• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.23-31
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• 2005

원격진료 홈네트워크 아파트 진료용 키오스크 모바일주치의 등으로 대표되는 U-헬스케어에 있어서 기초가 되는 것은 의료정보를 디지털화해서 전자적 자료의 형태로 저장 보관하고 이를 송 수신할 수 있는 기술이라고 할 수 있다. 우리나라의 경우, U-Korea 전략의 하나로 보건복지부가 주축이 되어 2005년 10월 현재 국가보건의료정보화계획(ISP)을 수립하기 위한 작업을 추진중에 있다. 여기서, 예컨대 임상병리검사소견이나 방사선촬영소견 등의 의료정보가 전자적 장치에 의해 디지털화 할 경우 디지털 의료정보가 되는 것이며, 이 가운데 특히 방사선촬영소견 등 방사선분야의 모든 촬영기록이 PACS시스템을 통해 기재되거나 저장 전송될 경우 이를 디지털 의료영상정보라고 할 수 있다. 그런데 오늘날 정보통신기술의 발달로 말미암아 디지털 의료영상정보를 포함한 디지털의료정보는 대량적으로 수집 저장되고 유통 내지 공동활용이 보편화되어 감에 따라 그 의료정보의 보호에 관한 문제가 중요한 이슈로 대두되고 있다. 결론적으로 말하자면, 이러한 디지털 의료영상정보가 전자의무기록(EMR) 형태로 저장 보관되는 경우 이는 전자의무기록에 관한 법률규정이 적용되어 법률적 보호를 받게 되며, 그 보호의 강도는 종래 오프라인 상의 의료정보 보호보다 한층 강화된 규정을 두고 있다. 이와 같은 흐름에 있어서 최근 정부가 국가보건의료정보화계획 수립과 함께 제정작업을 추진하고 있는 가칭 의료정보화촉진 및 개인정보보호에 관한 법률(안)은 시사점이 크다고 보기 때문에 소개하고자 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권4호
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• pp.242-245
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• 2013

원전 방사선작업종사자의 내부선량평가를 위해 일반적으로 사용되고 있는 bed type 전신계측에 몬테카를로 방법을 적용하여 작업자에 대한 외부오염 계측특성을 평가하였다. 한국인 체형을 반영하는 voxel 모의 피폭체를 이용하여 내부오염시 측정 특성을 평가하였다. 외부오염 판별을 위해 BOMAB 모의 피폭체를 이용하여 신체 각 부위별 오염시 나타나는 측정 특성을 평가하였다. 가슴 부위 오염시 누운 자세와 엎드린 자세로 구분하여 외부오염시 계측 특성을 확인하였다. 정량적인 분석을 통해 bed type 전신계측기를 이용한 외부오염 판별이 가능함을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.184-189
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• 2009

중수로원전의 방사선작업종사자는 방사선작업 종료 후에 뇨시료를 제출하여 공기중 삼중수소의 섭취에 따른 내부피폭 선량을 평가하고 있다. 이 경우 종사자가 제출한 뇨시료는 삼중수소가 체내에서 평형에 도달한 대표시료(Representative sample)라는 전제를 필요로 한다. 국제방사선방호위원회(ICRP)의 간행물과 삼중수소의 인체평형에 대한 캐나다의 실험결과에 의하면 체내로 유입된 삼중수소는 약 2-3시간 후에 평형에 도달한다고 기술하고 있다. 그런데 원전에서는 계획예방정비기간 동안 일시에 많은 작업이 진행되고 빈번한 종사자의 출입으로, 방사선작업 종료 후 제출하는 뇨시료는 섭취 후 평형에 도달하는 약 2시간 경과 이전에 제출하거나, 지연하여 제출하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 이 논문에서는 방사선작업 종료 후 종사자가 제출하는 시간대별 뇨시료 중의 삼중수소 농도를 측정하였고, 이를 근거로 체내 삼중수소의 농도에 대한 변화추이와 선량평가에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 종사자의 뇨시료는 대부분 삼중수소 섭취 후 2시간 정도에 신체 내에서 평형에 도달하는 것으로 확인되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.1060-1061
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• 2017

