• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권2호
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• pp.96-102
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• 2012

2011년 국제방사선방호위원회(ICRP)는 최근 역학 조사들을 근거로 방사선영향으로 발생할 수 있는 암 외 질환의 위험에 대한 권고를 개정하였다. 특히 수정체 조직반응의 발단선량을 0.5 Gy로 하향 조정하면서, 계획 피폭상황에서 직무 피폭 시 수정체 등가선량한도를 "정해진 5년 기간 동안 평균해서 연간 20 mSv, 그 중 어느 한 해에도 50 mSv를 초과하지 않아야 한다"로 권고하였다. 방사선작업종사자의 외부선량은 개인 열형광선량계(TLD)를 사용하여 감시하고 있으며 판독한 열형광소자별 반응도를 선량평가 알고리즘에 적용하면 개인의 수정체 등가선량을 구할 수 있다. 본 논문에서는 성능검사에 사용된 Harshaw TLD의 소자반응도를 사용하여 현재 사용 중인 알고리즘들에 의한 수정체 등가선량을 평가하였다. 그 결과 성능검사에 사용된 TLD의 소자반응도를 사용하여 수정체 등가선량을 평가한 경우 알고리즘 간의 상대오차는 최대 48.84% 내에 있는 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.81-85
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• 2017

본 연구는 컴퓨터단층촬영을 이용한 요로결석 검사에서 저선량 CT(Low dose Computed Tomography) 프로토콜의 적용에 따른 유용성을 평가하였다. 연구대상은 2016년 6월-12월까지 부산지역 일개 의료기관을 내원한 비뇨기계 환자이며 연구에 이용된 프로토콜은 통계적 반복 재구성법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)을 50% 적용한 저선량 CT 프로토콜이다. 정량적 분석 결과 횡단면상(Axial image)의 신장의 관심 영역(region of image. ROI) 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $26.21{\pm}7.08$, 저선량 CT 프로토콜 $20.03{\pm}8.16$이며 관상면(Coronal imalge) 영상에서 신장의 관심영역 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $22.07{\pm}7.35$, 저선량 CT 프로토콜 $21.67{\pm}6.11$이었다. 정성적 분석결과 인공물에 대한 4명의 관찰자 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.14{\pm}0.36$, 저선량 CT 프로토콜 $19.17{\pm}0.43$이며 해상도 및 대조도의 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.35{\pm}0.70$, 저선량 CT 프로토콜 $19.29{\pm}0.58$이었다. 피폭선량 분석 결과 복부촬영 프로토콜의 CTDIvol 평균값은 18.02 mGy, DLP 평균값은 $887.51mGy{\cdot}cm$이며 저선량 CT 프로토콜 CTDIvol 평균값은 7.412 mGy, DLP 평균값은 $361.22mGy{\cdot}cm$이었다. 이로 인한 선량의 감소율은 각 58.82%, 59.29% 이었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.37-45
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• 2014

ConeBeam Computed Tomography (CBCT) 영상을 기반으로 한 선량계산에서는 Fanbeam Computed Tomography (FBCT)와 비교하여 산란에 의한 영향이 크고 그 양상이 다양하게 나타나 오차의 주요한 요인으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 골반 방사선 치료에서 산란이 CBCT 기반으로 한 선량계산에 미치는 영향을 평가하여 오차를 최소화 할 수 있는 조건에 대하여 연구하였다. 다양한 산란조건에서의 CBCT 영상 취득을 위하여 전자밀도 교정용 팬텀에 크기가 각기 다른 산란물질을 추가하여 "산란부족", "산란과다", 그리고 "산란충분"의 3가지 조건을 정하였다. 산란조건에서 취득된 CBCT 영상에서 팬텀 중심부와 주변부의 위치에 따른 CT number값의 차이와 분포를 분석하여 균질도를 평가하였으며 FBCT 영상 기반의 선량 분포를 기준으로 하여 다양한 산란조건에서의 전자밀도 교정관계를 적용하였을 때 팬텀 및 전립선암 환자 5명의 CBCT 영상에서 계산된 선량분포의 감마합격률 및 상대적 오차를 구하였다. 팬텀 CBCT 영상에 대한 CT number들의 히스토그램에서의 분포에서 물 등가 물질에 해당하는 피크의 폭(FWHM)은 산란부족(685 HU)이나 산란과다(264 HU)보다 산란충분(146 HU)의 조건에서 가장 작게 나타나 균질도가 제일 좋은 것으로 평가되었고 팬텀의 중심부와 주변부에서 동일 성분에 대한 CT number의 차이 역시 같은 결과를 나타내었다. 또한 팬텀의 CBCT 영상을 취득할 때와 동일한 산란조건에서의 교정조건을 적용한 경우 선량계산이 가장 정확하였으며 산란충분의 교정곡선 조건을 적용하였을 때 5명의 전립선암환자(평균 등가지름 27.2 cm)의 CBCT 영상 기반의 선량분포는 FBCT의 경우와 대비하여 1%/3 mm의 감마지표에서 감마합격률 98% 이상을 나타내었다. 이때 FBCT 선량에 대한 CBCT 선량오차는 처방선량 대비 2% 이하(평균 0.2%, -1.3%~1.6%)로 평가되었다. CBCT 골반 촬영을 할 때 일반적인 성인 골반의 원통 등가지름(ECD, Equivalent Cylindrical Diameter)의 산란조건에서 동일 성분에 대한 HU 값이 가장 균질하게 나타나 골반 촬영모드가 최적화되었음을 확인하였으며 일반적인 골반부위와 ECD가 유사한 산란조건, 즉 산란충분조건에서 취득된 전자밀도 교정관계를 적용하여 골반 CBCT 기반에서 선량을 계산하였을 때 최적의 선량 정확성을 확보할 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권3호
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• pp.213-221
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• 2010

