• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.673-680
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• 2022

본 연구에서는 PLA를 기반으로 알루미늄, 나무, 구리, 카본, 대리석이 각각 20% 함유된 재질들의 CT number를 분석하고 영상에 어떠한 영향을 미치는지 분석하고자 하였다. 보급형 3D 프린터를 이용하여 5×30×30 ㎣(두께×직경×높이)의 원기둥 모양 팬텀을 제작하였다. 관전압을 80, 100, 120 kV로 변화시키고, 관전류초를 100, 200 mAs로 변화시켜 테이블 중앙에 놓인 팬텀을 총 6가지 조건으로 횡단 스캔하였다. Image J를 이용하여 원형의 ROI를 설정하고 물질부 CT number의 정량값과 주변부 CNR의 정량값을 구하였다. 물질부의 CT number 평균값은 PLA-나무20%, PLA-대리석20%, PLA-카본20%, PLA-100%, PLA-알루미늄20%, PLA-구리20% 순으로 높아졌고(p<0.05), kV 증가에 따른 CT number는 음의 상관성을 확인하였다. 주변부의 CNR값은 PLA-대리석20%, PLA-구리20%, PLA-카본20%, PLA-나무20%, PLA-알루미늄20%, PLA-100% 순으로 증가 됨을 확인하였다(p<0.05). 각 재료별 HU 값과 유사한 인체 장기는 PLA-구리20%는 치밀골, PLA-알루미늄20%는 해면골, PLA-100%는 응고된 혈액, PLA-카본20%와 PLA-대리석20%는 간, 근육, 비장, PLA-나무20%는 지방과 유사한 값이었다. 또한 모든 재료에서 필라멘트 주변부 영상을 흐리게 하는 흐림 현상을 확인하였고 특히 PLA-100%에서 영상 주변부 흐림 현상이 가장 많은 것을 확인하였다. 따라서 의료용팬텀 제작의 재질을 선정할 때 목표 장기의 HU 값을 반영하고, 팬텀 주변부의 흐림 현상을 고려하는 것이 바람직하다고 판단하며 본 연구가 기초 자료를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1015-1024
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• 2019

최근 의료분야에서 X선은 질병의 진단 및 치료영역에서 필수적으로 요구되며, 영상의학 기술의 발전과 더불어 X선의 이용은 지속적으로 증가하는 추세지만, X선은 방사선 피폭의 단점을 가지고 있다. 방사선피폭을 방어하기 위해 임상에서는 납 방호도구를 사용하지만 납은 중금속으로 분류되어 납중독 등 인체에 유해한 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3차원 프린터의 재료를 이용하여 제작한 차폐체의 유용성을 알아보고자 한다. 필라멘트의 선감약계수를 확인하기 위해 PLA, XT-CF20, Wood, Glow, Brass를 이용해 팬텀을 제작 하고, CT scan을 하였다. 그리고 100 × 100 × 2 mm 크기의 차폐 시트를 모델링하고, 진단용 X선발생장치와 조사선량계를 이용하여 선량 및 차폐율을 측정하였으며, 납 방호도구와의 차폐율을 비교하였다. 실험결과 Brass의 CT number가 가장 높게 측정되어 Brass를 이용하여 차폐시트를 제작하였으며, 진단용 X선발생장치로 확인한 결과 100 kV, 40 mAs 조건으로 X선 조사 시 6 mm 두께의 차폐시트에서 차폐율이 90 % 이상으로 측정되어 apron 0.25 mmPb보다 차폐율이 높은 것을 확인하였다. 본 연구의 결과 3차원 프린팅 기술로 제작한 차폐체가 진단용 X선 영역에서 높은 차폐율을 보이는 것을 확인하였으며, 납 방호도구와의 비교를 통하여 납을 대체하여 방사선 방호도구로서의 가능성을 알 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.819-825
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• 2024

