• 한국가스학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-8
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• 2020

원심펌프는 통상적으로 임펠러를 고속으로 회전시켜 원심력을 통해 유체 에너지를 전달하는 설비로서 기화용 해수펌프, 공업용수 및 해수를 사용하는 소화펌프 등 많은 LNG 생산기지에서 사용하고 있는 주요 프로세스 설비이다. 현재 LNG 플랜트 현장에서의 펌프는 장기간 수요처가 원하는 공급량에 따라 운전조건이 변동되어 펌프의 성능이 저하되고 있다. 특히 펌프는 플랜트 현장에서 소비 전략량의 많은 부분을 차지하고 있어, 최적의 운전조건을 찾지 못한다면 장기간 플랜트 운영 시 막대한 에너지 손실비용을 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 펌프의 운전조건별 변동에 따른 유동해석 및 결과분석을 통하여 성능저하 요인을 파악하고 최적의 운전조건을 확인하는 기술이 필요하다. 실험기법을 통해 운전 효율성 평가를 하기 위해서는 현장의 운전조건과 실험장비 제작 등 상당한 시간과 비용이 발생되기 때문에 신속하고 정확한 전산유체역학(CFD) 기법을 활용하여 본 연구에서 결과를 도출하였다. 펌프의 성능이 현장의 사정에 맞지 않아 펌프 성능을 줄일 필요가 있는 경우, 회전수에 변화를 주거나 고점도 혹은 고형물이 함유된 특수액을 사용하는 방법 등이 사용된다. 특히 LNG 생산기지의 설비운영에 차질이 발생하지 않도록 하기 위해 단시간 내에 펌프의 기존 임펠러를 가공하여 필요한 성능 조건을 만족시키는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 펌프의 기존 회전차를 가공한 3D 모델링 형상을 적용하여 ANSYS CFX 프로그램으로 유동해석을 수행하였다. 유동해석 결과와 MATLAB 프로그램의 Curve Fitting Toolbox를 활용하여 수치 해석적으로 분석하여 회전차 외경수정 이론식을 검증하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.123-129
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• 2013

본 연구는 선형가속기의 회전불균형의 영향으로 발생 되는 CBCT 영상의 setup 오차 변화를 분석하여, 회전불균형에 대한 정도관리의 필요성을 연구 하였다. CBCT 시스템의 3차원 체적영상모드를 이용하여 $360^{\circ}$ 회전과 $180^{\circ}$ 회전으로 Catphan503 팬텀과 균질 팬텀의 3차원 영상을 획득하였고, setup 오차를 측정하기 위해 나선형 CT의 기준영상과 함께 비교 분석 하였다. 표준 정도관리의 절차를 시행하여 정상적인 상태를 확인하고, 임의적으로 갠트리의 회전균형을 조절한 후, 균형상태와 불균형상태의 각각 CBCT 영상에 대하여 X, Y, Z, Roll, Pitch, and Yaw의 6차원적 관점에서 setup 오차를 측정하고 분석하였다. Setup 오차의 변화율은 갠트리 회전균형의 조정 전 후를 확인한 결과, 직교 좌표계는 $360^{\circ}$의 회전에서 X축 방향으로 0.6 mm, Y축 방향으로 0.5 mm, Z축 방향으로 0.5 mm의 최대 변화율을 보였다. $180^{\circ}$의 회전은 X축 방향으로 0.9 mm, Y축 방향은 0.2 mm, Z축 방향은 0.3 mm의 최대 변화율을 보였다. 또한 회전 변환계는 회전 불균형이 커질수록 평균적인 값의 차이가 점점 증가하였고, 최대값은 $1.1^{\circ}$를 나타내었다. 영상의 분해능은 균형 조정 전 후 영상분석 툴에서 2 lp/cm 차이를 나타내었다. CBCT 시스템의 정도관리는 기준 권고안을 만족하였다. 갠트리의 회전 불균형이 클 때, setup 오차의 직교 좌표계의 변화는 크지 않았으나, 회전 변환계의 변화율은 기준 권고 값인 $1^{\circ}$에 해당하는 값과 초과하는 $1.1^{\circ}$를 나타내었다. 이는 갠트리의 불균형이 setup 오차에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 또한 회전 변환계의 setup 오차에 대한 6차원적인 보정이 더욱 요구됨을 알 수 있다. 그러므로 정확하고 정교한 영상유도 방사선치료를 수행하기 위해서는 갠트리의 균형도를 확인해야 하며, 정도관리 항목으로 추가되어야 한다고 사료되어진다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권3호
