방사선과에 도입된 새로운 디지털 의료 영상 시스템은 많은 변화를 요구하고 있다. 기존의 F/S 시스템에서 부족하거나, 예측하지 못하는 일부분을 대체로 만족하는 수준에 이르렀다. 하지만, 영상의 질과 환자의 피폭선량에서는 아직도 구체적인 자료가 제시되지 않고 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구는 기존의 F/S 시스템의 의료 영상과 디지털 의료 영상을 비교하는데 있어서 환자의 피폭선량의 관점에서 실험을 하였으며, 실험결과 값을 이용하여 보다 우수한 환자 서비스 개선을 위한 DR 시스템의 영상의 질과 피폭선량의 측면에서 자료를 제시하고자 연구하였다.

현대 병원들은 보다 나은 의료서비스를 위해 디지털 시스템을 갖추고자 노력하고 있다. 하지만, 아직도 많은 부분은 아날로그 시스템과 Film 출력에 의존하고 있다. 본 연구는 차량 이동형 흉부 전용 간접 촬영기에 디지털 영상 변환 장치와 이에 연동되는 X-ray 발생장치의 제어 시스템, 출력 시스템을 디지털시스템으로 변환, 연동시켰으며, 획득한 영상을 간접 촬영 전용프로그램에서 편리하게 판독 할 수 있도록 설계하여 임상에 적용시켰다. 이러한 과정에서 발생되는 문제점을 현실적으로 해결하였으며, 방사선사 입장에서 업무의 효율성을 높이고자 몇 가지 프로그램을 개발 적용하였다. 향후 미래지향적인 디지털의료 영상 시스템을 갖추기 위해 각종 프로그램과 시스템과도 연동이 되도록 설계하여 임상에 적용하여 우수성을 입증하였다.

한국 여성의 유방암 발생은 전체 암 발생의 16.1%로 가장 많으며, 1995년 12.5%에서 2001년 16.1%로 증가하였고, 발생 연령군이 낮아지고 있다. 한국중앙 암 등록사업 연례 보고서, 2001(ICD_ $O_2$분류)에 따르면 유방암 등록분율은 7.1%, 사망분율은 2.1%(사망원인 통계연보, 2001)(ICD 10분류))로 나타나 조기발견의 중요성을 알 수 있다. 따라서 유방 초음파 팬텀을 이용해 주사와 생검 훈련을 하여 정밀한 유방초음파검사를 시행한다는 측면에서, 생검용 유방 초음파 팬텀을 제작하여 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) PU를 주제로 하고 C와 $TiO_2$ 첨가제의 농도와 경도를 조정하여 인체 유방과 유사한 에코 양상을 나타내는 TMM을 합성하였으며, (2) 합성한 C와 $TiO_2$ TMM은 첨가량의 농도 변화에 따라 휘도와 대조도의 변화를 보였으며, (3) C형 TMM의 경도 증가에 따라 투과심도가 감소하는 것으로 나타났으며, (4) $TiO_2$ 형 TMM은 C형 TMM에 비해 낮은 휘도와 높은 투과도를 보였으며, (5) $TiO_2$형 TMM과 C형 TMM의 전파속도와 감쇠는 연부조직의 그것과 유사하게 나타났다. 따라서 생검용 유방초음파 팬텀은 $TiO_2$ 4.10 %w/v TMM으로, 표적물질은 C 2.09 %w/v로 제작하여 에코 양상을 평가하였다. 본 팬텀의 개발은 유방초음파검사의 주사 능력 향상은 물론 표재성장기의 TM 팬텀을 개발하는데 기여할 것이다.

급성 허혈성 뇌경색 환자에서 Deconvolution 관류 전산화 단층촬영(computed tomography, CT)의 뇌혈류용적(cerebral blood volume, CBV), 뇌혈류(cerebral blood flow, CBF) 그리고 평균 조영제 통과 시간(mean transit time, MTT) 지도를 확산 강조(Diffusion weighted) MRI과 비교하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 뇌관류 CT와 확산강조 자기공명영상(diffusion weighted MR imaging, DWMRI)을 시행한 급성뇌경색 환자를 대상으로 Deconvolution 기법으로 획득한 CBV, CBF, MTT 지도에서 병변의 면적과 DWMRI의 병변의 면적을 비교 측정하여 일치도를 알아보았다. 또한, 병변 부위와 정상측 대칭부위의 MTT시간을 측정하여 차이를 알아보았다. 본 연구의 모든 예에서 CBV, CBF, 그리고 MTT 세 지도 모두 관류 결손을 인지할 수 있었고, 관류 결손이 인지되는 부위에서 MTT 시간의 현저한 지연이 있었다. 뿐만 아니라, MTT 지도의 결손부위 면적은 DWMRI 보다 크게 나타나 허혈성 패넘브라를 추측할 수 있었다. 결론적으로 Deconvolution 관류 CT의 지도를 이용하면 뇌경색의 조기진단뿐만 아니라 허혈 중심부, 그리고 허혈성 페넘브라를 예측할 수 있어 DWMRI에 비해 관류결손 부위의 혈류 역학적 상태의 평가나 효과적인 치료계획을 세우는데 보다 유용할 것으로 생각된다.

