• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.143-147
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• 2016

최근 디지털 단층영상합성 시스템 (digital tomosynthesis system, DTS)은 일반 X-ray의 영상 중첩현상과 전산화단층촬영장치 (computed tomography, CT)의 높은 선량의 문제점을 해결하기 위하여 개발되었다. 본 연구의 목적은 흉부 촬영용 디지털 단층영상합성 시스템 (chest digital tomosynthesis, CDT)의 재구성 알고리즘 개발 및 화질과 선량 평가를 수행하는 것이다. 영상의 재구성은 필터 후 역투영 (filtered back-projection, FBP)을 모델링하였고, 팬텀 영상을 획득하기 위한 X-선과 검출기 사이의 각도를 ${\pm}10^{\circ}$, ${\pm}15^{\circ}$, ${\pm}20^{\circ}$, 그리고 ${\pm}30^{\circ}$로 구성하였다. 영상의 화질 평가는 평균 제곱근 편차 (root mean square error, RMSE)와 신호대 잡음 변화율 (signal difference-to-noise ratio, SDNR)로 수행하였고, 선량 평가는 ${\pm}20^{\circ}$의 범위에서 유효선량으로 수행하였다. 결과적으로, 모든 각도에서 Slice thickness 필터를 적용한 팬텀영상이 가장 우수한 RMSE와 SDNR 결과를 나타내었고, 최종 유효 선량은 0.166 mSv로 측정되었다. 결론적으로, 개발한 CDT 재구성 알고리즘의 유용성을 증명하였고, 최종 유효 선량을 측정하여 CDT의 기초 실험 데이터를 구축할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권2호
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• pp.118-123
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• 2015

최근 의료기관에서의 진단방사선검사 빈도는 2011년 2억 2천만건, 연간 일인당 피폭선량은 1.4 mSv로 2007년 대비 각 51%, 35% 증가하였다. 여기서 흉부촬영건수는 일반촬영 중 가장 높은 빈도인 27.59%로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 흉부 방사선 촬영 시 영상판독에 불필요한 신체부위를 차폐하여 피폭선량을 최소화 시키는 차폐기구를 개발하고, 그 유용성 평가를 위해 국제 표준 소아(10세) 팬텀과 유리선량계를 사용하여 기구 사용 전, 후의 입사표면선량(entrance surface dose; ESD)과 장기의 흡수선량 차를 측정하였다. 또한 몬테카를로 시뮬레이션 기반 프로그램(PCXMC 2.0.1)을 이용하여 유효선량을 산출하였고 암발생의 생애귀속위험도(lifetime attributable risk of cancer incidence; LAR)를 비교하여 그 감소율을 간접적으로 평가하였다. 방어기구를 사용할 때, 입사표면선량(감소율)은 비강 $0.55{\mu}Sv$ (74.06%), 갑상선 $1.43{\mu}Sv$ (95.15%), 식도 $6.35{\mu}Sv$ (78.42%)로 평균 86.36% 감소되었고, 심부선량(감소율)은 경추 $1.23{\mu}Sv$ (89.73%), 침샘 $0.5{\mu}Sv$ (92.31%), 식도 $3.85{\mu}Sv$ (59.39%), 갑상선 $2.02{\mu}Sv$ (73.53%) 흉추 $5.68{\mu}Sv$ (54.01%) 로 평균 72.30%로 감소되어 차폐기구의 유용성을 확인할 수 있었다. 또한, 유효선량은 착용 전 $8.33{\mu}Sv$에서 착용 후 $7.35{\mu}Sv$로 11.76% 감소하였고, LAR 평가에서는 갑상선 암은 10세 소아 백만 명당 남아 0.14명(95.12%), 여아 0.77명(95.16%), 모든 암은 남아 0.14명(11.70%), 여아 0.25명(11.70%)의 감소(감소율)를 확인할 수 있었다. 진단방사선검사는 질병과 치료 등 건강을 위해 꼭 필요한 검사이지만, 가능한 진단에 불필요한 부위에 이러한 차폐기구를 적극적으로 사용하여 ALARA 개념에 입각한 의료방사선 최적화를 도모해야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권1호
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• pp.59-71
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• 2000

