• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.279-284
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• 2012

X선은 방사선 진단과 치료 분야에 있어서 다양하고 광범위하게 이용되고 있으며, 최근에는 방사선 치료용 초소형 X선관이 개발되었다. 초소형 X선관은 조사 목적 부위에 직접 삽입하여 사용되므로 제작 시준기에 따라 다양한 각도로 X선 조사가 가능하고, 검사 목적 외의 환자 피폭선량을 최소화한다. 이러한 초소형 X선관의 장점을 이용해서 X선 영상을 획득하는데 적용한다면 X선 진단 분야의 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 하지만 초소형 X선관은 본래 치료용으로 설계되었기 때문에 진단용 장비에 적합한 시준기, 필터(added filter) 등이 필요하다. 따라서 자체 제작한 시준기와 필터를 적용하여 초소형 X선관의 빔 특성이 진단용에 적합한지 평가 하였고, 이를 위해서 다이오드 검출기를 이용하여 반가층을 측정하고 측정의 가능성을 평가하였다. 본 연구에서는 Si PIN Photodiode type인 Piranha 검출기(Piranha, RTI, Sweden)를 사용하여 필터 적용 유무에 따른 초소형 X선관의 반가층을 측정하고, 알루미늄 필터를 사용한 측정을 통하여 Piranha 검출기의 반가층 측정의 정확성을 평가하였다. 측정 결과에 따르면 초소형 X선관의 반가층은 필터의 장착에 따라 약 1.9배 증가하여 진단용 방사선 발생 장치의 적합성을 확인하였다. Piranha 검출기의 반가층 자동 측정값은 필터를 미장착한 경우에 실제 반가층 측정값에 비해 50% 높게 측정되어 적용이 불가능하나, 필터를 장착한 경우에는 실제 반가층 측정값과 약 15%의 차이로 감소되었다. 따라서 진단용 필터를 적용했을 경우는 Piranha 검출기의 반가층 자동측정이 가능하여 kV-X선 특성평가를 수월하게 수행할 것으로 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권2호
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• pp.153-158
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• 1997

목적 : 이중광자에너지 전산화단층촬영의 정량적골무기물함량(Dual-Energy Quantitative Computed Tomography, DEQCT)의 실험상수를 구하고, DEQCT에 의한 골무기물함량과 동물척추 해면골의 무기물함량과 일치하는지 비교하였다. 대상 및 방법 : 조직의 CT 번호는 주어진 방사선에너지와 조직상분에 따른 방사선 감약계수의 함수로 얻게 되며, 빙사선감약은 에너지에 따라 달라지므로 본 연구는 CT에서 사용되고 있는 80과 $120kV_p$ X선에서 각 조직의 질량감약계수를 구하여 실험적으로 DEQCT에 의한 골무기물함량을 결정하였다. DEQCT에서 골무기물함량결정에 이용되는 실험상수들은 골등가물질의 표준시료 $K_2HPO_4$ 용액과 연부조직의 물 및 지방등가물질로 무수알코올을 이용하여 구하였다. 골무기물함량 비교는 실험적 상수결정에 의한 DEQCT와 제작회사의 DEQCT를 사용하여 각각 구하였으며, 동물척추해면골 시편의 재의 질량과 각각 비교하였다. 결과 : $80kV_p$에서 골둥가물질의 질량흡수계수는 0.5608, 물 0.2409과 지방등가 조직에서 $0.2206cm^2/g$을 얻었으며, $120kV_p$의 방사선에서는 0.3273, 0.2046 및 $0.1971cm^2/g$을 각각 얻었다. 골등가물질 $K_2HPO_4$ 표준시료를 80과 $120kV_p$ X선으로 스켄한 CT 번호를 이용하여 실험상수 $K_1$는 0.3232, $K_2$는 0.2450를 각각 얻펐다. 이중광자에너지에 의한 골무기물함량측정결과는 동물척추해면골 시편의 재의 질량을 골무기물함량으로 정한 값과 비교한 결과 잘 일치하였으며 상관계수 r=0.998을 보였다. 한편, 동물척추골시편의 골무기물에 대하여 CT에 탑재된 DEQCT에 의한 골무기함량의 비교 결과는 상관계수 r=0.996 을 보여 상호 잘 일치함을 알 수 있었다. 결론 :이중광자에너지 전산화단층영상장친에 대한 조직등가물질의 실험적 질량감약계수에 의한 골무기물함량과 제작사의 DEQCT에 의한 정량적 골무기물함량이 실험적 골무기물함량과 잘 일치함을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.161-169
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• 2017

