• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.101-108
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• 2021

CT는 인체 내 장기의 해부학적 구조를 정확하게 나타낼 수 있으며, 영상의 분해능이 우수하다. Brain CT 검사 시 수정체의 방사선 감수성이 높아서 피폭의 영향을 많이 받는다. 본 연구는 수정체에 피폭선량을 감소하기 위해 비스무스와 텅스텐 필라멘트 차폐물질을 사용하여 Non-shield와 Shield에 대한 피폭선량의 변화와 차폐율을 비교 하고자 한다. 본 연구에서는 3D printing으로 제작한 비스무스, 텅스텐 필라멘트 차폐물질을 사용하여, 차폐물질 두께와 slice에 따라 피폭되는 선량을 측정하였다. 헤드팬텀을 고정시켜 안구에 Magicmax universal 선량계를 위치시켜 차폐 물질을 놓지 않았을 경우와 그 위에 차폐 물질을 놓았을 때 차폐율을 각각 비교하기 위해 두 물질을 1mm ~ 5mm 두께로 각각 측정하였다. 1 mm 두께의 필라멘트에서 비스무스 필라멘트는 26.8 %, 텅스텐 필라멘트는 43.1 % 차폐율이 나타났다. 따라서 비스무스 필라멘트보다 텅스텐 필라멘트에서 더 큰 차폐효과가 나타났다. 차폐체의 종류, 두께, 슬라이스 간격에 따라 선량을 측정한 결과, 비스무스 필라멘트 보다 텅스텐 필라멘트가 더 큰 차폐효과가 나타났다.

• 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.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권2호
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• pp.185-191
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• 2016

조영증강을 위해 조영제를 정맥내 카테터로 주입하는 과정에서 정맥태 카테터 조각을 검출하고 제거하기 위해 식염수와 18 게이지 테프론 IV 카테터의 1cm 조각을 삽입하여 팬텀을 제작하여 엑스선, 초음파 및 CT 영상을 비교하고자 한다. 엑스선, 초음파 및 CT에서 정맥내 카테터 조각을 임상적으로 유용하게 보였고, 조각의 묘출 능력에는 차이가 유의한 차이가 없었다.(p >.05). 방사선 선량은 엑스선에서 DAP ($0.93{\mu}Gy{\cdot}m^2$) 및 유효선량 ($0.2139mSv{\cdot}Gy^{-1}{\cdot}cm^{-2}$), CT의 DLP ($201mGy{\cdot}cm$), 유효선량은 0.483 mSv로 산출되었다. 엑스선, 초음파 및 CT에서 정맥내 카테터 조각을 임상적으로 검출하였고, 조각의 묘출 능력에는 CT가 우수하였다. 그러나 엑스선 및 CT는 방사선 피폭을 수반하여 정맥내 카테터 조각의 위치 및 정보를 확인하는 데는 초음파 검사를 추천한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.315-321
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• 2011

본 연구는 검사 기법에 따른 영상의 질과 방사선 피폭의 정도를 제시하여 검사자가 받는 방사선 피폭을 저감시키는 데 목적이 있다. 관상동맥 전산화 단층 혈관조영(Coronary CTA, coronary computed tomography angiography) 검사자를 대상으로 SnapShot Pulse의 전향적 동조화 기법과 SnapShot Segment의 후향적 동조화 기법으로 coronary CTA 검사에서 검사자가 받는 단면 피폭선량(CTDIvol, volume computed tomography dose index), 총 피폭선량(dose-length product; DLP)을 각각 측정하였다. 또한, Coronary CTA 촬영조건을 동일하게 팬텀을 이용하여 CT감약계수, 노이즈 및 균일도, 공간분해능을 측정하였다. 연구 결과 두기법에서 CT감약계수, 노이즈 및 균일도, 공간분해능의 질적 수준이 비슷하게 나타났으며, CTDIvol, DLP는 SnapShot Segment의 후향적 동조화 기법에 비해 피폭선량이 약 37.5%, 40.3% 감소되었다. 임상에서 coronary CTA 검사 시 SnapShot Pulse의 전향적 동조화 기법을 적극 채택하여 검사자가 받는 방사선 피폭을 감소시키기 위한 노력이 절실히 요구된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.481-487
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• 2019