진단용방사선발생장치를 사용함에 있어서 선량데이터를 기록하는 이유는 의료진 및 환자의 피폭선량을 기록하고 관리하기 위함이다. 진단용방사선발생장치를 사용함에 있어서 방사선량의 차이를 검증하고 위험성과 차폐체 착용의 유무의 상황에서 피폭선량에 대한 측정과 분석을 통해 사용자의 피폭선량 경감에 대한 인식을 알리고자 하였다. 에스레이튜브와 II튜브에 따라 구분하여 장비를 한국 C-arm 2대, 독일 C-arm 2대장비를 대상으로 각 장비별 선량분석결과 한국 FPD type C-arm 이 가장 높은 선량값이 측정되었고, 독일 I.I type C-arm, 독일 FPD type C-arm, 한국, I.I type C-arm 순서로 피폭선량값이 측정되었다. 차폐체 유무에 따른 피폭선량 분석결과 일반적인 대기상태에 인체팬텀을 놓고 측정결과 산란선에 의해 피폭선량이 약 2배 증가하였으나 차폐체(0.5mm/납앞치마)를 착용하니 약 5배의 피폭선량 감소하는 결과가 나타났다. 피폭선량과 차폐체를 통해 피폭선량의 관리가 중요한 역할을 하며 방사선 피폭을 줄이는 방법을 유추할 수 있다. 또한, 장비마다 출력되는 피폭선량이 다른 특성을 갖고 있음으로 차폐체를 유무를 선별하는데 선량정보로 제공을 할 것으로 기대 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.41-46
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• 1999

본 실험은 의료용 가속기로부터 나오는 6MV 광자선과 6 MeV 전자선을 고체 팬텀위의 LiF 열형광 선량계 (TLD-l00)에 쪼여서 수행하였다. TLD-l00의 방사선 반응감도를 증가시키기 위해 TLD-l00 기판 (표면적 3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$) 위에 같은 면적의 금속박막 (주석 혹은 금)을 얹어서 실험하였다. SSD l00cm, 방사선장의 크기 10$\times$10 $\textrm{cm}^2$의 조건 하에서 표면 흡수선량을 측정하였다. 측정결과 각 금속들로 인하여 TLD-l00 의 신호강도가 증강된 것이 관측되었다. 그리고 표면 흡수선량이 방사선량에 따라서 매우 선형적인 값을 가지는 것으로 나타났다 .6 MV 광자선의 경우 1 mm 의 금속박막을 TLD-l00 에 얹은 결과 표면 흡수선량이 각 각 14%, 56% 증가되었다 .6MeV의 전자선의 경우에는 금박막은 TL 반응감도가 13% 증가되었으나 주석의 경우에는 전혀 변화가 없었다. 금속박막을 얹은 TLD-l00의 방사선량 반응감도는 금속박막의 전자 입자밀도에 따라 증가하는 것으로 관측되었다. 이것은 TLD-l00보다 큰 전자밀도를 가진 부가물질(금속박막 )로부터 TLD-l00으로 산란전자가 유입되는 데 기인하는 것으로 보인다. 이 결과로부터 금속박막을 얹은 TL 선량계가 치료광자선용 증폭 선량계로서의 역할을 할 수 있을 것임을 시사한다. 즉 금속박막으로 인해서 TLD-l00 의 방사선 량 반응감도가 증가되었으므로 높은 감도의 보다 작은 TL 선량계의 개발이 가능하게 되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.571-575
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• 2016

