• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제27권4호
• /
• pp.220-223
• /
• 2016

Generally, it is recommended that the dosimetric effect of carbon fiber couch should be considered especially for an intensity-modulated therapy with a large portion of monitor units from posterior angles. Even a flattening filter free (FFF) beam has been used for stereotactic body radiation therapy (SBRT), the effect of carbon fiber couch for FFF beam is not well known. This work is an effort to evaluate the dosimetric effect of carbon fiber couch for flattened and FFF beam of Elekta linac empirically. The absorbed doses were measured with Farmer type chamber and water-equivalent phantoms with and without couch. And differences of the absorbed doses between with and without couch defined as "couch effect". By comparing calculated dose in treatment planning system (TPS) with measured dose, the optimal density of couch was evaluated. Finally, differences on patient's skin dose and target dose by couch were evaluated in TPS. As a result, the couch effect for 6 and 10 MV flattened beam were -2.71% and -2.32%, respectively. These values were agreed with provided data by vendor within 0.5%. The couch effect for 6 and 10 MV FFF beam were -3.75% and -2.80%, respectively. The patient's skin dose was increased as 18.6% and target dose was decreased as 0.87%, respectively. It was realized that the couch effect of FFF beam was more severe than that of flattened beam. Patient's skin dose and target dose were changed by the couch effect.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제12권1호
• /
• pp.79-94
• /
• 2001

생물학적 조직(Biological Tissue)에서 얻어내는 형광(Fluorescence)은 산란(Scattrering), 흡수(Absorption), 그리고 형광체(Fluorophores)가 원인이 되는, 인트린식 형광(Intrinsic Fluorescence)들에 관한 정보를 갖고 있다. 생물학적 조직의 형광스펙트럼은 조직 내에 존재하는 흡수체(Absorber)와 산란물질(Scatters)들의 영향을 받기 때문에 다른 조직의 생화학적인 인트린식 형광을 선형적인 조합으로 해석할 수 없었다. 생물학적 조직 같은 터비드 매질(Turbid Media)로부터 실험적으로 형광을 얻어서 산란과 흡수의 영향을 조사하기 위하여 본 연구소에서 제작한 장치를 소개하고, 넓은 범위의 흡수체와 산란물질의 농도를 갖고 제작한 조직 팬텀(Tissue Phantom)에 대한 형광과 반사(Reflectance) 스펙트럼을 측정하였다. 형광스펙트럼에 존재하는 산란과 흡수의 왜곡(Distortion)을 제거하기 위하여, 반사스펙트럼에 포함된 산란과 흡수 정보를 이용하는 ‘광자 이동 모델(Photon Migration Model)’을 적용하였고, 이러한 조직모델에 대한 인트린식 형광을 얻었다 연구 결과, 모델 값과 실제 인트린식 형광 스펙트럼이 훌륭하게 일치함을 확인하였다. 이런 연구를 하게된 동기는, 인간의 조직이 병들어서 진화하면 조직의 생화학적 구성의 변화가 발생하고 이때 인트린식 형광의 변화가 생기기 때문이다 결론적으로, 조직에 대한 실시간 광학적 생검에서 병든 조직과 정상조직을 단지 형광스펙트럼만으로 구분하는 것은 어렵지만, 인트린식 형광을 이용하면 가능하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제10권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 1999

자기공명영상과 relaxogram 기법을 통합적으로 운용하는 새로운 기법을 도입하여 인체나 생체에서의 지방성분을 연구하는데 매우 우수한 기법을 개발하고자 하였다. 본 기법을 검증하기 위하여 미리 성분비를 알고 있는 phantom들을 제작하여 자기공명영상과 역 라플라스 변환에 기초한 CONTIN 기법을 적용하였다. phantom 들은 근육내에 미세한 형태로 존재하는 지질을 모방하도록 제작하였으며 정확한 분석을 위해 400 MHz NMR 장비를 이용하여 혼합된 두 물질의 양성자 스핀 밀도의 차이를 먼저 분석하여 성분비 계산시 보정인자로 사용하였다. 자기공명영상은 스핀반향기법을 사용하여 반복시간 (TR)을 달리하며 45개의 영상을 획득하였고 얻어진 영상들은 CONTIN 기법을 사용하여 분석하였다. 분석 결과로 얻어진 relaxogram 으로부터 스핀이완시간의 분포 및 상대적인 성분비를 계산하였다. 스핀밀도의 차이를 보정한 후의 실제 성분비와 본 기법으로부터 계산된 성분비는 $\pm$7% 오차내에서 서로 잘 일치하는 결과를 보였다. 결론적으로 자기공명영상과 relaxogram 기법을 통합적으로 운용하는 경우 자기공명영상의 대조도만으로는 분석이 불가능한 미 세 지질의 함량 및 분포를 매우 우수한 정확도를 가지고 분석할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제26권1호
• /
• pp.18-27
• /
• 2015

