• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권6호
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• pp.503-509
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• 2020

This study aims to develop a patient-specific radiation exposure dose prediction model based on anthropometric data that can be easily measurable during CT examination, and to be used as basic data for DRL setting and radiation dose management system in the future. In addition, among the machine learning algorithms, the most suitable model for predicting exposure doses is presented. The data used in this study were chest CT scan data, and a data set was constructed based on the data including the patient's anthropometric data. In the pre-processing and sample selection of the data, out of the total number of samples of 250 samples, only chest CT scans were performed without using a contrast agent, and 110 samples including height and weight variables were extracted. Of the 110 samples extracted, 66% was used as a training set, and the remaining 44% were used as a test set for verification. The exposure dose was predicted through random forest, linear regression analysis, and SVM algorithm using Orange version 3.26.0, an open software as a machine learning algorithm. Results Algorithm model prediction accuracy was R^2 0.840 for random forest, R^2 0.969 for linear regression analysis, and R^2 0.189 for SVM. As a result of verifying the prediction rate of the algorithm model, the random forest is the highest with R^2 0.986 of the random forest, R^2 0.973 of the linear regression analysis, and R^2 of 0.204 of the SVM, indicating that the model has the best predictive power.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권6호
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• pp.509-517
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• 2023

This study analyzed imaging conditions and exposure index through clinical information collection and dose calculation programs in coronary angiography examinations. Through this, we aim to analyze the effective dose according to examination conditions and provide basic data for dose optimization. In this study, ALARA(As Low As Reasonably Achievable)-F(Fluoroscopy), a program for evaluating the radiation dose of patients and the collected clinical data, was used. First, analysis of imaging conditions and exposure index was performed based on the data of the dose report generated after coronary angiography. Second, after evaluating organ dose according to 9 imaging directions during coronary angiography, with the LAO fixed at 30°, dose evaluation was performed according to tube voltage, tube current, number of frames, focus-skin distance, and field size. Third, the effective dose for each organ was calculated according to the tissue weighting factors presented in ICRP(International Commission on Radiological Protection) recommendations. As a result, the average sum of air kerma during coronary angiography was evaluated as 234.0±112.1 mGy, the dose-area product was 25.9±13.0 Gy·cm², and the total fluoroscopy time was 2.5±2.0 min. Also, the organ dose tended to increase as the tube voltage, milliampere-second, number of frames, and irradiation range increased, whereas the organ dose decreased as the FSD increased. Therefore, medical radiation exposure to patients can be reduced by selecting the optimal tube voltage and field size during coronary angiography, maximizing the focal-skin distance, using the lowest tube current possible, and reducing the number of frames.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권1호
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• pp.226-234
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• 2024

The frequent handover problem and playing ping-pong effects in 5G (5th Generation) ultra-dense networking cannot be effectively resolved by the conventional handover decision methods, which rely on the handover thresholds and measurement reports. For instance, millimetre-wave LANs, broadband remote association techniques, and 5G/6G organizations are instances of group of people yet to come frameworks that request greater security, lower idleness, and dependable principles and correspondence limit. One of the critical parts of 5G and 6G innovation is believed to be successful blockage the board. With further developed help quality, it empowers administrator to run many systems administration recreations on a solitary association. To guarantee load adjusting, forestall network cut disappointment, and give substitute cuts in case of blockage or cut frustration, a modern pursuing choices framework to deal with showing up network information is require. Our goal is to balance the strain on BSs while optimizing the value of the information that is transferred from satellites to BSs. Nevertheless, due to their irregular flight characteristic, some satellites frequently cannot establish a connection with Base Stations (BSs), which further complicates the joint satellite-BS connection and channel allocation. SF redistribution techniques based on Deep Reinforcement Learning (DRL) have been devised, taking into account the randomness of the data received by the terminal. In order to predict the best capacity improvements in the wireless instruments of 5G and 6G IoT networks, a hybrid algorithm for deep learning is being used in this study. To control the level of congestion within a 5G/6G network, the suggested approach is put into effect to a training set. With 0.933 accuracy and 0.067 miss rate, the suggested method produced encouraging results.

