• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.143-151
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• 2016

본 연구의 목적은 별도의 방사선 외부 검출장치 없이 스마트폰 자체의 CMOS 반도체 소자만을 활용하여 의료용 방사선 발생장치에서 발생하는 방사선을 효율적으로 검출하기 위한 최적의 조건과 알고리즘을 개발하는 것이다. 본 연구를 통하여 스마트폰에 내장된 CMOS 반도체 소자에 X-선의 선량을 증가시켜가면서 CMOS 영상 센서에서 반응하는 픽셀의 개수 및 밝기 등을 측정하였다. 스마트폰의 전면 카메라가 후면 카메라보다 노이즈가 적고 X-선과 같은 방사선에 대한 반응 특성이 우수하였다. 섬광결정을 사용한 간접 검출방식에 보다 CMOS 자체에 X-선을 반응시키는 직접 검출방식이 더 적은 선량까지 정확하게 검출이 가능하였다. 또한 X-선에 대한 선량의존성은 역치값을 넘어가는 픽셀의 개수를 계산한 Pixel number에 비해 개별 반응한 픽셀의 밝기까지 이용한 Pixel intensity가 더욱 선형적으로 나타났다. 컬러모델에 의한 실험에서는 스마트폰의 컬러모델인 YUV 컬러모델의 값 중 픽셀의 밝기값의 정보를 가지고 있는 Y값을 활용하면 방사선 검출에 있어 효율적일 것으로 사료된다. 향후 이와 같은 방사선 검출을 위한 최적의 조건들과 효율적 검출 알고리즘들에 대한 추가적인 연구가 진행된다면 방사선 선량의 관리가 효율적이며 체계적으로 이루어 질 수 있기 때문에 국민보건건강에 일조 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 센서학회지
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• 제9권5호
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• pp.341-349
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• 2000

CsI에 활성제로 $Br^-$ 이온을 1, 3, 5 혹은 10 mole % 첨가하여 Czochralski방법으로 CsI(Br) 단결정을 육성하였다. 육성한 CsI(Br) 단결정의 결정구조는 체심입방체였으며, 격자상수 ${\alpha}_0$는 $4.568\;{\AA}$이었다. CsI(Br) 단결정들의 흡수단 파장은 243 nm이었다. 그리고 흡수단 파장으로 여기 시킨 발광스펙트럼의 파장범위는 $Br^-$ 이온 농도에 관계없이 $300{\sim}600\;nm$이었고, 중심파장은 모두 약 440 nm이었으며, 발광강도는 $Br^-$ 이온을 3 mole % 첨가하였을 때 가장 컸다. $Br^-$ 이온을 3 mole % 첨가한 CsI(Br) 섬광체의 에너지 분해능은 $^{137}Cs$(662 keV)에 대해서는 15.0%, $^{54}Mn$(835 keV)에 대해서는 13.1%이었고, $^{22}Na$의 511 keV와 1275 keV에 대한 에너지 분해능은 각각 18.0% 와 6.3%이었다. 형광감쇠곡선은 빠른 감쇠 성분과 느린 감쇠 성분으로 구성되어 있으며, 빠른 감쇠성분은 $Br^-$ 이온의 농도에 관계없이 약 41 ns로 거의 일정하였다. 그리고 CsI(Br) 섬광체들의 시간 분해능은 $Br^-$ 이온 농도가 증가할수록 저하하는 경향을 나타내었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.841-846
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• 2019

본 연구에서는 섬광결정과 광센서의 정렬 오차가 TOF-PET 검출기 성능에 미치는 영향성을 정량적으로 평가하였다. 한 쌍 TOF-PET 검출기는 3 mm × 3 mm × 20 mm 체적을 갖는 LYSO 섬광체와 3.07 mm × 3.07 mm 크기의 GAPD 광센서로 구성된다. 아날로그 출력신호는 증폭 및 균일도 보정이 수행되었고, 오실로스코프 기반 데이터 획득 장치에서 신호처리되었다. 각 검출기 정렬 오차는 0.0 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm 를 각각 적용하여 총 16단계의 정렬 오차를 발생시켰다. 검출기 정렬 오차가 증가함에 따라 광절정위치는 약 400 mV에서 약 250 mV로 감소하였다. 또한, 에너지분해능은 11.6%에서 16.2%로, 시간분해능은 477 ps에서 632 ps로 저하되었다. 이 결과는 검출기 정렬 오차가 TOF-PET 검출기 성능저하에 큰 영향성을 내포함을 시사한다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권1호
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• pp.100-109
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• 1999