방사선 치료 시 자세 확인 촬영을 목적으로 3차원 영상 획득이 가능한 콘빔씨티 촬영이 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 몬테칼로 기법을 이용한 모의실험을 통해 콘빔씨티 촬영 시 피폭선량을 정략적으로 분석하고 표준화된 데이터를 제시하고자 한다. 실험은 MCNPX(ver. 2.5.0)를 이용하였으며, 먼저 콘빔씨티를 모사한 후 광자선 스펙트럼을 분석하였다. 그리고 물 팬텀을 모사하여 깊이별 심부선량 백분율과 흡수선량을 측정하였다. 광자선 스펙트럼을 분석한 결과, 관전압 80 ~ 120 kVp 에서 평균 에너지는 조건에 따라 25.7 ~ 52.6 keV로 나타났으며 특성X선 에너지는 9, 60, 68, 70 keV로 나타났다. 물 팬텀을 사용하여 심부선량 백분율을 측정한 결과 표면에서 최대선량이 나타났으며 깊이가 깊어질수록 감소하는 것으로 나타났다. 흡수선량 또한 깊이가 증가할수록 감소하였으며 팬텀 전체가 받는 흡수선량은 9.7 ~ 18.7 mGy로 나타났다. 이는 일반적으로 방사선 치료에 사용되는 주당 처방선량인 약 10Gy의 0.2%를 차지하는 선량이며 이는 치료효과에는 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다. 그러나 처방선량에 비해 미미한 수준일지라도 이를 간과해서는 안 될 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.494-497
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• 2004

본 연구는 방사선 영상센서 적용을 위한 $HgI_2$ 필름의 특성 평가에 관한 것으로서 X-선 조사조건별 인가전압에 따른 검출신호 특성을 조사하였다. 기존의 $HgI_2$ 검출기의 경우 신호량이 크다는 장점이 있으나 노이즈의 양이 크다. 이에 대한 해결책으로 보호층을 삽입하나 이 경우 X-선 조사에 따른 시간 응답 특성이 있어서 전하트랩현상(tailing effect)에 의한 영향이 크게 존재하였다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 보호층으로써 a-Se 을 삽입하여 기존의 $HgI_2$ 검출기에서 사용되어지는 parlyene이 삽입된 검출기와 전기적 특성을 측정, 비교해보고자 한다. 제작방식으로는 대면적 제작이 용이한 스크린 프린팅 방식을 이용하여 두께 $140\;{\mu}m$와 $3\;cm\;{\times}\;2\;cm$ 면적으로 제조하였다. 측정결과, a-Se을 보호층으로 사용한 $HgI_2$ 필름이 민감도는 거의 비슷하나 누설전류가 안정화 되는데 걸리는 감소시간(decay time)이 parlyene을 사용한 구조에 비해 훨씬 낮았다. 또한 X선에 대한 민감도는 기존의 a-Se에 비해 월등히 높아 적은 방사선 조사량(radiation dose)에서도 신호검출이 가능하여 저선량이 요구되는 방사선 투시촬영(digital fluoroscopy) 적용에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.1159-1166
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• 2009

