방사선장해 극복을 위한 조직공학실험에서는 다양한 실험방법이 존재한다. 그중에서도 방사선 장해모델을 구현함에 있어서 쥐는 가장 많이 사용되는 실험동물이다. 이번 실험에서는 쥐 피부를 벗긴 후 일정한 두께로 만든 후에 피부 두께에 따른 방사선량을 측정하였다. 또한 쥐의 피부 두께에 따른 방사선 흡수선량을 유추해 날수 있는 수식을 도식화 하였다. 결론적으로 이러한 수식을 적용한다면 방사선장해극복을 위한 조직공학 연구에서 사용하는 다양한 지지체삽입시에 지지체가 받을 수 있는 방사선량의 정도를 유추해 낼 수 있으며 이것을 통하여 쥐 피부두께 피하에 관한 체내 (in-vitro)실험모델 구현 시 방사선량의 정보를 제공하고자 한다. 따라서 이번 연구의 결과를 기반으로 사용한다면 방사선이 노출된 쥐의 피하조직 체내 (in-vitro) 조직공학 실험에서 효과적으로 사용 될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 공극 기법의 고관전압 촬영에서 격자를 사용한 것과 같은 화질을 유지하면서 선량을 줄이는 방안을 제안하고자 하였다. 실험은 초점과 수용체와의 거리 180 cm에서 공극을 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm으로 하였으며 각각의 공극 거리에서 관전류를 15 mAs로 고정하고 관전압은 80 KvP, 85 kVp, 90 kVp, 95 kVp, 100 kVp로 하여 촬영을 하였다. 전통적인 방법인 격자를 사용하였을 때 촬영은 초점과 수용체와의 거리 180 cm에서 15 mAs, 107 kVp로 하였다. 실험결과 격자를 사용하여 촬영하였을 때 표면선량은 0.130 R로 나타났고 공극을 20 cm로 하였을 때의 표면선량은 0.124 R로 나타났으며 두 영상 간의 PSNR은 10.65 [dB]로 나타났다. 결론적으로 표면선량이 적으면서 산란선을 제거하여 격자를 사용하였을 때와 유사한 화질을 유지할 수 있는 공극의 거리는 20 cm로 나타났다. 연구의 결과는 공극을 이용한 방사선촬영에서 표면선량을 제거할 수 있는 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료된다. 결론적으로 표면선량이 적으면서 산란선을 제거하여 격자를 사용하였을 때와 유사한 화질을 유지할 수 있는 공극의 거리는 20 cm로 나타났다. 연구의 결과는 공극을 이용한 방사선촬영에서 표면선량을 절감할 수 있는 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

종양을 효율적으로 적출, 제거하기 위해서는 부수적으로 방사선 치료 및 항암화학요법을 이용하여 수술 전이나, 수술 후 종양의 크기를 줄이거나 작게 할 수는 있었으나, 종양을 적출하거나 제거하는 방법으로 외과적 절제수술요법이 가장 재래적인 수술 방법이다. 종양의 크기를 줄이거나 작게 하는 방법과, 종양을 사멸시킬 수 있는 항암화학요법은 방사성 감수성을 증가시키는 항암약제를 종양세포에 선택적으로 투여하여 방사선에 대한 감수성에 민감하게 반응 할 수 있도록 한 것이며, 다양한 생물학적인 세포증식억제 방법 중 TRAIL은 단백질을 변형 시킬 수 있으며 단백질 구조를 변형시켜 세포의 사멸에 일조를 하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 HCT-116세포를 암세포로 간주하여 TRAIL과 방사선과의 상호관계를 분석하였다. 실험결과 TRAIL과 방사선의 단독사용은 대조군과 비교해 본 결과 각각 세포증식과 세포자멸사에 유의적인 영향을 끼치지 않은 것으로 나타났다. 반대로 TRAIL로 처리하고, 방사선 조사를 병행해서 처리한 경우 HCT-116세포가 유의적으로 세포자멸사가 발생되었음을 알 수 있었고, G1대비 G0의 비율도 증가한 것으로 나타났다. 결론적으로 TRAIL은 방사선 방어적인 세포의 세포자멸사를 증가시켜 방사선 감수성을 증가시켰음을 알 수 있었으며, 또한 세포주기를 변화시켜 세포 증식 능력을 점진적으로 감소시킬 수 있었다. TRAIL은 세포자멸사를 증가시키고 세포증식 능력을 감소시켜 방사선 증감제로서 사용이 가능하다는 것으로 사료된다.