• 대한수의학회지
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• 제40권1호
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• pp.110-116
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• 2000

Duck viral hepatitis is an acutic, highly infectious viral disease of young ducklings. The most practical means for controlling duck viral hepatitis is the vaccination of ducklings or of a breeding stock. We attempted to develop a vaccine strain of duck hepatitis virus (DHV) using a Korean isolate by serial chicken embryo passages. The propagation of DHV in chicken embryos was carried 140 passages. After the $50^{th}$ passage, of which the virus was non-pathogenic for ducklings, approximately every $20^{th}$ passage of the virus was tested for vaccinal efficacy. Both the $70^{th}$ and $90^{th}$ passage of the virus gave good protection against challenge infection to a DHV-DRL reference strain(type 1) and a virulent Korean isolate. The $110^{th}$, $125^{th}$ and $140^{th}$ passage of the virus were less protective than the $70^{th}$ and $90^{th}$ passage, which means that more than $110^{th}$ passage may lead to over-attenuation of the virus. Ducklings vaccinated with the chicken-embryo-adapted virus by oral, intramuscular or eye drop administration showed earlier resistance to challenge infection from 3 to 7 days postvaccination. Of the above methods, ducklings vaccinated intramuscularly presented the most rapid resistance against challenge. The minimum immune dose of the chicken-embryo-adapted virus in ducklings was also studied. Ducklings inoculated with a dose of $10^{2.0}\;ELD_{50}$ and below were not fully protected against challenge with a virulent DHV, showing a protection rate of 67% to 73%, but ducklings inoculated with a dose of $10^{3.0}\;ELD_{50}$ and over were completely protected. The virus yield of the chicken-embryo-adapted DHV was examined at 24hrs and 48hrs of the incubation time in the allantoic fluid, embryo head and embryo minus head of the embryonating egg. In all three components, the titer of the virus was higher at 48 hours than that at 24 hours after incubation. And the titer of the virus was higher in the embryo minus head, embryo head and the allantoic fluid, in order. Field trials for evaluating the efficacy of the attenuated DHV as a live vaccine were done in duck farms with about 25% mortality of flocks resulting from duck viral hepatitis. After the use of the experimental vaccine, the mortality due to duck viral hepatitis was dramatically reduced in the farms. These results indicated that the attenuated DHV using a Korean isolate could be a good candidate as a live vaccine strain of DHV in Korea.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권7호
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• pp.1172-1184
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• 2021

Objective: The purposes of this study were to analyze the radiation doses for pediatric abdominopelvic and chest CT examinations from university hospitals in Korea and to establish the local diagnostic reference levels (DRLs) based on the body weight and size. Materials and Methods: At seven university hospitals in Korea, 2494 CT examinations of patients aged 15 years or younger (1625 abdominopelvic and 869 chest CT examinations) between January and December 2017 were analyzed in this study. CT scans were transferred to commercial automated dose management software for the analysis after being de-identified. DRLs were calculated after grouping the patients according to the body weight and effective diameter. DRLs were set at the 75th percentile of the distribution of each institution's typical values. Results: For body weights of 5, 15, 30, 50, and 80 kg, DRLs (volume CT dose index [CTDI_vol]) were 1.4, 2.2, 2.7, 4.0, and 4.7 mGy, respectively, for abdominopelvic CT and 1.2, 1.5, 2.3, 3.7, and 5.8 mGy, respectively, for chest CT. For effective diameters of < 13 cm, 14-16 cm, 17-20 cm, 21-24 cm, and > 24 cm, DRLs (size-specific dose estimates [SSDE]) were 4.1, 5.0, 5.7, 7.1, and 7.2 mGy, respectively, for abdominopelvic CT and 2.8, 4.6, 4.3, 5.3, and 7.5 mGy, respectively, for chest CT. SSDE was greater than CTDI_vol in all age groups. Overall, the local DRL was lower than DRLs in previously conducted dose surveys and other countries. Conclusion: Our study set local DRLs in pediatric abdominopelvic and chest CT examinations for the body weight and size. Further research involving more facilities and CT examinations is required to develop national DRLs and update the current DRLs.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.17-24
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• 2013

