• 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.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제46권3호
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• pp.98-105
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• 2021

Background: In recent events of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, computed tomography (CT) scans are being globally used as a complement to the reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) tests. It will be important to be aware of major organ dose levels, which are more relevant quantity to derive potential long-term adverse effect, for Korean pediatric and adult patients undergoing CT for COVID-19. Materials and Methods: We calculated organ dose conversion coefficients for Korean pediatric and adult CT patients directly from Korean pediatric and adult computational phantoms combined with Monte Carlo radiation transport techniques. We then estimated major organ doses delivered to the Korean child and adult patients undergoing CT for COVID-19 combining the dose conversion coefficients and the international survey data. We also compared our Korean dose conversion coefficients with those from Caucasian reference pediatric and adult phantoms. Results and Discussion: Based on the dose conversion coefficients we established in this study and the international survey data of COVID-19-related CT scans, we found that Korean 7-year-old child and adult males may receive about 4-32 mGy and 3-21 mGy of lung dose, respectively. We learned that the lung dose conversion coefficient for the Korean child phantom was up to 1.5-fold greater than that for the Korean adult phantom. We also found no substantial difference in dose conversion coefficients between Korean and Caucasian phantoms. Conclusion: We estimated radiation dose delivered to the Korean child and adult phantoms undergoing COVID-19-related CT examinations. The dose conversion coefficients derived for different CT scan types can be also used universally for other dosimetry studies concerning Korean CT scans. We also confirmed that the Caucasian-based CT organ dose calculation tools may be used for the Korean population with reasonable accuracy.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.287-294
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• 2015

본 연구의 목적은 급성기 허혈성 뇌졸중 환자의 뇌 관류 CT검사 시 피폭선량을 알아보고자 하였다. 특히, 방사선 감수성이 높은 장기들의 장기선량(Organ dose)을 팬텀과 유리선량계를 이용하여 실측해보고, 제조사가 제시한 기존 프로토콜(고정시간기법)과 새로 제시한 융합 프로토콜(조영제 추적기법)을 적용하여 선량을 측정하여 보고, 피폭선량 저감화 방안을 마련하고자 하였다. 분석결과 기존 프로토콜과 비교하여 새로 제시한 융합 프로토콜에서 최고 39.8 %, 최저 5.8 % 장기선량이 감소하였고, 검사 피폭선량인 $CDTI_{vol}$과 DLP 값은 각각 25 % 감소하였으며, 권고 선량 이하로 측정되었다. 위의 분석결과를 바탕으로 기존에 제시된 프로토콜을 점검해보고, 새로 제시한 융합 프로토콜을 적용하여 피폭선량을 감소시켜 국민보건향상에 이바지 해야 할 것이며, 다른 검사에서도 최적의 프로토콜을 찾기 위한 연구가 계속되어져야 할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제18권2호
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• pp.33-38
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• 2014

SPECT의 기능적인 영상과 CT의 해부학적 영상을 융합하여 영상 진단의 시너지 효과를 창출하는 SPECT/CT는 부가적인 CT의 사용으로 환자의 피폭선량을 증가시킨다. SPECT/CT를 사용함으로서 불가피한 피폭선량에 대한 선량감소 효과를 위해 CT의 방사선 노출 시 선량이 환자의 크기와 모양에 따라 자동조절 되는 CT장비의 자동노출제어(Automatic exposure control, AEC)시스템을 SPECT/CT에 적용함으로써 피폭선량의 감소효과와 영상의 질의 변화를 비교 및 평가하고자 하였다. 실험에 사용된 SPECT/CT는 GE사의 Discovery 670이며, AEC 기법으로는 Smart mA를 선원은 $^{99m}Tc$을 사용하였다. CT선량 변화에 따른 SPECT영상과 CT영상의 질을 비교하기 위해 CT의 조건을 첫 번째 관전압 80, 100, 120, 140 kVp, 관전류 10, 30, 50, 100, 150, 200, 250 mA, 두 번째 AEC기법은 (10-250 mA)로 설정하여 실험하였으며, SPECT영상의 resolution과 contrast를 평가하기 위해 triple line phantom과 Flangeless Esser PET phantom을 사용하였으며, CT영상과 선량을 평가하기 위해서 anthropomorphic chest phantom을 이용하였다. Torso protocol (120 kVp, 150 mA)을 적용하였으며 AEC기법(120 kVp, 10-200 mA)으로 촬영하여 noise와 uniformity를 측정하였으며, CTDI (mGy), DLP (mGycm)값을 구하였다. 관전압, 관전류의 변화와 AEC 적용에 대한 감쇠보정 한 SPECT영상에서의 Resolution은 FWHM [mm] left 3.48 mm, center 3.65 mm, right 3.60 mm로 일정한 값을 보였다. Contrast의 결과 값은 cold spot에 대한 감쇠물질 정도에 따른 공기, 물에 대해서는 큰 차이를 나타내지 않았으며, 뼈에 대해서는 관전압이 증가할수록 감소하는 값을 보였다. Hot spot에 대해서는 관전압과 관전류의 변화 그리고 AEC를 적용 시 큰 차이를 보이지 않았다. CT영상에서의 noise값을 각각 비교한 결과 15.4, 18.5으로 AEC적용 시 noise 값은 증가하였지만 noise값의 coefficient variation (CV)값은 각각 33.8, 24.9으로 AEC 사용 시 노이즈 값의 변동이 작아 uniformity한 영상을 얻을 수 있었다. 선량평가를 위한 비교에서 DLP[mGy-cm]값은 426.78, AEC 적용 시 352.09의 값을 보여 AEC적용 시 피폭선량이 약 18% 감소함을 알 수 있었다. 본 실험을 통하여, SPECT/CT 영상에서 CT선량변화에 따른 SPECT 영상의 감쇠보정은 차이가 없음을 확인 할 수 있었으며, CT선량의 증가는 CT영상의 질은 향상되지만, 피폭선량이 증가하므로 피폭선량을 줄이기 위해 AEC기법을 적용하여 동일한 감쇠 보정된 SPECT영상과 noise가 균일한 CT영상을 획득할 수 있으며 피폭선량이 감소할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.17-24
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• 2015