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• pp.316-326
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• 1999

목적: N-13 암모니아 PET 동적영상에 포함된 순수 한 혈액풀 입력함수와 심근 조직함수를 추출하며 각 조직 인자영상을 생성하는 인자분석 방법을 개발하고자 하였다. 또한 인자분석 방법으로 추출된 입력함수와 조직함수를 사용하여 혈류량을 측정하여 구현한 인자분석 방법의 정확도와 유용성을 고찰하였다. 대상 및 방법: 다섯 명의 관상동맥질환 환자에 20 mCi N-13 암모니아를 안정상태와 부하상태에서 주사한 후, 23분간 26프레임의 PET 동적영상을 얻었다. 인자분석을 수행하기 위해 첫째, N-13 암모니아 PET 동적영상을 3차원 행렬화 한 후, 부분영상을 추출하여 딕셀을 생성, 규격화하였다. 두 번째 주 대각성분분석 단계에서는 공분산행렬을 계산하여 인자부하량을 구하며, 세 번째 단계에서는 인자부하량이 양의 구속조건을 만족할 때까지 인자함수를 사갈 회전시켰다. 네 번째 단계에서는 인자영상과 시간-방사능 곡선을 추출하였다. 인자분석 방법의 효율성과 정확성을 검증하고자 인자분석과 관심영역설정 방법으로 구한 혈액풀 입력함수의 곡선 아래 면적을 비교하고, 두 가지 방법으로 구한 입력함수와 조직함수를 이용하여 심근 혈류량을 측정하여 선형 회귀분석하였다. 결과: 관심영역 설정 방법과 개발된 인자분석 방법을 이용하여 구한 혈액풀 입력함수의 $0{\sim}1$분 사이의 평균 곡선 아래 면적 비는 1.02, $0{\sim}2$분 사이는 0.98, $1{\sim}2$분 사이는 0.86이었다. 또한 인자분석과 관심영역 설정 방법으로 얻은 입력함수와 관심영역 설정 방법으로 얻은 조직함수로 구한 심근 혈류량의 선형 회귀곡선 기울기는 0.91, 상관계수는 0.82로 서로 잘 일치하였다. 결론: N-13 암모니아 PET 동적영상을 인자분석 하는 방법을 구현하여 각 조직 인자영상과 이에 대응하는 시간-방사능 곡선을 추출하였으며, 인자분석과 관심영역 설정 방법으로 얻은 혈액풀 입력함수가 서로 잘 일치됨을 검증하였다. 또한, 인자분석 방법과 관심영역 설정방법으로 얻은 시간-방사능 곡선으로 구한 심근 혈류량 값들이 서로 좋은 상관관계를 나타내는 것으로 관찰되어 인자분석 방법으로 추출된 혈액풀 입력함수와 심근 조직함수가 순수한 생리적 함수들과 잘 일치된다고 판단할 수 있었다. 그러므로 N-13 암모니아 PET과 인자분석 방법을 이용하면 혈액 채취, 관심영역 설정, 흘러넘침 보정없이 심근 혈류량을 비침습적으로 간단하고 정확하게 정량화 할 수 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권4호
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• pp.517-531
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• 1998

