• 제목/요약/키워드: reducing radiation of exposure

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Synthesis and Spectroscopic Characterization of Manganese(II), Iron(III) and Cobalt(III) Complexes of Macrocyclic Ligand. Potential of Cobalt(III) Complex in Biological Activity

  • El-Tabl, Abdou S.;Shakdofa, Mohamad M.E.;El-Seidy, Ahmed M.A.
    • 대한화학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.919-925
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    • 2011
  • A new series of manganese(II), iron(III) and cobalt(III) complexes of 14-membered macrocyclic ligand, (3,6,10,13,16,19-hexaazabicyclo[6.6.6]icosane-1,8-diamine) have been prepared and characterized by elemental analyses, IR, UV-VIS, $^1H$- and $^{13}C$- NMR spectra, magnetic susceptibilities, conductivities, and ESR measurements. Molar conductance measurements in DMF solution indicate that the complexes are electrolytes. The ESR spectrum for cobalt(III) complex in $CD_3OD+10%D_2O$ after exposure to $^{60}Co-{\gamma}$-rays at 77 K using a 0.2217 M rad $h^{-1}$ vicrad source showed $g_{\perp}$ > $g_{\parallel}$ > $g_e$, indicating that, the unpaired electron site is mainly present in the $d_z2$ orbital with covalent bond character. In this case, the ligand hyperfine tensors are nearly collinear with ${\gamma}$-tensors, so there is no major tendency to bend. Therefore, little extra delocalization via the ring lobe of the $dz^2$ orbital occurs. However, the ESR spectrum in solid state after exposure to $^{60}Co-{\gamma}$-rays at 77 K showed $g_{\parallel}$ > $g_{\perp}$ > $g_e$, indicating that, the unpaired electron site is mainly present in the $d_x2_{-y}2$ ground state as the resulting spectrum contains a large number of randomly oriented molecules provided that, the principle directions of g and A tensors. Manganese (II) complex 2, $[H_{12}LMn]Cl_4.2H_2O$, showed six isotropic lines characteristic to an unpaired electron interacting with a nucleus of spin 5/2, however, iron(III) complex 3, $[H_{12}LFe]Cl_5.H_2O$, showed spectrum of a high spin $^{57}Fe$ (I=1/2), $d^5$ configuration. The geometry of these complexes was supported by elemental analyses, IR, electronic and ESR spectral studies. Complex 1 showed exploitation in reducing the amount of electron adducts formed in DNA during irradiation with low radiation products.

자동 노출 조절장치를 사용한 흉부 후·전 방향 방사선 검사 시 격자 유·무에 따른 환자 선량과 영상품질 비교 연구 (A Comparative Study of Patient Dose and Image Quality according to the Presence or Absence of Grid During Chest PA Radiography using an Auto Exposure Control System)

  • 이소민;김한용;김동환;주영철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.573-579
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    • 2023
  • 본 연구는 자동노출조절장치를 사용하는 흉부 후·전 방향 방사선검사(Chest PA) 시 격자 사용 유·무 및 가상격자 사용에 따른 선량과 영상 품질의 차이 비교를 통해, Chest PA 시 임상적으로 새로운 격자 조합을 제안하고자 한다. 본 연구는 인체모형팬텀을 대상으로 Chest PA 자세에서 진행했다. 선량계는 흉추 6번 높이에 위치하였고, 조사 조건은 110 kVp, 320 mA, 1.6 mAs, SID는 180 cm, 조사야 크기는 17" × 17"로 동일하게 적용하였다. 물리적 격자를 적용한 상태와 미적용 상태에서 각각 30개의 영상을 얻었고, 물리적 격자 미적용 영상에 가상격자를 적용한 영상 30개를 추가로 획득하였다. 선량은 입사표면선량(ESD)을 측정하였고, 화질은 신호대잡음비(SNR)와 대조도대잡음비(CNR)를 측정하여 비교 분석하였다. 본 연구 결과 ESD는 물리적 격자를 사용하지 않을 경우 약 48%의 감소 효과가 있었다. SNR은 물리적 격자 미사용 시가 사용 시보다 약 32% 증가하였고, 가상격자를 사용한 경우에는 격자 사용 시 보다 약 18% 증가하였다. CNR은 물리적 격자 미사용 시가 사용 시보다 약 30% 증가하였고, 가상격자를 사용한 경우에는 격자 사용 시보다 약 16% 증가하였다. 본 연구의 결과, 물리적인 격자 대신 가상격자 사용 시 영상의 품질은 유지하되, 환자 선량은 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.