최근의 방사선치료용 선형가속기에 부착된 진단용 kV 에너지 영역의 X선 선원과 아모퍼스 실리콘(a-Si)의 검출기로 구성된 온보드영상장치(OBI)를 이용하여 콘빔 전산화단층촬영 영상(CBCT)획득이 가능하다. CBCT영상을 이용하여 치료계획을 세우게 되면 치료실에서 CT영상 촬영이 가능해짐으로써 고식적 치료 환자들의 부담이 많이 감소 될 수 있고 더 나아가 선량을 재계산하여 치료과정 중 치료계획 재수립도 가능하다. 본 연구에서는 CBCT를 이용한 치료계획과 기존의 모의치료용 CT를 이용한 치료계획을 비교 연구 함으로서 CBCT영상만으로 광자선 선량계산이 정확한지를 평가하고 임상에서 고식적방사선치료를 목적으로 하는 환자들을 대상으로 온라인 방사선치료계획의 가능성을 연구하였다. 선량계산에 필요한 CT수와 밀도간의 상호관계 확인을 위하여 Catphan 600 팬텀을 이용하여 교정곡선을 산출하였고 팬텀과 환자들의 모의치료용 CT영상과 CBCT영상을 획득하여 치료계획 및 선량계산 된 결과를 비교하였다. CBCT 영상을 이용한 치료계획에서의 MU차이는 중심점에 100cGy 처방하였을 때 Phantom에서의 경우 3~4MU로 약 2.7%, 환자에서의 경우 1~3MU로 약 2.5% 이하로 차이가 났다. 팬텀과 환자에서의 Monitor unit(MU)차이는 2.7%, 2.5% 이내였으나, CBCT영상의 경우 검출기의 크기의 제약 및 환자의 불수의적인 움직임에 의하여 전자밀도가 큰 물질에서 산란선과 artifact의 발생이 크게 증가한다. 따라서 뇌 및 폐 영역의 치료계획시 선량의 오차가 더 커질 수 있어 이에 대한 주의가 요구된다. 치료시작 전 CBCT 영상을 획득하여 환자의 자세와 내부 장기의 위치를 보정하고 선량을 재계산하여 치료 계획을 재수립하는 적응방사선치료(ART)를 시행하기 위해서는 산란선과 움직임에 의한 artifact의 감소방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.93-96
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• 2011

현재 광도전체 물질을 이용한 직접변환방식의 방사선 검출기 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 광도전체 물질 중 상용화된 비정질 셀레늄(a-Se)에 비해 요오드화수은($HgI_2$) 광도전체 화합물은 고에너지에 대한 높은 흡수율과 민감도를 가지는 것으로 보고되고 있다. 또한 이러한 광도전체 필름은 발생된 신호의 검출효율은 상하부 전극크기에 의한 전기장의 세기 및 기하학적 분포에 많은 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구는 $HgI_2$ 광도전체 필름에서 상하부 전극의 크기에 따른 X선 검출특성을 조사하였다. 시편제작은 기존의 진공 증착법이 두꺼운 대면적 필름제조가 어렵다는 문제점을 해결하고자 페이스트 인쇄법을 이용하여 인듐전극이 코팅된 유리기관위에 제작하였으며, 시편의 두께를 $150{\mu}m$, 면적크기를 $3cm{\times}3cm$ 크기로 제조하였다. 상부전극은 마그네틱 스퍼터링법을 이용하여 $3cm{\times}3cm$, $2cm{\times}2cm$, $1cm{\times}1cm$의 크기로 ITO(indium-tin-oxide)를 진공 증착하였다. 특성평가를 위해 X선 선량에 대한 민감도와 누설전류, 신호대잡음비를 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였다. 그 결과 상부전극의 크기가 증가함에 따라 검출된 신호의 크기가 다소 증가하는 경향을 보였다. 하지만, 전극크기의 증가에 따른 누설전류 또한 증가함으로써 신호대잡음비는 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 향후 광도전체를 적용한 X선 영상검출기 개발에 있어 상부전극의 최적크기와 구조설계가 고려되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.742-749
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• 2009

