• 한국방사선학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.191-199
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• 2023

본 연구는 높은 관전압과 낮은 관전류로 인한 복부 영상 노이즈 발생을 BSRGAN (Deep Bline Image Super-Resolution Generative Adversarial)기법으로 보정하고, 최소화된 방사선량을 가진 촬영 조건을 제시하는 것을 목표로 하였다. 먼저 각 촬영 조건에 따른 입사표면 선량(entrance surface doses, ESD)을 측정하였고, 해당 촬영 조건들의 복부 영상을 획득한 후 그 획득한 모든 복부 영상들은 BSRGAN 기법을 통해 재구성하였다. 영상 분석방법으로는 복부의 기준 촬영 조건인 80 kVp, 320 mA의 영상과 비교 분석하였고, 그 방법으로는 평균제곱오차(mean squared error, MSE), 최대 신호 대 잡음비(peak signal-to-noise ratio, PSNR), 그리고 구조적 유사도 지수 측정(structural similarity index measure, SSIM)을 사용하였다. 또한, BSRGAN 기법으로 재구성된 복부 영상효과를 검증하기 위해 절편 신호강도 분석은 실행되었다. MSE가 가장 낮은 조사조건은 90 kVp, 125 mA와 100 kVp, 100 mA (약 0.285)이었고, PSNR은 37.694와 SSIM은 0.999로 나타났다. 그 촬영 조건들은 ESD를 약 52 ~ 53%를 감소시켰다. 게다가, 최적화된 조건들의 신호 강도의 변화는 기준 복부 영상보다 오히려 감소하였다. 이 결과는 방사선량을 크게 줄임과 동시에 기준 복부 영상과 유사한 영상을 획득할 수 있음을 의미하며, 이는 방사선방호의 원리인 ALARA 개념을 충분히 반영할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권1호
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• pp.29-36
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• 2013

CR과 DR 장비에서 팬텀을 이용하여 선량과 노출지수(exposure index, EI)의 변화를 관찰하고 처리된 영상에서 NSR(noise to signal ratio)과 CNR (contrast to noise ratio)을 측정하여 디지털 시스템에서 방사선량을 최적화하기 위한 인자들 간의 상관관계를 알아보고자 하였다. EI와 입사표면선량(entrance surface dose, ESD)는 CR과 DR 장비에서 모두 주어진 선량의 증가에 따라 비례하여 증가하였다. 적정범위 내 EI 산출시 CR의 경우 DR 보다 더 많은 선량이 요구되었으나 두 시스템에서 모두 EI 지표는 노출인자인 kVp, mAs의 증가에 대해 선형으로 비례하여 증가하였다. 특히, 검출기 효율이 우수한 DR 시스템에서는 선량 변화에 대해 더 안정된 감도를 나타내었고, 최소의 선량증가에도 영상의 유용한 대조도를 형성하여 화질의 향상에 쉽게 도달할 수 있었다. 이는 검출기 흡수선량과 밀접한 관련이 있는 EI 지표의 정확성을 예측 가능하게 하였다. EI의 물리적 특징과 영상평가를 위한 NSR 측정은 DR 시스템에서 CR 보다 더 낮은 NSR이 나타났으며 CR에서는 6 mAs이상의 관전류에서는 관전압의 값에 따른 영향이 상대적으로 적었다. 본 연구 결론은 디지털 시스템 검출기의 흡수선량 측정의 지표인 EI는 노출인자와 선형비례관계에 있었고 EI가 제조사에서 제공한 범위 내에 존재할 때 그 EI 지표가 우수할수록 최적의 영상화질을 얻을 수 있었다. 또한 디지털 방사선 영상 기술에서 EI의 물리적 특징의 활용은 실제 임상에서 영상의 화질향상에 도움을 주고 검출기의 품질관리를 통하여 환자의 불필요한 피폭선량을 줄이는 데 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권2호
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• pp.85-90
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• 2021

