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경주시 양북면 단층암의 광물 조성과 입도 분포 특징 (Mineral Composition and Grain Size Distribution of Fault Rock from Yangbuk-myeon, Gyeongju City, Korea)

  • 송수정;추창오;장천중;장태우;장윤득
    • 자원환경지질
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    • 제45권5호
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    • pp.487-502
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    • 2012
  • 경주시 양북면 용당리에 발달한 단층암을 대상으로 X선 회절 분석(XRD), 광학현미경 분석, 레이저 입도 분석, 프랙탈 차원 분석을 적용하여 단층암의 광물 조성과 미구조, 잔류입자의 분포 특성을 연구하였다. 단층핵은 약 1.5 m 두께로 발달하며 이 중 각력대는 약 1.2m, 단층핵의 가장 중심부인 비지대는 평균 20cm의 얇은 두께로 노출되어 있다. 각력대에서는 석영, 장석류 등의 조암광물이 주 구성 광물로서 산출되고 비지대에서는 녹니석, 일라이트 등의 점토광물이 주 구성 광물로서 산출된다. 단층암에서 빈번하게 산출되는 맥상광물, 황철석, 변질 광물 등은 단층활동과 더불어 열수변질 작용이 수반되었음을 시사하고 있다. 현미경에 의한 구획 점셈(box counting), Image J에 의한 영상분석 및 레이저 입도 분석에 기초한 프랙탈 차원값은 단층암의 입자 파쇄 특성을 잘 보여준다. 세 가지 방법으로 구한 프랙탈 차원값(D)은 각력대에서 비지대로 갈수록 그 값이 증가하고 비지대 내에서는 공통적으로 높은 차원값을 갖는다. 비지대 내에서는 D값의 변화가 상대적으로 적으며, 일정한 경향성이 나타나지 않는다. 이는 각력대에서는 입자들의 대량파쇄가 우세하게 발생하고, 단층운동이 계속되어 생성된 비지대에서는 입자의 마모가 보다 우세하게 발생하였음을 시사한다. 연구지역 단층암의 광물 조성과 입자 분포 특성은 다중 단층 운동과 열수변질 작용이 본 연구지역 단층대의 진화에 큰 영향을 끼쳤음을 지시한다. 단층암에서의 프랙탈 차원값이 측정 기법에 따라 차이가 발생하므로 프랙탈 차원값의 상대적인 비교는 보다 신중히 이용되어야 될 것으로 생각된다.

유방촬영에서 Geant4 시뮬레이션를 이용한 유방조직내 흡수선량에 관한 연구 (A Study on Absorbed Dose in the Breast Tissue using Geant4 simulation for Mammography)

  • 이상호;이종석;한상현
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제35권4호
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    • pp.345-352
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    • 2012
  • 우리나라 여성들의 유방암 발생률이 빠르게 증가하면서 최근 유방검사에 대한 관심과 함께 촬영건수가 급격하게 증가하고 있다. 유방촬영술은 유방암을 조기에 진단할 수 있는 유일한 방법이지만 방사선 피폭에 의한 위해를 간과 할 수 없다. 따라서 유방촬영시 유방 조직 내 흡수되는 방사선량을 계산하는 것은 방사선 피폭에 대한 방호대책을 위해 중요할 수 밖에 없다. 인체 내에 흡수되는 방사선량은 직접 측정이 불가능하기 때문에 통계적인 계산방법이 사용되는데, 기존의 통계적 계산방법들은 인체모형팬텀을 사용하여 인체내부 구조를 묘사함으로써 방사선과 물질과의 상호작용을 전산모사 하도록 하였다. 그러나 최근 인체내 흡수선량 계산에 가장 정확한 것으로 알려진 몬테카를로 방법에서 Geant4 code을 이용한 전산모사는 CT의 DICOM 파일을 이용하여 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현함으로써 정확한 선량계산을 할 수 있도록 하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 유방조직 내 흡수선량을 계산하기 위해 Geant4 code를 이용한 전산모사를 실행하였고, Geant4가 제공하고 있는 DICOM 변환 파일을 이용함으로써 CT image data에서 표현된 인체구조를 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하였다. 또한 시뮬레이션에 의한 계산선량값(calculated dose)과 선량계(PTW ion chamber)를 이용한 측정선량 값(measured dose)을 비교함으로써 DICOM 파일을 연동한 Geant4의 선량계산이 유용한지를 검증하고자 하였다. 그 결과 28 kVp, 190 mAs의 조건에서 선량계를 이용한 측정선량 값과 시뮬레이션에 의해 계산된 선량 값의 오차백분율은 0.08 %에서 0.33 %인 것으로 조사되었고, 28 kVp, 70 mAs에서 선량 값의 오차백분율은 0.01 %에서 0.16 %의 결과를 보여 허용오차범위인 2 %이내의 결과를 나타내었다. 따라서 Geant4 시뮬레이션을 통한 흡수선량 계산은 유방촬영에서 유방 조직 내 흡수선량을 측정함에 유용한 것으로 조사되었다.