To improve accuracy of dose calculation on kilovoltage cone beam computed tomography (kV CBCT) images, a custom-made phantom was fabricated to acquire an accurate CT number to electron density curve by full scatter of cone beam x-ray. To evaluate the dosimetric accuracy, 9 volumetric modulated arc therapy (VMAT) plans for head and neck (HN) cancer and 9 VMAT plans for lung cancer were generated with an anthropomorphic phantom. Both CT and CBCT images of the anthropomorphic phantom were acquired and dose-volumetric parameters on the CT images with CT density curve (CTCT), CBCT images with CT density curve ($CBCT_{CT}$) and CBCT images with CBCT density curve ($CBCT_{CBCT}$) were calculated for each VMAT plan. The differences between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CT}$ were similar to those between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CBCT}$ for HN VMAT plans. However, the differences between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CT}$ were larger than those between $CT_{CT}$ vs. $CBCT_{CBCT}$ for lung VMAT plans. Especially, the differences in $D_{98%}$ and $D_{95%}$ of lung target volume were statistically significant (4.7% vs. 0.8% with p = 0.033 for $D_{98%}$ and 4.8% vs. 0.5% with p = 0.030 for $D_{95%}$). In order to calculate dose distributions accurately on the CBCT images, CBCT density curve generated with full scatter condition should be used especially for dose calculations in the region of large inhomogeneity.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.53-59
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• 2011

최근 PET/CT 검사는 성인 암환자뿐만 아니라 소아 암환자에게도 많이 적용하고 있다. 그러나 소아 환자의 경우 성인에 비하여 방사성 감수성이 높아 피폭선량의 관리를 필요로 하고 있다. 그러므로 본 저자는 팬텀을 이용하여 소아 PET/CT 검사 시 감쇄보정 CT 선량과 영상을 평가하였다. 3대의 PET/CT 장비 (Discovery STe, BiographTruepoint 40, Discovery 600)로 소아 사이즈의 아크릴 팬텀과 이온 챔버 선량계 (Unfous Xi CT, Sweden)를 이용하여 CT 영상획득 조건 (10, 20, 40, 80, 100, 160 mA; 80, 100, 120, 140 kVp)을 변화시켜 심부선량과 $CTDI_{vol}$ 값을 평가하였다. 그리고 NEMA PET Phantom$^{TM}$을 이용하여 같은 CT 조건으로 PET 영상을 획득하여 감쇄보정 된 각 PET 영상을 SUV 값과 신호 대 잡음 비로 평가하였다. 심부선량은 일반적으로 소아복부 CT 조건 (100 kVp, 100 mA) 보다 최소 CT 조건 (80 kVp, 10 mA)에서의 심부선량은 약 92% 감소 되었고, $CTDI_{vol}$ 값은 약 88% 감소되었다. 각 CT 조건에 따라 감쇄 보정된 PET 영상은 SUV 값에 변화가 없었고, 신호 대 잡음 비도 영향을 받지 않았다. 팬텀을 이용한 소아 PET/CT 실험시 최저 선량 CT 조건 (80 kVp, 10 mA) 을 적용하여 감쇄보정을 진행한 PET 영상에는 영향 없었다. 소아 환자의 PET/CT 검사 시 CT 의 진단이 필요 없는 PET 영상만을 획득하고자 한다면, 소아 환자의 신체에 적절히 적용한 최저선량 CT 을 감쇄보정을 하여, 유효 선량을 성인에 비하여 약 90% 이상 감소시켜 피폭 선량 저감에 도움이 될 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권2호
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• pp.99-106
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• 2023