두부 CT 검사 시 일반적으로 검사 시 적용하는 스캔조건 및 알고리즘을 기준으로 선정 후 알고리즘 변경 적용을 통한 선량감소효과를 실험을 통해 알아보고자 하였다. 그 결과 선량감소효과는 관전압 보다 관전류 변화 시 의미가 있었으며, 인체 팬텀을 이용한 화질 평가는 Smooth 알고리즘적용 후 선량을 감소 시 Bone 알고리즘적용 후 선량을 감소 시 보다 상대적으로 화질 감소가 적었으며, 특히 Bone 알고리즘적용 시에는 평균 CT Number 또는 Pixel value의 편차가 상대적으로 크게 측정되었다. 즉 선량은 감소되고 화질은 유지하여 환자의 피폭 선량을 감소시키고 동일한 화질의 영상을 얻을 수 있는 조건은 Smooth 알고리즘 적용과 120 kVp, 160 mA라는 결과 값을 얻을 수 있었다. 이 때 선량은 약 28% 감소되며 평균 CT Number 또는 Pixel value도 오차가 상대적으로 적게 측정 되었다. 향 후 스캔조건 및 다양한 알고리즘 적용 후 그 결과를 검진 또는 추적검사 등으로 내원한 환자에게 적용하여 검사 한다면 환자 피폭선량 감소에 있어 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.48-53
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• 2013

몬테카를로 방식은 지금까지 인체 내 흡수선량을 계산하는 가장 정확한 방법으로 알려져 왔고. 이러한 계산 방법을 이용하기 위한 인체 내부의 장기 묘사는 인체 모형 팬텀이 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근 Geant4 코드를 사용한 몬테카를로 계산에서는 CT의 DICOM 파일에서 인체의 여러 장기에 대한 자료를 직접 추출하고 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하려는 다양한 노력이 시도되고 있다. 이와 같은 기능은 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현하면서 인체 내부의 흡수선량을 정확히 계산 할 수 있도록 한다. 따라서 본 연구에서는 DICOM 파일을 연동한 Geant4을 이용하여 인체 내 흡수선량을 계산하였고, 이를 Gafchromic EBT2 필름을 이용한 측정 선량과 비교함으로써 그 유용성을 확인하고자 하였다. 본 연구에서 시뮬레이션을 이용하여 계산한 선량과 EBT2 필름을 이용한 선속 중심축에서의 측정선량을 비교한 결과 피부표면에서부터 최대선량 깊이까지 선량이 급격하게 변화하는 build up 영역을 제외하고는 오차(difference) 범위가 평균 3.75% 임을 알 수 있었다. 또한 선량의 계산 값을 각 CT slice 별로 출력되도록 하였고, 또 각 slice에서도 복셀 하나하나의 선량 값이 출력되도록 하여 측정하고자 하는 장기별, 기관별 흡수선량을 쉽게 확인 할 수 있도록 하였다. 이처럼 인체 모형 팬텀이 아닌 실제 인체의 image data인 CT DICOM 파일을 이용한 선량계산을 각 slice, voxel 별로 선량 값을 출력하는 방식은 다양한 부위의 정확한 선량계산을 가능하게 하므로 향후 방사선 치료계획 시스템의 선량 계산에 유용할 것이라 생각한다. 또한 현재 사용 중인 여러 에너지 영역에도 적용이 가능하므로 인체 내 방사선의 흡수선량 확인을 위해 유용하게 활용되어질 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.443-450
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• 2018

Geant4 코드는 직선 가속기의 헤드 구조를 사용하여 이전에 구현된 BEAMnrC 데이터를 기반으로 선형가속기 (VARIAN CLINAC.)를 시뮬레이션하였다, 10MV 광자 선속에서 물팬텀의 심부선량백분율과 측면선량의 측정값과 Geant4를 비교 평가하였다. 선량 계산을 인체부위에 적용하기 위해 실제 환자의 Lung 부위를 5mm 간격으로 스캔하였다. Water phantom의 조사야($5{\times}5cm^2$), SAD 100cm에서 10MV 광자를 조사하여 Geant4 선량분포를 구하였다. 이 결과는 실제 환자의 폐(lung)에 흡수되는 선량을 측정하기는 어렵다 그래서 치료계획 시스템에 의한 선량을 비교하였다. 물 팬텀에서 측정된 심부선량 곡선과 Geant4에 의해 계산된 심부선량 곡선은 build-up 영역을 제외한 대부분의 깊이에서 ${\pm}3%$ 이내로 잘 일치하였다. 그러나 5cm와 20cm 지점에서 2.95%와 2.87%로 Geant4를 사용한 선량 계산에서 다소 높은 값을 보이고 있다. 이 두 지점은 Genat4의 geometry 파일을 통해 확인할 수 있었으며, 흉추와 흉골이 위치되어 선량이 증가된 것으로 알 수 있었다. 또한, cone beam CT를 적용한 결과에서 폐(lung)의 선량분포 오차는 3% 이내로 유사한 값을 얻었다. 따라서 Geant4를 이용하여 선량을 계산할 때 DICOM 파일에 직접 선량의 contour map이 표현될 수 있다면 Geant4의 임상적 적용이 다양하게 사용될 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.401-408
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• 2021

