• 핵의학기술
• /
• 제14권1호
• /
• pp.54-60
• /
• 2010

본원에 도입된 새로운 소프트웨어는 SPECT나 전신 뼈 영상에만 국한되어 사용되어 지고 있지만 보다 효과적으로 다른 검사에 적용하기 위해 팬텀을 통한 실험과 영상의 비교를 통하여 그 유용성을 찾아보고자 하였다. 실험을 위하여 Body IEC phantom과 Jaszczak ECT phantom, Capillary를 이용한 실린더 팬텀을 이용하였고, 영상의 처리 전후의 계수, statistics를 비교해 보고 contrast ratio나 BKG의 변화들을 정량적으로 분석해 보았다. Capillary source를 이용한 FWHM 비교에서는 PIXON의 경우 처리 전후의 영상에서 차이가 거의 없었고, ASTONISH의 경우 처리 후의 영상이 우수해짐을 확인할 수 있었다. 반면 Standard deviation과 그에 따른 Variance는 PIXON은 다소 감소한 반면 ASTONISH는 큰 폭으로 증가함을 보였다. IEC phantom을 이용한 BKG variability 비교에서는 PIXON의 경우 전체적으로 감소한 반면 ASTONISH는 다소 증가하는 경향을 보였고, 각각의 sphere에 대한 contrast ratio도 두 가지 방법 모두 향상됨을 확인하였다. 영상의 스케일 면에서도 PIXON의 경우 처리 후에는 window width가 약 4-5배 증가하였지만 ASTONISH에서는 큰 차이가 없었다. 팬텀 실험 분석 후 ASTONISH는 정량적 분석을 위해 ROI를 그려야 하는 기타 검사와 대조도를 강조하는 검사에 적용 가능성을 보였고, PIXON은 획득계수가 부족하거나 SNR이 낮은 핵의학 검사에 유용하게 사용될 것으로 생각되었다. 영상의 분석 인자로 많이 사용되는 정량적인 수치들은 소프트웨어의 적용 후 대체로 향상되었지만 감마카메라의 차이보다 소프트웨어간의 알고리즘 특성으로 인한 결과영상의 차이가 많아 모든 핵의학 검사의 적용에 있어서 일관성을 유지하기는 어려울 것으로 사료된다. 또한 전신 뼈 영상과 같이 검사시간의 획기적 단축과 같은 수단으로는 우수한 영상의 질을 기대하기 어렵다. 새로운 소프트웨어의 도입 시 병원의 특성에 맞는 protocol과 임상 적용 전에 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.741-748
• /
• 2021

본 연구의 목적은, 몬테 카를로 시뮬레이션 기반 조준기 길이와 검출기 두께 변화에 따른 Cadimium Zinc Telluride (CZT) 와 NaI 검출기 물질을 변화하면서 영상의 질을 비교 평가 해보고자 한다. CZT 와 NaI 검출기 물질 기반 감마카메라를 각각 모사하였고, 조준기 길이는 1, 2, 3, 4, 5, 6 cm, 검출기 두께는 1, 3, 5, 7 mm 로 설정하였다. 1 MBq의 점선원을 이용해 민감도, 4.45, 3.80, 3.15, 2.55 mm 의 지름을 가진 자체 제작한 팬텀을 모사하고, 가장 큰 지름인 4.45 mm 영상에 관심영역을 설정하여 signal to noise ratio (SNR)과 프로파일을 이용하여 각각 획득영상을 분석하였다. 조준기 길이에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 2.3 ~ 48.6 cps/MBq, NaI 검출기 기반 민감도는 1.8 ~ 43.9 cps/MBq 이고, CZT 검출기 기반 팬텀을 활용한 SNR은 3.6 ~ 9.8, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 2.9~9.5다. 조준기 길이 변화에 따른 프로파일은 조준기의 길이가 증가할수록 영상의 공간 분해능이 향상함을 확인하였다. 또한, 검출기 두께에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 0.04 ~ 0.12 cps/MBq 이고, NaI 검출기 기반 민감도는 0.03 ~ 0.11 cps/MBq 다. CZT 검출기 기반 팬텀 SNR은 7.3~9.8 이며, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 5.9~9.5다. 또한, 검출기 두께 변화에 따른 프로파일은 검출기 두께가 증가할수록 산란선이 증가함으로써 영상의 공간 분해능이 감소함을 확인하였다. 이 연구데이터를 기반으로 영상 획득 목적에 따라 검출기의 종류와 두께, 조준기의 길이를 선택하여 최고의 영상의 질을 획득할 수 있어야 한다.