The purpose of this study is to consider usefulness of using AEC mode and importance of patient center location in L-spine lateral radiography by comparing dose and image quality according to the change of patient center location with using AEC mode or not. In this study, guide wire is attached to the human body phantom's lumbar spine and the lead ruler is attached to the bottom of the wall detector to find out center location in detector. ESD, mAs, and EI were selected as dose factors, and image quality was compared through SNR. With the lumbar spine located center of the detector, dose factors and image quality were compared according to using AEC mode or not. Afterwards, phantom moved 4 cm and 8 cm back and forth and compared dose factors and image quality. The exposure parameters were 85 kVp, 320 mA, x-ray field size 10×17 inch, and the distance between the center X-ray and the detector was fixed at 100 cm. The center X-ray was perpendicular to the fourth lumbar spine and the only bottom AEC chamber was used. All data were analyzed by independent t-test and ANOVA. As a result of this study, with AEC when the center is matched, ESD was 1.31±0.01 mGy, without AEC was 2.12±0.01 mGy. SNR was shown to be 22.81±1.83, and 23.44±1.87 respectively. When the phantom's center moves 4 cm, 8 cm forward, and 4 cm, 8 cm backward, ESD were 1.09±0.004 mGy, 0.32±0.003 mGy, 1.19±0.017 mGy, 1.11±0.006 mGy respectively, SNR were 18.29±0.60 dB, 11.11±0.22 dB, 18.98±0.80 dB, 17.71±0.82 dB. Using AEC in L-spine lateral radiography reduced ESD by 38%, EI by 35%, and mAs by 38%, without any difference in SNR(p<0.05). When the phantom's center moves 4 cm, 8 cm forward, and 4 cm, 8 cm backward, ESD was decreasing each 16%, 75%, 9%, 15%, EI was decreasing each 14%, 77%, 15%, 20%, mAs was decreasing each 15% 75% 9%, 15%. SNR was decreasing each 19%, 51%, 17%, 22%.

• 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.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.573-579
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• 2023

본 연구는 자동노출조절장치를 사용하는 흉부 후·전 방향 방사선검사(Chest PA) 시 격자 사용 유·무 및 가상격자 사용에 따른 선량과 영상 품질의 차이 비교를 통해, Chest PA 시 임상적으로 새로운 격자 조합을 제안하고자 한다. 본 연구는 인체모형팬텀을 대상으로 Chest PA 자세에서 진행했다. 선량계는 흉추 6번 높이에 위치하였고, 조사 조건은 110 kVp, 320 mA, 1.6 mAs, SID는 180 cm, 조사야 크기는 17" × 17"로 동일하게 적용하였다. 물리적 격자를 적용한 상태와 미적용 상태에서 각각 30개의 영상을 얻었고, 물리적 격자 미적용 영상에 가상격자를 적용한 영상 30개를 추가로 획득하였다. 선량은 입사표면선량(ESD)을 측정하였고, 화질은 신호대잡음비(SNR)와 대조도대잡음비(CNR)를 측정하여 비교 분석하였다. 본 연구 결과 ESD는 물리적 격자를 사용하지 않을 경우 약 48%의 감소 효과가 있었다. SNR은 물리적 격자 미사용 시가 사용 시보다 약 32% 증가하였고, 가상격자를 사용한 경우에는 격자 사용 시 보다 약 18% 증가하였다. CNR은 물리적 격자 미사용 시가 사용 시보다 약 30% 증가하였고, 가상격자를 사용한 경우에는 격자 사용 시보다 약 16% 증가하였다. 본 연구의 결과, 물리적인 격자 대신 가상격자 사용 시 영상의 품질은 유지하되, 환자 선량은 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.473-478
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• 2015

사회 인구학적 특성을 보정 하였을 때 대사 증후군의 예측에 가장 높은 연관이 남녀 모두에서 비만-복부 비만군이라고 보고되고 있으며, 의료기기의 발전과 더불어 방사선에 대한 피폭선량이 증가하고 있는 추세이다. 이에 흉부 X선 검사에서 복부의 비만정도를 가정하여 흉부팬텀에서 앞쪽방향(forward)으로 각도를 부여한 후 기준영상과 비교하여 입사표면선량과 영상의 왜곡 정도를 평가하였다. 흉부팬텀의 각도가 앞쪽방향으로 $5^{\circ}$ 증가할 때 마다 폐의 가로직경은 1.22%, 세로직경은 0.44% 증가하였다. 심장직경은 앞쪽방향으로 $5^{\circ}$ 증가할 때 마다 1.01% 증가, CTR은 0.27% 감소가 관찰되었다. 그 중 폐의 가로직경이 가장 큰 증가, 폐의 세로직경이 가장 작은 증가를 보였고 CTR은 작은 감소를 보였다. 그러나 팬텀에 입사하는 표면선량 측정의 경우, 흉부팬텀의 각도가 앞쪽방향으로 $5^{\circ}$ 증가할 때 마다 6.12%의 비교적 큰 증가를 보였다. 임상에서 흉부 X-선 후전방향촬영을 시행하는 경우, 복부비만 등으로 인해 흉부의 각도가 기울어짐에 따라 영상의 왜곡뿐만 아니라 환자에게 노출되는 선량이 증가되고 재촬영으로 추가적인 방사선 피폭이 발생될 수 있으므로 올바른 위치잡이에 주의를 기울여 환자의 방사선피폭 감소에 노력을 해야 할 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.31-37
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• 2015