관상동맥질환의 진단과 치료를 위한 관상동맥조영술(Coronary Angiography, CA)과 경피적관상동맥중재술(Percutaneous Coronary Intervention, PCI) 과정에서 환자에 대한 유효선량을 알아보고, 이 선량으로 인한 암 발생위험을 CA와 PCI를 구분하여 평가해 보고자 하였다. CA를 시행한 환자 60명과 PCI 시술을 받은 환자 58명을 대상으로 DAP(dose-area product)를 측정하였고, 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulations) 프로그램(PCXMC 1.5)을 이용하여 유효선량과 장기선량을 산출하였다. 암 발생의 생애귀속위험의 평가는 전리방사선 생물학적 효과 위원회의 7차 보고서(BEIR VII)를 활용하였다. 그 결과 대상자의 DAP 값 평균은 CA군에서 $53.76\;Gy{\cdot}cm^2$이었고, PCI군에서는 $165.82\;Gy{\cdot}cm^2$이었다. 유효선량은 CA군에서 평균 1.28 mSv이었고, PCI군에서는 3.94 mSv이었다. 장기선량은 폐에서 CA군 2.17 mSv, PCI군 6.71 mSv이었고, 여성 유방선량은 CA에서 5.45 mSv, PCI에서 16.82 mSv이었다. 암 발생 생애귀속위험은 CA에서 남성은 1,508명 중 1명, 여성은 1,357명 중 1명이었고, PCI에서는 남성 553 중 1명, 여성은 482명 중 1명이었다. DAP 값은 몬테 카를로 시뮬레이션을 기본으로 하여 장기선량과 유효선량을 계산할 수 있는 지표가 되었다. CA와 PCI 과정에서 환자에게 노출되는 방사선량은 무시할 수 없는 암 발생의 생애귀속위험이 된다. 또한 암 발생 위험은 PCI군에서 더 높았고, 남성보다는 여성이 더 높았다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.28-35
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• 2015

