존방법과 제안한 방법을 비교하기 위하여 PSNR을 시행한 결과 제안한 방법으로 한 경우 PSNR은 7 dB, 기존방법은 14 dB로 나왔다. 제안한 방법의 dB이 낮아진 이유는 산란선 제거를 많이 하여 MSE가 높아지기 때문에 PSNR값이 낮게 나타났다. 따라서 제안한 방법을 적용한다면 SPECT 영상의 부분용적효과를 제거하여 영상의 질이 좋아질 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.349-354
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• 2011

투시검사실내 공간산란선 분포에 대한 정확한 정보와 환자, 검사 자 등에 대한 피폭을 줄이고자 투시용방사선 발생장치를 이용한 실험결과는 다음과 같았다. 테이블과 동일한 높이의 경우 산란선은 50 cm지점과 250 cm 지점에서 0.78 mGy/min ~ 0.04 mGy/min (95 %), 테이블 하 방향 50 cm의 경우 0.17 mGy/min ~ 0.02 mGy/min (86 %), 테이블 상 방향 50 cm 의 경우 1.37 mGy/min ~ 0.05 mGy/min (96 %) 로 감소하였고 상 방향 50 cm 보다 수평지점에서 50 ~ 60% 선량 감소를 나타냈고 하 방향 50 cm 지점에서는 90 ~ 95%정도의 감소율을 나타냈다. 조사야 조절장치의 경우 25%로 줄였을 때 50 cm 지점에서 0.78 mGy/min 에서 0.16 mGy/min 으로, 250 cm 지점에서 0.04 mGy/min 에서 0.01 mGy/min으로 평균 80% 정도 감소하였다. 피사체의 유무의 경우 피사체가 없는 경우 모든 측정지점에서 평균 96.7% 공간 산란선량이 감소하였다.

• 핵의학기술
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• 제27권2호
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• pp.129-132
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• 2023

Purpose: Positron emisson tomography (PET) is a crucial medical imaging scanner for the detection of cancer lesions. In order to maintain the improved image quality, it is crucial to apply detectors of superior performance. Therefore, the purpose of this study was to compare PET image quality using Monte Carlo simulation based on the detector materials of BGO, LSO, and LuAP. Materials and Methods: The Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) was used to design the PET detector. Scintillations with BGO, LSO and LuAP were modelled, with a size of 3.95 × 5.3 mm2 (width × height) and 25.0 mm (thickness). The PET detector consisted of 34 blocks per ring and a total of 4 rings. A line source of 1 MBq was modelled and acquired with a radius of 1 mm and length of 20 mm for 20 seconds. The acquired image was reconstructed maximum likelihood expectation maximization with 2 iteration and 10 subsets. The count comparison was carried out. Results and Discussion: The highest true, random, and scatter counts were obtained from the BGO scintillation detector compared to LSO and LuAP. Conclusion: The BGO scintillation detector material indicated excellent performance in terms of detection of gamma rays from emitted PET phantom.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권4호
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• pp.477-482
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• 2015

핵의학과에 근무하는 방사선작업종사자들은 방사성동위원소의 생산, 분배, 조제, 주입 등의 업무를 진행하며, 이러한 과정에서 손에 대한 방사선 피폭이 높게 발생한다. 이에 본 연구에서는 핵의학과에서 이용되는 방사성동위원소의 에너지로서 140 keV와 511 keV의 ${\gamma}$선에 대한 차폐효과를 몬테카를로 모의 모사를 통해 분석하였다. 모의실험 결과 140 keV ${\gamma}$선은 차폐체에 두께와 상관없이 모두 방사선에 대한 차폐효과가 발생되었으며, 511 keV의 ${\gamma}$선에서는 1.1 mm 이상에서 차폐효과가 발생되었다. 그러나 1.1 mm 미만에서는 2차적으로 발생된 산란선으로 인하여 차폐효과가 없었으며, 오히려 방사성동위원소의 피폭선량이 증가되었다. 따라서 효율적인 방사선 방어를 위해서는 핵종별 에너지에 따른 납 차폐체의 두께를 고려하여야 할 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권4호
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• pp.776-780
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• 2017