양성자 치료는 방사선치료 중 하나로 브래그 피크로 알려진 물리적 특성을 활용한 방법이다. 양성자 치료계획 수립 시 주로 전산화단층촬영(CT)의 인체 횡단면 영상이 사용되고 있다. CT는 사용되는 관전압에 따라 HU가 변하게 되며 이는 구조물의 경계, 두께 변화로 이어진다. 본 연구는 Geant4를 이용하여 복합 물질로 구성된 두개골 팬텀에서 두께 변화에 따른 뇌 영역의 브래그 곡선의 변화를 살펴보았다. 먼저, 단일 물질로 구성된 팬텀에서 매질의 종류와 양성자의 입사에너지에 따른 브래그 곡선을 측정하여 Geant4 계산결과의 신뢰성을 확보하였다. 두개골 팬텀의 각 두께를 변동하였을 때 뇌 영역에서 발생하는 피크의 위치변화를 측정하였다. 연부조직의 두께를 변화하였을 때 피크의 위치 변화는 나타나지 않았으며, 피부의 두께를 변화하였을 때 피크의 변화는 적었으며, 주로 뼈의 두께를 변화할 때 피크의 위치 변화가 나타났다. 또한 뼈를 단독으로 변화하였을 때와 뼈를 다른 조직과 함께 변화하였을 때 피크의 위치 변화량은 동일하였다. 뼈의 정확한 두께 측정이 방사선치료계획의 선량-깊이 분포 예측에 주요 인자 중 하나임을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.709-718
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• 2022

본 연구의 목적은 토모테라피 방사선치료에서 고밀도 알루미늄, 티타늄, 강철 금속 삽입물에 대한 단층촬영(CT)을 평가하고 자 하였다. 다양한 밀도의 원통형 막대를 포함한 금속 삽입물과 함께 원통형 토모팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 총 세 가지의 CT 영상에 대해 평균 CT 값(number)와 표준 편차를 구하고, 치료계획 선량평가도 수행하였다. 고밀도 금속 삽입물이 CT값과 변화가 가장 컸다. 타겟에 대한 선량평가(적합성 지수, CI)에서 반복적 금속 인공물 감소 알고리즘(iMAR)이 적용된 영상이 그렇지 않은 영상에 비해 약 20% 좋았으나 유의한 차이는 없었다. iMAR은 표적 및 장기의 묘사에 도움을 주고 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료기술(3D-CRT)에서 불확실성을 줄이는 데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.82-88
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• 2014

SPECT/CT로 소아 복부를 검사 하는데 있어 저선량 CT 조건에 따른 흡수선량을 측정하고 SPECT와 CT 영상의 질을 평가하고, 우수한 영상의 질을 유지하면서 최저의 흡수 선량을 받을 수 있는 tube voltage (kVp)와 tube current (mA)의 설정 방향을 알아보는데 목적을 두었다. 장비는 Discovery NM/CT 670을 사용하였다. PMMA phatom을 이용하여 80, 100 kVp 10, 15, 20, 25 mA의 조건을 설정하여 중심방향과 주변방향(3, 6, 9, 12시 방향의 평균) 의 흡수선량을 측정하였고, 그에 따른 image를 SNRD로 평가 하였다. CT QA performance phantom으로 CT image의 resolution을 MTF로 나타내었고, jaszczak phantom을 hot sphere와 배후방사의 비를 $^{99}mTc$을 1:8로 주입하여 4개의 sphere에 대한 SPECT image를 CNR로 평가하였다. 선량측정에서는 주변방향의 선량이 중심방향 선량보다 평균 7% 높게 측정되었으며, SNRD는 조건에 따라 유의한 차이가 없었으며 Resolution 평가에서는 0.385 lp/mm 기준으로 100 kVp가 80 kVp보다 평균 12% 재현성이 우수하였으며, jaszczak phantom을 이용해서 CT를 기반으로 한 attenuation correction 된 SPECT image를 CNR로 평가한 결과 CT조건의 변화와 무관하게 4개의 sphere 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. 본 연구는 SPECT/CT 검사에서 최저의 흡수선량을 유지하고 우수한 영상의 질을 획득하는데 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.