위장조영검사는 위장에 바륨 또는 가스트로그라핀과 같은 조영제를 투여한 후 X선을 투과하여 진단하는 검사로서 일시적인 변비나 복통 외 특별한 부작용이 없는 것이 장점으로 위장계통의 질환 진단에 많이 이용되고 있다. 하지만 수검자의 검사에 대한 전반적인 이해부족으로 인한 검사 중 부적절한 움직임과 호흡조절로 화질과 검사의 정확성이 저하되는 경우가 빈번히 발생한다. 검사의 정확성 향상과 화질 개선의 방법으로 위장조영검사의 검사 과정과 주의할 점을 동영상으로 제작하여 검사 전 대기시간을 이용하여 시청하게 함으로써, 동영상을 이용한 교육이 화질 개선과 검사의 정확성 향상에 어느 정도 효과가 있는지 조사하였다. 2014년 위장조영검사 수검자 2,940명, 2015년 위장조영검사 수검자 3,076명 중 각각 30대부터 80대까지 10명씩 무작위 선출한 60명을 대상으로 교육 전, 후의 영상을 평가하였다. Image J 프로그램을 이용하여 각 영상의 프로파일에 대한 반치 폭을 측정함으로써 영상을 평가하였다. 반치 폭은 교육 전 0.208 mm, 교육 후 0.133 mm로 나타났다. 따라서 검사 전 동영상교육이 화질 개선에 효과가 있다는 것을 알 수 있었다.

MRI검사는 조직의 대조도가 우수하여 근골격계 진단에 유용한 검사방법이다. 근골격계 검사 시 환자상태에 따라 보조기구가 이용되는 보조기구의 종류가 다양하지 않을 뿐 아니라 비용도 비싸다. 이에 본 연구는 3D 프린팅 기술의 활용하여 MRI 검사 보조기구를 제작하였다. 보조기구 제작과정으로는 3D 모델링(3D MAX.2014, Fusion360)을 사용해 STL파일로 변환 후 슬라이싱 프로그램(Cubicreater 2.1ver., Cura 15.4ver)을 통해 G-code로 변환시킨 후 FDM방식의 프린트(Cubicon Style, MICRO MAKE)로 출력하였다. 출력물이 MRI영상에 미치는 SNR을 평가하기 위해 FDM에서 사용하되는 PLA, ABS, TPU를 두께 3mm로 된 Water Phantom 케이스를 제작하여 case 사용 전, 후를 시험을 실시하여 비교하였으며, 보조기구 사용 전, 후의 임상영상을 정성적으로 평가 하였다. 영상을 획득하여 나타난 Warter Phantom의 SNR은 T1 NON $123.778{\pm}28.492$, PLA $123.522{\pm}28.373$, ABS $124.461{\pm}25.716$, TPU $124.843{\pm}27.272$ 로 평가되었다. T2 NON $127.421{\pm}26.949$, PLA $124.501{\pm}2 7.768$, ABS $128.663{\pm}26.549$, TPU $130.171{\pm}25.998$ 로 평가되었다. 그 결과 통계 적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 보조기구의 사용 전, 후의 임상영상 평가 결과 고식적 방법 $3.20{\pm}0.88$, 보조기구 사용 $3.95{\pm}0.76$ 으로 보조기구 사용 후 영상의 질이 향상되었다. 향후 3D프린팅을 이용한 보조기구의 제작은 임상적으로 사용이 가능할 것으로 생각되고, 환자들의 검사 시 보다 안전하고 편안한 보조기구제작을 할 수 있어 기존에 쓰이는 보조기구의 문제점들을 개선하는 대안이 될 것으로 전망된다.

본 논문에서는 보건의료인의 한 직종인 방사선사의 수요와 공급관련 문헌을 조사하여 방사선사를 양성하는 대학과 전문대학의 방사선(학)과의 입학정원 조정방안을 제시하였다. 오영호 등이 연구한 보건의료인력 중 장기 수급추계연구에서 방사선사는 2015년에 1,134명 ~ 2,052명의 공급과잉 현상이 전망되고, 2030년에는 12,632명 ~ 14,196명의 공급이 과잉될 것으로 전망되었다. 방사선사 공급과잉문제를 해결하기 위해서는 방사선사 교육기관의 정원 외 신입생을 5%이하로 모집하여 방사선사 응시자를 308명까지 감축하고, 3년제 방사선사 양성 교육기관을 4년제 교육기관으로 학제를 일원화하여 매년 방사선사 응시자 387명을 감축하고, 가칭 한국방사선사평가원을 설립하여 대학과 전문대학의 교육여건을 평가하고 최소한의 수준에 미달하는 대학의 방사선사 응시자격을 제한하여야 한다. 이를 위해서는 방사선사 관련단체뿐만 아니라 관련된 보건의료인 단체와의 협력이 필요하다.