방사선 로봇 시스템은 X-Ray를 이용하는 로봇 기반 자동 치료 시스템으로 방사선 치료계획 시스템, 방사선가속기, 방사선 치료 로봇, 호홉 추적 시스템, 스마트베드로 구성된다. X-Ray를 이용하는 치료 시스템인 관계로 안정적인 제어가 요구되며, 환자의 호흡에 의한 병소 위치 변위 발생에도 X-Ray를 병소에 정확하게 정량 조사해야한다. 본 논문에서는 방사선 로봇 시스템을 구성하는 서브시스템 간의 데이터 송수신 동기화와 시스템 안정성 확보, 그리고 시스템 통합을 위한 문서 작업을 획기적으로 줄이면서 시스템 통합을 단시간에 수행한 과정에 대하여 기술한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.633-640
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• 2023

최근 근접 치료에서 방사선 차폐막을 사용하여 선량 분포를 변조하여 선량을 전달하는 정적 및 동적 변조 근접 치료 방법이 개발됨에 따라 새로운 방향성 빔 세기 변조 근접 치료에 적합한 역방향 치료 계획 및 치료 계획 최적화 알고리즘에서 선량 계산에 필요한 파라미터 및 데이터의 양이 증가하고 있다. 세기 변조 근접 치료는 방사선의 정확한 선량 전달이 가능하지만, 파라미터와 데이터의 양이 증가하기 때문에 선량 계산에 필요한 경과 시간이 증가한다. 본 연구에서는 선량 계산 경과 시간의 증가를 줄이기 위해 그래픽 카드 기반의 CUDA 가속 선량 계산 알고리즘을 구축하였다. 계산 과정의 가속화 방법은 관심 체적의 시스템 행렬 계산 및 선량 계산의 병렬화를 이용하여 진행하였다. 개발된 알고리즘은 모두 인텔(3.7GHz, 6코어) CPU와 단일 NVIDIA GTX 1080ti 그래픽 카드가 장착된 동일한 컴퓨팅 환경에서 수행하였으며, 선량 계산 시간은 디스크에서 데이터를 불러오고 전처리를 위한 작업 등의 추가 적으로 필요한 시간은 제외하고 선량 계산 시간만 측정하여 평가하였다. 그 결과 가속화된 알고리즘은 CPU로만 계산할 때보다 선량 계산 시간이 약 30배 단축된 것으로 나타났다. 가속화된 선량 계산 알고리즘은 적응방사선치료와 같이 매일 변화되는 어플리케이터의 움직임을 고려하여 새로운 치료 계획을 수립해야 하는 경우나 동적 변조 근접 치료와 같이 선량 계산에 변화되는 파라미터를 고려해야 하는 경우 치료 계획 수립 속도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권4호
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• pp.151-160
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• 2008

국내 원전에서는 과거에 불균일 방사선장이 형성되는 고피폭 방사선작업에 2개의 복수선량계(TLD)를 머리와 기슴에 패용하였으며, 이들 선량계 판독값 중에서 최대값을 유효선량으로 평가함으로써 일정 부분이 과대평가되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 개선하고자 국제적인 기관에서 제시된 복수선량계 알고리즘을 대상으로 적절한 알고리즘을 선정하기 위한 현장적용 시험을 실시하였다. 여기에는 캐나다 원전사업자(OPG), 미국표준기술협회(ANSI HPS N13.41), NCRP(55/50), NCRP(70/30), EPRI (NRC), Lakshmanan, Kim(Texas A&M University) 알고리즘 등을 대상으로 하였고, 국내 원전의 계획예방정비기간동안 고피폭이 예상되는 방사선작업을 대상으로 작업종사자에게 3개의 복수선량계를 가슴, 머리, 등에 동시에 패용하였고 판독하였다. 이 시험 결과에 따르면 Lakshmanan 알고리즘을 제외하고 유효선량 평가에서 모든 복수선량계 알고리즘이 거의 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 한편 현장적용시험 결과와 이들 알고리즘의 기술적 배경과 방사선작업과정에서의 편의성 등을 종합적으로 고려하여 NCRP(55/50) 알고리즘을 최종적으로 선정하였다. 또한 복수선량계 지급조건은 INPO와 ANSI의 지침을 검토하여 빙사선량율이 1 mSv/hr 이상이면서 인체 특정부위 간의 선량율이 30% 이상차이가 나고 단일 작업에서 2mSv 이상피폭을 받을 것으로 예상될 때 지급하는 것으로 결정하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.90-98
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• 2003