본 연구는 유년기의 하악 전돌성 III급 부정교합자에게 이모장치를 착용하여 치료하였을 때 나타나는 변화를, 보다 적절한 대조군을 이용하여 알아보고자 시행하였다. 이모장치를 이용하여 치료한 하악전돌의 골격성 III급 부정교합자중에서 치료 시작 시기가 약 7세경인 29명(남자 14명, 여자 15명)을 실험군으로 하였고, 비슷한 연령으로 골격적 상태가 유사하며 어떤 형태의 교정치료도 받지 않은 III급 부정교합자 21명(남자 10명, 여자 11명)을 대조군으로 하였다. 2년의 관찰 기간을 거쳐, 초기 및 2년 후의 두부방사선사진을 계측 분석하여 그 변화량을 비교한 결과(t-test, p<0.05) 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 이모장치를 착용하지 않은 대조군에서는 악골의 부조화가 개선되지 않고, 심화되는 방향으로 성장하였다. 즉, 치료하지 않은 하악 전돌성 III급 부정교합자는 성장에 의해 개선이 일어나지 않음을 나타내었다. 이모장치를 착용한 실험군에서는 전후방 골격 부조화가 감소하였으며, 하악 전돌감이 개선되었다. 2. 두개저와 상악골의 성장은 이모장치에 의해 유의한 변화를 보이지 않았다. 3. 이모장치의 하악골 성장억제 효과를 인정할수 없었으나, 하악골의 성장 방향의 변화 및 성장 형태의 변화가 관찰되었다. 4. 이모장치 착용시 수직적 성장 경향이 증가하였다. 5. 연구 성적을 종합적으로 검토한 결과, 이모장치의 주된 치료 기전은 하악골의 후하방 회전과 변위이며, 성장 방향과 형태의 변화가 부분적으로 기여한다고 볼 수 있었다. 위의 결과를 종합해 보면 이모장치의 치료효과는 하악 골격 성장의 억제효과라기 보다는 하악골의 후방 회전과 변위에 의한 것이며 성장기 하악 전돌성 III급 부정교합자에서 골격 부조화의 개선 및 전돌감 해소에 유용한 장치라고 생각된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제29권4호
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• pp.457-466
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• 1999

하악 후퇴술 후의 골격성 재발과 치열 변화는 악간고정(intermaxillary fixation, IMF)제거 후 뿐만 아니라 악간고정기간 중에도 일어난다고 보고되고 있다. 악간고정기간 중에 일어나는 골격성 재발에 따른 골편간 견고한 융합의 방해, 보상성 치아이동, 전치부 개방교합 등과 같은 여러 가지 부작용은 술후 교정치료에 많은 영향을 미칠 수 있으므로 임상적으로 중요한 의미를 갖는다. 본 연구는 악간고정기간 중에 일어나는 골격성 재발과 치열의 변화를 알아보고자 시행하였으며, 하악전돌증의 치료를 위해서 양측성 하악지 시상분할골절단술(bilateral sagittal split ramus osteotomy, BSSRO)과 강선고정 (wire fixation), 악간고정을 시행한 28명을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 측모 두부 방사선 사진을 통하여 수술에 의한 골편들의 이동량과 방향, 악간고정기간 중의 골격성 재발과 치열 변화의 양과 방향을 측정하였다. 또한 수술에 의한 골편들의 이동과 골격성 재발과의 상관관계, 골격성 재발과 치열 변화간의 상관관계를 평가하였다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수술에 의한 골편의 이동방향은 원심골편은 후상방으로, 근심골편은 시계방향으로 회전하였다. 2. 악간고정기간 중에 원심골편의 전방부는 후방 변위, 후방부는 상방 변위하였으며 근심골편은 상방 변위와 함께 근심골편의 gonion(p-Go)부위는 전방 변위를 하였다. 악간고정기간중에 근심골편의 gonion(p-Go)의 전방 변위는 수술에 의한 근심골편의 gonion (p-Go)의 후방으로의 이동량과 유의한 상관관계를 보였다. 즉, 수술에 의한 근심골편의 gonion(p-Go)의 후방으로의 이동이 많을수록 악간고정기간 중의 근심골편의 gonion(p-Go)의 전방 변위는 증가하였다. 3. 악간고정기간 중에 수평피개, 수직피개는 변화가 없었다. 상악 전치부는 후방경사(retroclination), 하악 전치부는 후방경사, 정출이 일어났으며, 이러한 보상성 치아이동은 악간고정기간 중의 근심골편의 gonion(p-Go)의 상방 변위와 유의한 상관관계를 보였다. 즉, 악간고정기간 중의 근심골편의 gonion(p-Go)의 상방 변위가 클수록 보상성 치아 이동량도 증가하였다.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.80-85