The Development of an Electroconductive SiC-ZrB2 Composite through Spark Plasma Sintering under Argon Atmosphere

  • Lee, Jung-Hoon;Ju, Jin-Young;Kim, Cheol-Ho;Park, Jin-Hyoung;Lee, Hee-Seung;Shin, Yong-Deok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.342-351
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    • 2010
  • The SiC-$ZrB_2$ composites were fabricated by combining 30, 35, 40, 45 and 50 vol. % of zirconium diboride ($ZrB_2$) powders with silicon carbide (SiC) matrix. The SiC-$ZrB_2$ composites and the sintered compacts were produced through spark plasma sintering (SPS) under argon atmosphere, and its physical, electrical, and mechanical properties were examined. Also, the thermal image analysis of the SiC-$ZrB_2$ composites was examined. Reactions between $\beta$-SiC and $ZrB_2$ were not observed via x-ray diffraction (XRD) analysis. The apparent porosity of the SiC+30vol.%$ZrB_2$, SiC+35vol.%$ZrB_2$, SiC+40vol.%$ZrB_2$, SiC+45vol.%$ZrB_2$ and SiC+50vol.%$ZrB_2$ composites were 7.2546, 0.8920, 0.6038, 1.0981, and 10.0108%, respectively. The XRD phase analysis of the sintered compacts demonstrated a high phase of SiC and $ZrB_2$. Among the $SiC+ZrB_2$ composites, the SiC+50vol.%$ZrB_2$ composite had the lowest flexural strength, 290.54MPa, the other composites had more than 980MPa flexural strength except the SiC+30vol.%$ZrB_2$ composite; the SiC+40vol.%$ZrB_2$ composite had the highest flexural strength, 1011.34MPa, at room temperature. The electrical properties of the SiC-$ZrB_2$ composites had positive temperature coefficient resistance (PTCR). The V-I characteristics of the SiC-$ZrB_2$ composites had a linear shape in the temperature range from room to $500^{\circ}C$. The electrical resistivities of the SiC+30vol.%$ZrB_2$, SiC+35vol.%$ZrB_2$, SiC+40vol.%$ZrB_2$ SiC+45vol.%$ZrB_2$ and SiC+50vol.%$ZrB_2$ composites were $4.573\times10^{-3}$, $1.554\times10^{-3}$, $9.365\times10^{-4}$, $6.999\times10^{-4}$, and $6.069\times10^{-4}\Omega{\cdot}cm$, respectively, at room temperature, and their resistance temperature coefficients were $1.896\times10^{-3}$, $3.064\times10^{-3}$, $3.169\times10^{-3}$, $3.097\times10^{-3}$, and $3.418\times10^{-3}/^{\circ}C$ in the temperature range from room to $500^{\circ}C$, respectively. Therefore, it is considered that among the sintered compacts the SiC+35vol.%$ZrB_2$, SiC+40vol.%$ZrB_2$ and SiC+45vol.%$ZrB_2$ composites containing the most outstanding mechanical properties as well as PTCR and V-I characteristics can be used as an energy friendly ceramic heater or ohmic-contact electrode material through SPS.