목적 : 척수에 전이가 가능한 뇌종양 치료를 위한 두개척수 방사선치료를 전산화단층촬영장치(volumetric spiral CT)와 입체조준장치(CT simulator) 및 3차원 조형치료계획장치(3D conformal planning system)를 이용한 두개척수 방사선치료계획 방법을 개발하고 기하학적 검증을 통하여 유용성과 정확성을 평가한다. 방법 : 연세암센터 방사선종양학과에서 두개척수 방사선치료를 받은 환자 11명을 대상으로 전산화 단층촬영을 이용한 입체 모의치료계획과 3차원 방사선조형치료를 시행하였다. 중증의 뇌종양 환자의 두경부는 두부고정틀(thermoplastic mask, $Aquaplast^{R}$)로 고정시키고, 전신은 $Vac-Loc$ $Aquaplast^{R}$ (전성물산, 한국)으로 고정한 후 전산화단층촬영장치(Spiral CT)를 이용하여 전신체적영상(volumetric image)을 얻었다. 환자자세의 재현성 확인 및 검증을 위해 두부에 세 개의 점과 전신에 기준선 및 기준점 등을 표시하였다. 이후 입체조준장치(CT-simulator)의 가상현실영상(virtual fluoroscopy)에서 인체의 크기와 방향에 제약이 없고 치료 침대와 고정기구에 대한 시각장애를 제거함으로써 자유롭게 모의치료를 할 수 있었으며, 조사면과 선속을 결정하고 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR)과 디지털화합성사진(digitally composited radiography, DCR)을 통하여 분해능이 좋은 화질의 투시 및 모의치료영상을 획득하였다. 기하학적 검증은 치료중심점 이동시 얻은 모의치료영상과 첫 치료 시에 얻은 조사면 검증 사진(port verification film) 등을 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 시각적, 정량적으로 비교, 분석 였다. 결론 : 입체조준장치와 3차원 방사선치료계획 장치 등을 이용하여 두개척수 방사선 치료계획을 신속하고 정확하게 원활히 수행할 수 있었다. 가상현실영상에서 대부분의 설계작업이 이루어지므로 환자의 자세고정을 요하는 시간은 전신체적 영상을 얻는 10분 이내이므로 환자의 불편을 줄일 수 있을 뿐 아니라 모의치료과정 중의 체위 변동 변수를 제거할 수 있었다. 또한 전산화단층촬영영상을 얻음으로써 중요정상조직인 안구, 척수 등을 정확하게 설정할 수 있었고, 조사면 결정과 차폐의 정확성을 증진시킬 수 있었다. 환자자세오차는 디지털화재구성사진과 치료 시마다 얻은 포트필름에서 치료중심점과 척수 사이의 거리를 측정하여 3 mm 이내의 정확성을 얻을 수 있었다. CT조준장치를 이용한 중추신경계의 방사선 입체조형치료는 가상현실모의치료계획으로 두개척수의 방사선치료를 정확하고 용이하게 실현할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.165-171
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• 2002