CT검사시 선량이 각 장기에 미치는 영향을 관찰 하고자 하였으며, 선정한 3부위(뇌, 흉부, 복부) 스캔에서 주 선속 및 주 선속외에 미치는 흡수선량을 측정 제시하고, 자궁에 영향을 주는 부위 스캔을 명확히 알고자 하였다. CT기계(Somatom plus 4, Siemens co, Germany)를 이용하였으며 인체에 조직등가 물질이 비슷한 Alderson Rando phantom (Alderson Reserch Laboratories, USA)과 Harshaw chemical 사에서 제작된 열형광선량계 Thermoluminescent dosimeter (TLD)-100 과 Reader와 Oven을 이용하였다. TLD 교정시에, 6MV 선형가속기와 $30{\times}30{\times}1.5$cm의 정사각형 고체 물팬텀을 사용하였다. TLD를 팬텀의 목적장기에 삽입시키기 위하여, 여성환자 (20세~40세) 40명의 영상을 이용하였으며, 위치 측정부위는 간, 위장, 비장, 신장, 대장, 방광, 자궁을 대상으로 하였다. Brain에서의 흡수선량 분포도에서 8 : 8(피치1) 에서는 비장까지 흡수선량이 측정되었으며 10 : 10 에서는 유방까지 흡수선량이 측정되었다. 흥부(Chest)에서의 흡수선량 분포도에서 8 : 8(피치1)에서의 주 선속 흡수선량이 높았다. Abdomen의 흡수선량 분포도에서 8 : 8 과 8 : 10의 스캔을 했을 때 주 선속 부위에서는 테이블 이동이 느린 8mm에서 흡수선량이 높게 나타났다. 뇌 CT의8 : 8과 10 : 10에서 자궁에 미치는 선량은 모두 없었으며, 몸 전체에 미치는 유효선량은 10 : 10 약간 높게 나타났다. Brain CT 에서 임산부나 임신가능 여성에게는 본 논문에서 확인된 방법으로 절편 두께를 8mm-10mm범위로 적용하는 것이 바람직 하고, Chest scan에서 8 : 10(피치 1.2)방법을 선택하는 것이 좋으며, 임산부나 임신 가능 환자에게는 10 : 15(피치 1.5)를 사용하는 것이 좋은 것으로 사료된다. Abdomen scan에서 유효선량이 10.707 mSv, MSAD가 7.2인 8 : 10을 택하는 것이 주 선속에 미치는 영향뿐만 아니라 생식선 장기인 Uterus에 미치는 영향이 비교적 적게 나타나, 다른 기법보다 다소 환자에게 적게 영향을 주며 검사 할 수 있다고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.203-210
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• 2014

X선을 이용한 chest radiography는 일반적으로 180 cm의 SID에서 실시되고 있다. digital chest radiography에서 AEC를 적용하고 120 kVp, 320 mA에서 SID를 180 cm부터 340 cm까지 20 cm 단위로 증가시켜 가며 영상의 질과 환자선량의 관계를 알아보았다. chest phantom 영상의 정성적인 영상평가를 위해 VGA를, 정량적인 평가를 위해 SNR을 분석하였다. 선량은 ESAK로 측정하고 effective dose는 PCXMC를 이용하였다. 연구결과 일반적으로 시행되는 SID 180 cm를 기준으로 했을 때, ESAK의 경우 240 cm, 280 cm, 320 cm에서 각각 8.7%, 11.47%, 13.56%의 유의한 감소가 있었다. effective dose의 경우 전신에 대해 2.89%, 4.67%, 6.41%의 감소, 폐에서 5.08%, 6.98%, 9.6%의 감소가 관찰되었다. SNR의 경우 각각 9.04%, 8.24%, 11.46%의 감소가 관찰되었으며 특히, SID 260 cm ~ 300 cm 구간에서 8.03%의 작은 감소가 나타났고 SID 340 cm까지도 5.24로 5이하로 감소되지 않았다. VGA에서는 통계적으로 유의한 차이가 없는 진단적 가치가 높은 영상으로 평가되었다. 따라서 eigital chest radiography에서 SID를 300 cm까지 증가시킴으로 화질의 저하 없이 환자선량을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.47-54
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• 2021