컴프턴 산란 현상을 이용하여 전자적 집속 방법으로 영상화하는 컴프턴카메라는 고민감도 및 고에너지 해상도의 장점을 이용하여 핵의학 응용분야에 대한 잠재력이 큰 영상 시스템이다. 본 논문에서는 컴프턴카메라를 이용한 다중 추적자 영상의 효용성 평가와 정확한 3차원 단면영상 촬영을 위한 Orlov 조건을 만족하는 회전하는 컴프턴카메라의 구조를 조사하였다. 140/511 keV의 방사선원의 소프트웨어 모형을 구성하고 이에 대한 몬테카를로 전산모사 시뮬레이션을 수행하여 리스트모드 배열된 부분집합 기댓값 최대화 방법으로 재구성된 다중 추적자 영상으로 컴프턴카메라의 효용성을 검증하였다. 산란부와 흡수부를 평행하게 위치시킨 고정된 컴프턴카메라와 촬영대상 주위 $360^{\circ}$를 회전하는 컴프턴카메라를 구성하여 검출된 투사선의 구좌표계 각도에 대한 히스토그램을 비교 평가하였다. 140/511 keV의 동시 계측된 몬테카를로 전산모사 데이터의 다중 추적자 영상이 2차원 및 3차원 재구성 시 잘 구분되는 것을 확인하였으며, 회전된 컴프턴카메라의 경우, 회전각도에 반비례하여 3차원 영상재구성에 필요한 유효 투사선이 증가하였다. 26분의 계산 시간 및 5백만개의 적절한 유효 투사선의 개수를 고려할 때 컴프턴카메라의 회전각은 $30^{\circ}$가 현실적으로 적절할 것이며 증가한 검출 시간은 다중 컴프턴카메라를 구성하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 고찰한 고민감도 및 고에너지 해상도를 가진 컴프턴 카메라는 다중추적자 영상화를 위해 적합한 시스템이며 생화학 및 생리학적 상태 변화에 대한 임상 정보를 제공하며 각종 질병 진단 및 치료 방법 개발 등에 기여할 수 있는 잠재력이 있는 영상 시스템이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제26권1호
• /
• pp.52-58
• /
• 2015

본 연구팀이 개발한 신개념 강내형 치과 진단 장치에서 촬영한 X선 치아영상으로부터 치아 우식증을 조기 단계에서 판별하고 치과의사의 정확한 진단을 돕기 위해서 병변진단 보조시스템인 치아 와동 자동 검출 프로그램을 개발하고자 하였다. 치아 와동 자동 검출 시스템을 구성하고 있는 기본 알고리즘은 치아 와동과 정상 치아를 구분 할 수 있는 영상분별 알고리즘과 치아 영상의 고유 특성 정보를 분석하고 이를 병변 검출에 적용할 수 있는 알고리즘으로 나눌 수가 있는데, 본 연구에서는 먼저, DRLSE 방법을 적용하여 병변과 정상치아 사이의 윤곽선 분할 성능을 테스트 하였다. 개발된 알고리즘의 와식 판별 성능을 테스트하기 위해서 다양한 형태의 와식을 포함하는 전치, 견치, 소구치 등의 7개의 치아팬텀을 제작하고 치아 와식 분별을 실시하였다. 총 14 개의 와식 중에 와식의 경계를 부분적으로 식별한 2개를 제외하고는 12개 와식의 경계를 정확하게 구별하여 개발된 자동 치아 병변 알고리즘의 가능성을 입증하였다. 그러나 실제 치아 와식의 형태는 개개인마다 다르고 복잡하기 때문에 무작위로 선택된 실제 치아에 적용하기 위해서는 보강된 알고리즘이 필요하다. 향후에는 치아에 대한 사전정보를 처리하고 적용하는 패턴 인식 혹은 기계학습 알고리즘을 추가하여 보다 효과적이고 정확한 병변 알고리즘으로 개선할 예정이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제18권2호
• /
• pp.65-72
• /
• 2007

