• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.139-151
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• 2018

목 적 : "Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device"를 자체 제작하였고, 그 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법 : 휨 강도가 $200kg/cm^2$의 경질 섬유판 재질로 Yaw방향의 회전 가능한 Tomotherapy couch device를 제작하고, 제작된 device의 물리적 정확성을 판단하기 위해 Varian사의 Novalis Tx의 CBCT Image와 MED-TEC사의 Iso-Align Phantom을 사용하여 device의 Yaw방향의 보정각도의 정확성을 측정하였고, Tomotherapy HDA에서의 치료를 위해 치료계획은 Accuray PrecisionTM를 이용하여 In House Head and Phantom 위에 치료계획을 설계하였고 제작한 device의 보정각도마다 치료 전 후의 MVCT의 adaptive plan을 Accuray PrecisionARTTM and PrecisionTM을 사용하여 선량을 평가하였다. 결 과 : Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device를 자체 제작하였으며, 물리적 정확성의 측면에서 모든 각도별 vertical, lateral, longitudinal의 보정값은 약 1 mm 내외였고, 최대 보정값이 1.5 mm를 넘지 않았으며 Yaw방향의 보정은 최대 0.12도 오차 이내의 범위 안에 들어왔다. 치료후의 MVCT촬영 영상을 이용한 adaptive plan을 이용한 선량 평가에서도 모든 각도실험에서 target은 D95=Prescription dose를 만족하고, target내 선량이 95 %~107 % 이내에 들어왔으며, OAR 또한 본원에서 평가한 SMC Head and Neck tolerance dose 영역 내에 모두 들어왔다. 결 론 : 자체 제작한 "Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device는 Tomotherapy의 치료에서 Yaw방향의 set-up 오차를 정확히 보정해준다. 비용적인 측면에서도 효과대비 저비용으로 장치를 만들 수 있을 뿐만 아니라 재촬영에 대한 환자가 받는 MVCT image dose를 방지하고 시간적으로도 환자의 회전율을 상승시킬 수 있으며, Yaw방향의 set up 오차를 보정하므로 더 정확한 방사선치료를 시행할 수 있다고 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권3호
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• pp.215-221
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• 2018

Cone beam Computed Tomography(CBCT) is an increasing trend in clinical applications due to its ability to increase the accuracy of radiation therapy. However, this leaded to an increase in exposure dose. In this study, the simulation using Monte Carlo method is performed and the absorbed dose of CBCT is analyzed and standardized data is presented. First, after simulating the CBCT, the photon spectrum was analyzed to secure the reliability and the absorbed dose of the tissue in the human body was evaluated using the MIRD phantom. Compared with SRS-78, the photon spectrum of CBCT showed similar tendency, and the average absorbed dose of MIRD phantom was 8.12 ~ 25.88 mGy depending on the body site. This is about 1% of prescription dose, but dose management will be needed to minimize patient side effects and normal tissue damage.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권4호
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• pp.383-390
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• 2006

Having its roots in medical applications, industrial gamma ray CT has opened up new roads far investigating and modeling industrial processes. Using a line of research related to industrial gamma ray CT, the authors set up a system of single source and detector gamma transmission tomography for wood timber and a packed bed phantom. The hardware of the CT system consists of two servo motors, a data logger, a computer, a radiation source and a radiation detector. One motor simultaneously moves the source and the detector for a parallel beam scanning, whereas the other motor rotates the scan table at a preset projection angle. The image is reconstructed from the measured projections by the filtered back projection method. The phantom was designed to simulate a cross section of a packed bed with a void. The radiation source was 20mCi of Cs-137 and the detector was a 1 inch $\times$ 1 inch NaI (TI) scintillator shielded by a lead collimator. The experimental gamma ray CT image has sufficient resolution to reveal air holes and the density distribution inside the phantom. The system could possibly be applied to a packed bed column or a pipe flow in a petrochemical plant.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권1호
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• pp.53-60
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• 2018

The purpose of this study was investigating the effect of 3D printing technology that changes the speed of sound (SOS) and the broadband ultrasound attenuation (BUA) by controlling the density of the media phantom. We used 3D printers which called additive manufacturing (AM) by using material with polylactic acid (PLA). The inside of the medium phantom was filled crossly with 100%, 90%, 80%, 70%, 60%, and 50% of the material. The ultrasonic instrument measured the SOS and the BUA using a 0.55 MHz ultrasound output in opposing mode with a pair of transducers. As a result, the density of the medium phantoms with the SOS showed very high correlation (r = 0.944), but the SOS showed very low correlation (r = 0.500). It is expecting that the manufacturing and measurement method of the medium phantom using 3D printing technology will be used as basic data for ultrasonic bone mineral density.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권5호
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• pp.423-431
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• 2022