본 연구에서는 몬테칼로 전산모사 코드인 GATE6 (Geant4 Application for Tomographic Emission ver.6)를 사용하여 의료용 선형 가속기인 Varian사의 Clinac 21EX를 모사하고, 6 MV 광자선의 선량 특성을 평가하였다. 몬테칼로 방법은 방사선 치료시 환자 내의 선량분포를 계산하는 가장 정확한 방법으로 널리 이용되고 있다. 몬테칼로 기반의 코드를 이용하여 선형가속기의 조사 헤드부를 통과하는 입자의 흐름을 모사하는 것은 조사선량을 정량화 하는데 필요한 입자들의 에너지, 공간 분포와 같은 임상적인 빔의 특성을 결정하기 위한 실용적인 방법이다. 본 연구에서 모사한 선형가속기의 조사 헤드부는 빔 경로에 위치한 타겟, 일차 콜리메이터, 선속 평탄 필터, 이온전리함, 이차 콜리메이터로 구성된다. 모사된 선형가속기를 이용하여 선원-표면간 거리 100 cm, 조사야 $10{\times}10cm^2$ 조건에서 물팬텀 내의 광자선 에너지 스펙트럼(energy spectrum), 심부선량백분율(percentage depth dose), 선량프로파일(dose profiles)을 측정하였으며, 이 결과값을 실험 측정값과 비교하여 정확성을 검증하였다. 본 연구에서는 모사를 통한 결과값과 실험값이 매우 일치함을 보였으며, 이를 통해 GATE6 전산모사 코드는 방사선치료에 사용되는 광자선을 모사하기에 효과적임을 입증하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.471-476
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• 2022

전립샘암의 방사선치료법인 3D CRT와 IMRT 5 portals, IMRT 9 portals에서 정상장기인 대장과 갑상샘의 광중성자 선량 피폭으로 인하여 암이 발생할 확률을 연구하고자 한다. 전립샘암 총 처방선량 6600 cGy로 1회당 220 cGy, 총 횟수는 30회의 분할조사를 적용하였다. 실험에 사용한 의료용 선형가속기의 치료테이블(couch)위에 Rando phantom을 setup 한 후에 phantom의 대장, 갑상샘의 해당부위에 중성자 광자극발광선량계 (Optically stimulated luminescence albedo neutron dosimeter)를 위치시켜 측정하였다. 전립샘암 3D CRT시 정상장기인 대장과 갑상샘의 광중성자 선량으로 인한 2차 암의 발생확률은 10,000명 당 1.8명 이었다. 그리고 IMRT 5 portals은 10,000명 당 8.7명으로, 3D CRT에 비해서 약 5배 컸다. IMRT 9 portals는 1,000명 당 1.2명이 암이 발생할 확률이 있음의 결과를 도출하였다. 본 연구를 바탕으로 방사선 치료 시 발생하는 광중성자 선량으로 인하여 2차 방사선 피폭선량의 위험성을 연구하여, 향후 방사선의 확률적 영향과 방사선 방호에 관련하여 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.473-479
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• 2023

본 연구에서는 고 에너지를 이용한 전립샘암의 방사선 치료 시 발생되는 광중성자의 선량을 광자극발광선량계를 사용하여 측정하였다. 이에 따른 복부에 발생되는 유효선량에 의한 유전적 위험확률을 연구하고자 하였다. 15 MV 에너지 발생이 가능한 의료용 선형가속기 True Beam STx(Varian Medical Systems, USA)와 방사선 치료 계획 시스템(Eclipse, Varian Medical System, USA)을 사용하였다. 선형가속기 Couch 위에 인체팬텀을 설치하고, 광중성자 선량의 측정은 Albedo Neutron Optical Stimulation Luminescence Neutron Detector(Landauer Inc., IL, USA)를 사용하였다. VMAT과 3C-CRT 의 복부에서 광중성자 선량값은 VMAT이 3D-CRT에 비하여 2배 이상 높은 52.8 mSv 였다. 전립샘암의 방사선 치료 시, 광중성자 선량으로 인한 복부에 발생되는 유효선량에 의한 유전적 위험확률은 VMAT는 1,000명 당 3.2명, 3D-CRT는 1.4명이 발생률임을 산출하였다. 전립샘암의 방사선 치료 시 발생할 수 있는 큰 부작용이 있는 복부를 연구함으로써 전립샘암 환자들의 삶의 질과 확률적 영향을 연구하는데에 의미 있는 연구로 활용되어지길 기대한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.509-516
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• 2016