대부분의 임상용 자기공명영상 장치에서 확산텐서(difiusion tensor) 영상을 얻기 위하여 에코플렌(EPI) 스핀에코(spin-echo) 시퀀스를 사용한다. 하지만 이 영상법은 자화감수성에 매우 예민한 단점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 자화감수성에 의해 발생하는 영상의 변질을 최소화하면서 확산텐서를 한번에 얻을 수 있는 시퀀스를 개발하는데 있다. 모든 확산 텐서 성분을 한번에 얻기 위하여 다편(multi-slice) 8에코 스핀에코 시퀀스(MePGSE)가 개발되었다. 모든 180도 펄스는 기존에 사용된 방법과는 달리 선택된(slice selective) 경사자장을 이용하였다. 처음 7개의 에코 영상은 확산텐서 영상을 위하여 사용하였고, 마지막 에코 영상에서는 영상을 얻는 경사자장은 사용하지 않고 남아있는 자화를(residual magnetization) 최소화하기 위하여 삼차원 경사자장(crusher gradients)만을 사용하였다. 따라서 6개의 텐서 성분을 단 한번의 실험에 의하여 얻을 수 있었다. 이 시퀀스를 사용하여 물과 수박을 이용하여 실험을 하였으며 물에서의 확산 값이 기존에 출판된 값과 유사하게 나타나 본 연구에서 MePGSE 시퀀스의 신뢰를 가질 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.53-60
• /
• 2003

I. 목적 방사선치료를 함에 있어서 체내의 선량분포를 알기 위해서는 정확한 신체 단면도 제작이 반드시 필요하다. 최근에는 종양과 주변부위와의 관계가 명확하게 나타나는 C-T 영상이 치료계획에 많이 이용되고 있다. 하지만 아직도 석고나 납줄등을 이용하여 수작업으로 신체 단면도를 그리는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 방법은 옮기는 과정에서의 오류등으로 정확성의 신뢰도에 문제가 있고 소요시간이 길다는 단점이 있어 이를 개선하기 위해 digital 영상을 이용한 신체 단면도 제작을 시도해 보았다. II 대상 및 방법 digital camera를 이용하여 center line의 axial laser가 지나가는 면의 caudal쪽에서 center방향의 사진과 동일지점에서 QA용 phantom의 사진을 촬영한 후 image를 scanning한다. 삼각함수의 기본적인 원리를 이용하여 오차 범위를 최소화하였으며 각 지점의 X, Y좌표를 구하여 실제적인 크기의 신체 단면도를 완성하여 보았으며 여러 가지의 모양의 sample용 phantom과 실제 chest의 환자에게 적용하여 보았다. III. 결과 및 결론 기존의 납줄을 이용하여 제작한 신체단면도와 digital영상을 이용하여 제작한 신체단면도를 비교, 검토한 결과 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없어 시간에 구애받지 않고 제작할 수 있는 이 방법이 보다 더 효율적이였다. 하지만 H&N등 요철이 심한 경우에 사용할 경우에는 보다 더 세심한 주의가 필요하며 영구적으로 사용하기 위해서는 두 개 이상의 camera 영상을 이용하는 photogrammatory기법의 도입 등, system적으로 좀더 수정 보완되어야 할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제14권4호
• /
• pp.323-332
• /
• 1996

목적 : 방사선 치료에 있어서 조직내 등선량 분포곡선을 변형시킬 목적으로 쐐기 차폐물이 사용되고 있는데 최근 기존의 고정 쐐기와는 다르게 비대칭적인 콜리메이터인 Independent Jaw에 의해 등선량 분포곡선을 변형시키는 동적 쐐기 기법이 실용화 되고 있으나 아직 그 방사선 물리학적인 특성에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 저자는 기존의 고정 쐐기와 비교하여 조직내 방사선량 분포의 특성을 알아보고자 본 연구를 계획하였다. 대상 및 방법 : 물 판톰, 폴리 스타이린 판톰, 평균 유방 모형 판톰을 대상으로 전리함, 필름, TLD 등을 이용하여 동적 쐐기와 고정 쐐기의 선량 분포를 측정하여 비교하였다. 방사선원은 선형 가속기의 6MV x선을 사용하였고 $15{\times}15$ 조사면에서 15, 30, 45도 쐐기를 이용하였다 조직내선량 분포는 전리함과 필름 선량계를 사용하였고, 유방 접선 치료방식에서의 반대편 유방 조사선량은 TLD를 사용하였다. 결과 : 1) 조직내 $\%$심도 선량은 고정 쐐기의 경우 심도 선량 깊이가 깊어지는 방사선의 경화 현상이 뚜렷하였으나 동적 쐐기의 경우에는 발견할 수 없었으며 그 $\%$심도선량은 개방 조사면과 유사하였다. 2) 조직내 등선량 분포 곡선을 보면 동적 쐐기의 경우 고정 쐐기와는 달리 원하는 깊이, 원하는 조사면에서 원하는 쐐기 각도를 얻을 수 있었으며 쐐기 각도를 이루는 등선량 분포 곡선이 고정 쐐기에 비해 더욱 직선적이었다. 3) 산란선량은 동적 쐐기의 경우 개방 조사면과 그 양이 거의 동일하였으며 유방보존술에서의 접선 조사방식의 방사선치료에서 고정 쐐기 대신에 동적 쐐기를 사용함으로써 반대측 유방으로의 피폭선량을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로 동적 쫴기 기법은 단순히 고정 쐐기를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 고정 쐐기의 단점을 보완해 줄 수 있으며 향후 방사선 치료에 있어서 더 다양한 유용성을 가질 수 있으리라 생각한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제32권3호
• /
• pp.277-283
• /
• 2009

