• 방사선산업학회지
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• 제11권3호
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• pp.131-137
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• 2017

To compare the radiation dose and image noise of low dose computed tomography (CT) and high resolution CT using the fixed tube current technique and automatic tube current modulation (CARE Dose 4D). Chest CT and human anthropomorphic phantom were used the RPL (radiophotoluminescence) dosimeters. For image evaluation, standard deviation of mean CT attenuation coefficient and CT attenuation coefficient was measured using ROI analysis function. The effective dose was calculated using CTDIvol and DLP. CARE Dose 4D was reduced by 74.7% and HRCT by 64.4% compared to the fixed tube current technique in low dose CT of chest phantom. In CTDIvol and DLP, the dose of CARE Dose 4D was reduced by fixed tube current technique. For effective dose, CARE Dose 4D was reduced by 47% and HRCT by 46.9% compared to the fixed tube current method, and the dose of CARE Dose 4D was significantly different (p<.05). Noise in the image was higher than that in the fixed tube current technique. Noise difference in the image of CARE Dose 4D in low dose CT was significant (p<.05). The low radiation dose and the noise difference of the CARE Dose 4D were compared with the fixed tube current technique in low dose CT and HRCT using chest phantom. The radiation doses using CARE Dose 4D were in accordance with the national and international dose standards. CARE Dose 4D should be applied to low dose CT and HRCT for clinical examination.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권1호
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• pp.27-32
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• 2017

We investigated the effect of a commercial iterative reconstruction technique (iDose, Philips) on the image quality and the dose calculation for the treatment plan. Using the electron density phantom, the 3D CT images with five different protocols (50, 100, 200, 350 and 400 mAs) were obtained. Additionally, the acquired data was reconstructed using the iDose with level 5. A lung phantom was used to acquire the 4D CT with the default protocol as a reference and the low dose (one third of the default protocol) 4D CT using the iDose for the spine and lung plans. When applying the iDose at the same mAs, the mean HU value was changed up to 85 HU. Although the 1 SD was increased with reducing the CT dose, it was decreased up to 4 HU due to the use of iDose. When using the low dose 4D CT with iDose, the dose change relative to the reference was less than 0.5% for the target and OARs in the spine plan. It was also less than 1.1% in the lung plan. Therefore, our results suggests that this dose reduction technique is applicable to the 4D CT image acquisition for the radiation treatment planning.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.933-939
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• 2019

MDCT에서 인체등가형 흉부팬텀과 유리선량계를 이용하여 고해상력 및 저선량 CT로 검사하여 영상의 평가 및 흡수선량 및 유효선량을 측정하여 임상 기초자료를 제공하는데 목표를 두고자한다. 인체등가형 흉부팬텀내부에 유리선량계를 삽입하여 조직선량을 측정하였다. 64-slice CT system (SOMATOM Sensation 64, Siemens AG, Forchheim, Germany)과 CARE Dose 4D를 이용하였고, 고해상력 CT에서의 파라메터는 관전압 120 kVp, Eff. mAs 104, scan time 7.93 sec, slice 1.0 mm (Acq. 64×0.6 mm), convolution kernel (B60f sharp)의 스캔 파라메터가 사용되었고, 저선량 CT는 120 kVp, Eff. mAs 15, scan time 7.41 sec, slice 3.0 mm (Acq. 64×0.6 mm), convolution kernel B50f medium sharp의 스캔하였다. 인체등가형 흉부팬텀을 이용하여 스캔에 따른 CTDIvol은 고해상력 CT에서 8.01 mGy, 저선량 CT는 1.18 mGy로 측정되었다. 저선량 CT 검사는 고해상력 CT 검사에 비해 흡수선량이 85.49%가 감소하였고 영상의 차이는 없어 임상에서 유용하게 적용할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.172-178
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• 2021

Purpose: This study aimed to develop a deep learning architecture combining two task models to generate synthetic computed tomography (sCT) images from low-tesla magnetic resonance (MR) images to improve metallic marker visibility. Methods: Twenty-three patients with cervical cancer treated with intracavitary radiotherapy (ICR) were retrospectively enrolled, and images were acquired using both a computed tomography (CT) scanner and a low-tesla MR machine. The CT images were aligned to the corresponding MR images using a deformable registration, and the metallic dummy source markers were delineated using threshold-based segmentation followed by manual modification. The deformed CT (dCT), MR, and segmentation mask pairs were used for training and testing. The sCT generation model has a cascaded three-dimensional (3D) U-Net-based architecture that converts MR images to CT images and segments the metallic marker. The performance of the model was evaluated with intensity-based comparison metrics. Results: The proposed model with segmentation loss outperformed the 3D U-Net in terms of errors between the sCT and dCT. The structural similarity score difference was not significant. Conclusions: Our study shows the two-task-based deep learning models for generating the sCT images using low-tesla MR images for 3D ICR. This approach will be useful to the MR-only workflow in high-dose-rate brachytherapy.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제42권2호
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• pp.65-70
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• 2012