The purpose of this study is to present objective information in applying 3D printing technology for PET/CT (Positron Emission Tomography/Computed Tomography) performance evaluation and use it as a basic research that can be applied to various purposes in the future. Phantoms were manufactured with step wedge of ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) and ACR(Acrylic acid) material. The counts for each ROI(Region of Interest) were analyzed through image acquisition in PET/CT. And the variation rate of counts and CNR(Contrast Noise Ratio) was evaluated. In the counts analysis, the effect of thickness occurred. In addition, in the variation rate analysis, the thickness setting of steps wedge 4 to 5 levels should be considered first. These results minimize quantitative and qualitative changes in the phantom manufactured based on 3D printing, and enable more stable PET/CT performance evaluation. Based on 3D printing in PET/CT, various phantoms are expected to be produced in the future. If the characteristics of each material are considered and applied through the basic research such as this research, the result of the phantom manufactured through 3D printing can be more meaningful and will be used in a wide range.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제47권1호
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• pp.13-19
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• 2024

Control of scattered radiation is one of very important factors in the use of medical radiation. In general X-ray exam, the causes, measurement methods, and the kind of detectors of scattered rays within the radiation area are diverse. In this study, the dose of scattered ray was measured by changing the thickness of the polycarbonate phantom and the tube voltage. As a result of measurement of scattered radiation, the results show that the scattered dose significantly(p<.05) increased with growing of thickness of phantom in the tube voltage 40, 50 and 60 kVp(F(p)<.05, R²>64%). As tube voltage increased at all phantom thicknesses, the scattered dose also significantly(p<.05) increased(F(p)<.05, R²>69%). In cases where a significant correlation was shown, the coefficient of determination of more than 60% was shown in regression analysis. The results of this study can be used as data on scattered radiation dose according to the tube voltage and the object thickness in general X-ray imaging exam.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.7-15
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• 2007

고정식 초점형 격자가 적용된 비정질 실리콘 평판형 검출기에서 초점-격자간 중심변위와 두부 팬텀의 검출기내 위치 변위가 영상 특성에 미치는 영향을 조사하여, 디지털 의료영상 장비의 올바른 사용 방법을 제안하고자 한다. 고정식 초점형 격자를 적용한 비정질 실리콘 평판형 검출기에서 두부 팬텀을 사용하여 초점-격자간 중심 변위와 두부 팬텀의 위치 변위에 따라 영상을 획득 하였다. 획득된 영상을 NIH(Image J) 영상 분석 프로그램을 이용하여 동일 영역에서의 픽셀값(Pixel value), 히스토그램(Histogram), 도면형상(plot profile), 표면도(Surface plot)등을 분석하고, 표준 촬영 영상과 비교 하였다. 초점-격자간 측 방향 중심 변위와 초점-격자와 두부 팬텀의 이중 변위는 수평, 대각선으로 증가할수록 픽셀의 평균값과 표준편차값이 비례적으로 감소하였다. 또한 높은 픽셀값의 빈도수가 상당히 감소하여 영상의 대조도를 저하시켰고, 변위가 증가할수록 영상 왜곡현상도 증가하였다. 다음으로 두부 팬텀 위치 변위의 픽셀 평균값은 큰 변화가 없었으나 수평, 대각선으로 증가할수록 높은 픽셀값의 빈도수가 감소하는 양상을 보여 영상의 대조도가 저하 되었다. 디지털 검출기의 넓은 관용도와 후처리 능력은 영상의 화소 잡음이 증가하여도 방사선사들이 인지하지 못할 수 있다. 따라서 방사선사는 격자가 장착된 디지털 검출기에서 화소 잡음을 증가시키는 촬영 요인들을 정확히 인지하여 검사에 임해야 할 것이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권3호
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• pp.116-122
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• 2017

Physical breast phantoms would be useful for the development of a dedicated breast computed tomography (BCT) system and its optimization. While the conventional breast phantoms are available in compressed forms, which are appropriate for the mammography and digital tomosynthesis, however, the BCT requires phantoms in uncompressed forms. Although simple cylindrical plastic phantoms can be used for the development of the BCT system, they will not replace the roles of uncompressed phantoms describing breast anatomies for a better study of the BCT. In this study, we have designed a numerical voxel breast phantom accounting for the random nature of breast anatomies and applied it to the 3D printer to fabricate the uncompressed anthropomorphic breast phantom. The numerical voxel phantom mainly consists of the external skin and internal anatomies, including the ductal networks, the glandular tissues, the Cooper's ligaments, and the adipose tissues. The voxel phantom is then converted into a surface data in the STL file format by using the marching cube algorithm. Using the STL file, we obtain the skin and the glandular tissue from the 3D printer, and then assemble them. The uncompressed breast phantom is completed by filling the remaining space with oil, which mimics the adipose tissues. Since the breast phantom developed in this study is completely software-generated, we can create readily anthropomorphic phantoms accounting for diverse human breast anatomies.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.236-244
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• 2011