두개골-선조체 팬텀을 이용한 선량 저감화 방안 연구 (The Study of Radiation Exposure Reduction by Developing Corpus Striatum Phantom)

  • 김정수;박찬록
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권4호
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    • pp.595-603
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    • 2017
  • 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.

두부 CT 검사에서 선량감소를 위한 알고리즘 변환방법의 유용성 평가 (Usefulness Evaluation of Algorithm Conversion Method for Dose Reduction in Brain CT Examination)

  • 김현주
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.481-487
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    • 2019
  • 두부 CT 검사 시 일반적으로 검사 시 적용하는 스캔조건 및 알고리즘을 기준으로 선정 후 알고리즘 변경 적용을 통한 선량감소효과를 실험을 통해 알아보고자 하였다. 그 결과 선량감소효과는 관전압 보다 관전류 변화 시 의미가 있었으며, 인체 팬텀을 이용한 화질 평가는 Smooth 알고리즘적용 후 선량을 감소 시 Bone 알고리즘적용 후 선량을 감소 시 보다 상대적으로 화질 감소가 적었으며, 특히 Bone 알고리즘적용 시에는 평균 CT Number 또는 Pixel value의 편차가 상대적으로 크게 측정되었다. 즉 선량은 감소되고 화질은 유지하여 환자의 피폭 선량을 감소시키고 동일한 화질의 영상을 얻을 수 있는 조건은 Smooth 알고리즘 적용과 120 kVp, 160 mA라는 결과 값을 얻을 수 있었다. 이 때 선량은 약 28% 감소되며 평균 CT Number 또는 Pixel value도 오차가 상대적으로 적게 측정 되었다. 향 후 스캔조건 및 다양한 알고리즘 적용 후 그 결과를 검진 또는 추적검사 등으로 내원한 환자에게 적용하여 검사 한다면 환자 피폭선량 감소에 있어 매우 유용할 것으로 사료된다.

퇴행성 관절염 환자를 대상으로 새로운 진통제 평가를 위한 임상시험자료의 GEE 분석 (Analysis of Repeated Measured VAS in a Clinical Trial for Evaluating a New NSAID with GEE Method)

  • 임회정;김윤이;정영복;성상철;안진환;노권재;김정만;박병주
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제37권4호
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    • pp.381-389
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    • 2004
  • Objective : To compare the efficacy between SKI306X and Diclofenac by using generalized estimating equations (GEE) methodology in the analysis of correlated bivariate binary outcome data in Osteoarthritis (OA) diseases. Methods : A randomized, double-blind, active comparator-controlled, non-inferiority clinical trial was conducted at 5 institutions in Korea with the random assignment of 248 patients aged 35 to 75 years old with OA of the knee and clinical evidence of OA. Patients were enrolled in this study if they had at least moderate pain in the affected knee joint and a score larger than 35mm as assessed by VAS (Visual Analog Scale). The main exposure variable was treatment (SKI 306X vs. Diclofenac) and other covariates were age, sex, BMI, baseline VAS, center, operation history (Yes/No), NSAIDS (Y/N), acupuncture (Y/N), herbal medicine (Y/N), past history of musculoskeletal disease (Y/N), and previous therapy related with OA (Y/N). The main study outcome was the change of VAS pain scores from baseline to the 2nd and 4th weeks after treatment. Pain scores were obtained as baseline, 2nd and 4th weeks after treatment. We applied GEE approach with empirical covariance matrix and independent(or exchangeable) working correlation matrix to evaluate the relation of several risk factors to the change of VAS pain scores with correlated binary bivariate outcomes. Results : While baseline VAS, age, and acupuncture variables had protective effects for reducing the OA pain, its treatment (Joins/Diclofenac) was not statistically significant through GEE methodology (ITT:aOR=1.37, 95% CI=(0.8200, 2.26), PP:aOR=1.47, 95% CI=(0.73, 2.95)). The goodness-of-fit statistic for GEE (6.55, p=0.68) was computed to assess the adequacy of the fitted final model. Conclusions : Both ANCOVA and GEE methods yielded non statistical significance in the evaluation of non-inferiority of the efficacy between SKI306X and Diclofenac. While VAS outcome for each visit was applied in GEE, only VAS outcome for the fourth visit was applied in ANCOVA. So the GEE methodology is more accurate for the analysis of correlated outcomes.