whole abdomen CT촬영에서 표재성 장기에 해당하는 생식선 부위의 선량을 줄이고 화질에 영향을 적게 주기 위한 차폐재를 제작하여 유용성을 확인하였다. 기존의 bismuth 재질과 비슷한 효과를 가지는 silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm를 제작하였다. non shield, bismuth, silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm 차폐재를 이용하여 생식선의 피폭 선량 감쇠, 영상의 CT number와 noise 변화, AAPM 팬텀에서 CT number, noise, uniformity를 측정하여 비교 실험하였다. 결과에서 bismuth 29.96%, silicone 22 mm 13.10%, aluminum 7.3 mm 18.27%로 피폭 선량이 감소되었다. 그러나 bismuth 재질의 경우 영상의 CT number 변화가 크고, AAPM 팬텀 영상검사 uniformity 항목에서 부적합으로 측정되어 생식선과 같은 표재성 장기에서 화질 변화가 큰 것으로 나타났다. 생식선과 같은 표재성 장기의 경우 silicone 22 mm, aluminum 7.3 mm의 차폐재를 사용한다면 화질 변화를 줄이면서 방사선 피폭을 줄이는데 도움이 될 것이라 판단된다.

근래의 방사선 치료는 고 에너지 사용이 증가하여 심부에 위치한 종양의 치료효율이 높아졌다. 그러나 이와 함께 광핵반응으로 인한 광중성자의 발생이 문제되고 있으며, 광중성자는 광자보다 인체의 위해도가 높아 지속적인 관리가 요구된다. 이와 관련하여 몬테카를로 방식의 모의실험을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 실측에 있어서는 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 방사선 검출기를 이용하여 거리와 위치에 따른 광자와 광중성자를 측정하여 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 광자는 거리가 멀어지고 조사야가 작아질수록 산란선량이 감소함을 알 수 있었다. 또한 광중성자는 광자와는 다르게 조사야가 작을수록 선량값이 증가하였으며, 일정거리까지 증가하는 경향성을 보이다 감소하는 것으로 나타났다.

본 연구는 X-선관 각도 변경에 따른 경사효과(Anode Heel Effect)의 변화를 알아보고자 실시하였다. 실험조건은 70 kV, 30 mAs, 초점-검출기간의 거리 100 cm, 조사야는 $35{\times}43cm^2$, 측정점은 조사야의 정중앙점에서 좌우 3.5 cm 간격으로 나누어 양극쪽으로 A1, A2, A3, A4, A5, A6 점을 설정하고 음극쪽으로 C1, C2, C3, C4, C5, C6 점으로 설정하였다. X-선관을 수직으로 하여 측정점인 A6에서 C6까지 각각 입사표면선량을 측정하였다. 다음에 X-선관을 양극쪽으로 15도 30도로 변경 하면서 각각 측정하고 같은 방법으로 음극쪽으로 15도 30도로 변화시켜 측정하였다. 결과로 X-선관이 수직인 경우 A5보다 C5점이 3배정도 입사표면선량이 높게 나타나 수직 촬영 시 방사선감수성이 높은 장기가 위치해 있는 쪽으로 양극을 위치시키면 피폭을 줄일 수 있었다. X-선관의 각도를 주고 촬영할 경우에는 음극측으로 각도를 주는 것이 양극과 음극측의 입사표면선량 차이를 줄일 수 있으며 상, 하 두께 차이가 있는 부위를 촬영할 경우에는 음극측이 두꺼운 부위를 향하게 각도를 주는 것이 입사표면선량의 차이를 줄여 좀 더 균일한 영상을 만들 수 있었다.