• 핵의학기술
• /
• 제14권1호
• /
• pp.83-89
• /
• 2010

UltraSPECT사의 Wide Beam Reconstruction (WBR)은 노이즈(Noise)와 조준기의 광속 확산 함수 효과(Beam spread function effect)를 제거하고 환자와의 거리를 자동적으로 보상하여 높은 해상도와 대조도를 제공할 수 있어 영상 획득 시간을 짧게 할 수 있고 상당한 영상 질 향상에 도움을 준다고 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 핵의학 분야에서 가장 흔히 이용되는 전신 뼈 스캔에 대해 WBR의 임상적 적용에 대한 유용성을 알아보고자 한다. XpressBone (WBR)의 성능 실험을 위하여 NEMA에서 제공하는 방법에 의하여 선원(Line source)과 SPECT Phantom을 이용하여 공간 분해능을 측정 분석하였다. 실험방법은 선원의 총 계수치를 200 kcps에서 300 kcps로 변화시켜 측정하였으며, SPECT Phantom은 매트릭스 크기를 변화시켜 측정하여 공간분해능에 대한 분석을 하였다. 또한 2009년 1월부터 2009년 9월까지 본원을 내원하여 뼈 스캔을 시행 받은 환자 40명을 두 군으로 나누어 임상 연구를 시행하였다. 1군은 $^{99m}Tc$-HDP 740 MBq (20mCi)를 투여하고 검사속도(20, 30 cm/min)를 변화시켰고, 2군은 동일한 검사속도에서 $^{99m}Tc$-HDP의 투여량을 변화시켜 영상을 획득하여 Standard data와 WBR기법으로 재구성한 영상을 비교 평가하였다. 분석방법은 대퇴골체부에서 뼈와 연부조직간 섭취비(Femur to tissue ratio: FTR)를 측정한 정량적인 분석과 핵의학과 전문의와 5년 이상의 실무경험을 가진 방사선사가 육안적인 분석을 하여 비교 평가하였다. 성능 실험에서 선원을 사용하여 실험한 결과 Planar WBR data는 Standard data에 비하여 분해능이 약 10% 향상되었으며, WBR 반치폭(Full-Width at Half-Maximum)은 16% 향상되었다(Standard data 8.45, WBR data 7.09). SPECT Phantom에서는 약 50%의 분해능이 향상되었으며, WBR 반치폭은 50% 향상되었다(Standard data 3.52, WBR data 1.65). 임상 연구에서는 $^{99m}Tc$-HDP 투여량을 고정시키고 검사속도를 20cm/min과 30 cm/min로 변화시킨 1군에서 Standard data와 WBR data의 전신 뼈 스캔 전면 영상에서 뼈 대비 연부조직간 섭취비는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (p=0.07). 검사속도를 고정하고 $^{99m}Tc$-HDP 투여량을 변화시킨 2군에서는 Standard data와 WBR data간의 전신 뼈 스캔전면 영상에서는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (p=0.458). 영상의 육안적 분석에서도 두 군 간 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). NEMA test 결과 WBR 기법의 영상에서 분해능이 향상되는 결과를 나타내었고, 임상 실험에서는 기존 재구성 방법에서의 동일한 해상도를 가지면서도 검사시간을 단축시킬 수 있었으며 방사성의약품의 투여량도 줄일 수 있었다. 이미 알려진 바와 같이 WBR은 노이즈를 감소시켜 신호 대 잡음비를 증강시키는 새로운 영상 재구성 방법임을 확인 할 수 있으며 동일한 검사속도에서 투여량을 감소시킬 수 있어 수신자의 피폭선량 경감과 검사시간을 단축할 수 있었으며 임상 현장에서 유용하게 이용되리라 사료된다.