월면토를 이용한 달 유인 우주기지 보호층의 기술적 요구조건에 관한 연구 (Investigation of Technical Requirements for a Protective Shield with Lunar Regolith for Human Habitat)

  • 이장근;공정;진현우;유병현;김영재
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권10호
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    • pp.49-55
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    • 2023
  • 달 극지방에 얼음이 존재한다는 사실을 발견하고 달 현지자원활용과 유인기지 건설에 국제적 관심이 증대되고 있다. 대기가 없는 달은 지구환경과 다르게 운석충돌, 우주방사선, 극한 온도편차의 위험에 노출되고 있다. 이러한 3대 위협요소로부터 유인 우주기지를 보호하기 위해 보호층 시공이 반드시 요구된다. 월면토를 보호층 시공 재료로 사용하는 것은 지구-달 운송에 필요한 비용 절감과 대량의 원자재 확보라는 관점에서 상당히 매력적이다. 또한, 별도의 제작 및 통합 일정을 위한 추가적인 시간이 필요치 않고 지구에서 재보급 없이 쉽게 수리 및 개조가 가능하다. 환경이 변하는 경우에도 유인 우주기지의 구조적 한계 내에서 보호층 두께 조절이 가능하다. 월면토를 이용한 보호층과 관련한 다양한 연구들이 진행되어 왔으나, 보호층의 요구조건에 대해서는 다양한 의견들이 제시되어 왔다. 본 논문에서 달 지상 3대 위협요소별로 상세히 살펴본 결과를 토대로 장기 유인거주를 위해서는 2m 이상의 보호층 시공이 필요한 것으로 판단하였다. 이를 기반으로 보호층 시공에 필요한 기술과 달 지상에서 급속으로 시공이 가능한 방안을 제시하고자 한다.

An Efficient CT Image Denoising using WT-GAN Model

  • Hae Chan Jeong;Dong Hoon Lim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.21-29
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    • 2024
  • CT 촬영 시 방사선량을 줄이면 피폭 위험성을 낮출 수 있으나, 영상 해상도가 크게 저하 될 뿐아니라 잡음(noise) 발생으로 인해 진단의 효용성이 떨어진다. 따라서, CT 영상에서의 잡음제거는 영상복원 분야에 있어 매우 중요하고 필수적인 처리 과정이다. 영상 영역에서 잡음과 원래 신호를 분리하여 잡음만을 제거하는 것은 한계가 있다. 본 논문에서는 웨이블릿 변환 기반 GAN 모델 즉, WT-GAN(wavelet transform-based GAN) 모델을 이용하여 CT 영상에서 효과적으로 잡음 제거하고자 한다. 여기서 사용된 GAN 모델은 U-Net 구조의 생성자와 PatchGAN 구조의 판별자를 통해 잡음제거 영상을 생성한다. 본 논문에서 제안된 WT-GAN 모델의 성능 평가를 위해 다양한 잡음, 즉, 가우시안 잡음(Gaussian noise), 포아송 잡음 (Poisson noise) 그리고 스펙클 잡음 (speckle noise)에 의해 훼손된 CT 영상을 대상으로 실험하였다. 성능 실험 결과, WT-GAN 모델은 전통적인 필터 즉, BM3D 필터뿐만 아니라 기존의 딥러닝 모델인 DnCNN, CDAE 모형 그리고 U-Net GAN 모형보다 정성적이고, 정량적인 척도 즉, PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) 그리고 SSIM (Structural Similarity Index Measure) 면에서 우수한 결과를 보였다.