우리나라 국민의 연간 진단용 방사선 검사 건수는 매년 증가하고 있으며, 특히 의료 피폭의 절반이상을 차지하는 CT검사에 대한 각별한 주의가 요구된다. 본 연구에서는 현재 CT검사 중 가장 많은 부분을 차지하는 두부 CT에서 CT Number, Noise, Uniformity를 유지하면서 수정체 부분의 입사표면선량(ESD)을 줄이기 위해, 현재 사용하고 있는 Bismuth 차폐체와 Aluminum 6mm, Silicone 22mm를 비교 실험하였다. 실험 결과 IOML에 평행한 나선형 scan과 고식적 scan에서 차폐체를 사용하지 않을 때의 선량보다 각각 Bismuth 26.41%, 17.52%, Aluminum 18.24%, 9.39%, Silicone 19.47%, 14.39% 감소되었다. 물의 CT Number, Noise, Uniformity 항목에서 Bismuth 차폐체의 경우 팬텀영상 검사 기준을 초과하였으며, Aluminum, Silicone의 경우는 기준내에 포함되었다. 화질의 변화를 줄이면서 차폐의 효과를 보고자 할 때 가공성이 좋고 구입하기 쉬운 Silicone을 이용한 차폐체가 도움이 되리라 생각한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.897-904
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• 2022

본 연구의 목적은 디지털 방사선 환경에서 두부 방사선검사 시 진단참고수준(DRL)에서 제시하는 검사 조건과 현재 임상에서 적용하고 있는 검사 조건 적용 시 선량과 화질의 차이 비교를 통해, 디지털 방사선환경에 적절한 두부 방사선검사의 조건에 대해 고찰하고자 한다. 본 연구는 두부모형팬텀을 대상으로 하였으며, 조사 조건은 임상에서 사용하는 조건(Clinic)과 DRL값(DRL₇₅), DRL 평균값(DRL_mean)으로 구분하여 실험하였다. 선량은 입사표면선량(ESD)을 측정하였고, 화질은 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비를 측정하여 비교 분석하였다. 검사 조건 변화에 따른 skull AP ESD의 평균값은 Clinic 1214.03±4.21 µGy, DRL₇₅ 301 7.83±8.14 µGy, DRL_mean 2283.50±7.09 µGy이었으며, skull Lat. ESD의 평균값은 Clinic 762.79±3.54 µGy, DRL₇₅ 2168.57±10.83 µGy, DRL_mean 1654.43±6.48 µGy로 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(p<0.01). 안와, 상악동, 전두동, 터키안장에서 측정한 SNR과 CNR의 평균값은 통계적으로 유의하였다(p<0.01). 본 연구 결과 임상에서 사용하는 조건이 DRL에 비해 AP는 약 58%, Lat.은 약 70% 정도의 낮은 선량 수치를 나타내었으며, 화질 측면에서 정성적인 차이가 없었다. 본 연구를 통해 디지털 방사선 환경에 적합한 새로운 진단참고수준에 대해 고려해 볼 필요가 있으며, 그에 따른 선량의 저감화가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.3117-3122
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• 2011