• 핵의학기술
• /
• 제26권2호
• /
• pp.20-31
• /
• 2022

Broad Quantification Calibration(B.Q.C)은 SPECT/CT 장비에서 정량적인 평가(Quantitative Analysis)에 사용되는 표준 섭취 계수(Standard Uptake Value; SUV) 측정을 위한 Calibration 이다. Tc-99m, I-123, I-131, Lu-177 네 가지 핵종 별로 B.Q.C 를 시행한 후 SUV 가 정확하게 측정되는지를 검증하기 위해 팬텀 실험을 추가로 시행하였다. SPECT 장비를 위한 국제 기준이 아직까지 명확하게 마련되지 있지 않아 ACR Esser PET phantom을 이용하여 감마카메라 장비에서 사용하는 핵종 별로 SUV 측정을 위한 기반 작업을 수행하고자 하였다. 실험에 사용 된 SPECT/CT 장비는 SIEMENS 사의 Symbia Intevo 16과 Symbia Intevo Bold 두 장비이다. B.Q.C는 point source 를 이용하여 각 detector 에 감도를 인식시켜주는 sensitivity cal. 을 1 차로 시행하고, cylinder phantom 을 이용하여 Volume Sensitivity Factor(VSF)를 산출하는 volume sensitivity cal.을 추가로 시행한다. SUV 측정을 위해 ACR Esser PET phantom을 이용하여 Tc-99m, I-123, I-131, Lu-177 네 가지 핵종 별로 팬텀 영상을 획득하고, 배후방사능(BKG)의 SUV_mean와 네 개의 hot vial(25, 16, 12, 8 mm)에서의 SUV_max를 측정하였다. Intevo 16, Intevo Bold 두 장비간의 SUV 차이를 비교하기 위해 SPSS ver. 21(IBM company, USA)을 이용하여 Mann-Whitney 검정을 시행하였다. B.Q.C 시행에 따른 네 가지 핵종 별로, 각 장비와 Detector 1, 2 에서의 Sensitivity(CPS/MBq) 및 VSF 는 다음과 같다(Intevo 16 D1 sensitivity/D2 sensitivity/VSF, Intevo Bold 순). Tc-99m 에서는 87.7/88.6/1.08, 91.9/91.2/1.07, I-123에서는 79.9/81.9/0.98, 89.4/89.4/0.98, I-131에서는 124.8/128.9/0.69, 130.9, 126.8/0.71, Lu-177 에서는 8.7/8.9/1.02, 9.1/8.9/1.00 이었다. ACR Esser PET 팬텀 실험에서 SUV 결과는 다음과 같다(Intevo 16 BKG SUV_mean/25mmSUV_max/16mm/12mm/ 8mm, IntevoBold순). Tc-99m에서는 1.03/2.95/2.41/1.96/1.84, 1.03/2.91/2.38/1.87/1.82, I-123에서는 0.97/2.91/2.33/ 1.68/1.45, 1.00/2.80/2.23/1.57/1.32, I-131에서는 0.96/1.61/ 1.13/1.02/0.69, 0.94/1.54/1.08/0.98/0.66, Lu-177에서는 1.00/ 6.34/4.67/2.96/2.28, 1.01/6.21/4.49/2.86/2.21 이었다. 두 장비 간의 팬텀 실험 별 SUV 차이를 비교하기 위해 MannWhitney 검정을 시행한 결과, 통계적으로 유의한 차이가 없었다(z=-0.338, p=0.735). 기존 감마카메라는 단면 영상의 육안적인 평가만 가능하였다면, SPECT/CT 영상을 통해 해부학적 정보와 3차원 단층 영상 획득 및 SUV 측정으로 정량 분석이 가능하게 되었다. 주로 사용하는 Tc-99m 뿐만 아니라 I-123, I-131, Lu-177 핵종에 대해서도 Broad Quantification Calibration 을 시행하여 핵종 별로 정량적인 정보를 획득 할 수 있는 기반 작업이 수행 되었고, ACR Esser PET phantom 실험을 통해 SUV 측정의 신뢰도에 대한 검증도 수행 되었다. 장비의 성능 및 정량분석의 재현성을 유지하기 위해 주기적인 장비의 정도관리가 필요할 것이며, 이를 통해 Bone SPECT/CT 뿐만 아니라 기타 다른 SPECT/CT 영상 검사의 추적관찰 및 동위원소 치료 분야에서도 치료반응을 평가하는 등의 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.283-290
• /
• 2013