임상에서 정확한 진단을 위해 양질의 초음파 영상을 얻는 것은 중요하다. 본 연구에서는 초음파 진단기의 주파수와 동적 영역(dynamic range, DR) 설정 및 프로브 유형에 따른 초음파 영상의 변화를 관찰하였다. 실험에서 고형 및 낭성 종괴 병변과 유사한 초음파 평가 팬텀(539,551, ATS, USA)의 6가지 LCS(low contrast sensitivity) 표적(-15, -6, -3, +3, +6, +15 dB)에 대한 영상을 대상으로 평가하였다. 초음파 영상은 볼록형(convex, C3-7IM) 및 선형(linear probe, L5-12IM) 두 가지 탐촉자(Probe)에 대해 SA-9900(Medison Ltd, Korea)을 이용하여 얻었다. 주파수는 4가지 방식(gen, pen, res, harmonic), 동적영역은 $40{\sim}100\;dB$ 범위에서 설정을 변화하면서 영상을 취득하였다. 취득한 영상의 질은 표적의 명목상 LCS 값과 영상에서 측정된 LCS을 비교하여 평가 하였다. 실험 결과 볼록형 탐촉자의 경우, 각 LCS 표적에 대해 주파수 방식 별로 동적영역 값을 40, 60, 80, 100 dB로 변화할 때, 초음파 영상의 질은 유의한 변화가 없었다. 그러나 낭종성 병변에 가까운 LCS 표적 -15 dB에서는 동적영역 60 dB과 하모닉 주파수 방식에서 LCS 값이 높게 나타났다. 선형 프로브에서는 -15 dB LCS 표적에서 동적영역 40 dB, 하모닉 방식에서 명목상 값에 근접하였다. LCS관점에서 정량화된 영상의 평가의 한계와 주관적인 평가 즉 심리적인 관점에서의 ROC(Receiver Operating Characteristic) 평가의 필요성에 대해 토의하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제22권4호
• /
• pp.299-307
• /
• 1997

점선원 주위에 형성되는 방사상의 감마선장에서 개인선량당량 $H_p$, 유효선량 E, 성별 유효선량 $E^m$과 $E^f$를 MIRD형 남녀 모의 피폭체를 이용하여 평가하였다. 선원은 신체의 전방 각각 15, 40 및 100 cm 거리의 여러 높이에 있는 것으로 하였고 방사성 핵종으로는 시범적으로 $^{137}Cs$과 $^{131}I$을 선정하였다. 성별 유효선량에서는 일부 예외적인 경우-예를 들면 선원이 생식선 앞에 위치할 때-를 제외하고는 대체로 여성의 경우가 크게 나타났으나, 남녀 평균값과의 차이는 크지않아 방사상 감마선장에서 성별 유효선량환산인자를 사용할 필요성은 없었다. 선량계를 가슴에서 하복부까지의 몸통 전방에 착용할 경우에는 $H_p$/E의 비가 약$1{\sim}3$의 범위에 있었고 극단적인 경우는 0.34에서 6.5까지 큰 편차를 보였다. 그러나 일반적인 방사선원 취급방법과 선량계 착용위치(흉곽 전방)를 가정하고, 선량계가 넓고 평행한 방사선장에서 유효선량에 대해 교정된다면 평행하지는 않지만 넓은 빔인 방사상 감마선장에 대해서는 용인할 수 있는 오차의 범위에서 유효선량 평가치를 제공할 수 있을 것으로 나타났다.