The height of the table should be considered important during computed tomography (CT) examination, but according to previous studies, not all radiology technologists set the table at the patient's center at the examination, which affects the exposure dose and image quality received by the patient. Therefore, this study intends to study the image quality exposure dose according to the height of the table to realize the optimal image quality and dose during the brain CT scan. The head phantom images were acquired using Philips Brilliance iCT 256. When the image was acquired, the table height was adjusted to 815, 865, 915, 965, 1015, and 1030 mm, respectively, and each scan was performed 3 times for each height. For the exposure dose measurement, optically stimulated luminescence dosimeter (OSLD) was attached to the front, side, eye, and thyroid gland of the head phantom. In the signal to noise ratio (SNR) measurement result, The SNR values for each table height were all lower than 915 mm. As a result of exposure dose, the exposure dose on each area increased as the table height decreased. The height of the table has a close relationship with the patient's radiation exposure dose in the CT scan.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권3호
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• pp.113-119
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• 2005

전산화단층촬영(Computed Tomography, CT)은 높은 품질의 인체 단층 영상을 제공하지만 기존의 진단 X선 촬영에 비해 상당히 높은 선량을 환자에게 부여한다. 더욱이 CT 촬영의 수요는 계속적인 증가추세를 보이고 있어 CT 촬영 환자의 선량에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 물리적 실측 팬텀과 열형광 선량계를 이용하여 CT 촬영으로 인한 환자의 피폭 선량을 측정을 통해 평가해 보았다. 촬영방식을 기존의 축방향 스캔과 현재 주류를 이루고 있는 나선형 스캔으로 구분하여 선량 측정을 수행하였으며 그 결과 환자의 유효선량이 각각 17.78mSv, 10.01mSv으로 평가되었다. 또한 나선형 스캔 시 환자 선량의 감축 정도는 pitch에 의존한다는 기존의 연구결과를 재확인할 수 있었다. 본 연구에서 사용한 실측 기법은 CT 기술 발전에 기인한 촬영 프로토콜의 변화가 있는 경우 환자 선량 재평가에 응용할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제39권3호
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• pp.116-123
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• 2018

This study is a model experimental study using a phantom to propose an optimized brain CT scan protocol that can reduce the radiation dose of a patient and remain quality of image. We investigate the CT scan parameters of brain CT in clinical medical institutions and to measure the important parameters that determine the quality of CT images. We used 52 multislice spiral CT (SOMATOM Definition AS+, Siemens Healthcare, Germany). The scan parameters were tube voltage (kVp), tube current (mAs), scan time, slice thickness, pitch, and scan field of view (SFOV) directly related to the patient's exposure dose. The CT dose indicators were CTDIvol and DLP. The CT images were obtained while increasing the imaging conditions constantly from the phantom limit value (Q1) to the maximum value (Q4) for AAPM CT performance evaluation. And statistics analyzed with Pearson's correlation coefficients. The result of tube voltage that the increase in tube voltage proportionally increases the variation range of the CT number. And similar results were obtained in the qualitative evaluation of the CT image compared to the tube voltage of 120 kVp, which was applied clinically at 100 kVp. Also, the scan conditions were appropriate in the tube current range of 250 mAs to 350 mAs when the tube voltage was 100 kVp. Therefore, by applying the proposed brain CT scanning parameters can be reduced the radiation dose of the patient while maintaining quality of image.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제47권1호
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• pp.39-48
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• 2024

In this study, we optimized the FNLM algorithm through a simulation study and applied it to a phantom scanned by low-dose CT to evaluate whether the FNLM algorithm can be used to obtain improved image quality images. We optimized the FNLM algorithm with MASH phantom and FASH phantom, which the algorithm was applied with MATLAB, increasing the smoothing factor from 0.01 to 0.05 with increments of 0.001 and measuring COV, RMSE, and PSNR values of the phantoms. For both phantom, COV and RMSE decreased, and PSNR increased as the smoothing factor increased. Based on the above results, we optimized a smoothing factor value of 0.043 for the FNLM algorithm. Then we applied the optimized FNLM algorithm to low dose lung CT and lung CT under normal conditions. In both images, the COV decreased by 55.33 times and 5.08 times respectively, and we confirmed that the quality of the image of low dose CT applying the optimized FNLM algorithm was 5.08 times better than the image of lung CT under normal conditions. In conclusion, we found that the smoothing factor of 0.043 among the factors of the FNLM algorithm showed the best results and validated the performance by reducing the noise in the low-quality CT images due to low dose with the optimized FNLM algorithm.