To avoid imaging artifacts and interpretation mistakes, an improvement of the uniformity in gamma camera systems is a very important point. We can expect excellent uniformity using cadmium zinc telluride (CZT) photon counting detector (PCD) because of the direct conversion of the gamma rays energy into electrons. In addition, the uniformity performance such as integral uniformity (IU), differential uniformity (DU), scatter fraction (SF), and contrast-to-noise ratio (CNR) varies according to the energy window setting. In this study, we compared a PCD and conventional scintillation detector with respect to the energy windows (5%, 10%, 15%, and 20%) using a $^{99m}Tc$ gamma source with a Geant4 Application for Tomography Emission simulation tool. The gamma camera systems used in this work are a CZT PCD and NaI(Tl) conventional scintillation detector with a 1-mm thickness. According to the results, although the IU and DU results were improved with the energy window, the SF and CNR results deteriorated with the energy window. In particular, the uniformity for the PCD was higher than that of the conventional scintillation detector in all cases. In conclusion, our results demonstrated that the uniformity of the CZT PCD was higher than that of the conventional scintillation detector.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.395-403
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• 2022

본 연구에서는 디지털방사선영상 시스템에 사용되는 평판형 검출기(flat-panel detector, FPD)를 이용하여 조직 등가 물질인 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA)의 두께 변화에 따라 발생되는 산란선이 영상품질의 영향으로서 해상력 평가의 변조전달함수(modulation-transfer function, MTF)와 잡음력 스펙트럼(noise-power spectrum, NPS)으로 정량적인 영상 평가를 위한 연구를 수행하였다. 해상력-차트 팬텀 영상으로 PMMA 두께가 증가할수록 산란선의 영향이 커져 변조특성이 저하 되는 것을 알 수 있고 영상이 밝다. 결과는 영상의 잡음이 많아진다는 것을 알 수 있는데 공간주파수 별로 확인하기 위해 푸리에 변환으로 잡음력 스펙트럼 영상을 얻었다. 그러므로 영상에서 피사체로서 PMMA 두께 증가에 따라 산란선의 변화를 MTF로 평가하여 해상도 특성변화와 2차원 잡음력 스펙트럼을 1차원 값으로 나타낸 결과를 통해 PMMA 두께와 잡음은 비례하는 것을 확인할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.1-7
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• 2018

$^{68}Ga$ 방사성 핵종은 $^{68}Ge/^{68}Ga$ 제너레이터에서 생산되는 양전자 방출핵종으로서 PET 검사에 이용되는 방사성 핵종이다. $^{68}Ga$은 67.8분의 반감기를 가지고 88.9 %의 ${\beta}$+ 붕괴와 11.1 %의 전자포획으로 $^{68}Zn$으로 붕괴된다. ${\beta}$+ 붕괴 과정에서 87.7 %는 기저상태의 $^{68}Zn$로 붕괴되며, 1.2 %는 여기상태의 $^{68}Zn$로 붕괴된다. 여기상태의 $^{68}Zn$은 1.077 Mev의 ${\gamma}$선을 방출하며 기저상태의 $^{68}Zn$가 된다. 이때 방출되는 1.077 Mev의 ${\gamma}$선을 Prompt Gamma라 하며, Prompt Gamma-ray가 환자와 상호작용하게 되면 저에너지 ${\gamma}$선의 산란선이 발생되게 되는데 이 산란선이 PET의 동시계수 회로에 검출되어 질 수 있다. 이 연구의 목적은 $^{68}Ga$을 이용하는 PET검사 중 신경내분비 종양진단에 사용되는 $^{68}Ga$-DOTATOC PET/CT영상에 Prompt Gamma-ray 보정 전 후의 표준섭취계수(SUV)를 평가해 보고자 하였다. $^{68}Ga$-DOTATOC PET/CT를 시행한 15명의 환자에 대해서 병변부위(Pancreas, Liver, Thoracic Spine, Brain)와 정상으로 섭취되는 조직(Pituitary, Lung, Liver, Spleen, Kidney, Intestine)의 SUVmax와 SUVmean을 비교하였으며, 임상영상의 정량적 평가를 위해 Target to Background Ratio(TBR)을 산출하여 비교하였다. Prompt Gamma-ray 보정 후 Thoracic Spine을 제외한 병변부위와 Pituitary를 제외한 정상조직에서 SUVmax, SUVmean은 높은 값을 나타내었으며, TBR은 Prompt Gamma-ray 보정 전 후 각각 $51.51{\pm}49.28$, $55.50{\pm}53.12$로 보정 후 높은 값을 나타냈다. (p<0.0001)

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권4호
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• pp.216-222
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• 2011