성능이 저하된 IVR 장치의 지속적 사용은 환자 및 시술자의 방사선 피폭을 증가시킬 뿐 아니라, 잘못된 영상정보를 제공함으로써 환자에게 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 이번 연구에서는 IVR장치의 성능평가를 위한 적절한 시험방법 및 검사기준을 마련하고자 하였다. IVR장치의 국내현황 및 규격을 조사하였으며, 표준팬텀을 이용하여 국내 IVR장치의 성능을 현장 측정함으로써, 국내 실정에 맞는 적절한 IVR 장치의 화질 및 성능평가 기준을 설정하였다. 장치의 기본적 성능에 관한 검사를 위해 관전압시험, 관전류 시험, 반가층 시험을 실시하며, NEMA stndard XR-21 Phantom을 표준팬텀으로 사용하여 화질 및 선량 평가를 하도록 하였다. 표준팬텀을 이용한 검사항목은 image-field geometry, spatial resolution, low-contrast iodine detectability, wire resolution, phantom entrance dose이다. 또한 매일, 매주, 1개월, 3개월, 6개월 및 1년 주기의 평가항목을 설정하였다. 장치의 성능기준은 진단용방사선안전관리 규정을 준용하여 kVp시험은 평균오차 ${\pm}10%$, mA시험은 평균오차 ${\pm}15%$, 반가층시험은 80kVp에서 최소 2.3mmAl으로 설정하였다. 표준팬텀의 검사기준은 image-field geometry에서 최소 acceptable이 나와야 하며, spatial resolution은 Image Intensifier 나 detector 크기기준으로 34-40cm은 0.8 lp/mm, 28-33cm은 1.0lp/mm, 22-27cm은 1.2 lp/mm이상이 나와야 한다. low contrast iodine detectability는 최소농도 200mg/cc 이상 보여야 하며, phantom entrance dose는 10R/min을 초과해서는 안 된다. Wire resolution은 정지 상태에서 최소 0.012인치까지 보여야 하며, 움직일 때 최소 0.022인치까지 보여야 한다.

• 핵의학기술
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• 제14권1호
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• pp.67-72
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• 2010

본원에서는 비심장 수술환자의 수술 전후 심장사건의 위험도 평가를 위해 심근관류 SPECT를 시행하고 있다. 암환자의 경우 수술 전에 전신 뼈 검사 혹은 전신 PET 검사로 암 전이 여부 확인 후 심근관류 SPECT를 시행하여 불필요한 검사 처방을 막고 있다. 하지만 단기 병동 입원 환자의 경우 재원 일수를 줄이고자 전신 뼈 검사 후 최소 16시간의 간격을 두고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하는 경우가 있지만 아직까지 서로 다른 동위원소 투여로 인한 crosstalk contamination의 영향에 대한 평가가 제대로 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 실제 환자 데이터를 이용하여 이에 대한 유효성 검정을 시행하고자 한다. 2009년 8월부터 9월까지 서울아산병원 핵의학과에서 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행한 87명의 환자를 대상으로 연구 분석하였다. $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 시행 전날 전신 뼈 스캔 시행 여부에 따라 환자를 분류하였고 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 촬영 시 이중 에너지 창을 이용하여 영상을 획득하였다. 획득한 영상에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트의 비율을 전날 전신 뼈 검사의 시행 유무에 따라 비교 분석하였다. 실험에는 anthropomorphic torso phantom을 사용하였으며 심근($^{201}Tl$)과 심근 이외의 부분($^{99m}Tc$)에 각각 14.8 MBq, 44.4 MBq를 투여 하였다. 영상획득은 시간 간격을 두고 게이트 법 적용 없이 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT를 시행하여 얻었고 Xeleris ver 2.0551를 이용하여 공간 분해능을 측정 분석하였다. 수집한 환자 데이터에서 $^{201}Tl$ 창과 $^{99m}Tc$ 창에서 계수된 카운트 비율 비교 결과 전날 전신 뼈 스캔을 시행한 경우 Bone tracer 주입 후 12시간에서 24시간까지의 비율이 Ventri에서는 1:0.411 에서 1:0.114, Infinia에서는 1:0.249에서 1:0.079로 지수함수적으로 감소하며 시간 경과에 따라 유의한 차이(Ventri p=0.0001, Infinia p=0.0001)를 나타내었다. 또한 전신 뼈 스캔을 시행하지 않은 경우의 비율은 Ventri에서 평균 1:$0.067{\pm}0.006$, Infinia에서 1:$0.063{\pm}0.007$로 나타났다. Phantom 실험 후 공간 분해능 측정 결과는 $^{99m}Tc$의 첨가 여부와 시간 경과에 따라서 FWHM의 유의한 변화는 나타나지 않았다 (p=0.134). Anthropomorphic torso phantom을 이용한 실험과 환자 데이터 분석을 통해 bone tracer 주입 16시간 이 후에 시행된$^{201}Tl$ 심근관류 SPECT 영상은 $^{99m}Tc$에 의해 공간 분해능에 유의한 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다. 하지만 이는 영상의 질적 평가만 이루어진 것으로 환자의 피폭과 검사의 정밀도 및 정확도에 관한 연구가 추가로 필요한 실정이다. 추후 서로 다른 동위원소 사용에 따른 crosstalk contamination의 영향에 대한 정확하고 표준화된 유효성 검정으로 검사 간격에 대한 정확한 가이드라인 제시가 이루어져야 할 것이다.