목 적: Quasar^TM Phantom을 활용하여 흉부 4D CT 촬영 시 호흡이 불규칙한 상황을 가정해 재촬영 했을 때와 Pause & Resume 방법을 사용하였을 때 Data 안정성과 선량감소 효과를 비교분석 하여 Pause & Resume 방법의 임상적용의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Quasar^TM Phantom을 사용하여 분당 호흡수를 15 BPM, 7.5 BPM으로 설정하고 S15 지점을 호흡이 불규칙한 구간이라고 설정한 후 이 지점에 OSLD를 부착하여 Pause & Resume 방법을 사용했을 때 S15 구간의 선량을 실측했다. 재촬영(2회) 했을 때와 Pause & Resume 방법을 사용했을 때의 선량 비교를 위해 CTDIvol, DLP, ALARA-CT를 이용해 분석했다. Pause & Resume 방법을 적용한 Data의 안정성과 유용성 평가를 위해 Advanced Workstation Volume Share7을 사용해 촬영된 이미지를 Sorting 하고 Eclipse^TM에 전송하여 Phantom 내 쇠구슬에 윤곽형성을 하여 지름과 체적을 분석했다. 결 과: OSLD 실측결과 Pause & Resume 사용 시 S15의 구간에 한해서 1.97배 선량이 증가했다. 영상 평가결과 15 BPM과 7.5 BPM에서 Pause & Resume 방법을 사용했을 때와 사용하지 않았을 때 측정된 모든 체적의 평균값은 15.2 cm3±0.5%였다. 반지름은 측정한 모든 값이 Pause & Resume 사용 유무와 관계없이 3.1 cm로 나타났다. 선량은 Pause & Resume을 사용한 경우 재촬영 했을 때 가장 낮은 DLP 값보다 33% 감소했고 가장 높은 DLP 값보다 38% 감소했으며 유효선량도 최소값 대비 32.1% 최대값 대비 37.6% 감소했다. 결 론: 호흡의 불규칙이 발생했다고 가정한 구간(S15)에서 Pause & Resume 한 경우 S15 구간에 한해 재촬영이 이루어져 국한된 선량증가가 나타났지만 전체 촬영구간에서의 선량감소는 재촬영때보다 Pause & Resume을 사용했을 때 뚜렷했다. Pause & Resume을 사용했을 때 촬영한 이미지 데이터들의 안정성과 가용성을 확인을 위해 진행했던 쇠구슬 윤곽형성 평가에서 Pause & Resume을 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 쇠구슬의 반지름과 체적 값이 유사하게 나타나며 임상 적용에 있어서 유용함을 증명했다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.121-129
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• 2013

최근 다중검출기 CT의 보편화 된 사용으로 환자의 피폭선량이 증가하고 있다. 따라서 광자극발광선량계를 이용해 촬영 목적 부위와 주변 결정장기에 대한 환자의 피폭선량을 측정하고 그에 따른 생물학적 효과를 예측하여 저감화 방안을 제시하고자 하였다. ICRP에서 권고한 표준안을 대상으로 만들어진 인체 모형 표준 팬텀에 교정상수를 부여받은 OSD 선량계를 측정하고자 하는 좌 우 수정체, 갑상선, 촬영의 중심점, 생식선에 부착하여 각 검사 부위별 노출 조건과 동일한 상태에서 환자의 피폭 선량을 모사하였다. OSL 선량계의 평균 교정상수는 $1.0058{\pm}0.0074$이었으며 검사 부위별 주변 결정장기의 등가선량은 좌 우측 수정체의 경우 직접 피폭이 약 50mGy로 최대였으며 간접 피폭되는 경우 0.24mGy, 원거리에서는 0.005mGy미만의 기준 준위 이하로 측정되었다. 갑상선의 경우 두부 검사에서 10.89mGy로 최대였으며 흉부에서 7.75mGy, 복부 및 요추부, 골반부에서는 기준 미만이었다. 생식선의 경우 골반검사에서 21.98mGy로 최대였으며 간접 피폭되는 검사에서 기준 준위 미만에서 6.92mGy까지 피폭되었다. CT 검사에서 DRL에 대한 저감화 방법은 국제기구에서 권고하고 있는 방사선 방어 원칙에 대한 정당한 해석과 제도적 뒷받침이 필요하다. 따라서 환자의 피폭을 최소화하기 위해서는 정당성을 충족하여야 하며 환자의 피폭선량에 미치는 영향들을 체계화하고 조직의 불필요한 피폭을 최소화 하여야 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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• pp.682-684
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• 2005

현재 설러 병원에서 PACS 시스템을 도입해 유용하게 사용하고 있다. 병원 진료에서 방사선 영상 정보는 중요한 위치를 차지한다. 방사선 영상은 관전압(KVP)과 관전류(mAs)로 방사선량을 조절한 후 인체에 조사하여 얻게 되는데, KVP와 mAs, 인체의 두께에 따라 영상의 질이 변하게 된다. 이와 같이 장비에서 촬영된 영상은 판독을 거처 진료에 이용되고 일정한 시간이 지나면 압축하여 보관하게 되는데, 압축율을 높게 적용할수록 저장장치에 대한 경제적인 효과는 크다. 이에 저자는 1) CR, DR 촬영 조건별 흉부 영상을 얻어 JPEG 2000 압축방식을 적용해 촬영조건이 압축영상에 미치는 영향을 평가하였고, 2) MOS(Mean opinion score) 평가를 통해 영상판독에 영향을 주지 않는 유효 압축율을 제시하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권2호
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• pp.101-107
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• 2021