잡견의 간흡충증에서 조영기법의 역동적 CT 영상과 MIP 기법을 적용한 자기공명 영상의 질을 비교하여 임상적 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 20마리의 잡견(평균 20kg)에 실험적으로 간흡충증을 유발한 후 13주 동안에 간을 중심으로 CT 영상과 MR 영상을 얻었다. CT는 이중나선식방법으로 영상을 획득하였고, bolustracking 방법으로 조영제를 주입하여 arterial phase는 5초 후에 정맥기는 동맥기 scan후 15초에 시작하여 single dynamic scan을 하고, 데이터를 다 단면 영상을 얻기 위해 MnP로 재구성을 하였다. MR 영상은 circularly polarized phased away body coil을 사용하였고, HASTE, FLASH, TSE 기법을 이용하여 모두 2차원 영상을 얻었다. HASTE와 TSE는 해상력을 증가시키기 위하여 interpolation과 지방소거기법을 적용하였다. 데이터를 획득하는 방식으로는 담관을 중심으로 3방향으로 수집한 다음 최대강도투사법으로 재구성하였다. CT와 MR 영상의 평가 방법으로서는 간내담관의 확장, 동맥기에 담관벽의 조영증강, 담관 말단부의 확장, 간의 실질조직묘사, 배경유무를 기점으로 병리학과 의사 1명과 방사선과 의사 3명, 방사선사 5명이 시각적으로 평가를 하였다. MR 영상의 경우 sequence 비교를 위해 정량적분석방법인 CNR과 CR로 평가를 하였다. 감염 후 5마리의 잡견은 죽었으며, 15마리 잡견에서 CT와 MR 검사에서 간내 담관의 만성 확장을 보여 주었다. 조영증강기법인 CT 영상에서는 간 실질조직을 비롯하여 담관벽의 조영증강이 보였고, MR 영상에서는 간내담관 형태와 담관의 말단부의 확장이 MIP 기법을 이용하여 3차원적으로 관찰되었고, CNR과 CR 값이 HASTE($16{\pm}0.83$, 73.3%), TSE($7.06{\pm}3.0$, 62.3%), FLASH($1.19{\pm}0.2$, 6.4%) 순으로 나타났다. CT와 MR 영상은 짧은 검사기법과 다양한 검사기법을 포함하고 있어 간흡충증을 영상화하는데 있어서 진단적 가치가 있다. CT와 MR 영상 검사의 장 단점을 서로 보안하여 검사를 시행한다면 높은 임상적 적용 가능성이 있다.

두 경부 악성종양 치료를 위한 방사선조사가 정상 타액선 조직에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 체중 100 gm 내외의 sprague dawley종 암컷흰쥐 42마리를 대조군, 실험 1, 2군으로 분류하고 대조군은 6마리, 실험군은 18마리씩 나누어, CLINAC 2100 C-D 6 MV X-RAY를 사용하여 조사거리 100 cm분당 100 cGy로 실험군 흰쥐의 두 경부에 조사시켜 희생시킨 후 통법에 따라 현미경 표본을 제작 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 악하선의 소포세포의 손상은 분할조사의 양이 증가할수록 심하였으며 12 Gy군은 매우 경미한 손상을 보이는데 비해 24 Gy군은 심한 손상을 야기하였다. 2. 악하선의 소포세포는 핵의 다형태성, 분비과립의 감소와 다형태성, 과립형질내세망의 확장, 사립체의 팽창과 창백, 골지체의 확장 등이 관찰되었다. 3. 방사선감수성이 예민한 순서는 장액세포, 장점액세포, 분비소관세포의 순이었다. 4. 도관상피세포 및 점액세포에는 중요한 변화가 없었다. 5. 모든 실험군을 통하여 미세혈관의 손상 소견이 없어 미세혈관 손상이 타액선에 조기 손상을 유발시키지 않는 것으로 생각된다.

자체 개발한 수소화금속을 이용하여 고속 중성자 방사선을 효율적으로 차폐할 수 있다면 방사선 안전신기술 개발과 확립에 큰 기여를 할 것으로 생각되어 본 연구를 시행하였다. 여러 수소화 안정 금속들을 대상으로 핵적 특성, 단위 부피당 수소원자함유 수 등의 예비평가를 통하여 수소화금속($ZrH_2,\;TiH_2$) 등과 낮은 중성자 흡수 단면적과 높은 에너지 감쇄능력을 고려하여 중수소화 금속($ZrD_2,\;TiD_2$) 등을 추가하여 개발하였다. MCNP 코드를 이용하여 각각의 흡수율과 에너지 감소율을 평가하였다. 전산 모사 계산과 실험과의 비교평가를 위해 실험과 동일한 조건의 모사를 수행하였는데, 즉 중성자 선원은 Cf-252(10 mCi)을 사용하였으며 각 수소화금속의 0, 1, 3, 5 cm 두께를 통과한 중성자속의 강도와 에너지별 분포변화를 계산하였다. 코드 계산을 통해 평가된 $TiH_2/TiD_2,\;ZrH_2,/ZrD_2$ 등의 수소화금속에 대한 중성자 감소율은 각 수소화금속 두께의 증가에 따라 중성자 감소율이 지수적으로 증가함을 보였다. 또한 이 때 중수소 함유 금속, $ZrD_2$과 $TiD_2$는 중성자 흡수에 있어 $ZrH_2$와 $TiH_2$의 각각 보다 적게 나타냈다. 본 연구를 통하여 개발된 수소화금속의 중성자 방사선 차폐에 관한 결과는 과학 기술적으로 많은 인용과 아울러 학술적 연구뿐만 아니라 실제 실용화를 위한 연구의 기초자료로 충분한 활용이 있을 것으로 기대한다.