저선량 장시간(15초 내외) X선을 조사하는 치과 파노라마 촬영장치는 교육 목적의 사용에는 원자력안전법의 규제를 받으며, 이에 따라 방사선안전 설비(경보장치, 인터록)를 설치해야 한다. 본 연구에서는 치과 파노라마 촬영에서 방사선량 및 공간선량률을 측정하여 방사선안전 설비의 실효성을 확인하고 방사선작업종사자 및 수시출입자 등의 방사선방호를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 치과 파노라마 전용팬텀의 직접 피폭부위인 치아와 간접 피폭부위인 수정체와 갑상선에서 유리선량계 소자(GD-352M)를 부착한 후 X선을 3회 반복 조사하여 형광유리선량계 시스템으로 선량을 판독하였다. 팬텀 절치부를 중심으로 한 수평면을 $45^{\circ}$ 각도로 분류하여 7방향으로 구획하여 각 방향마다 30, 60, 90, 120 cm의 거리에서 공간선량률을 측정하였다. 직접 피폭부위는 최대 $984.5{\mu}Gy$가 측정되었다. 공간선량률은 30 cm에서 가장 높게 나타났으며, 120 cm로 거리가 증가할수록 선량이 감소하였다. 방향에 따라서는 30 cm 거리에서 회전 시작부위의 공간선량률이 $3,840{\mu}Sv/h$로 가장 낮은 부위인 $778{\mu}Sv/h$에 비해 4배 차이가 났다. 방사선작업종사자가 위치할 수 있는 60 cm 거리에서의 공간선량률은 평균 $408{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 보수적인 관점에서 방사선관리구역 내에 의도하지 않은 피폭이 발생하는 경우를 대비하여 피폭선량 예측이 가능하도록 공간선량률에 대한 방사선안전 교육이 필요하지만, 현재 의료법에 의해 의료기관에서는 설치하지 않아도 되는 인터록 등의 설비는 교육용 치과 파노라마 촬영실의 공간선량률이 낮은 것을 감안할 때 원자력안전법에서 의무화 되어 있는 것은 과한 규제로 사료된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권4호
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• pp.314-322
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• 2008