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• 2017

D530c는 cadmium zinc telluride (CZT) detector가 심장을 중심으로 배열되어 회전 없이 짧은 시간에 검사가 가능하며 높은 해상도의 영상획득이 가능하다. 하지만 이러한 구조적 특성으로 인해 환자의 움직임에 민감하며, 검사 결과에도 일부분 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 D530c에서 검사 중 발생되는 환자의 움직임 감소 활동을 통해 영상 품질의 최적화를 목적으로 한다. 환자의 다양한 움직임 원인을 분석하여 호흡보정 도구 제작, 환자의 호흡 및 움직임에 관한 주의사항 교육 등의 개선활동을 시행하였다. 개선 전 대상으로 2016년 11월에 D530c에서 심근관류 SPECT를 시행한 환자 70명을 선정하였고, 개선 후 2017년 2월 14일부터 2017년 2월 21일까지 시행한 환자 70명을 대상으로 하였다. 검사 시작 전 위치에서 X, Y, Z 축으로 이동된 심장의 변동거리(4 mm, 8 mm, 12 mm 이상)별 움직임 발생시간을 측정하여 개선 전 후 Stress와 Rest 영상을 각각 비교 분석하였다. 개선활동 후 심장의 움직임 발생시간이 stress와 rest 영상에서 모두 감소되었으며, 특히 stress 영상에서 12 mm 이상의 큰 움직임 발생횟수가 0회(발생시간 0초)로 기록되었다. 심장의 위치가 X축으로 4 mm, 8 mm 변동된 발생시간과 Z축으로 8 mm 변동된 발생시간은 통계적으로 유의한 차이가 있었지만(p<0.005), 그 외 stress와 rest의 모든 구간의 발생시간은 유의한 차이가 없었다(p>0.005). 호흡에 의해서도 발생 가능한 4 mm 변동거리에 따른 움직임 발생시간의 감소는 교육 및 움직임 방지 도구를 통해 검사 중 환자의 호흡이 보정된 결과로 파악되며, 호흡 이외의 환자의 실제 움직임으로 발생되었을 것으로 예상되는 8 mm, 12 mm 이상의 변동거리에 따른 움직임 발생시간 감소를 통해 영상 품질의 향상을 가져올 것으로 예상된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.255-261
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• 2016

PET/CT 촬영에서 정량분석에 영향을 주는 다양한 인자 중 현재 상품화된 CT 조영제와 MRI 조영제의 종류별 각 성분의 특성에 따른 SUV의 변화를 비교 분석하고자 하였다. 실험장비는 Discovery 690 PET/CT(Ge)와 NEMA NU2-1994 PET phantom를 이용하였고, 팬텀에 증류수 2/3를 채워 넣은 후 방사성동위원소(18F-FDG 37 MBq)와 각각의 CT와 MRI 조영제를 순차적으로 주입하여 팬텀을 고르게 교반하고 다시 증류수를 가득 채운 후 기포가 생기지 않게 하였다. 방출스캔은 FDG 또는 FDG와 혼합한 조영제를 넣고 40분에 15분 동안 스캔하였으며, 투과스캔은 CT로 관전압 120 kVp, 관전류 40 mA, 회전시간 0.5 sec, 단면두께 3.27 mm, DFOV 30 cm의 조건으로 스캔하였다. 분석방법으로 정량분석은 각각 10, 15, 20, 25, 30번째 slice에서 region of interest (ROI)를 설정하여 각각 SUVmean, SUVmax를 구하였다. 결과적으로 순수 FDG 영상과 비교에서 MRI 조영제를 혼합한 3종류의 영상 모두에서 SUVmean가 높게 측정되었으나 통계적 유의성은 없었고, SUVmax 에서는 유의한 결과를 얻었다. 또한 4종류의 CT 조영제 영상은 SUVmean, SUVmax 모두 유의한 결과를 얻었다. PET/CT는 영상의 정확도를 위해 감쇠 보정은 다양한 방법으로 시행되고 있지만 CT와 MRI 조영제는 감쇠보정 시 영상의 왜곡에 의한 진단적 가치를 저하시킬 수 있다. 이러한 이유로 진료 당일 여러 종류의 검사를 시행하기 전 반드시 선행되어야 할 검사를 선별하여 서로 영향을 주지 않도록 함으로서 고객에게 차별화된 양질의 의료서비스를 제공해야 한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.31-39