본 논문에서는 반복적 구성 기법과 관전류 노출자동조절 기법이 영상의 화질과 방사선량에 미치는 영향을 관상동맥 전산화단층촬영 혈관조영 영상(coronary computed tomography angiography, CCTA)을 대상으로 팬텀 실험에 기반하여 평가하고자 한다. 이를 위하여 미국 의학물리학회(American Association of Physics in Medicine) 표준의 성능 평가 팬텀을 320 다중검출열 CT로써 촬영하였다. 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp의 관전압에 있어서, 관전류 노출자동조절 기법은 저선량 목표 표준편차(SD=44)와 고선량(목표 표준편차=33)의 두 가지 설정으로써 촬영하였다. 재구성 변수로서는 필터보정 역투영(FBP)와 반복적 재구성 방법을 설정하여, 전부 12개의 재구성 영상을 획득하였다(12=3 (80, 100, 120 kVp)${\times}2$ (저선량(목표SD=44), 고선량(목표SD=33))${\times}2$ (필터보정역투영, 반복적 재구성). 영상의 화질은 잡음의 세기(표준편차), 변조전달함수, 대조대잡음비(CNR)에 의하여 평가하였으며, 관전압과 관전류 노출자동조절 기법에서의 목표 선량과 대소 및 재구성 기법의 선택이 화질과 방사선량에 미치는 영향을 관찰하였다. 반복적 재구성 기법은 필터보정역투영 기법보다 영상 잡음을 대폭 감소시켰으며 이는 저선량의 경우 더욱 뚜렷하였다. 즉, 잡음의 세기는 관전류 노출자동조절의 설정이 고선량 (목표SD=33)과 저선량(목표SD=44)인 경우, 각각 평균 38%와 평균 46% 감소하였다. 반복적 재구성 기법에 의하여, 변조전달 함수에 의한 공간적 해상도의 평가에 있어서 미약한 감소를 보였으나, 이로써 잡음 저감과 대조대잡음비(CNR)에 있어서의 현저한 개선을 상쇄할 정도의 영향에는 미치지 못 하였다. 결과적으로, 관상동맥 전산화단층촬영 혈관조영 영상의 획득에서 있어서, 반복적 재구성 기법과 관전류 노출자동조정 기법을 동시에 사용하는 것은 영상의 화질을 개선하면서 공간적 해상도의 저하 등 그 부작용은 최소화함으로써, 합리적으로 획득 가능한 한 최소한의 선량 (ALARA)의 원칙에 충실한 실제 임상적 효과를 의미한다고 기대할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.455-464
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• 2012

본 연구는 일반 X선 검사에서 CR 시스템을 이용한 환자의 근사적 피폭 선량을 평가할 수 있는 실험적 모델을 제시하고 저선량 영역에서 의료 피폭에 대한 방어의 최적화 조건으로 환자의 선량 권고량(diagnostic reference level. DRL)을 비교하고자 하였다. 이를 위하여 기준선량계와 광자극발광선량계(optically stimulated luminescence dosimeters. OSLDs)를 이용하여 관전압(kVp) 및 관전류 노출시간의 곱(mAs)에 따른 입사표면선량(entrance surface dose. ESD)을 교차 측정하였으며 CR 시스템에서 각 노출 조건에 대한 Hounsfield unit (HU) scale을 측정하여 ESD와 HU 스케일에 대한 특성 관계를 이용하여 근사적 피폭 선량을 구하였다. 또한 임상적으로 적용 가능한지를 알기 위하여 두부, 경부, 흉부, 복부, 골반부 노출 조건으로 물 팬텀에 모사하여 피폭 선량을 구하였다. 결과적으로 두 선량계의 평균 ESD는 각각 2.10, 2.01, 1.13, 2.97, 1.95 mGy 이었으며 CR 영상에서 측정한 HU 스케일은 각각 $3,276{\pm}3.72$, $3,217{\pm}2.93$, $2,768{\pm}3.13$, $3,782{\pm}5.19$, $2,318{\pm}4.64$ 이었다. 이 때 ESD와 HU 스케일에 대한 특성 관계를 이용하여 근사적으로 구한 ESD는 각각 2.16, 2.06, 1.19, 3.05, 2.07 mGy이었으며 평균 측정값과 근사적으로 구한 ESD의 오차는 3% 미만으로 영상의학 분야의 측정 오차 5%를 감안한다면 신뢰할 수 있는 오차 범위라 할 수 있었다. 결론적으로 CR 시스템을 이용한 일반 X선 검사에서 환자의 피폭 선량을 근사적으로 평가할 수 있는 새로운 실험적 모델을 제시하였으며 CR 검사뿐 만 아니라 디지털 방사선촬영(digital radiography. DR) 시스템 및 필름-증감지 시스템에 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.199-204
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• 2014

유방암 환자들에 대한 방사선치료에서 순치료계획 세기변조방사선치료법을 쐐기접선조사기법과 선량측정면에서 비교분석하고자 이 연구를 수행했다. 우측 유방암 환자 20명과 좌측 유방암 환자 10명에 대해 후향적으로 연구를 시행했다. 각 환자에 대해 쐐기접선조사기법과 순치료계획 세기변조방사선치료법을 이용한 방사선치료 계획을 수립한 후에 선량학적 분석을 시도했다. 방사선치료계획용 표적체적에 대한 선량학적 비교 분석을 위해 homogeneity index, conformity index, uniformity index를 사용했다. 또한 폐와 심장에 대한 선량학적 분석을 위해서 평균선량값과 10, 20, 30 Gy 이상을 조사받는 체적의 백분율을 비교했다. 순치료계획 세기변조방사선치료법은 쐐기접선조사기법에 비해 계획표적체적에 대해 선량측정면에서 통계적으로 의미있게 더 나은 결과를 보였다. 폐에 대한 방사선량도 순치료계획 세기변조방사선치료법을 사용했을 때 10 Gy, 30 Gy 이상 조사받는 체적의 백분율이 통계적으로 의미있게 낮았다. 좌측 유방암 환자들에서 심장에 대한 방사선량을 측정했을 때에도 순치료계획 세기변조방사선치료법을 사용했을 때 평균선량값, 20 Gy, 30 Gy이상 조사받는 체적의 백분율이 더 낮은 것을 알 수 있었다. 순치료계획 세기변조방사선치료법은 쐐기접선조사기법에 비해 유방의 표적체적에 대한 선량균일성, 적합성 등에서 더 나은 결과를 보였다. 또한 순치료계획 세기변조방사선치료법을 사용했을 때 폐와 심장에 대한 방사선량도 더 낮출 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제2권1호
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• pp.29-35
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• 1991