목적: 전국의 의료기관에 설치된 감마카메라의 정도관리 실태를 체계적으로 조사하여 감마카메라 성능유지를 위하여 정도관리가 적절한 방법으로 수행되고 있는지 파악하고자 하였다. 이를 위하여 보유 장비 현황, 시행하고 있는 정도관리 성능평가 항목, 그리고 주기적 정도관리 현황을 조사 분석하고, 각 병원의 정도관리 능력을 파악하기 위하여 인력 현황, 교육, 정도관리 실무 수행 정도 등을 조사 분석하였다. 방법: 2003년 3월 1일부터 11월 30일까지 국내 감마카메라를 보유 중인 병원의 핵의학과나 핵의학 검사실에 설문지를 발송하고 응답을 받았다. 감마카메라 정도관리 실태 수집은 보유 중인 감마카메라의 수량, 제작사, 제원, 의료 인력의 실태, 정도관리 시행 항목과 주기, 팬텀 등 감마카메라 성능평가용 기기 보유 실태, 성능평가 수행 실태론 설문지를 작성한 후 우편, 전화 조사를 하고 필요한 경우 실사를 하여 취합하고 통계처리를 하였다. 결과: 감마카메라를 보유하고 있는 92군데의 의료기관 중 응답을 받은 기관은 78 군데로 응답율은 84.7%이었다. 1인 이하의 전문의에 의해서 운영되는 검사실이 72%으로 대부분을 차지하고 있었고, 물리화학자를 보유하지 못한 병원이 94%이었다. 감마카메라 담당 의료기사가 3인 이하로 운영되는 검사실이 71%로서 성능평가와 정도관리 프로그램을 시행하는데 인력 부족이 심각한 것을 알 수 있었다. 2대 이하의 감마카메라를 보유한 병원이 72%이었다. 장균일도치 실시여부는 매일 실시하는 곳이 32.1%, 매주 실시하는 기관이 21.8%, 매달 실시하는 곳이 24.4%이었으나, 실시하지 않는 곳도 4군데로 5.1%를 차지하고 있었다. COR의 실시주기를 보면 NEMA 권고안 대로 매주하는 곳이 5.1%이었다. 정도관리 수행 정도가 우수한 검사실은 7군데(8.9%), 양호한 검사실은 17 군데(21.8%), 보통인 검사실 44 군데 (29.5%), 불량인 검사실은 10 군데 (34.6%)로 나타났다. 결론: 국내 핵의학 검사실의 시설, 인력, 및 장비 등이 매우 부족한 환경에 있어서 감마카메라의 정도관리가 원활하게 이루어지고 있지 않은 것을 확인할 수 있었다. 이 번 조사로써 열악한 환경 하에 있는 국내 의료기관에 대한 감마카메라 성능평가와 정도관리를 보다 잘 수행하기 위하여 각 관련 당사자들의 적극적인 인식 전환과 정도관리 지침서의 필요성을 제기하고 보완책들에 대하여 주의를 환기시키는 계기가 되었다고 보여진다. 국외의 사례들을 조사한 결과 감마카메라의 성능평가와 정도관리에는 정부주도보다는 민간 기구가 주축이 되어서 정도관리를 권고하고 시행하는 예들이 대부분이었다. 국내외의 감마카메라 성능평가와 정도관리에 대한 사례를 참조하여 정도관리의 체계화에 대한 대안을 제시할 필요가 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제5권1호
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• pp.49-58
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• 1987

환부에 열을 가하여 종양을 치료할 수 있는 온열요법의 생물학적 효과는 상당히 고무적이며 새로운 암 치료 수단으로 등장되었다. 그러나 체내 깊숙히 위치하고 있는 종양에 일정한 열을 계속 부여하면서 온도와 열의 분포를 정확히 측정하기가 어려웠다. 연세 암센터는 연세대학교 공과대학과 녹십자 의료 공업주식회사와 산학협동으로 라디오파 유전가열형 온열장치(가칭 Greenytherm-GY8)를 개발 제작하고 임상응용을 위해 기초 연구를 실시하였다. 개발된 온열장치는 $8{\sim}10MHz$ 라디오파 발생기와 유전가열 전극, 온도계측용 열정대, 냉각장치 및 제어용 개인 컴퓨터로 구성되었다. 온열장치의 성능을 시험하기 위하여 인체크기의 한천팬텀과 동물 및 인체의 악성종양에 대한 치료온도와 온열분포를 측정하였다. 라디오파 발생전력을 $200{\sim}1,500W$까지 조절할 수 있으며 유전가열을 위한 라디오파의 주파수는 $8{\sim}10MHz$ 범위를 얻을 수 있었다. 피부에 근접된 종양의 가열온도는 $200{\sim}500W$의 RF 전력으로 10분이 내 치료가능온도$(42.5^{\circ}C)$ 이상으로 가열할 수 있었으며 정상조직 쪽의 전극은 $5{\sim}10^{\circ}C$로 냉각시키므로서 피부손상을 방지할 수 있었다. $5{\sim}10cm$ 깊이에 존재하는 종양의 가열온도는 치료 가능한 $40{\sim}43^{\circ}C$까지 가열이 가능하였으며 냉각보러스와 정합회로에 의해 피부의 자극을 줄일 수 있었다. 이상과 같은 실험결과로 유전가열형 온열장치는 임상응용에 적합하다고 판단되며 임상경험을 통하여 더 예민한 정합장치와 전기적 자극을 완전히 줄일 수 있는 방법 및 편리한 전극 등의 개발이 가능한 기본자료가 될 수 있다.