본 연구는 복부 전산화단층촬영 영상을 이용하여 지방간환자의 영상을 질감특징분석과 ROC curve 분석을 하였으며, 컴퓨터보조진단시스템의 구현을 위한 실험적인 선형 연구로서 전산화단층촬영 영상에서 지방간의 객관적이고 신뢰성 있는 진단 정보를 의사에게 제공하고자 하였다. 실험은 정상 및 지방간 복부 전산화단층촬영 영상을 실험영상으로 하여 설정된 구역에 대한 wavelet 변환을 거쳐 질감의 특징값을 나타내는 6가지 파라미터로 통계적 분석 결과를 나타내었다. 그 결과 엔트로피, 평균밝기, 왜곡도는 90% 이상의 비교적 높은 인식률을 보였고, 대조도, 평탄도, 균일도는 약 70% 정도로 비교적 낮은 인식률을 나타내었다. ROC curve를 이용한 분석에서 6가지의 파라미터 모두 0.900(p=0.0001)이상을 나타내어 질환인식에 의미가 있는 결과를 나타내었다. 또한 6가지 파라미터에서 질환 예측을 위한 cut-off 값을 결정하였다. 이러한 결과는 향후 복부 전산화단층촬영 영상에서 질환 자동검출 및 최종진단의 예비 진단 자료로서 적용 가능할 것이다.

방사선 검사로 환자의 병을 진단하기 위해서는 방사선 피폭이 따르게 된다. 최소한의 피폭으로 병변을 진단하는 일반촬영에 이중 엑스선 에너지 기법의 임상적용 가능성을 SNR 및 화질 점수화의 지표로 조사하였다. 이중 엑스선 에너지 기법은 검출기로 사용되는 두 개의 Image Plate 사이에 0.5 mm 두께의 Cu와 Al 필터를 추가함으로써 구현하였다. 한 번의 엑스선 조사로 획득된 두 IP 영상을 Subtraction 및 Enhance Contrast 기법을 적용하여 획득하였다. Enhance 영상은 첫 번째 IP에서 획득한 First 영상보다 SNR이 우수한 것으로 측정되었다. 이 일반촬영의 이중 엑스선 에너지 기법은 피폭선량을 줄이면서 영상의 품질을 높일 수 있는 방법으로 임상에서 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

본 연구는 건강검진센터에 내원 환자를 대상으로 방사선 검사 시 방사선피폭 인식에 대한 관련요인을 분석하여 방사선피폭 인식의 변화를 위한 교육 자료를 만드는데 기초자료를 제공하기 위해 시도하였다. 방사선 장치 중 가장 방사선 피폭을 가장 많이 받는 검사에 대해서는 전체 72.0%로 CT가 가장 높았으며, 방사선 검사 시 피폭에 가장 민감한 부위에 대해서는 생식선 63.5% 가장 많았고, 방사선에 대한 정보 파악은 전체 29.0%가 TV나 신문을 통해 습득하는 것이 가장 많았다. 방사선 인식도, 방사선 유해성, 방사선 검사 시 심리상태, 방사선 피폭방지, 방사선 필요성에 대해서는 성 별간 남자가 더 높게 나타났으며, 통계학적으로는 유의한 차이가 있었다. 본 연구를 통해서 환자들로 하여금 방사선피폭에 대하여 올바르게 인식을 할 수 있도록 교육프로그램의 개발이 시급하며, 방사선사들에게는 환자의 피폭선량을 경감을 위한 세심한 배려가 필요하다고 하겠다. 또한 환자들은 방사선에 대해서 올바르게 인식하는 것이 촬영 시 불안감과 방사선피폭을 줄일 수 있을 것이다.

본 논문에서는 움직이는 타깃을 대상으로 처방선량과 치료기법에 따른 흡수선량을 유리선량계를 이용하여 평가하였다. 타깃의 움직임에 따라 조사야에서 벗어나는 정도에 따른 선량을 MCNPX를 이용하여 모의모사하였으며 그 결과 조사야에서 이격하는 거리에 비례하여 감소하는 것으로 나타났다. 처방선량에 따른 흡수선량의 결과는 3D CRT의 경우 저선량에서 IMRT보다 흡수선량이 높은 것으로 나타났으며, 대선량에서는 IMRT가 더 높은 비율을 보였다. 치료기법에 따른 결과는 3D CRT가 가장 우수한 것으로 나타났으며, IMRT의 sliding window방식이 가장 낮은 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 3D CRT가 움직이는 타깃에 가장 높은 선량을 조사할 수 있는 기법으로 평가되었다. 하지만 정상조직의 보호효과와 환자의 상태 등을 고려한 적절한 치료기법의 선택으로 치료효과를 높일 수 있는 노력이 필요할 것이다.