Purpose : The aim of this study was to compare the effective dose for imaging of mandible between multi-detector computed tomography (MDCT) and cone-beam computed tomography (CBCT). An MDCT with low dose technique was also compared with them. Materials and Methods : Thermoluminescent dosimeter (TLD) chips were placed at 25 organ sites of an anthropomorphic phantom. The mandible of the phantom was exposed using 2 different types of MDCT units (Somatom Sensation 10 for standard-dose MDCT, Somatom Emotion 6 for low-dose MDCT) and 3 different CBCT units (AZ3000CT, Implagraphy, and Kavo 3D eXaM). The radiation absorbed dose was measured and the effective dose was calculated according to the ICRP 2007 report. Results : The effective dose was the highest for Somatom Sensation 10 (425.84 ${\mu}Sv$), followed by AZ3000CT (332.4 ${\mu}Sv$), Somatom Emotion 6 (199.38 ${\mu}Sv$), and 3D eXaM (111.6 ${\mu}Sv$); it was the lowest for Implagraphy (83.09 ${\mu}Sv$). The CBCT showed significant variation in dose level with different device. Conclusion : The effective doses of MDCTs were not significantly different from those of CBCTs for imaging of mandible. The effective dose of MDCT could be markedly decreased by using the low-dose technique.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.941-946
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• 2019

환자의 진단 및 치료를 결정할 때 전산화단층촬영 (computed tomography; CT)은 우수한 해부학 정보를 제공하기 때문에 진단에 큰 도움이 되어 있다. 그에 따른 사용빈도가 증가하고 있으며, 활용 및 응용범위도 확대되어가는 추세이다. 저관전압을 사용해서 CT 검사를 하면 노이즈가 증가한다. 기존의 여러 연구에서는 영상재구성법에 대한 노출조건을 조절하는 방법 등을 시도해서 최적의 화질을 찾는 방법을 찾고 있으나 근본적 문제해결은 되지 못한다. 입력 영상의 신호를 유지하고 노이즈만을 최대한 제거하기 위해서 이중 트리웨이블릿 알고리즘을 적용하였다. 실험결과 100kVp, 회전시간 0.5sec의 영상에서 complex oriented 2d 방을 사용 할 경우 노이즈는 8.53에서 4.51로 줄어들었다. 본 연구를 통해서 저관전압 두부 CT에서 발생하는 높은 수준의 노이즈를 최적의 노이즈제거 알고리즘으로 노이즈를 제거하고 환자선 량을 낮출 수 있었다. 본 연구결과를 임상에서 사용 시 저선량의 CT 사용이 가능하고 환자 피폭을 줄일 것으로 판단한다.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.25-28
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• 2012

PET/CT에서의 환자의 피폭선량을 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 2012년 2월부터 2012년 3월까지 PET/CT검사를 위해 본원 핵의학과에 내원한 환자 149명(평균연령 $58{\pm}12.4$세)을 대상으로 하였고 장비는 Biograph True Point 40 (Siemens, USA)과 Gemini TF 64 (Philips, Cleveland)를 사용하였다. SIEMENS사의 Care Dose 4D를 사용하여 75명의 환자를 BMI 지수에 따라 세 집단으로 나누어 선량 감소율과 CTDI를 측정하였고 PHILIPS사의 D-dom을 이용하여 74명의 환자를 세 집단으로 나누어 선량 감소율과 CTDI를 측정하였다. 각 장비별로 세 집단 간의 측정값들이 유의한 차이를 보이는지 알아보기 위하여 SPSS Ver.18.0 통계분석프로그램을 이용하였다. 각각의 집단별로 평균값을 비교한 결과 Care Dose 4D를 사용했을 때 선량 감소율, CTDI 모두 p-value가 0.000으로서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. D-dom을 사용했을 때 집단 간의 p-value는 선량 감소율 0.284, CTDI 0.226으로서 p>0.05이므로 집단 간의 유의한 차이가 없었다. 집단별로 평균 선량 감소율과 CTDI를 분석한 결과 Care Dose 4D를 사용했을 때 각각 정상집단에서 53.4%, 5.3 mGy, 과체중집단에서 49.5%, 5.8 mGy, 비만 집단에서 42.0%, 6.6 mGy로 나타났다. 반면에 D-dom을 사용하였을 때는 각각 정상 집단에서 22.7%, 4.5 mGy, 과체중 집단에서 22.1%, 4.6 mGy, 비만 집단에서 22.9%. 4.5 mGy로 나타났다. D-dom의 원리인 투사각도에 따른 선량조절은 환자의 비만도에 영향이 많지 않음을 알 수 있었다. 그리고 Care Dose 4D의 경우에는 투사각도에 따른 선량조절뿐만 아니라 환자 장축의 감쇠계수에 따른 선량조절, 환자 사이즈에 따른 선량조절 원리를 사용하고 있다. 그러므로 환자 장축의 감쇠계수에 따른 선량조절과 환자 크기에 따른 선량조절 원리가 환자의 비만도에 영향이 있다고 생각된다. 비록 같은 BMI 집단 간에 환자의 체형에 따른 오차가 있다고 여겨지지만, 앞으로 더욱더 많은 연구가 이루어진다면 Dose Modulation Technic이 PET/CT검사에서 환자의 피폭선량을 줄이는데 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제20권1호
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• pp.17-23
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• 2008