본 연구는 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량을 측정하여 방사선 생물학적 위험인자를 평가하고 환자의 피폭 선량 저감화 방안을 제시하고자 하였다. 피폭 선량의 측정 오차를 최소화하기 위하여 각 OSL 선량계의 교정상수를 구하였으며 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체와 갑상선, 직접적으로 포함되는 상 하 입술, 하악골 첨부, 촬영 중심점을 대상으로 ICRP에서 권고하는 인체 모형 표준 팬텀을 이용하여 측정하였다. 측정 결과, 촬영 중심점의 선량이 $413.67{\pm}6.53{\mu}Gy$로 최대였으며 상 하 입술의 경우 각각 $217.80{\pm}2.98{\mu}Gy$, $215.33{\pm}2.61{\mu}Gy$이었다. 또한 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체의 등가선량은 각각 $30.73{\pm}2.34{\mu}Gy$, $31.87{\pm}2.50{\mu}Gy$이었으며 하악골 첨부 및 갑상선의 등가선량은 $276.73{\pm}14.43{\mu}Gy$, $162.07{\pm}4.13{\mu}Gy$이었다. 결론적으로 측정된 피폭 선량은 방사선 생물학적 효과를 유발할 수 있었으며 치과 의료기관의 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량에 대한 저감화 방안으로 국제기구에서 권고하고 있는 방사선 방어 원칙에 대한 정당한 해석과 제도적 뒷받침(regulation)이 필요하다. 이에 파노라마 검사에 의한 피폭 선량은 기술적 경제적 측면뿐 만 아니라 사회적 인자를 고려하여 합리적으로 용인 가능한 수준까지 최소화하기 위한 체계화된 프로토콜의 제정과 주변 결정 장기를 방어하기 위한 방사선 보호 기구에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권3호
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• pp.111-116
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• 2010

진단을 위한 엑스선검사는 의료분야에서 전리방사선을 가장 많이 사용하고 있으며 인공 방사선피폭중 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 우리나라에서도 진단 엑스선검사에 의한 의료피폭은 전체 방사선 피폭 중 17.4%를 차지하고 있으며 인공방사선피폭 중에서는 92%를 차지하고 있다. 두부진단을 위한 엑스선 촬영 횟수도 2007년의 경우에는 111,567건으로서 2004년 이후 매년 3% 정도의 증가 추세를 나타내고 있다. 따라서 환자선량 권고량을 국내의료기관 실정에 맞도록 설정하여 두부촬영시 환자가 받는 방사선량을 줄이고 환자의 방사선 방어를 최적화 하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 전국 114개 의료기관에서의 두부 촬영시 피폭되는 방사선량을 인체팬텀과 유리선량계를 사용하여 측정하고 환자선량권고량(DRL, Diagnostic Reference Level)을 확립하였다. 이 결과에 따라 두부 후전면 촬영에서의 환자선량 권고량은 2.23 mGy이며, 이는 세계보건기구, 국제원자력기구 등 국제기구가 권고하는 선량 5 mGy 보다 낮았으며, 두부 측면찰영에서의 환자선량 권고량인 1.87 mGy는 국제기구가 권고하는 선량 3mG 보다 낮았다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1505-1523
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• 2021

목적 Coronavirus disease 2019 (이하 COVID-19) 폐렴에서 CT를 일차 진단 검사로 사용하고자 하는 논의가 있지만, 대규모 인구에게 CT 검사를 적용했을 때의 상황을 고찰한 연구는 없었다. 본 연구에서는 COVID-19 폐렴을 다룬 연구들에서 CT 프로토콜과 방사선량을 분석하고, CT 검사가 일차 진단 검사법으로 사용될 때 필요한 CT 검사량에 대해 알아보고자 한다. 대상과 방법 본 연구는 9개의 인용도가 높은 영상의학과 저널에서 COVID-19 폐렴의 CT 기반 진단을 다룬 문헌들을 검색하였다. 먼저, 연구에서 제시된 CT 프로토콜, 방사선량을 조사하여, 이를 해당 국가의 diagnostic reference level과 비교하였다. 추가로, COVID-19에 대한 CT 민감도 94%, 특이도 37%를 적용하여, 우한시와 뉴욕, 이탈리아의 초기 COVID-19 outbreak에서 polymerase chain reaction (이하 PCR) 검사 양성률에 기반한 number needed to diagnose (이하 NND)와 number needed to predict (이하 NNP)를 계산하였다. 결과 총 86개의 연구가 검색되었고, 그중 CT 프로토콜은 81개의 연구에서(94.2%), 방사선량은 17개의 연구에서(19.8%) 보고되었다. 저선량 흉부 CT는 표준선량 흉부 CT보다 2배 많은 연구에서 활용되었다(39.5% vs. 18.6%). 방사선량을 보고한 17개의 연구들 중, 15개의 연구에서 방사선량은 해당 국가의 diagnostic reference level 수치보다 낮았다(88.2%). COVID-19에 대한 CT 민감도 94%, 특이도 37%를 적용하였을 때, NND는 3.2회 CT scans으로 나타났다. 한편, PCR 검사 양성률 50%, 25%, 10%, 5%에서의 한 명의 COVID-19 환자를 진단 위한 CT 검사량을 나타내는 NNP는 각각 2.2, 3.6, 8.0, 15.5회의 CT scans로 나타났다. 우한 시에서는 최종 17365명의 COVID-19 환자를 진단하기 위하여 약 35418명에서(PCR 검사 양성률 58%) 44840명(PCR 검사 양성률 38%)의 사람들이 CT 검사를 받은 것으로 나타났다. 뉴욕시와 이탈리아의 초기 COVID-19 유행 10주간, PCR 검사 양성률에 따라 일 CT 검사량이 최대 5.4, 10.9배까지 변화하였다. 결론 CT를 COVID-19에 대한 일차적인 진단검사로 사용할 경우, PCR 검사 양성률에 따라 CT 검사량은 변동량이 크고, 이는 추후 판데믹 상황에서 고려되어야 할 것이다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.77-82
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• 2010