컴퓨터 단층촬영의 조직간 밀도차이에 대한 노이즈 영향 (Effect of Noise on Density Differences of Tissue in Computed Tomography)

  • 양원석;손정민;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.403-407
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    • 2018
  • 현재 우리나라의 암 사망률 중 가장 높은 암은 폐암이며 조기발견이 어려운 대표적인 암이다. 조기 발견을 위하여 저선량 흉부 CT를 활용하고 있으며 이는 일반 흉부 X선 사진에 비해 약 3배 정도 폐암 진단율이 높다. 그러나 저선량 흉부 CT는 영상 해상도가 크게 저하될 뿐 아니라 신호가 약해 잡음에 민감한 단점이 있다. 또한 공기로 채워져 있는 폐는 밀도가 낮은 장기로 잡음의 유무가 암의 조기 진단에 영향을 크게 줄 수 있다. 본 연구는 Visual C++을 이용하여 2.0밀도를 가진 큰 원 내부에 물의 밀도인 1.0을 값을 갖는 원을 설정하고 그 안에 각각 밀도가 다른 작은 5개의 원을 수학적 팬텀화하고 가우시안 노이즈를 1%, 2%, 3%, 4% 각각 발생시켜 밀도차에 의한 노이즈의 영향을 평균 값과 표준편차 값, 신호대잡음비(SNR)로 확인하였다. 1% 노이즈 발생 시 큰 원과 작은 원의 밀도차가 가장 큰 영역의 SNR은 4.669로 노이즈의 영향이 작게 나타났으며 밀도차가 가장 낮은 영역의 SNR은 1.183으로 노이즈의 영향이 크게 나타났다. 또한 음의 밀도차에서도 같은 결과 값을 얻었으며 양의 밀도와 음의 밀도 모두 큰 원과 작은 원의 밀도차이가 높은 경우에 SNR 값이 높은 것을 확인 할 수 있다. 화질 또한 밀도차가 크게 나타났을 때 확연하게 육안으로 확인할 수 있었으며 노이즈레벨이 증가하는 경우에는 SNR이 감소하여 잡음의 영향이 크게 나타났다. 이는 밀도차가 적은 장기 또는 암과의 밀도가 비슷한 영역의 장기는 노이즈 영향이 크게 나타날 것이며 노이즈의 발생 확률에 따른 밀도차이의 영향이 진단에 영향을 끼칠 것으로 사료된다.

변형 근치적 유방절제술 후 방사선치료에서 볼루스 적용횟수에 대한 고찰 (A Study on the Necessary Number of Bolus Treatments in Radiotherapy after Modified Radical Mastectomy)