목 적: 선형가속기에 부착된 온보드영상장치(On-Board Imager)를 이용한 콘빔CT (Cone Beam Computerized Tomography)는 환자의 셋업 오차 확인 및 보정, 장기 및 표적의 움직임 확인이 용이한 장점이 있는 영상유도방사선 치료 장비이다. 하지만 촬영 시 받게 되는 imaging dose는 2차 암 발생위험의 원인이 된다. 이에 본 저자는 촬영조건(mAs)을 변화시킨 4가지 촬영 mode로 피부선량과 영상 품질을 비교 평가하여 적정한 촬영 mode를 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 인체 모형 팬톰(RANDO phantom)을 사용하여 열형광선량계(TLD-100, Harshaw)를 두부, 흉부, 복부로 나누어 각 부위별로 8개씩 위치시킨 후 4가지의 촬영 mode (A: 125 kvp 80 mA 25 ms, B: 125 kvp 40 mA, 25 ms, C: 125 kvp 80 mA 10 ms, D: 125 kvp 40 mA, 10 ms)로 피부선량(skin dose)을 각각 3회씩 측정한 후 그 평균값을 얻어 평가하였고 catphan 504 phantom을 이용하여 장비 제조사의 영상 품질 정도관리 protocol에 따라서 각 촬영 mode 별 영상품질(image quality)을 비교 분석하였다. 결 과: 피부선량을 측정한 결과 두부에서는 A mode: 8.96 cGy, B mode: 4.59 cGy, C mode: 3.46 cGy, D mode: 1.76 cGy였고, 흉부는 A mode: 9.42 cGy, B mode: 4.58 cGy, C mode: 3.65 cGy, D mode: 1.85 cGy가 복부에서는 A mode: 9.97 cGy, B mode: 5.12 cGy, C mode: 4.03 cGy, D mode: 2.21 cGy의 값으로 측정이 되었다. 이는 A mode를 기준으로 약 B mode는 50%, C mode 60%, D mode는 80%의 선량 감소를 나타내었다. 영상품질 평가 항목인 HU reproducibility, Low contrast resolution, Spatial resolution (high contrast resolution), HU uniformity를 분석한 결과 모든 촬영mode에서 장비제조사에서 제시하는 tolerance 이내의 값으로 평가되었다. 결 론: 콘빔CT에 있어서 좋은 영상품질을 유지하면서 imaging dose를 줄이는 것은 중요하다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 하여 soft tissue가 관심영역일 경우는 A mode로 두부 촬영 시 bone이 관심영역일 경우 D mode가 일반적인 경우에는 B, C mode가 적용 가능하리라 생각된다. 또한 콘빔CT촬영으로 인해 증가되는 2차 암 발생위험은 낮은 mAs의 촬영조건을 선택함으로써 줄일 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.281-290
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• 2012