전신 PET/CT 영상 획득 프로토콜을 이용한 유효선량 평가 (Effective Dose Evaluation using Clinical PET/CT Acquisition Protocols)

  • 남소라;손혜경;이상훈;이창래;조효민;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권3호
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    • pp.173-178
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    • 2006
  • 본 연구는 임상 환경에서의 전신 PET/CT 영상 획득방식 조건에서 환자가 받는 피폭선량을 Alderson 팬텀과 TLD를 이용하여 측정하는 것이었다. Philips GEMINI PET/CT에서는 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 이와의 비교를 위한 고화질 CT 투과 스캔 및 토포그램을 각각 수행하여 각 인체 장기별 선량을 측정하였다. GE DSTe PET/CT에서는 감쇄 보정용 CT투과 스캔과 진단용 전신 CT스캔 및 토포그램 그램을 각각 수행하여 인체 내 장기별 선량을 측정하였다. 여기서 각 인체 장기는 ICRP 60에서 추천하는 장기를 참고로 선택하였다. 또한 실험에 사용한 TLD는 10 MV X선을 사용하여 교정한 후 5% 이내의 정확도를 가지는 것만 사용하였다. 그 결과 Philips GEMINI PET/CT에서의 $^{137}Cs$ 선원을 이용한 투과 스캔의 유효선량은 $0.14{\pm}0.950mSv$, 고화질 CT투과 스캔에서의 유효선량은 $29.49{\pm}1.508mSv$, 토포그램에서의 유효선량은 $0.72{\pm}0.032mSv$로 나타났다. 또한 GE DSTe PET/CT에서 감쇄보정용 CT투과 스캔의 유효선량은 $20.06{\pm}1.003mSv$, 진단용 전신 CT스캔의 유효선량은 $24.83{\pm}0.805mSv$, 토포그램의 유효선량은 $0.27{\pm}0.008mSv$로 나타났다. 임상 환경에서의 PET/CT 영상을 획득했을 시 종합 피폭은 PET영상을 획득했을 때의 유효선량을 더함으로써 평가할 수 있었다. 그 결과 Philips GEMINI PET/CT (Topogram+$^{137}Cs$ transmission scan + PET, Topogram +high Quality CT+ PET)와 GE DSTe PET/CT (Topogram+CT attenuation map+PET, Topogram+CT for diagnosis+PET)에서 환자가 받는 총 유효선량들은 각각($7.65{\pm}0.951mSv$$37.00{\pm}1.508mSv$), ($27.12{\pm}1.003mSv,\;31.89{\pm}0.805mSv$)로 나타났다. PET/CT 영상 획득 시에 가능한 한 피폭은 적게 하면서도 진단이 가능한 화질을 유지할 수 있는 최적의 프로토콜 마련이 시급한 것으로 생각된다.

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인터벤션 시술 시 면적선량계를 이용한 환자 방사선 선량 평가 (Evaluation of Patient Radiation Doses Using DAP Meter in Interventional Radiology Procedures)