  • 홍채선;김종식;김영곤;박영환
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.113-117
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    • 2006
  • 목 적: 유방암으로 진단 받고 변형 근치적 유방절제술(Modified Radical Mastectomy)후 흉벽에 방사선치료를 시행 받고 있는 환자를 대상으로 볼루스(Bolus) 적용에 따른 흉벽(흉터, 수술봉합부위)의 피부선량 변화를 분석 하여 적절한 볼루스 적용횟수를 얻고자 한다. 대상 및 방법: 유방암으로 진단받고 변형 근치적 유방절제술 후 방사선치료를 받고 있는 4명의 여성 환자(우측 2명 좌측 2명)를 대상으로 하였다. 흉벽 방사선조사는 4 MV광자선으로 매일 2 Gy씩 주 5회, 접선조사로 치료하였고, 총 조사선량은 50 Gy였는데 동측 내유방림프절은 포함하지 않았다. 치료 계획을 위한 전산화단층촬영에서 흉터 부위의 위치 확인을 위해 방사선비투과성물질인 Angio-catheter를 흉터 위에 위치시켰다. 획득한 영상을 이용하여 치료계획을 세웠고, 전산화치료계획장치에서 흉터부위 좌우 2 cm 영역을 포함하는 두께 0.5 cm, 넓이 6 cm의 볼루스를 적용시켰다. 계획한 내용을 바탕으로 볼루스를 적용하지 않은 경우와 볼루스를 적용한 경우에 대하여 선량분포 변화와 피부선량을 비교 분석하였고 열형광선량계 (Thermoluminescent dosimetry: TLD, Harshaw, USA)를 이용하여 관심 부위(흉터 부위 3 지점, 흉터 좌측 1 cm 3지점, 흉터 우측 1 cm 3지점) 9개 지점의 선량을 실측하였다. 결 과: 전산화치료계획장치에서 얻어진 선량분포를 통해 분석한 결과, 볼루스를 적용하지 않은 경우와 볼루스를 적용한 경우 모두에서 흉벽 부위에 $95{\sim}100%$ 선량이 감싸고 있었으나, 흉터 주위 피부선량에 있어서는 볼루스를 적용하지 않은 경우($50{\sim}75%$)와 볼루스를 적용한 경우($100{\sim}105%$)가 큰 차이를 보였다. 선량분포를 통한 관심지점의 피부선량은 볼루스를 적용하지 않은 경우에 비해 볼루스를 적용한 경우에서 환자 1번 23.3%, 환자 2번 35.6%, 환자 3번 34.9%, 환자 4번 41.7%의 선량 증가를 보였다. 볼루스를 적용하지 않은 경우와 볼루스를 적용한 경우의 TLD 평균 측정치는 환자 1번 161.1 cGy 209.3 cGy 환자 2번 150.2 cGy, 200 cGy, 환자 3번 150.5 cGy, 211.4 cGy, 환자 4번 155.5 cGy 198.6 cGy의 결과를 얻었다. 결 론: 본 원에서 변형 근치적 유방절제술 후 흉벽 방사선치료의 가장 적절한 볼루스 적용 횟수는 전 치료횟수의 $50{\sim}60%$ 적용이다.

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난소적출과 에스트로젠 투여가 백서의 하악골 구조에 미치는 영향 (Experimental Study on the Effects of Ovariectomy and Estrogen on the Bone Pattern of Mandible in Rats)

  • 이형순;홍성규;김정기
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.83-94
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    • 1999
  • 본 실험은 폐경기 골다공증 여성의 교정치료에서 일어날수 있는 하악골의 구조의 변화와 에스트로젠 투여 효과를 추정하기 위한 연구의 일환으로 난소를 적출한 군과 에스트로젠 투여 및 비투여군으로 분류하고 미세방사선사진으로 하악골을 촬영하여 이의 골 면적을 측정하고 조직 변화를 관찰하였다. 생후 4개월된 Sprauge-Dawley계 백서 50마리를 난소적출(OVE)군, 난소적출후 에스트로젠 투여 (OVE-EST)군, sham operation 시행후 에스트로젠 투여(EST)군으로 분류하여 각군을 수술후 5주, 6주, 7주째 희생시켜 하악골을 적출한 후 좌측 하악골은 비탈회표본으로 제작하여 미세방사선사진을 통해 해면골을 관찰하고 면적을 측정하였으며 우측 하악골은 탈회표본으로 제작하여 병리조직학적인 소견을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 하악골의 전체골면적에 대한 피질골의 비율분석에서 OVE군, OVE-EST군, EST군 모두에서 통계적으로 유의한 변화가 없었다. 2. OVE군은 대조군에 비해 5, 6, 7주째로 갈수록 골수강의 비율이 증가하였는데(p<0.05),백서의 난소제거가 하악골에서도 골소주를 소실시켜 골수강을 확장시켰다. 3. OVE-EST군은 5주째는 골수강의 비율이 약간 증가되어 있었으나 점차 감소하여서 7주째에 유의하게 적었고 (p<0.05), EST군은 6주째부터 골수강의 비율이 현저히 감소되었는데(p<0.05),에스트로젠이 골수강의 크기를 감소시키는 효과가 있음을 알수 있었다. 4. 미세방사선사진과 병리조직학적 소견상 OVE군에서 골수강들의 크기가 확장되었고 파골세포들이 불규칙한 변연부에서 다수 관찰된 반면, OVE-EST군은 점점 치밀해지는 골소주들로 골수강이 작아지는 양상을 나타냈고, EST군에서는 풍부하고 치밀한 골소주들로 골수강들의 크기가 작아졌다.