CR(computed radiography)시스템의 영상획득 과정에서 영상판의 외부 방사선 영향을 효과적으로 보완하고 임상적용시 효율적 활용을 목적으로 본 연구를 실시하였다. 이를 위하여 영상판의 보관 장소와 기간으로 분류하여 미소한 흑점 차이를 비교 분석하고 영상의 경계면에서 농도 분포를 평가하였다. 영상판의 보관 장소에 따른 명실과 암실에서 흑점수를 비교 측정한 결과, 명실에 보관한 영상판에서 1일과 2일에서 미약하게 흑점 수가 증가하였으며, 4일, 6일, 8일, 10일로 보관 기간이 길어질수록 비례하여 증가하였다. 하지만 암실 보관의 경우 명실과 비교시 흑점 수가 현저하게 줄어들었다. 영상판의 위치에 따른 화질의 변화에서는 가장자리 보다 중앙에 관심영역을 위치시키는 것이 화질의 손상을 줄일 수 있었다. 피사체의 두께 변화에 따른 선예도 차이는 가능한 피사체 두께를 작게 하는 것이 산란선 발생을 줄이고 선예도를 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서 우수한 화질의 의료영상을 얻기 위해서는 영상판의 효율적 정도 관리가 필요하며 영상판을 암박스에 보관하여 외부 방사선에 장시간 방치하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.393-400
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• 2020

혈관 조영술과 중재적 시술은 진단을 위한 일반적인 방사선 검사와 다르게 낮은 관전류를 사용함에도 불구하고 장시간의 방사선 피폭으로 인해 환자나 시술자의 방사선 노출에 의한 위험도가 높다. 이에 본 연구의 목적은 선량저감섬유 (Dose Reduction Fiber, DRF) 차폐포를 사용하여 환자와 시술자의 피폭 선량을 증가 시키는 원인 중 하나인 산란방사선의 차폐를 통한 피폭 선량 감소 효과를 알아보고자 하였다. 선량저감섬유(DRF) 차폐포의 산란 방사선에 대한 차폐 효과를 알아보기 위해 방사선이 조사되는 조사야 밖 10 cm거리와 방사선의 인체 팬텀 투과 후 시술 부위 10cm 거리의 산란선량을 선량저감섬유(DRF) 차폐포 사용 전후로 유리 선량계를 이용하여 측정하였고, 조사야부에서 환자에게 조사된 방사선 중 불필요한 산란선량이 15~31%, 팬텀을 투과 후 시술부위에서는 발생한 산란선량이 53~70% 저감하는 효과를 확인 하였다. 선량 저감섬유(DRF)차폐포를 중재적 시술 시 비 시술 부위의 산란선 차폐제로 이용하면 의료 검사에는 영향을 주지 않으면서 산란선량을 줄여 환자와 시술자의 피폭 선량을 저감할 수 있다는 결과를 얻게 되었고, 이는 향후 혈관 조영술과 중재적 시술 시 선량저감섬유(DRF) 차폐포를 활용하여 환자와 시술자의 피폭선량경감을 통한 방사선 노출 위험의 경감을 기대할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.173-179
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• 2021

디지털 래디오그라피 시스템에서 발생하는 산란선은 신호의 증가를 가져오는 장점도 있지만 피사체를 투과한 엑스선 영상의 해상도 저하, 노이즈 증가로 궁극적인 검출능이 감소된다. 공간주파수 도메인에서 해상도를 평가하기 위한 변조전달함수(modulation-transfer function, MTF)에서 간접적으로 산란선을 측정하는 방법은 제로-주파수에 해당하는 변조전달함수 값이 강하되는 정도로 간주할 수 있다. 본 연구는 환자 조직 등가물질로 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)를 사용하였으며 다양한 두께에 대한 변조전달함수를 획득하여 산란선이 해상도에 미치는 영향을 정량화하였다. PMMA 두께 증가에 따라 엑스선 영상 신호는 35 ~ 83%까지 감소되는 것이 관찰되었고, 이는 PMMA에 엑스선이 흡수 혹은 산란되는 양상으로 판단되며 이러한 결과는 변조전달함수를 저하시키는 것과 동시에 산란선 비율을 증가시키는 결과로 나타났다. PMMA에 의한 변조전달함수 저하를 보정하기 위한 방법은 간접변환방식 검출기에서 발생되는 빛 퍼짐 경향까지 절단하여 변조전달함수 값의 상승을 가져왔다. 보다 합리적인 방법으로 경계확산함수(edge-spread function, ESF) 혹은 선확산함수(line-spread function, LSF)에서의 피팅, 제로 값으로 채우는 처리 등이 이루어져야 할 것으로 사료된다.