수평 전기로에서 $MgGa_2Se_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $MgGa_2Se_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판에 성장시켰다. $MgGa_2Se_4$단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $610^{\circ}C$, 기판의 온도 $400^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5{\mu}m/hr$였다. 이때 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 212 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. $MgGa_2Se_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수와 광전류 spectra를 293 K에서 10 K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap Eg(T)는 varshni공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=2.34 eV-(8.81{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+251K)$이었으며 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting energy ${\Delta}cr$값이 190.6 meV이며 spin-orbit energy ${\Delta}so$값은 118.8 meV임을 확인하였다. 10 K일 때 광전류 봉우리들은 n = 1, 27일때 $A_{1^-}$, $B_{1^-}$와 $C_{27}-exciton$ 봉우리임을 알았다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.217-224
• /
• 2008

수평 전기로에서 $ZnIn_2Se_4$ 단결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $ZnIn_2Se_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100) 기판에 성장시켰다. $ZnIn_2Se_4$ 단결정 박막의 성장 조건을 증발원의 온도 $630^{\circ}C$, 기판의 온도 $400^{\circ}C$였고 성장 속도는 0.5 $\mu m/hr$였다. $ZnIn_2Se_4$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 10K에서 광발광(photoluminescence) 스펙트럼이 682.7nm ($1.816{\underline{1}}eV$)에서 exciton emission 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요통곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 128 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농노와 이동도는 293 K에서 각각 $9.41\times10^{16}/cm^{-3}$, $292cm^2/V{\cdot}s$였다. $ZnIn_2Se_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수와 광전류 spectra를 293 K에서 10K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 varshni공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=1.8622\;eV-(5.23\times10^{-4}eV/K)T^2/(T+775.5K)$ 이었으며 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting energy ${\Delta}cr$값이 182.7meV이며 spin-orbit energy ${\Delta} so$값은 42.6meV임을 확인하였다. 10 K일 때 광전류 봉우리들은 n= 1, 27일때 $A_{1}-$, $B_{1}-$와 $C_{27}-exciton$ 봉우리임을 알았다.

• 분석과학
• /
• 제28권6호
• /
• pp.377-384
• /
• 2015

본 연구에서는「공공수역 방사성물질 측정망 운영 계획」에 따른 모니터링 수행 내용을 소개하였고, 하천 및 호소 60 개 지점을 대상으로 인공방사성물질(¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs, ¹³¹I)의 농도를 조사하여 우리나라 지표수 내 방사성물질의 실태를 파악하고자 하였다. 채취된 시료는 마리넬리 비커를 이용한 감마분광 분석기법으로 분석하였다. ¹³⁴Cs와 ¹³⁷Cs은 모든 지점에서 MDA 미만으로 조사되었고, ¹³¹I는 한 지점(0.533±0.058 Bq/L)을 제외한 모든 지점의 농도가 MDA 미만으로 나타났다. ¹³¹I는 의료용으로 사용하는 물질로 환자의 배설물로 인해 하수처리장 인근 하천수에서 빈번하게 검출되는 물질로 알려져 있다. 따라서 ¹³¹I가 검출된 원인을 파악하기 위해 하수처리장 방류지점을 포함한 ¹³¹I가 검출된 상류수계 6개 지점을 추가 조사하였다. 조사결과, 하수처리장 처리수 방류지점에서부터 하류방향으로 ¹³¹I가 지속적으로 검출되었으며, 농도는 0.257±0.034~0.799±0.051 Bq/L 범위로 조사되었다. 추가조사를 통해 하수처리장 방류수가 하천수의 ¹³¹I 검출에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 센서학회지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.309-318
• /
• 2002