PET/CT 기기의 설치가 증가함에 따라 PET/CT 검사 시감쇄 보정을 위한 CT 검사 역시 증가하여 검사 과정에서 피폭 선량이 증가 되고 있어 의료 피폭의 저감 대책을 포함한 방사선 안전 관리의 체계적인 구축이 필요하다. 본 연구에서는 PET/CT 검사에서의 환자 선량 데이터베이스를 구축하여 환자 선량 저감을 위한 초석을 세우기 위해 CT 선량 측정 프로그램을 사용하여 CT를 사용한 투과 스캔 시 환자가 받는 CT의 예측 유효 선량을 비교 분석하였다. BIO40, BIO16, DSTe8 에서 $^{18}F$-FDG PET/CT 검사를 시행한 180명을 대상으로 하였다. 각 기기 별로 남, 여 30명씩 선량의 평균을 분석하였다. 자동 노출 제어 시스템으로 선량 조절 시 가장 큰 영향을 줄 수 있는 환자의 체중 별로 50 kg미만, 50-60 kg 미만, 60 kg 이상 세 집단으로 나누어 선량의 평균을 분석하였다. CT-Expo v1.7과 ImPACT v1.0을 사용하여 선량 측정을 한 값을 비교 분석하고 체중과 유효 선량의 상관관계를 분석하였다. BIO40에서 검사한 환자의 유효 선량을 CT-Expo v1.7과 ImPACT v1.0을 사용하여 예측하였을 때, 남자 환자 30명은 각각 $6.46{\pm}1.18$ mSv, $6.54{\pm}1.21$ mSv, 여자 환자 30명은 각각 $6.29{\pm}0.97$ mSv, $5.87{\pm}1.09$ mSv 이었다. BIO16 에서 검사한 환자의 유효 선량은 남자 환자 30명은 각각 $9.36{\pm}1.96$ mSv, $8.36{\pm}1.69$ mSv 여자 환자 30명은 각각 $10.02{\pm}2.42$ mSv, $8.43{\pm}1.89$ mSv 이었다. DSTe8에서 검사한 환자의 유효 선량은 남자 환자 30명은 각각 $9.36{\pm}1.96$ mSv, $9.74{\pm}2.55$ mSv, 여자 환자 30명은 각각 $9.05{\pm}2.27$ mSv, $9.19{\pm}2.29$ mSv 이었다. 각 기기에서 검사를 시행한 환자의 체중에 따른 환자의 선량을 비교하기 위해, BIO40에서 검사를 시행한 환자를 대상으로 하여 50 kg 미만, 50~60 kg 미만, 60 kg 이상으로 체중별로 세 개의 집단으로 나누어 환자 선량을 측정하였다. CT-expo v1.7로 측정을 하였을 때 각각 $6.05{\pm}1.77$ mSv, $6.18{\pm}1.05$ mSv, $6.80{\pm}1.06$ mSv이었고 ImPACT v1.0으로 측정했을 때 각각 $5.06{\pm}1.46$ mSv, $5.72{\pm}0.86$ mSv, $6.42{\pm}0.96$ mSv이었다. BIO16에서 검사를 시행한 환자를 대상으로 하여 50 kg 미만, 50-60 kg 미만, 60 kg 이상으로 체중 별로 나누어 환자 선량을 측정하였다. CT-Expo v1.7로 측정을 하였을 때 각각 $7.74{\pm}0.66$ mSv, $8.58{\pm}0.93$ mSv, $10.88{\pm}1.32$ mSv이었고 ImPACT v1.0으로 측정했을 때 각각 $6.60{\pm}0.54$ mSv, $7.45{\pm}0.69$ mSv, $9.43{\pm}1.11$ mSv이었다. DSTe8에서 검사를 시행한 환자를 대상으로 하여 50 kg 미만, 50-60 kg 미만, 60kg 이상으로 체중 별로 나누어 환자 선량을 예측하였다. CT-Expo v1.7로 측정했을 때 각각 $5.03{\pm}0.95$ mSv, $8.25{\pm}1.66$ mSv, $10.33{\pm}1.68$ mSv 이었고 ImPACT v1.0으로 측정했을 때 각각 $5.20{\pm}1.01$ mSv, $8.51{\pm}1.53$ mSv, $10.9{\pm}1.87$ mSv이었다. 체중과 유효 선량의 상관관계를 분석하였을 때 CT-Expo v1.7과 ImPACT v1.0에서 Pearson 정률 상관계수가 각각 0.743, 0.692으로 매우 강한 양의 상관관계가 있었다. 피폭 선량의 예측이 필요할 경우 이와 같은 상용화된 선량 평가 프로그램을 사용하면 Phantom 연구를 시행하지 않더라도 유효 선량의 예측 및 평가가 가능하고, CT 선량 관리를 위한 기초 자료를 수집하는데 활용 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.160-167
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• 2015

