Verification of dose distribution is an essential part of ensuring the treatment planning system's (TPS) calculated dose will achieve the desired outcome in radiation therapy. Each measurement have uncertainty associated with it. It is desirable to reduce the measurement uncertainty. A best approach is to reduce the uncertainty associated with each step of the process to keep the total uncertainty under acceptable limits. Point dose patient specific quality assurance (QA) is recommended by American Association of Medical Physicists (AAPM) and European Society for Radiotherapy and Oncology (ESTRO) for all the complex radiation therapy treatment techniques. Relative and absolute point dose measurement methods are used to verify the TPS computed dose. Relative and absolute point dose measurement techniques have a number of steps to measure the point dose which includes chamber cross calibration, electrometer reading, chamber calibration coefficient, beam quality correction factor, reference conditions, influences quantities, machine stability, nominal calibration factor (for relative method) and absolute dose calibration of machine. Keeping these parameters in mind, the estimated relative percentage uncertainty associated with the absolute point dose measurement is 2.1% (k=1). On the other hand, the relative percentage uncertainty associated with the relative point dose verification method is estimated to 1.0% (k=1). To compare both point dose measurement methods, 13 head and neck (H&N) IMRT patients were selected. A point dose for each patient was measured with both methods. The average percentage difference between TPS computed dose and measured absolute relative point dose was 1.4% and 1% respectively. The results of this comparative study show that while choosing the relative or absolute point dose measurement technique, both techniques can produce similar results for H&N IMRT treatment plans. There is no statistically significant difference between both point dose verification methods based upon the t-test for comparing two means.
In this study, we optimized the FNLM algorithm through a simulation study and applied it to a phantom scanned by low-dose CT to evaluate whether the FNLM algorithm can be used to obtain improved image quality images. We optimized the FNLM algorithm with MASH phantom and FASH phantom, which the algorithm was applied with MATLAB, increasing the smoothing factor from 0.01 to 0.05 with increments of 0.001 and measuring COV, RMSE, and PSNR values of the phantoms. For both phantom, COV and RMSE decreased, and PSNR increased as the smoothing factor increased. Based on the above results, we optimized a smoothing factor value of 0.043 for the FNLM algorithm. Then we applied the optimized FNLM algorithm to low dose lung CT and lung CT under normal conditions. In both images, the COV decreased by 55.33 times and 5.08 times respectively, and we confirmed that the quality of the image of low dose CT applying the optimized FNLM algorithm was 5.08 times better than the image of lung CT under normal conditions. In conclusion, we found that the smoothing factor of 0.043 among the factors of the FNLM algorithm showed the best results and validated the performance by reducing the noise in the low-quality CT images due to low dose with the optimized FNLM algorithm.
국제방사선방어위원회(ICRP)는 최근의 권고 60(1990)에서 이전의 권고 26(1976)에는 없었던 새로운 용어들을 도입하였다. 이중에서도 동 위원회는 지금까지 사용되어 왔던 국제 방사선단위 및 측정위원회(ICRU) 개념의 '션량당량(dose equivalent)'을 대체하는 용어로 '등가선량(equivalent dose)'을 새로 정의하여 방사선방어 프로그램에의 적용을 권고하고 있다. 그러나 한편 동 위원회는 선량 당량이라는 용어도 여전히 채택하고 있기 때문에 경우에 따라 두 양의 사용시 불필요한 혼동을 불러일으킬 수가 있다. 따라서 본 해설문에서는 방사선 방어, 관리 및 측정분야 종사자들의 이해를 돕기 위하여 두 양의 정의와 사용상의 차이점에 대하여 정리하였다.
연속감속근사법(CSDA)과 감속평균선질계수를 이용하여 선량당량 정의에서의 본래의 LET분포 개념을 하전입자속 스펙트럼의 개념으로 변환함으로써 새로운 선량당량 산정법을 도출하였다. 이 산정법을 몬테칼로법에 적용함으로써 주어진 방사선장에 위치한 피사체 내에서의 선량당량을 직접적으로 간편하게 산출할 수 있다. 산정에 필요한 감속평균 선질계수는 중성자와 연조직과의 상호작용으로부터 발생될 수 있는 모든 하전입자에 대하여 10 MeV 이하의 에너지 범위에서 산출하여 제시하였다.