목적: 핵의학장비를 구성하는 신호처리단의 전단증 폭기와 주증폭기는 방사선의 에너지 정보를 주는 펄스를 분석하는데 중요한 부분이다. 이러한 신호처리부분들은 대부분 크기가 표준화된 상용의 Nuclear Instrument Module (NIM)을 사용한파. 그러나, NIM은 이동형 감마프로브에 사용하기에는 너무 부피가 커서 부적합한 편이다. 이를 위해 본 연구는 이동형 감마프로브에 적합한 소형화된 전단증폭기와 주증폭기를 자체 제작하여 성능평가를 하였다. 대상 및 방법: 본 연구에서 제작된 전단증폭기는 전하민감형 전단증폭기였으며, 주증폭기는 capacitor resistor-resistor capcitor (CR-RC) 회로를 이용하여 제작되었다. 제작 후 성능평가를 위해 $2"{\times}2"$ NaI(T1) 섬광체가 부착된 EP-047 (Bicron Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Co., Ohio, U.S.A) 검출기와 $1"{\times}1"$ NaI(T1) 섬광체가 부착된 R1535 (Ha-mamatsu Photonics K.K., Electron Tube Center, Shizuoka-ken, Japan) 검출기를 다중채널분석기인 AccuSpec/A (Canberra Industries Inc., Meriden Conneticut, U.S.A)를 이용 에너지 스펙트럼을 얻었다. NIM은 TC 145 (Oxford Instruments Inc., Oak Ridge, U.S.A)와 TC241 (Oxford Instruments Inc., Oak Ridge, U.S.A)을 이용하였다. 에너지 스펙트럼은 37 kBq ($1{\mu}Ci$) Cs-137과 2.96 MBq ($80{\mu}Ci$) Tc-99m의 방사선원을 이용하여 250초씩 얻었다. 결과: 자체 제작한 진단증폭기와 주증폭기를 EP-047 검출기와 연결하여 얻은 Tc-99m (140 keV)과 Cs-137 (662 keV)의 에너지 분해능은 각각 12.92%, 5.01%이었으며, R1535 검출기를 연결하여 얻은 Tc-99m과 Cs-137의 에너지 분해능은 각각 13.75%, 5.19%이었다. 그리고 NIM을 EP-047 검출기와 연결하여 얻은 Tc-99m과 Cs-137의 에너지 분해능은 14.6%, 718%이었으나, R1535 검출기를 연결하여 얻은 Cs-137 에너지 스펙트럼은 광봉우리 위치가 변화되어 안정되지 못하였고, Tc-99m의 에너지 스펙트럼은 쉽게 얻을 수 없었다. 결론: 본 연구에서 자체 제작한 전단증폭기와 주증폭기는 광증배관의 종류에 관계없이 우수한 성능을 보여주었다. 결론적으로, 본 연구에서 제작한 전단증폭기와 주증폭기는 소형화된 계수용 감마프로브와 영상용 감마프로브에 활용하는데 유용할 것이라고 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제8권1_2호
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• pp.57-62
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• 1974

이 논문(論文)은 1973년(年) ICSH주최로 열린 panel에서 적혈구파괴(赤血球破壞) 장소(場所)를 결정(決定)하기 위한 생체(生體) 체표계측법(醫表計測法)의 표준화(標準化)에 관(關)한 토론(討論) 결과(結果)를 초록(抄錄)한 것이다. 체표계측(體表計測)은 체외(體外)에서 계측기(計測器)를 이용(利用)하여 각(各) 장기(臟器)에서의 방사표지물질(放射標識物質)의 분포(分布) 및 시간경과(時間經過)에 따른 변화(變化)를 측정(測定)하는 것으로서 $^{51}Cr$를 사용(使用)하여 적혈구수명(赤血球壽命)을 측정(測定)할 때 간(肝), 비(脾), 심장(心臟)의 방사능(放射能)을 계측(計測)한다. 이 방법(方法)은 각(各) 장기(臟器)에서의 적혈구파괴(赤血球破壞)의 정도(程度)를 예측할 수 있다. 특(特)히 용혈성(溶血性) 빈혈환자(貧血患者)에서 비장적출(脾臟摘出) 여부를 결정(決定)하는데 도움이 된다. 이 panel에서는 주(主)로 오차(誤差)의 원인(原因)이 되는 여러가지 요인(要因)에 대(對)하여 토론(討論)하였으며 일반적으로 다음과 같은 것에 의견(意見)의 일치(一致)를 보았다. 즉(卽) 비장(脾臟)의 위치(位置)는 $^{99m}Tc$로 비주사(脾走査)를 실시하여 결정(決定)하는것이 좋고, $^{51}Cr$은 체중(體重) 1kg당 $1.5{\mu}Ci$를 사용하여, 계측기(計測器)는 NaI crystal(직경이 5cm이상, 두께가 3.75cm이상)의 scintillation doctor를 사용하고, 계측(計測)은 $^{51}Cr$로 표지(標識)된 적혈구(赤血球) 주입후(注入後) 15분(分) 이후(以後)에 하고 다음날 계측(計測)한 후(後) 2주(週) 동안에 적어도 6번 계측(計測)한다. Data 처리는 excess count법(法)과 비(脾)와 간(肝)의 비(比)로서하는 것이 좋다.定値)에 차이(差異)가 있어 그 결과(結果)의 해석(解釋) 및 비교(比較) 검토(檢討)에 적지않은 난점(難點)이 생겨 표준화(標準化)된 공통적(共通的)인 방법(方法)의 사용(使用)이 중요(重要)하다는 사실(事實)이 인식(認識)되게 되었다. 1966년(年) 호주(濠洲)의 Sydney에서 개최(開催)되었든 제11차(第11次) 국제혈액학회(國際血學會)때 열린 제4차(第4次) International Committee for Standardization in Haematology(ICSH)에서 Diagnostic Applications of Radioisotopes in Haematology에 관(關)한 expert panel을 갖을것을 의결(議決)하여 다음과 같은 12명(名)의 위원(委員)이 결정(決定)되었으며 위원회(委員會)의 의장(議長)에 Dr. Szur, 총무(總務)에 Dr. Glass가 각각(各各) 선임(選任)되었다. 그간(間) 1967년(年) 영경(英京) London에서 첫 회합(會合)이 있은후(後) New York, Vienna(IAEA후원(後援)) Brthesda(NIH후원(後援))에서 전문위원회(專門委員會)를 갖고 적혈구수명측정법(赤血球壽命測定法)에 관(關)한 의견(意見)의 일치(一致)를 보았다. ICSH와 국제혈액학회(國際血學會)에서는 이번에 결정(決定)된 적혈구수명측정법(赤血球壽命測定法)을 널리 소개(紹介)하며, 측정법(測定法)과 얻어진 결과(結果)의 해석(解釋)에 표준화(標準化)를 기(期)할 목적(目的)으로 이에 연관성(聯關性)있는 전문지(專門誌)에 게재(揭載)할 것을 요청(要請) 받었기에 이에 전문(全文)을 소개(紹介)하는 바이다. 이들은 방사성(放射性) chromium 법(法)의 모든 세부적(細部的)인 면(面)을 표준화(標準化)하고 있으며 그간(間) 가장 논란(論難)의 대상(對象)이 되었던, $^{51}Cr$-표지방법(標識方法)에 있어서의 세가지 변법(變法),