최근의 방사선치료용 선형가속기에 부착된 진단용 kV 에너지 영역의 X선 선원과 아모퍼스 실리콘(a-Si)의 검출기로 구성된 온보드영상장치(OBI)를 이용하여 콘빔 전산화단층촬영 영상(CBCT)획득이 가능하다. CBCT영상을 이용하여 치료계획을 세우게 되면 치료실에서 CT영상 촬영이 가능해짐으로써 고식적 치료환자들의 부담이 많이 감소될 수 있고 더 나아가 선량을 재계산하여 치료과정 중 치료계획 재수립도 가능하다. 본 연구에서는 CBCT를 이용한 치료계획과 기존의 모의치료용 CT를 이용한 치료계획을 비교 연구 함으로서 CBCT영상만으로 광자선 선량계산이 정확한지를 평가하고 임상에서 고식적방사선치료를 목적으로 하는 환자들을 대상으로 온라인 방사선치료계획의 가능성을 연구하였다. 선량계산에 필요한 CT수와 밀도간의 상호관계 확인을 위하여 Catphan 600 팬텀을 이용하여 교정곡선을 산출하였고 팬텀과 환자들의 모의 치료용 CT영상과 CBCT영상을 획득하여 치료계획 및 선량계산 된 결과를 비교하였다. CBCT 영상을 이용한 치료계획에서의 MU차이는 중심점에 100cGy 처방하였을 때 Phantom에서의 경우 3~4MU로 약 2.7%, 환자에서의 경우 1~3MU로 약 2.5% 이하로 차이가 났다. 팬텀과 환자에서의 Monitor unit(MU)차이는 2.7%, 2.5% 이내였으나, CBCT영상의 경우 검출기의 크기의 제약 및 환자의 불수의적인 움직임에 의하여 전자밀도가 큰 물질에서 산란선과 artifact의 발생이 크게 증가한다. 따라서 뇌 및 폐 영역의 치료계획시 선량의 오차가 더 커질 수 있어 이에 대한 주의가 요구된다. 치료시작 전 CBCT 영상을 획득하여 환자의 자세와 내부 장기의 위치를 보정하고 선량을 재계산하여 치료계획을 재수립하는 적응방사선치료(ART)를 시행하기 위해서는 산란선과 움직임에 의한 artifact의 감소방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.19-24
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• 2010

본 연구는 원위요골의 회전에 따른 골밀도의 변화를 알아보고 원위요골 골밀도와 요추 골밀도를 비교 분석하였다. 골밀도 측정시 정확한 측정 자세를 알아보고자 자체 제작한 보조기구를 이용하여 수술, 기형이나 외상력이 없는 20, 30대 남성 11명을 대상으로 전완부를 DR(digital diagnostic IR-1100-150 ; Philips)로 촬영하였고 남성 21명을 DXA(QDR 4500W ; HOLOGIC, USA)로 골밀도 측정을 시행하였다. 실험은 두 가지로 수행하였다. 첫째, 보조기구를 이용하여 11명을 대상으로 전완부를 DR로 중립위(0도)를 기준으로 내회전 및 외회전 각각 3, 6, 9도에서 촬영하였고 둘째, 요추 및 전완부(Forearm)의 골밀도를 21명을 대상으로 DXA 장비를 이용해 중립위(0도)를 기준으로 내회전 및 외회전 각각 5, 10도에서 측정하였고 통계프로그램 SPSS 12.0v으로 비교 분석하였다. 그 결과 DR로 촬영한 11명의 원위요골 회전각은 내회전인 경우가 82%(n = 9)로 가장 많았으며, 평균 내회전 각도는 7도였다. 외회전 6도와 중립위(0도)에서도 1명(9%)씩 나타났다. 전체평균 회전각은 내회전 5.1도였다. DXA로 측정한 21명의 원위요골 회전각은 내회전인 경우가 43%(n = 9)로 가장 많았으며, 평균 내회전 각도는 7.2도였다. 외회전은 24%(n = 5)이고 평균 외회전 각은 6도이며 중립위(0도)은 33%(n = 7)로 나타났다. 전체평균 회전각은 내회전 4.1도였다. 요추와 원위요골의 상관 계수는 r = 0.30, p = 0.18로 통계적 유의성은 없었다. 요추의 골밀도가 원위요골의 골밀도를 대변하지 못하기 때문에 원위요골 골밀도의 평가는 원위요골에서 측정해야 한다. 전완부 골밀도 측정시 중립위는 원위요골이 외회전이 대부분이기 때문에 최저 골밀도의 회전각에서 일정하게 골밀도를 측정하기 위해서는 중립위 보다 내회전이 필요하며 내회전 각은 약 5도가 추천된다.