목적 : 척수에 전이가 가능한 뇌종양 치료를 위한 두개척수 방사선치료 시 복와위가 불가능한 경우 전산화단층촬영모의치료장치(volumetric spiral CT)와 가상모의 치료기(virtual simulator) 및 3차원 방사선치료계획장치를 이용하여 배와위로 두개척수 방사선치료계획 방법을 개발하고 기하학적 검증을 통하여 유용성을 고찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2005년 5월에서 2001년 12월까지 연세암센터 방사선종양학과에서 배와위로 두개척수 방사선치료를 받은 환자 9명을 대상으로 하였다. 복와위가 불가능한 중증의 뇌종양 환자를 배와위로 하여 두경부는 두부고정틀 (thermoplastic mast $Aquaplast^{circledR}$) 로 고정시키고, 전신은 $Vac-Loc^{\circledR}$ (전성물산, 한국)으로 고정한 후 전산화단층촬영모의치료장치를 이용하여 전신체적영상(volumetric image)을 얻었다. 환자 자세의 재현성 확인 및 검증을 위해 두부에 세 개의 점과 전신에 기준선 및 기준점 등을 표시하였다. 이후 가상현실 영상(virtual fluoroscopy)에서 인체의 크기와 방향에 제약이 없고 치료 침대와 고정기구에 대한 시각장애를 제거함으로써 자유롭게 모의치료를 할 수 있었으며, 조사면과 빔을 결정하고 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR)과 디지털화합성사진(digitally composited radiography, DCR)을 통하여 분해능이 좋은 화질의 투시 및 모의치료영상을 획득하였다. 기하학적 검증은 치료중심점 이동시 얻은 모의치료영상과 첫 치료 시에 얻은 조사면 검증 사진(port verification film) 등을 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 시각적, 정량적으로 비교, 분석하였다. 결과 : 전산화단층촬영모의치료장치와 가상모의치료기 및 3차원 방사선치료계획 장치 등을 이용하여 복와위가 불가능한 환자의 두개척수 방사선 치료계획을 배와위로 원활히 수행할 수 있었다. 가상현실영상에서 대부분의 설계작업이 이루어지므로 환자의 자세고정을 요하는 시간은 전신체적 영상을 얻는 10분 이내이므로 환자의 불편을 줄일 수 있을 뿐 아니라 모의치료과정 중의 체위 변동 변수를 제거할 수 있었다. 또한 전산화단층촬영영상을 얻음으로써 중요정상조직인 안구, 척수 등을 정확하게 설정할 수 있었고, 조사면 결정과 차폐의 정확성을 증진시킬 수 있었다. 환자 자세 오차는 디지털화재구성사진과 치료 시마다 얻은 포트필름에서 치료중심점과 척수 사이의 거리를 측정하여 3 mm 이내의 정확성을 얻을 수 있었다. 결론 : 전산화단층촬영모의치료장치로 체적영상을 얻고 가상현실모의치료계획으로 배와위 두개척수 방사선치료계획을 정확하고 용이하게 실현할 수 있었다. 따라서 배와위 두개척수 방사선치료는 복와위를 취할 수 없어서 치료가 힘든 소아환자, 전신상태가 좋지 않거나 기관절개술이 시행되어 있는 환자에서 유용한 방법임을 알 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권3호
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• pp.129-137
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• 2012

국제방사선방호위원회(ICRP)는 2007년 발행된 ICRP 103 권고를 통해, 행위와 개입으로 대변되는 방사선방호 지침을 각 피폭상황 별로 적용하도록 변경하여 권고하였다. 이 지침에는 계획피폭상황에서 방사선방호 최적화의 수단으로 방사선작업종사자와 일반인에 대해 선원중심의 선량제약치(dose constraint)를 설정하여 운영하도록 권고하고 있다. 이 논문에서는 계획피폭상황에서 일반인 선량제약치를 설정하는데 필요한 국내 원전의 방사성물질의 배출량과 이에 따른 주변주민의 피폭방사선량 평가 결과를 분석하였다. 이를 바탕으로 국내 원전의 동일부지 내 복수호기 원전의 운영을 고려한 선량제약치 설정 방안을 제시하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.55-64
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• 2015

방사선치료계획장치의 핵심기술인 선량분포 계산은 빠르고 정확함을 요구한다. 기존 상용화된 치료계획장치의 선량 계산 방법은 빠르지만 정확성이 부족하고, 몬테칼로 방법은 시뮬레이션 시간과다 문제가 있다. 관심영역의 일부만 몬테칼로 방법이 계산하고 나머지 영역은 비선형함수사상 능력이 뛰어난 신경회로망이 계산하는 시스템은 상대적으로 빠르고 정확한 선량분포를 계산해낼 수 있다. 비균질 매질의 선량분포에 나타나는 불연속점과 변곡점의 특성을 신경회로망이 학습가능 하다는 것을 사전 작업을 통해 확인하였다. 이때 사용된 신경회로망은 Feedforward Multi-Layer Perceptron에 Scaled Conjugated Gradient 알고리즘과 Levenberg-Marquardt 알고리즘으로 각각 학습하여 성능비교를 하였고, 은닉층의 뉴런 개수에 따른 성능비교도 하였다. 마지막으로 균질매질의 팬텀에 대해 상용 치료계획장치의 선량계산 알고리즘으로 계산한 선량분포를 사전작업을 통해 확인된 신경회로망에 학습하여 깊이선량율의 평균제곱오차가 0.00214인 결과를 보여주었다. 균질 및 비균질 매질의 팬텀에 대한 3차원 선량분포를 계산하는 신경회로망 모델 개발 연구가 추가로 진행될 것이다.