경상북도에 소재한 3개 종합병원 영상의학과의 MDCT 검사 중 두부, 복부, 흉부 각 10건씩 30건을 대상으로 CTDIl, DLP, Slice 수, DLP/Slice 수를 조사하여 병원 간 프로토콜의 차이로 인한 MDCT의 피폭선량의 차이를 분석하였고, CT검사의 가장 많은 검사건수를 차지하고 프로토콜이 비교적 단순한 두부 CT를 Helical Scan과 Normal Scan으로 2회 실시하여 영상의 화질, CTDI, DLP, 안구의 피폭선량, 갑상선의 피폭선량의 차이를 분석하였다. 두부CT에서 조사대상 병원의 3분의 2에서 CTDI 참조준위(IAEA 50mGy, 우리나라 60mGy)를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). DLP에서 조사병원의 3분의 1은 참조준위 IAEA 1,050mGy.cm, 우리나라 1,000mGy.cm의 권고량 보다 높았고, 3분의 2가 우리나라의 권고량을 초과하고 있었다. 참조준위를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). Abdomen CT에서도 3분의 1은 CTDI 참조준위 IAEA 25mGy, 우리나라 20mGy보다 높은 119mGy를 보였고, DLP에서는 모든 조사대상 병원이 우리나라 권고량 700mGy.cm보다 높았다. 조사대상 병원 중 모든 검사에서 높은 선량을 보인 C병원은 MPR, 3D 검사의 비중이 높아 낮은 pitch, 높은 관전류 검사로 인한 피폭선량이 높았다. Scan 방법에 따른 피폭선량의 차이를 분석하고자 동일환자의 두부CT를 Normal scan과 Helical scan으로 각각 실시하여 분석한 결과 CTDI 및 DLP에서 Helical CT가 Normal scan에 비해 63.4%, 93.7% 높은 선량을 보였다(p<0.05, p<0.01). 그러나 갑상선의 피폭선량은 Normal scan이 87.26% 높았다(p<0.01). Helical CT의 선속은 종심부와 변연부의 모양이 종의 형태를 취하고 있어 두부CT에서 갑상선은 중심선속에서 벗어난 적은 선량으로 피폭된다. 또한 Helical scan시 Gantry 각을 수직으로 사용하였고, Normal scan시에는 Orbitomeatal line에 평행으로 정렬된 Gantry 각을 사용하여 Helical scan에서 갑상선은 피폭선량이 감소하였다. 그러나 본 연구에서 사용된 프로토콜은 식약청의 표준준위에 비해 높은 피폭선량을 보여 식약청의 권고량을 지키기 위해서는 낮은 관전류 높은 Pitch의 사용이 요구되었다. 이번 연구에서 Normal scan과 Helical scan에 따른 화질의 차이는 없는 것으로 분석되어 특별한 경우가 아니면 Normal scan의 표준화된 프로토콜을 사용하고 갑상선의 보호장구를 사용하는 것이 필요하였다. 이번 연구는 일지역의 CT검사 중 일부를 조사하여 분석하였으므로 CT검사의 전체를 평가하는데 무리가 있었다. 그러나 경우에 따라 환자피폭선량의 가이드 권고량을 초과하고 있음을 알 수 있었고, 병원 간의 피폭선량 편차도 있음을 확인 할 수 있었다. 이것을 개선하기 위하여 영상의학과 의사 및 방사선사는 CT 방사선량을 줄이는 최적화된 프로토콜로 CT검사를 시행해야 하고, 환자의 알권리를 위하여 피폭선량은 공개되어야 한다. 그러나 아직 많은 의사들과 방사선사는 이에 대한 인식이 부족하므로 개선을 위하여 CT선량 저감화의 교육프로그램, CT검사에 따른 피폭선량의 공개, 병원의 서비스평가 및 병원인증제 평가항목에 CT검사 피폭선량관리 및 공개항목을 추가 등의 관련기관의 노력과 의료종사자가 CT검사에서 행위의 최적화를 실현하는 최선의 프로토콜을 사용하는 노력이 필요하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.391-397
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• 2016

저병기 폐암은 정위적 체부 방사선치료 방식이 높은 효과를 나타내지만, 호흡에 의한 움직임으로 인해 정확한 선량의 조사가 쉽지 않다. 이에 본 연구는 움직이는 표적을 대상으로 영상획득 방식에 따른 체적을 분석하고, 체적 설정방식 및 호흡주기에 따른 선량을 유리선량계를 이용하여 평가하였다. 그 결과, 체적 획득의 경우 4D CT가 $10.4cm^3$로 실제 체적인 $12.3cm^3$에 가장 근접한 결과를 나타냈다. 선량평가에서는 ITV가 처방선량 10, 15, 20 Gy에서 각각 10.82, 16.88, 21.90 Gy로 가장 높은 값을 보였으며, RGRT가 좀 더 높은 값을 나타내었으나 호흡주기에 따른 결과는 유의한 차이를 나타내지 않았다. 따라서 움직이는 종양의 치료 시 4D CT를 이용하여 영상을 획득 후 ITV를 설정하여 RGRT방식으로 치료하는 것이 유리할 것으로 사료된다.