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• 2011

목 적: 카우치의 회전없이 갠트리 회전에 국한된 토모테라피 치료 시 환자머리의 각도를 올려 non-coplanar 빔처럼 치료하는 방법을 모색하였다. 이러한 방식의 토모테라피 치료 시 환자자세와 구강고정기구의 사용으로 인한 치료시 환자의 움직임을 분석하여 임상 치료에 이와 같은 결과를 참조하여 보다 정밀하고 정확한 치료를 하는데 도움을 주고자 한다. 대상 및 방법: 나선형 토모테라피를 이용하여 방사선 치료를 받는 뇌종양 환자 8명을 대상으로 모의치료 시 기존의 방식대로 앙와위(supine)자세에서 2명의 환자는 S-plate를 사용하여 환자의 머리를 원래대로 똑바로 하고 머리고정장치(thermoplastic mask)를 사용하였고, 3명의 환자는 S-plate에 Variable Axis Baseplate를 장착하여 머리의 각도를 올린 후 머리고정기구를 사용하였으며, 나머지 3명의 환자는 두 번째 그룹의 환자들과 동일한 방법으로 머리를 올린 후 환자가 아래로 밀려 내려가는 것을 줄이고자 하는 방안으로 구강고정기구(mouthpiece immobilization device)와 머리고정기구를 사용하였다. 토모테라피 치료 계획용 장비로 치료계획을 세운 후 치료를 시행하였다. 치료 시 초고압 전산화단층 촬영(Megavoltage computed tomography; MVCT)을 치료 후에 한번 더 시행하여 lateral (X), longitudinal (Y), and vertical (Z) 각 방향의 이동값을 확인하고 전체의 움직임을 vector값($\sqrt{x^2+y^2+z^2}$)으로 계산하여 치료 중 오차를 살펴보고 정상 뇌를 포함한 결정장기에 들어가는 선량을 비교하였다. 결 과: 세 그룹으로 나누어 X, Y, Z, vector값으로 치료 중 오차를 비교하였다. 치료 전 MVCT의 보정 값으로 이동하여 치료하고 난 후 그대로 치료 후 MVCT를 시행한 후의 보정 값(X, Y, Z)은 0에 가까워야 환자의 움직임이 적은 것으로 알 수가 있다. Variable Axis Baseplate과 S-plate를 사용하여 머리의 각도를 올린 상태로 치료한 환자를 똑바로 치료한 환자와 비교했을 때, 머리를 기울여서 치료하다 보니 X축에 비해(13% 감소) 아래로 밀려 Y (109% 증가), Z (88% 증가)축의 이동값이 상대적으로 컸다. 머리를 기울인 후, 구강고정기구를 사용한 경우는 사용하지 않은 그룹보다 X축의 이동은 평균값이 9.4% 증가하였지만, 상대적으로 움직임이 많았던 Y축은 이동의 평균값이 64% 이상, Z축은 평균값이 67% 이상, vector값은 59% 이상 감소하였다. 8명의 환자 중 전두엽과 기저핵의 왼쪽에 종양이 위치한 환자의 경우 non-coplanar 방식으로 치료할 경우, 선량의 평균값이 오른쪽 눈에는 38%, 왼쪽 눈에는 23%, 시신경교차에는 30%, 뇌간에는 27%, 정상 뇌에는 8% 감소하는 결과를 보였다. 결 론: Coplanar 방식의 IMRT 치료만 가능한 토모테라피는 이러한 단점을 보완하기 위해 종양이 결정장기 주위에 있거나 고선량으로 치료해야 하는 경우 인위적으로 머리를 기울이고 구강고정기구를 함께 사용하여 환자의 움직임을 최소화하면서 non-coplanar 방식을 적절히 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제25권2호
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• pp.15-24