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흥부 전산화단층촬영을 이용한 한국성인의 기관내경과 단면적의 측정 (CT Measurement of Diameter and Dimension of the Trachea in Normal Korean Adults)

  • 한재열;김광호;이건;김형진;조순구;선경
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제34권7호
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    • pp.534-538
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    • 2001
  • 배경: 기관의 크기와 기관주위의 정상형태에 대한 지식은 임상에서 기도나 호흡관리, 그리고 기관재건술을 시행하는데 중요한 정보가 된다. 흉부 단순촬영은 기관의 직경을 재는 간단한 방법이지만 그 상이 확대되는 경향과 측면촬영에서 어깨와 상이 겹쳐서 나타나는 단점이 있다. 이에 저자들은 한국인 정상 성인의 기관의 정상치를 알기 위해 흥부 전산화 단층촬영을 이용하여 기관의 내경과 단면적을 측정하였다. 대상 및 방법: 남자 43명과 여자34명을 대상으로 하여 각각 나이에 따라 20~39세는 제 1군, 40~59세는 제2군, 60세 이상은 제 3군으로 구분하였다. 흉부 유입구와(Level 1) 대동맥궁에서(Level 2) 흉부 전산화 단층촬영을 이용하여 각각 전후경과 횡경을 재고 그 단면적을 구하였다. 결과: level 1에서 한국인 성인 남자의 기관의 전후경은 15.95$\pm$2.99 m, 횡경은 17.72$\pm$2.13 m이었고, 여자의 경우 전후경은 15.56$\pm$2.12 m, 횡경은 14.18$\pm$2.07mm로 남녀간에 유의한 차이가 있었다(p 0.05). Level 2에서 남자의 전후경은 19.77$\pm$2.57 m, 횡경은 18.02$\pm$2.19 mm이었고 여자의 전후경은 15.35$\pm$1.82 m, 횡경은 15.00$\pm$1.60 mm로 남녀간에 유의한 차이가 있었다 (p 0.05). 기관단면적은 남자가 각 Level에서 279.14$\pm$61.37 $\textrm{mm}^2$(Level 1), 281.93$\pm$63.97 $\textrm{mm}^2$(level 2)였고, 여자가 173.29$\pm$35.81 $\textrm{mm}^2$(Level 1), 181.88$\pm$34.74 $\textrm{mm}^2$(Level 2)로 두 위치에서 단면적은 남녀간에 유의한 차이가 있었다(p 0.05). 기관의 각각의 위치에서 내경과 단면적은 연령군에 따라 고연령층에서 증가하는 추세를 나타내었으나 통계적인 의미는 없었다. 결론: 한국 정상 성인의 기관내경과 단면적의 크기는 성별에 따라 통계적으로 유의한 차이가 있었으나 연령에 따른 차이는 없었고, 전산화 단층촬영은 기관의 내경과 단면적의 크기를 얻는데 비교적 정확하고 안전한 방법이라 생각된다.

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동위원소 이뇨 요관그람을 이용한 소아 요관폐쇄의 평가 (Assessment of Hydroureteronephrosis in Children Using Diuretic Radionuclide Ureterography)