수평 전기로에서 $CdIn_2S_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $CdIn_2S_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs (100)기판에 성장시켰다. $CdIn_2S_4$ 단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $630^{\circ}C$, 기판의 온도 $420^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5\;{\mu}m/hr$였다. $CdIn_2S_4$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 10 K에서 광발광(photoluminescence) 스펙트럼이 463.9 nm (2.6726 eV)에서 exciton emission 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중 결정 X-선 요동 곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 127 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293K에서 각각 $9.01{\times}10^{16}/cm^3$, $219\;cm^2/V{\cdot}s$였다. $CdIn_2S_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수와 광전류 spectra를 293K에서 10K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $2.7116eV-(7.74{\times}10^{-4}eV/K)T^2$/(T+434K)이었으며 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting ${\Delta}cr$값이 0.1291 eV이며 spin-orbit ${\Delta}so$값은 0.0248 eV임을 확인하였다. 10K일 때 광전류 봉우리들은 n = 1일때 $A_1$-, $B_1$-와 $C_1$-exciton 봉우리임을 알았다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제39권2호
• /
• pp.237-246
• /
• 2016

방사성동위원소 사용시설 내/외 화장실 표면 방사선량률과 공간 방사선량률을 측정하여 화장실을 이용하는 환자 이외 방사선작업종사자 및 환자보호자 등의 안전성을 확보하고 방사선 방어 연구에 대한 기초 자료로 제시 하고자 한다. 2014년 5월 1일부터 7월 31일까지 인천광역시 소재 종합병원 방사성동위원소 사용시설 내/외 화장실 4곳의 공간 방사선량률과 작업 전/후 표면 방사선량률을 각각 측정하였다. 의료기관별 방사성동위원소 사용시설 내 화장실 이용 실태조사 결과 환자뿐만 아니라 환자 보호자, 일부 방사선 작업종사자까지 다양하게 이용하고 있었다. 화장실 내 공간 방사선량률 측정 결과 핵의학적 검사 중 감마촬영실을 이용하는 화장실의 누적 공간선량률은 8.86 mSv/hr으로 가장 높게 측정되었고, 방사성옥소 치료실 화장실은 7.31 mSv/hr, PET촬영실 화장실 2.29 mSv/hr, 외래 진료과 화장실 0.26 mSv/hr으로 각각 측정되었다. 방사성동위원소 작업 전/후 화장실 내 표면 방사선량률을 측정한 결과 대부분 환자 배설물이 직접 닫는 변기 앞에서 표면 방사선량률이 가장 높게 측정되었고, 화장실 내 중앙, 입구 순으로 측정되었다. 개봉선원은 물리적 반감기가 짧고 에너지가 낮아 비교적 안전하여 방사선 관리구역에서 안전하게 사용되고 있다. 그러나 저에너지 이며 짧은 반감기의 방사선원이라 하더라도 환자에게 투여되면 그 이후 환자는 움직이는 방사선원이 되며 환자가 이용하는 장소는 배설물에 의한 방사선 오염 장소가 된다. 따라서 효과적으로 유효선량을 최소화하고 불필요한 피폭선량을 줄이기 위해 방사성동위원소 투여 후 충분한 수분 섭취를 독려하여 생물학적 반감기를 낮추고, 물리적 반감기가 허용 선량이하로 될 때까지 주변인은 환자로부터 가급적 멀리 떨어져 생활하도록 권고되어야 한다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.229-236
• /
• 2014

수평 전기로에서 $MnAl_2S_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판에 성장시켰다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $630^{\circ}C$, 기판의 온도 $410^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5{\mu}m/hr$였다. 이때 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 132 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. $MnAl_2S_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수를 293 K에서 10 K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=3.7920eV-(5.2729{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+786K)$였다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 응용소자인 photocell로 사용할 수 있는 pc/dc 값이 가장 큰 광전도셀은 S 증기분위기에서 열처리한 셀로 $1.10{\times}10^7$이었으며, 광전도 셀의 감도(sensitivity)도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 0.93로 가장 좋았다. 또한 최대 허용소비전력(MAPD)값도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 316 mW로 가장 좋았으며, S 증기분위기에서 열처리한 셀의 응답시간은 오름시간 14.8 ms, 내림시간 12.1 ms로 가장 빠르게 나타나, $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 S 분위기에서 $290^{\circ}C$로 30분 열처리한 photocell이 상용화가 가능할 것으로 여겨진다.