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• 2021

SPECT/CT는 보급 초기에 뛰어난 보정방법과 융합영상을 기반으로 한 정성적 기능이 주목받았고, 최근 동반진단치료(Theranostics)등의 도입으로 그 정량적 기능에 대한 관심과 활용이 증가되는 추세이다. PET/CT와 달리 SPECT/CT의 절대 정량화는 조준기의 종류, 검출기 회전과 같은 조건들이 영상획득과 재구성 방법 등에 까다로운 요소로 작용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 SPECT/CT 촬영조건 중 투영상수와 투영상당 획득시간에 따른 총 획득시간(검사시간)의 증·감이 방사능농도 추정치에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 부피 9,293 ml의 원통형 팬텀에 멸균수를 가득 채운 후 99mTcO4- 91.76 MBq를 희석하여 총 획득시간 600 sec(10 sec/frame × 120 frames, matrix size 128 × 128)의 조건으로 기준영상을 촬영하였고, 체적감도와 교정인자를 확인하였다. 기준영상을 중심으로 총 획득시간을 60(-90%), 150(-75%), 300(-50%), 450(-25%), 900(+50%), 1200(+100%) sec/frame으로 증·감시켜 비교영상을 획득하였고, 각 영상별 세부조건은 투영상당 획득시간(sec/frame)을 1.0, 2.5, 5.0, 7.5, 15.0, 20.0 sec/frame(투영상수 120frames 고정)로, 투영상수를 12, 30, 60, 90, 180, 240 frames(투영상당 획득시간 10 sec/frame 고정)로 설정하였다. 획득된 각 영상에서 관심체적을 통하여 측정한 계수를 바탕으로 정성적 평가로서 CNR(Contrast to Noise Ratio)의 변동률(%)을 확인하였고, 방사능농도 추정치의 변동률(%)을 통해서는 정량적 평가를 시행하였다. 이때 방사능농도 추정치(cps/ml)와 실제 방사능농도(Bq/ml)의 관계는 회복계수(RC_Recovery Coefficients)를 지표로 비교·분석하였다. 투영상수 변화에 따른 결과[CNR 변동률(%), 방사능농도 추정치 변동률(%), RC]는 총 획득시간 증감률(%) -90%에서 [-89.5%, +3.90%, 1.04], -75%에서 [-77.9%, +2.71%, 1.03], -50%에서 [-55.6%, +1.85%, 1.02], -25%에서 [-33.6%, +1.37%, 1.01], +50%에서 [+33.7%, +0.71%, 1.01], +100%에서 [+93.2%, +0.32%, 1.00]이었으며, 투영상당 획득시간 변화에 따른 결과는 총 획득시간 증감률(%)-90%에서 [-89.3%, -3.55%, 0.96], -75%에서 [-73.4%, -0.17%, 1.00], -50%에서 [-49.6%, -0.34%, 1.00], -25%에서 [-24.9%, 0.03%, 1.00], +50%에서 [+49.3%, -0.04%, 1.00], +100%에서 [+99.0%, +0.11%, 1.00]이었다. SPECT/CT에서 총 획득시간의 증·감에 따라 획득된 총 계수와 그에 따른 영상품질(CNR)은 비례하여 변화하는 양상을 보였지만, 절대 정량화를 통한 정량적 평가에서는 모든 실험조건에서 5% 미만(-3.55에서 +3.90%)의 변화를 보여 큰 영향을 받지 않고 정량적 정확성(RC 0.96에서 1.04)을 유지하였다. 검사시간의 증가보다는 단축을 우선하여 고려하였을 때 총 획득시간 감소는 정성적 기능에 있어서 기존에도 배제할 수 없었던 사항이지만 정량적 기능은 큰 손실 없이 적용 가능하여 임상적으로 실효성이 있다고 판단된다. 다만 총 획득시간의 증·감 시 동일한 검사시간이라면 투영상수의 변경보다는 투영상당 획득시간의 변경이 정성적, 정량적으로 조건변화에 따른 변동 폭이 적은 것으로 나타났다.