The purpose of this study was to evaluate optimal CT scan parameters to minimize patient dose to the irradiation and maintain satisfactory image quality in low-dose chest computed tomography (CT) scans. In a chest anthropomorphic phantom, chest CT scans were performed at different kVp and mA within reference of 3.4mGy in volume CT Dose Index (CTDI_vol). The following quantitative parameters had been statistically evaluated: image noise, signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise ratio (CNR), and figure of merit (FOM). Nine radiographers conducted the blind test to select the optimal kVp-mA combination. Results indicated that the kVp-mA combination of 80kVp-90mA, 100kVp-50mA, 120kVp-30mA and 140kVp-30mA were obtained high SNR and CNR. The 120kVp-30mA combination offered good compromise in the FOM, which showed the quality and dose performance. In the blind test, an image of 80kVp-90mA obtained a high score with 4.7 points, and 120kVp-10mA or 140kVp-10mA with a low tube current were observed severe noise and poor image quality, thus resulting in decreased diagnostic accuracy. On the other hand, in the combination of high kVp and high mA(140kVp-90mA), the image quality was improved, but the radiation dose was also increased. the FOM value of 140kVp-90mA was lower than 120kVp-30mA. The application of appropriate scan parameters in low-dose chest CT scans produced satisfactory results in dose and image quality for the accuracy of the clinical diagnosis.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권4호
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• pp.214-227
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• 2013

MDCT의 등장과 함께 병적 증상이 없는 개인이 조기검진을 위해 CT검사를 하는 예가 꾸준히 증가하고 있다. 이러한 검사의 임상적 효용성과 방사선에 의한 암 발생위험에 대한 여러 가지 논란을 살펴보았다. 1. 저선량흉부CT(LDCT)를 이용한 폐암의 조기 검진 효용성을 보기 위해 설계된 무작위배정대조검사(randomized controlled trial)인 NLST(National Lung Screening Trial)의 분석 결과, CT선별검사가 선별검사를 하지 않은 그룹의 사망률 1.67%를 1.33%로, 20% (p=0.004) 감소시키는 것으로 나타났다. CT선별검사군에서 양성결과를 보인 사람의 96.4%는 위양성(false-positive)이었다. 그리고 방사선에 의한 폐암의 ERR (excess radiation risk)은 다른 고형암과는 달리 나이와 함께 감소하지 않으며, 더욱이 흡연 위험과 방사선 위험이 상승작용을 하여 폐암 검진 대상인 고위험군에게 더욱 위험할 수 있는 것으로 평가되었다. 따라서 방사선에 의한 위험이 NLST에서 관측한 이득을 상쇄할 수도 있다. 아직은 최적의 전략이 확립되지 않은 상태이므로 임상에서 광범위하게 적용하기에는 한계가 있다. 2. 대장CT검사(CT colonography)는 10 mm보다 큰 용종의 검출에는 정확도가 뛰어나지만 이보다 작은 경우에는 민감도와 특이도가 급격히 감소하고, 용종이 발견되어 제거하고자 하는 경우 다시 기존의 대장내시경을 이용해야 하는 불편함이 있다. 현재 대장CT검사 1회 시행의 평균유효선량은 약 8-10 $mS{\nu}$로 보고되어, 만약 이 검사가 많은 사람들을 대상으로 일상적으로 행해지면 공중보건에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 집단검진 방법으로 정착하기 위해서 는 용종 크기 6-10 mm 범위에서 높은 민감도와 특이도를 확립하고, 하제를 사용하지 않는 방법을 개발하여야 하며, 선량을 더 감소시킬 수 있는 최적화된 전략을 세워 표준화하여야만 한다. 3. 전신CT검사는 그 효용성이 검증된 선행연구가 없는 상태이다. 이 검사는 약 90%의 검사자들에게서 최소한 하나 이상의 이상소견을 확인하였지만 그 중 약 2%만이 임상적으로 중요한 질환으로 판명되었다. 전신CT검사 1회 시행으로 인한 평균유효선량은 약 12 $mS{\nu}$이며 45세부터 75세까지 매년 검사를 받는 경우 LAR (lifetime attributable risk)이 1.9%로 보고되었다. 현재 의학계의 어떤 단체도 이 검사를 권고하고 있지 않다. 현재까지 CT선별검사는 정당화에 대한 충분한 논의를 위해 심도 있는 다양한 연구가 필요하며 최적화된 프로토콜이 확립된 후 이용하는 것이 바람직하다.