머리부 전후방향촬영은 종래의 증감지-필름 방사선촬영보다 디지털방사선촬영 시 입사표면선량(ESD)이 훨씬 높다. 따라서 본 연구의 목적은 부가필터를 사용하여 환자의 피폭선량을 줄이기 위한 것이다. 본 연구에서는 머리부 팬톰을 이용하여 머리부 전후방향촬영 시 부가여과판의 두께에 따른 선량 감소효과를 알아보았고, 동시에 부가여과판 사용에 따른 영상의 질적 저하의 평가를 위한 실험을 진행하였다. 선량측정은 머리부 팬톰을 머리부 전후방향촬영자 세로 위치시켜 입사표면선량과 투과선량을 0.1 mmAl으로부터 0.5 mmCu+2.0 mmAl까지 16종류의 부가여과판을 바꾸어 가며 측정하였다. 영상의 화질 평가를 위해서 총 17매의 영상을 촬영하였고 촬영된 영상은 영상의학과 전문의에게 평가를 의뢰하였다. 그 결과 부가여과판 중 0.2 mmCu+1.0 mmAl의 복합여과판을 사용한 부가여과판까지 진단적 가치가 있는 영상을 얻었고, 이 때 머리부 팬톰에 입사표면선량은 약 0.6 mGy이었다. 이 값은 국제원자력기구(IAEA)에서 권고하고 있는 머리부 후전방향촬영 시 입사표면선량 5 mGy의 12%에 불과하였다. 따라서 검사부위에 따라 적정한 부가여과판의 사용으로 환자의 피폭선량을 상당히 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.371-379
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• 2019

관상동맥 조영술(CAG)의 씨네(Cine) 촬영에서 엑스선 촬영 조건의 변화가 입사 표면 선량(ESD)과 흡수선량(DAP)에 미치는 관계를 알아보고자 하였고 image J 프로그램을 통해 촬영된 혈관 조영 영상의 SNR과 CNR을 측정 분석하여 조건 변화가 선량관계 및 영상의 질에 미치는 유용성을 분석하고자 하였다. 2017년 11월부터 2018년 3월까지 본원에서 CAG를 시행한 33명(남24, 여9)의 데이터를 대상으로 하였고, 연령대는 37-76세(평균 $59{\pm}10$세), 몸무게53-104kg (평균 $72{\pm}10kg$), 키150-185cm (평균 $166.82{\pm}9.5kg$), BMI 18.3-33.2(평균 $25.8{\pm}3.2$)이었다. 촬영조건 및 데이터 획득은 관전류(mA)를 높게 한 A그룹(397.2mA)과 mA를 낮게 한 B그룹(370.7mA)의 ESD와 DAP를 후향적으로 획득하여 비교 분석 하였고 Image J를 통한 SNR과 CNR 측정 분석은 획득한 데이터를 공식에 대입하여 결과 값을 도출하였다. 통계프로그램은 SPSS (PASW)를 사용하여 촬영조건 변화에 따른 ESD와 DAP 및 SNR CNR의 상관관계 등을 분석하였다. 촬영조건의 mA에 변화를 주어 촬영한 A그룹과 B그룹의 ESD($A:483.5{\pm}60.1$, $B: 464.4{\pm}39.9$)와 DAP($A:84.3{\pm}10.7$, $B:81.5{\pm}7$)간의 관계는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0,05). Image J를 통한 SNR과 CNR의 관계에선 B그룹의 좌심장동맥(LCA)을 촬영해 얻은 영상의 SNR($5.451{\pm}0.529$), CNR($0.411{\pm}0.0432$)이 A그룹 좌심장동맥(LCA)의 SNR($4.976{\pm}0.433$), CNR($0.459{\pm}0.0431$)보다 SNR $0.475{\pm}0.096$, CNR $-0.048{\pm}0.0$로 차이가 있었으나 통계적으로 유의하지는 않았다(p<0.05). 우심장동맥(RCA)을 촬영해 획득한 SNR과 CNR에선 A그룹의 SNR($4.731{\pm}0.773$)과 CNR($0.354{\pm}0.083$)이 B그룹의 SNR($3.24{\pm}0.368$), CNR($0.166{\pm}0.033$)보다 SNR $1.491{\pm}0.405$, CNR $0.188{\pm}0.005$로 증가된 수치를 나타냈으며 그 중 CNR이 통계적으로 유의했다(p<0.05). 상관관계 분석 결과에서는 SNR (LCA) & CNR (LCA), SNR (RCA) & CNR (RCA), ESD & DAP, ESD & sec, DAP & CNR (RCA), DAP & sec간에 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05). SNR과 CNR이 높을수록 선명하고 좋은 화질을 나타냄을 의미하는데 화질평가 및 선량변화 유용성에 관한 분석 연구를 진행한 결과 mA를 증가시켜 촬영 한 CAG의 RCA영상에서 SNR과 CNR이 증가된 수치를 보였다. 특히, CNR이 통계적으로 유의한 차이를 나타낸 것을 보았을 때 RCA촬영 시 mA를 향상시켜 촬영 할 경우 영상의 질 중 대조도가 한층 더 향상 될 수 있을 것으로 사료된다.