  • 김종호;이동수;곽철은;이경한;최창운;정준기;이명철;고창순;최용;최황
    • 대한핵의학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.75-84
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    • 1994
  • 수신증 또는 요관수류수신증으로 이뇨 신장스캔을 시행한 80명의 환아중 이노신장스캔영화영상에서 10분 이상의 뚜렷한 지속적인 요관 영상을 보이는 12명의 16예의 신장요관계를 대상으로 요관 관심영역에 의한 이뇨요관그람 요관곡선과 신장 관심 영역에 의한 이뇨 레노그람 신장곡선의 배뇨 반감시간을 포함한 각각의 정량적 지표를 비교 분석하여 다음의 결과를 얻었다. 1) 이뇨 신장스캔영화영상에서 10분 이상의 뚜렷한 지속적 요관 영상을 보이는 경우인 스캔상 요관 이상(요관확장)의 진단률을 방사선학적 검사에 의한 결과와 비교하였을 때, 예민도와 특이도는 각각 88%와 99%이었다. 2) 이뇨 요관그람 요관곡선상 이뇨 요관배뇨 반감시간의 비폐쇄의 폐쇄에 대한 경계치를 10분 이하로 하였을 때 요관 폐쇄 여부를 판별한 예민도와 특이도는 각각 86% (7/8) 이었다. 3) 이뇨 요관그람 요관곡선상 이뇨 요관배뇨 반감시간(Ut1/2)과 이뇨 레노그람 신장곡선상 이뇨 신장배노 반감시간(Kt1/2)간에 유의한 상관 관계를 보였다(r=0,70: p<0.01). 결론적으로 소아의 폐쇄성 요로질환에서 이뇨 신장스캔상 10분 이상의 지속적 요관 영상을 보이는 경우 이뇨요관그람 요관곡선을 이뇨 레노그람 신장곡선과 함께 분석하여 요관 폐쇄의 유무와 정확한 부위를 평가하여 치료 방침을 결정하는 것이 필수적일 것으로 사료된다.

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PET/CT 저선량 적용 시 CT 감쇠보정법에 따른 피폭선량 저감효과 (Effect of the Dose Reduction Applied Low Dose for PET/CT According to CT Attenuation Correction Method)

  • 정승우;김홍균;권재범;박성욱;김명준;신영만;김영헌
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.127-133
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    • 2014
  • PET/CT에서 환자피폭 문제로 인해 저 선량의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되던 CT 데이터를 이용한 감쇠보정법인 CTAC와 새롭게 적용된 Q.AC를 환자실험과 팬텀 실험을 통해 저 선량으로 촬영 시 PET 영상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 실험장비는 GE사의 PET/CT Discovery 710 (GE Healthcare, USA)를 사용하였으며 팬텀실험으로 감쇠보정의 정량적 평가를 위한 NEMA IEC body phantom과 균일성 평가를 위한 Uniform NU2-94 phantom을 사용하였다. 각각의 팬텀 내부에 동위원소 18-F FDG를 70.78 MBq, 22.2 MBq 주입하고 CT조건은 저 선량조건으로 80 kVp, 10 mA로부터 일반선량 조건으로 140 kVp, 120 mA 조건까지 스캔 후 CTAC와 Q.AC 두 감쇠보정법을 적용하여 재구성하였다. PET 영상에서 일반선량 조건을 기준값으로 정하고 horizomtal profile과 vertical profile을 통해 정량평가를 시행하고 기준값과의 상대적 오차를 평가하였다. 또한 환자실험으로 정상체중 환자와 과체중 환자를 구분하여 저 선량과 일반선량으로 비교 촬영한 뒤 CTAC와 Q.AC로 재구성된 PET영상에서 주요장기별 SUV에 대한 상대적 오차와 신호 대 잡음비를 비교분석하였다. 팬텀실험 결과 저선량 조건에서 CTAC와 Q.AC로 각각 재구성한 PET 영상의 profile과 상대적 오차에서 CTAC보다 Q.AC가 기준값과의 오차가 적은 그래프를 얻었다. 환자실험의 경우 일반선량 조건에서는 정상체중 환자와 과체중 환자 모두 감쇠보정법에 따른 상대적 오차값의 변화가 적었으나 저 선량 조건에서는 정상체중 환자보다 과체중 환자에서 감쇠보정법의 변경에 의한 상대적 오차의 감소폭이 커짐으로 기준값과 차이가 감소하였다. 기존의 감쇠보정법인 CTAC는 80 kVp, 10 mA의 저선량 CT를 사용하는데 있어 PET 영상의 선속경화현상이 발생한다. 이로 인해 CTAC를 이용하여 재구성된 PET 데이터는 정량화하는데 문제가 될 수 있음을 확인했다. 반면에 새로운 알고리즘이 적용된 Q.AC는 과체중 환자의 경우 80 kVp, 10 mA 정도까지는 140 kVp, 120 mA 조건으로 촬영하여 재구성한 PET 데이터 결과와 차이가 적음을 확인할 수 있었다. Q.AC를 이용한 경우 기존보다 저 선량의 CT를 이용해 PET의 재구성에 이용할 수 있으므로 환자의 피폭을 줄이는 데 큰 역할을 할 것으로 기대한다.