핵의학에서 Dose calibrator는 단일 핵종의 방사능을 측정하기 위해 사용하는 장비이다. 인체에 정확한 용량의 투여는 진단과 치료에 중요한 요인으로 작용하며, 투여 전 Dose calibrator를 통한 방사능 측정은 가장 중요한 요소이다. 이러한 Dose calibrator는 각 의료기관에서 설치 후 일상적인 정도 관리를 시행한다. 정도관리는 설치 후 품질관리를 보증하는 하나의 방편이며 진료의 질을 향상시키고 환자의 안전을 도모하는 데 필수적이다. 이에 정확하고 표준화된 성능 평가 방법을 구축해야 한다. 따라서 본 연구는 정도관리의 정확도와 기준성을 높여 품질 관리의 정량적 평가를 위해 3D 프린트를 이용하였다. 연구 방법은 정도관리를 위한 Q.C 표준선원이 중앙에 장착될 수 있는 3D 프린트를 이용한 보조기구를 재작하였다. 재현성 검사를 시행하였을 때 3D 프린트의 장착 유무에 따른 정도관리 선원의 오차율 값의 차이를 비교하였다. 연구 결과 표준선원의 정도관리 기댓값과 판독값의 오차 범위가 F-18 핵종에서는 0.302% 감소하였고, 99mTc-pertechneate 핵종에서는 0.09% 로 나타났다. 향후 정량적이고 표준화된 정도관리를 통해 장비의 노후화, 표준선원의 반감기에 따른 계산 오류 등 정도관리의 영향을 주는 요인을 감소시키고 정확한 방사성의약품을 투여할 수 있는 기본적인 요인으로 작용할 수 있을 것이라 사료된다.
본 연구는 CBCT 장비의 표준 노출 조건(80 kV, 7 mA)을 기준으로 관전압과 관전류를 낮추어 촬영하면서 표준 노출 조건의 물리적 화질 요소값을 유지할 수 있는 노출 조건의 제시를 목표로 두고자한다. 영상의 물리적 화질 요소값의 측정을 위해 변조전달함수(MTF)가 분석되었고 선량 측정을 위해 선량-면적 곱(DAP)을 이용하였다. 관전압(80, 78, 76 kV)과 관전류(7, 6, 5, 4, 3 mA)의 15가지 조합의 노출 조건에서 Sedent ex IQ 팬텀 (Leeds Test Objects Ltd., Boroughbridge, UK)의 CBCT 영상을 얻었고 MTF 10이 각 조건에서 계산 되었다. 표준 노출 조건과 비교시 80 kV-6 mA, 80 kV-5 mA 노출 조건은 MTF 10에 있어 유의한 차이를 보이지 않았기에 본 연구에서 사용된 CBCT 장비의 경우, 80 kV-5 mA로 낮춘 노출 조건에서 물리적 화질요소값을 유지하면서 선량을 감소시킬 수 있는 것으로 판단되어진다.
The purpose of simple abdomen erect projection is to see the fluid level which indicates gastrointestinal ileus or free air due to perforation. we do not have to insist on low kVp technique in simple abdomen erect position as long as we can detect the fluid level and free air shadow. Therefore, the author tried to decrease patient dose by high kVp technique and to improve the image quality due to motion artifact by reduction of exposure time. [Methods] Experiment 1. * screen/film SRO1000/HRH * exposure factor : $140\;kvp{\pm}5\;kv$ with added filters, 200 mA, 0.01 sec * phantom : Acryles : 15.0 cm(equivalent to 17 cm body thickness) 17.5 cm(equivalent to 21 cm body thickness) 20.0 cm (equivalent to 25 cm body thickness) With the exposure factor for same film density($D=0.8{\pm}0.1$) and with the materials above, we tried to find out entrance skin dose and gonad dose for both male and female. Experiment 2. Burger's phantom radiography were checked to see whether there was any change of image quality according to the kVp and the added filters. Experiment 3. Using rotating meter(self made), we examined the motion artifact and the exposure time limitation. [Results and conculution] 1. Using high voltage technique of 140 kVp with added filter, Skin dose, testicle dose and ovary dose decrease to 89.3%, 47% and 71.4% respectively compare to 70 kVp technique, 2. No great changes of Burger's phantom image has detected as from 70 kVp to 140 kVp and the air hole size of Burger's phantom over 0.028 cc(Diameter 3 mm, hight 4 mm) can be distinghished. 3. 0.01 sec(1 pulse) exposure time is possible in the single phase full wave rectification that why we can quitely reduce the unsharness caused by patient's movement.