  • 강병삼;윤용수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권1호
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    • pp.27-34
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    • 2017
  • 해외 각국에서 발표된 중재적 방사선 영역에서의 환자선량을 조사하였으며, 전국 23개 주요 병원에서 국내에서 많이 시행되는 13개의 주요 중재적 방사선 시술에 대한 환자선량을 DAP meter를 이용하여 측정하였으며, 시술별 피폭선량에 관한 8,415 건의 국내 자료를 확보하고, 각 주요 시술별로 참고 선량치를 제시하였다. 연구결과는 경동맥화학색전술 $237.7Gy{\cdot}cm^2$, 투석용 동정맥루 인터벤션시술 $17.3Gy{\cdot}cm^2$, 하지 혈관질환의 인터벤션시술 $114.1Gy{\cdot}cm^2$, 뇌혈관조영술 $188.5Gy{\cdot}cm^2$, 뇌동맥류 코일색전술 $383.5Gy{\cdot}cm^2$, 경피경간 담즙 배액술 $64.6Gy{\cdot}cm^2$, 담도 스텐트설치술 $64.6Gy{\cdot}cm^2$, 요로 폐색에 대한 신루설치술 $22.4Gy{\cdot}cm^2$, 다목적 중심정맥 카테터 삽입시술 $4.3Gy{\cdot}cm^2$, 항암제 주입 목적의 매몰형 중심정맥 카테터 삽입시술 $2.8Gy{\cdot}cm^2$, 혈액 투석 목적의 중심정맥 카테터 삽입시술 $4.4Gy{\cdot}cm^2$, 카테터를 이용한 배액시술 $17.1Gy{\cdot}cm^2$ 그리고 장기혈관색전술 $357.9Gy{\cdot}cm^2$이다. 본 연구를 통해 얻은 선량참고치는 방사선 인터벤션 시술에서 환자선량을 줄일 수 있는 최소한의 가이드라인으로 활용될 수 있을 것으로 생각되며, 참고선량치에 대한 연구는 장비의 발달과 시술방법, 재료의 발전으로 변화될 수 있음을 감안하고 선진국에서는 5년마다 시행되고 있음을 참고할 때, 향후 면적선량을 유효선량으로 변환할 수 있는 국내시술에 적합한 한국형 변환계수가 연구되어야 할 것으로 사료된다.

2-deoxy-D-glucose와 quercetin이 방사선조사 MC3T3-E1 골모세포주의 분화와 석회화에 미치는 영향 (Effects of 2-deoxy-D-glucose and quercetin on osteoblastic differentiation and mineralization in irradiated MC3T3-E1 cells)

  • 안현숙;김경아;고광준
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제36권4호
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    • pp.189-198
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    • 2006
  • Purpose: To investigate the in vitro response of MC3T3-E1 osteoblastic cells to X-ray in the presence and absence of 2 deoxy-D-glucose (2-DG) and quercetin (QCT). Materials and Methods: The MC3T3-E1 cells were cultured in an ${\alpha}-MEM$ supplemented with 5 mM 2-DG or $10{\mu}M$ QCT and then the cells were incubated for 12 h prior to irradiation with 2, 4, 6, and 8Gy using a linear accelerator (Mevaprimus, Germany) delivered at a rate of 1.5 Gy/min. At various times after the irradiation, the cells were processed for the analyses of proliferation, viability, cytotoxicity, and mineralization. Results: Exposure of the cells to X-ray inhibited the tritium incorporation, 3-(4, 5-dimethylthiazol-2yl-)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT)-reducing activity, and alkaline phosphatase (ALP) activity, and caused cytotoxicity and apoptosis in a dose-dependent manner of the X-ray. This effect was further apparent on day 3 and 7 after the irradiation. RA+2-DG showed the decrease of DNA content, cell viability, and increase of cytotoxicity rather than RA. ALP activity increased on day 7 and subsequently its activity dropped to a lower level. 2-DG suppressed the calcium concentration, but visual difference of number of calcified nodules between RA and RA+2-DG was not noticed. RA+QCT showed the increase of DNA content, cell viability, but decrease of cytotoxicity and subG1 stage cells in the cell cycle, and increased calcified nodules in von Kossa staining rather than the RA. ALP activity showed significant increases on day 7 and subsequently its activity dropped to a lower level. Conclusion: The results showed that the 2-DG acted as a radiosensitizing agent and QCT acted as a radiosensitizing agent respectively in the irradiated MC3T3-E1 osteoblast-like cells.

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