다양한 의료용 선형가속기의 출현으로 인한 방사선 치료분야의 폭넓은 활용에 따라 정확한 선량측정이 중요한 문제중의 하나가 되어왔다. 따라서 정확한 선량계산이나 새로운 선량계산 모델을 위해서 X-선의 조사면에 따른 에너지 분포에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 의료용 선형가속기에서 발생된 X-선의 에너지 분포특성 및 기하학적 구조의 영향 요인 연구에 몬테-칼로 방법의 적용성을 자료분석에 의한 모의시험 계산값과 선량분포계산, 불에서 HVL 및 측정된 자료와 비교하여 알아 보았다. 기대한 것 처럼 X-선 빔의 축반경에 따른 평균에너지 변화로 부터 빔의 발생특성과 treatment head부분의 기하학적 구조 영향에 기인한 에너지 분포가 중심선 속으로 부터 멀어져 감에 따라 적어짐을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.281-286
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• 2005

전국 16개 시도의 44개 종합병원에서 근무하는 방사선사 623명을 대상으로, 1998년부터 2002년도까지의 5년간 병원 방사선사의 피폭선량을 2003년 7월부터 8월까지 조사했다. 조사된 방사선사의 연간 평균피폭선량은 $1.73{\pm}0.10mSv$로 나타났다. 연도별로 보면 2000년이 $1.80{\pm}0.15mSv$로 가장 높고, 1998년이 $1.36{\pm}0.12mSv$로 가장 낮은 것으로 나타났다. 그러나 병원의 방사선피폭 환경에 근무하는 방사선사는 직업상 만성피폭이 될 가능성이 있으므로 이에 대한 장기적인 대안이 제시되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.82-88
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• 2005

상용화된 방사선 치료계획 장치에서 제공하는 선량보상체(compensator) 설계 기능의 타당성 을 검증하고자 Cerrobend 재료를 대상으로 한 고밀도의 선량보상체 설계 및 제작과 동적다엽콜리메이터를 활용한 전자 선량보상체(Electronic Compensator)의 구현을 통해 그 기능을 분석하였다. 5개의 두께가 다른 영역으로 구성한 팬텀을 대상으로 전산화단층촬영(CT) 영상을 획득하고, 기준 깊이에서 균일한 선량분포를 형성하도록 방사선치료계획장치(RTP)에서 선량보상체를 설계하였다. Cerrobend 선량보상체 주조 틀을 제작하기 위해 컴퓨터로 자동 제어되는 스티로폼 절삭기를 사용하였고, 전자선량보상체를 구현하기 위해 다엽콜리메이터를 사용하였으며, 선량분포의 측정을 위해서 선량측정용 필름을 사용하였다. 선량보상체를 적용하지 않았을 경우, 선량분포에서 $\pm13.93 cGy$의 편차를 보였으나, Cerrobend 선량보상체와 전자선량보상체를 적용하였을 경우, 각각 $\pm0.99 cGy$와 $\pm1.82cGy$의 편차를 보여 선량분포의 균일도를 높이는 선량보상체로서 기능을 구현함을 증명하였다. 방사선치료계획장치에서 계획된 기준 선량값과의 평균 오차를 분석한 결과, Cerrobend 선량보상체는 $+3.83\%$, 전자 선량보상체는 $-4.37\%$의 오차를 보였으며, 이는 Cerrobend 선량보상체 제조과정에서의 오차와 절대 선량측정 도구로서 필름이 갖고 있는 한계성을 고려할 때, 선량보상체 기능의 정확도 입증에 타당성 있는 결과로 생각한다.