본 연구는 파킨슨질환의 진행 정도를 평가할 수 있는 선조체를 모사한 brain 팬텀을 직접 제작하여, PET-CT검사 시 최적의 영상의 질을 유지하면서 CT 스캔에 의한 brain 선량 저감을 위한 가능성을 평가하였다. 팬텀의 hot sphere와 background (radi oacti vi ty rati o 3:1)에 $^{18}F$ FP-CIT를 주입하고, 관전압(100, 120 kVp)과 관전류(80, 140, 200 mAs)의 조건을 변화시키며 CT 스캔을 실험하였다(기준조건; 120 kVp, 140 mAs). 각 조건에 따라 예상유효선량을 conversion factor를 적용해 계산하였고, SNR과 CRChot의 영상평가 인자를 설정하여 영상의 질을 평가하였다. 실험결과 CT 촬영 기준조건 이하에서의 예상유효선량은 최소 10%에서 최고 60% 정도 감소하였고, 기준조건 이상에서의 예상유효선량은 40% 증가하였다. 또한 PET 영상의 SNR과 CRChot의 유의한 차이는 없었으므로, 관전압과 관전류의 감소에 따라 brain 선량이 감소함을 확인하였다. 이와 동시에 스캔 조건의 변화에도 불구하고 SNR과 CRChot 측면에서의 영상의 질에는 유의한 변화가 없었다. 이러한 사실은 낮은 선량 조건으로도 기존의 선량 조건으로 획득한 영상의 질 수준을 얻을 수 있었으므로, 추후 brain PET-CT 스캔의 선량감소와 동시에 영상의 질 향상에 관한 연구의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
X-선영상의 품질과 환자의 피폭 관리를 위하여 X-선장치에서 출력되는 선량(공기 흡수선량(mGy)은 측정으로부터 자료화 하는 것이 필요하다. 이 연구의 목적은 X-선장치의 출력선량과 출력인자(Of)의 측정으로부터 출력선량을 계산할 수 있는 식을 구하는데 있다. X-선장치로부터 조사되는 X-빔의 출력선량과 출력인자는 XR멀티검출기를 사용하여 측정하였다. 결과로서, 관전류-조사시간 곱(mAs)으로 나누어진 측정된 출력선량과 설정관전압을 Allometric1 fit하여 출력선량 계산식을 얻었다. 이 식에 출력인자를 곱하여 최종 출력선량 계산식을 구하였다. 구하여진 최종 출력선량 계산식은 모든 관전압, 관전류, 조사시간, 조사야 그리고 거리에 적용하는데 유용할 것으로 사료된다.
진단방사선 영상을 획득하기 위해 이용되는 X-ray는 연속적인 에너지 분포를 가지지만 저에너지 광자의 경우에는 영상 형성 보다는 환자피폭에 더 많은 기여를 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 저에너지 광자를 제거하기 위해 임상에서는 알루미늄 필터를 적용하고 있으나 이는 빔 경화 현상으로 인한 영상 품질에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 알루미늄 필터에 의한 산란 선량이 의료 영상의 품질에 미치는 영향에 대하여 고찰하고자 하였다. 또한, 영상의 대조도 저하를 정량적으로 표현하기 위해 상대 표준 편차 및 산란 열화 인자를 평가 지표로서 활용하였다. 연구 결과, 70 kVp 이상의 전압에서 진단 영상을 확보 시 NCRP에 의해 권장되는 2.5 mmAl를 기준에서 전방산란율 분석 결과 0.69 %, 산란 열화 인자 분석 결과는 0.005, NNPS 분석 결과 3.59 mm2의 변화가 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 알루미늄 필터의 두께가 증가함에 따라 발생하는 산란 선량이 의료 영상의 품질을 저하시키는 것을 정량적으로 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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