의료용 x선 촬영 장치에 있어서 환자에게 피폭되는 선량이 가장 중요한 관심사 중의 하나이다. 본 연구팀에서는 전 세계 최초로 입안에 삽입이 가능한 초소형 x-선 영상 장치가 개발되었는데 이러한 영상장치를 임상에서 사용하기 위해서는 피폭 선량의 평가가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 신개념 치과용 영상장치의 선량을 평가하기 위하여 1) 돼지 턱뼈 팬텀을 직접 제작하여 영상의 질을 평가 하였고, 2) 실제 임상에서 사용가능한 촬영 조건을 결정하였으며, 3) 결정된 촬영 조건에서의 선량을 평가 하였다. 한국 식약처에서 제시하는 치근단 촬영에 대한 환자 선량 권고량(DRLs) 기준에 근거하여 새 개발 장비의 입사표면선량(ESD)와 면적선량(DAP) 측정 방법을 고안하고 각각의 선량 값을 측정하였다. 관전압이 45~55 kV, 관전류가 300 mA 까지 사용 가능한 xoft 사의 초소형 x선 튜브를 사용하였다. 사용된 검출기는 active area가 $72{\times}72mm$ 이고 픽셀 사이즈는 $48{\mu}m$ 이다. 제작된 돼지턱뼈 팬텀은 1 frame/sec의 조건하에 영상을 획득 하였으며, 촬영 조건 최적화를 위하여 관전류를 $20{\sim}80{\mu}A$로 변화시키면서 50 frame씩 영상을 획득하였다. 또한, 상용화 치과용 영상시스템(모델명: CS 2100, 제조사: Carestream Dental LLC 및 모델명: EXARO, 제조사: HIOSSEN)을 이용하여 돼지턱뼈 팬텀의 비교영상 평가를 시행하였다. CS 2100는 60 kV, 7 mA (노출시간:0.125 s)로 하였으며, EXARO는 60 kV, 2 mA로 설정하였다. 선량 평가는 광자극 형광 선량계를 이용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 팬텀은 PMMA 재질의 제작된 원통형 팬텀을 이용하였다. 선량계는 팬텀 표면상의 조사야 내부에 2개 및 소스와의 5 cm 거리상에 1개를 위치하여 측정하였다. 빔 조사 조건은 51, 101, 141, $196{\mu}As$로 설정하였다. 면적선량은 소스와 검출기간의 거리가 5 cm 위치에 배치하여 측정하였으며, 이 때 촬영조건은, 관전류 41, 99, 144, 207, $276{\mu}As$의 조건하에서 측정하였다. 임상에서 적용 가능한 관전압과 관전류는 X-선 세기 8000~9000인 지점에서의 관전류 값인 0.051 mAs 이다. 상용화 장비와 영상비교를 한 결과, 개발 장비의 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 치아 및 치아 주위 조직의 영상이 더 우수함을 확인하였다. 또한, 영상 최적화 조사조건인 $51{\mu}As$에서 입사표면선량(ESD)은 식약처 및 IAEA의 권고치보다 훨씬 낮은 1.369 mGy 이다. 조사야 내부의 선량 분포는 표준편차 5~10% 내외로 균일성이 우수 하였다. 측정된 면적선량(DAP)은 $82.4mGy*cm^2$으로 상용화 장비보다 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 식약처의 권고치보다 낮은 값을 보였다. 이러한 연구를 통해서 새 개발 장비의 영상의 우수성과 기존 장비 대비 방사선량에 대한 저감 효과를 확인 할 수 있었으며 치과 장비 개발에 있어서 X선 특성 연구에 대한 기술과 노하우를 축적할 수 있었다.