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저칼슘식이와 방사선조사가 백서 악골에 미치는 영향의 실험적 연구 (THE EFFECT OF LOW DIETARY CALCIUM AND IRRADIATION ON MANDIBLE IN RATS)

  • 이선기;이상래
    • 치과방사선
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    • 제23권2호
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    • pp.229-250
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    • 1993
  • This study was performed to investigate the morphological and structural changes of bone tissues and the effects of irradiation on the mandibular bodies of rats which were fed low calcium diets. In order to carry out this experiment, 160 seven-week old Sprague-Dawley strain rats weighing about 150 gm were selected and equally divided into one normal diet group of 80 rats and one low calcium diet group with the remainder. These groups were then subdivided into two groups, 40 were assigned rats for each subdivided group, exposed to radiation. The Group 1 was composed of forty non-irradiated rats with normal diet, Group 2 of forty irradiated rats with normal diet, Group 3 forty non-irradiated rats with low calcium diet, and Group 4 forty irradiated rats with low calcium diet. The two irradiation groups received a single dose of 20 Gy on the jaw area only and irradiated with a cobalt-50 teletherapy unit. The rats with normal and low calcium diet groups were serially terminated by ten on the 3rd, the 7th, the 14th, and the 21st day after irradiation. After termination, both sides of the dead rats mandible were removed and fixed with 10% neutral formalin. The bone density of mandibular body was measured by use of bone mineral densitometer(Model DPX -alpha, Lunar Corp., U.SA). Triga Mark ill nuclear reactor in Korea Atomic Research Institute was used for neutron activation and then calcium contents of mandibular body were measured by using a 4096 multichannel analyzer (EG and G ORTEC 919 MCA, U.SA). Also the mandibular body was radiographed with a soft X-ray apparatus(Hitex Co., Ltd., Japan). Thereafter, the obtained microradiograms were observed by a light microscope and were used for the morphometric analysis using a image analyzer(Leco 2001 System, Leco Co., Canada). The morphometric analysis was performed for parameters such as the total area, the bone area, the inner and outer perimeters of the bone. The obtained results were as follows: 1. In the morphometric analysis, total area and outer perimeter of the mandibular bodies of Group 3 were a little smaller than that of Group 1. The mean bone width and bone area were much smaller than that of Group 1 and the inner perimeter of Group 3 was much longer than that of Group 1. The total area and outer perimeter of Group 2 and Group 4 showed little difference. The mean bone width and bone area of Group 4 were smaller than that of Group 2 and the inner perimeter of Group 4 was longer than that of Group 2. 2. The remarkable decreases of the number and thickness of trabeculae and also the resorption of endosteal surface of cortical bone could be seen in the microradiogram of Group 3, Group 4 since the 3rd day of experiment. On the 21st day of experiment, the above findings could be more clearly seen in Group 4 than in Group 3. 3. The bone mineral density of Group 3 was lesser than that of Group 1 and the bone mineral density of Group 4 was lesser than that of Group 2 on the 7th, 14th, 21st days. The irradiation caused the bone mineral density to be decreased regardless of diet. In the case of Groups with low calcium diet, the bone mineral density was much decreased on the 21st day than on the 3rd day of experiment. 4. The calcium content in mandible of Group 3 was smaller than that of Group 1 throughout the experiment. roup 4 showed the least amount of calcium content. The irradiation caused the calcium content to be decreased regardless of diet. In the case of Groups with low calcium diet, the calcium content was much decreased on the 21st day than on the 3rd day of experiment. In conclusion, the present study demonstrated that morphological changs and decrease of bone mass due to resorption of bone by low calcium diet, and that the resorption of bone could be found in the spongeous bone and endosteal surface of cortical bone. So the problem of resorption of bone must be considered when the old and the postmenopausal women are taken radiotherapy because the irradiation seems to be accelerated the resorption of osteoporotic bone.

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