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.33-37
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• 2010

관상동맥질환의 진단 및 평가에 있어서 myocardial perfusion SPECT검사와 FDG를 이용한 myocardial PET검사 그리고 PET/CT에 장착된 64-slice CT를 이용한 coronary CT angiography를 동시에 실행함으로 검사의 신뢰도와 편의성을 한층 더 높이고자 한다. 먼저 약물부하 myocardial perfusion SPECT검사를 먼저 시행한다. 환자의 피폭경감을 위해서 $^{99m}Tc$-MIBI 10 mCi 로 주사하며 myocardial PET검사를 위해서 지방식을 먹지 않고 ursodeoxcholic acid 100 mg을 생수와 함께 복용하게 하여 1시간 후에 SPECT 영상을 얻는다. 이어서 myocardial FDG PET검사를 시행한다. 혈중의 지방산 농도를 낮추고 심장의 FDG섭취율을 증가시키기 위해 혈중 포도당 농도치에 따라 insulin과 Acipimox를 함께 사용하는 독창적인 경구 당 부하법을 사용하였으며, 환자의 피폭 경감을 위해서 $^{18}F$-FDG 5 mCi를 주사하고 1시간 후에 10분간 gated 영상을 얻으며 필요시 delay 영상을 얻는다. PET검사가 끝남과 동시에 환자는 동일한 position을 하고 연속해서 coronary CTA를 시행한다. 이 검사에서 가장 중요한 것은 심박동수 조절과 환자의 호흡협조이다. 심박동수를 65회 이하로 낮추기 위해 beta blocker 50 mg~200 mg을 의사와 상의하여 복용케 하고 호흡법을 충분히 연습을 시키다. 검사 직전에 isosorbide dinitrate를 3~5회 분무하여 혈관벽의 긴장을 낮추고 혈관을 확장시켜서 coronary artery의 해부학적 형태를 더욱 잘 나타낼 수 있게 한다. 촬영 시 CT 조영제를 4.0~5.0 mL/sec의 압력으로 주입하며 촬영을 한다. Coronary CTA를 이용하면 coronary artery stenosis가 잘 보이며, 약물부하 myocardial perfusion SPECT로 coronary CTA에서 보인 stenosis와 perfusion저하의 상관관계를 검토(culprit vessel 확인)할 수 있으며, FDG PET으로 hibernating myocardium 또는 infarction site의 viability를 확인할 수 있다. 한 가지 검사로 lesion site와 severity 및 치료에 대한 반응 예측이 가능함으로 약물치료, PCI, CABG 등 치료방향을 설정할 수 있다. 또한 모든 검사 과정들이 연속적으로 동시에 이루어지기 때문에 짧은 시간(3시간) 내에 one-stop으로 검사를 종료할 수 있는 큰 장점을 가지게 된다. 그러므로 이 검사법은 ischemic heart disease의 one-stop evaluation에 있어서 유용한 protocol로 보여진다.