• 제목/요약/키워드: medical imaging system

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목적 기반 XR 디바이스의 사용성 평가를 위한 평가체계 분석 및 검증 연구 (A Study on the Analysis and Verification of Evaluation system for the Usability Evaluation of Purpose-Based XR Devices)

  • 차영우;이기현;이창기;이상봉;권오흥;이창규;이주연;윤정민
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제20권spc1호
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    • pp.56-64
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    • 2024
  • This study aims to compare and evaluate the usability of domestic and overseas XR devices. With the recent release of 'Apple Vision Pro', interest in the XR field is increasing rapidly. XR devices are being used in various fields such as defense, medical care, education, and entertainment, but the evaluation system for evaluating usability is still insufficient. Therefore, this study aims to derive improvements in domestic equipment through comparative evaluation of usability for two HMD-type devices and one glasses-type device that are released. In order to conduct the study, 20 participants in their 20s to 30s who were interested in XR devices and had no visual sensory organ-related disabilities were evaluated by wearing VR equipment. As a quantitative evaluation, electromyography through an EMG sensor and the device and body temperature of the device through a thermal imaging camera were measured. As a qualitative evaluation, the safety of wearing, ease of wearing, comfort of wearing, and satisfaction of wearing were evaluated. As a result of comparing the usability of the devices based on the results, it was confirmed that domestic HMD-type device needs improvement in the strap part.

복부부위의 체부정위방사선치료시 호흡에 의한 움직임분석 프로그램 개발 및 유용성 평가 (Development of Movement Analysis Program and its Feasibility Test in Streotactic Body Radiation Threrapy)

  • 신은혁;한영이;김진성;박희철;신정석;주상규;이지혜;안종호;이재기;최두호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권3호
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    • pp.107-116
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    • 2011
  • 호흡동조 방사선치료 및 체부정위방사선치료시 치료계획과 치료시 치료대상장기가 동일하게 움직이는 것을 확인하는 것은 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 호흡의 상태를 모니터하는 RPM 자료와, OBI 영상을 이용하여, 치료 중 치료장기의 움직임을 유추하고 분석하는 프로그램을 개발하였다. 기개발된 호흡연습/유도장치를 사용하여 환자호흡의 규칙성을 확보하였다. 호흡의 상태는 RPM 자료를 실시간 모니터하고 또 치료 후에 저장된 RPM 자료를 이용하였고, 호흡 변위를 내부장기의 움직임으로 환산하기 위하여 호흡의 0%, 50% 호흡동조 OBI 영상을 촬영하였다. OBI 영상촬영 시각을 기록하여, 해당시각의 RPM 자료를 읽고, RPM의 변위와 OBI에서 관찰한 종양의 움직임의 상호비례계수를 구하였다. 치료 후 RPM 자료를 읽어 RPM 자료의 최대값, 최소값, 평균값과 표준편차를 자동으로 계산하는 프로그램을 Labview로 제작하였고, 계산된 결과는 excel 파일로 출력되도록 고안하였다. 분석된 RPM 자료에 비례계수를 적용하여 치료시행중 대상장기의 움직임을 유추하도록 하였다. 이와 같이 개발한 방법은 구동팬텀을 이용하여 정확성을 시험하였고, 간의 체부정위방사선치료를 받는 10명의 환자에 대하여 개발한 방법을 적용하여 유용성을 평가하였다. 본 연구에서 개발한 호흡분석 방법은 구동팬텀을 이용하여 정확성을 확인하였다. 4 sec 주기의 2 cm의 sine 함수형태의 규칙적인 움직임에서 주기는 0.052 sec (1.3%) 크게, 움직임의 크기는 1.952 cm로 0.048 cm 작게 측정되었다. 환자에게 시험적용에서는 1명의 환자는 치료 전 연습을 위한 가치료시간의 자료분석에서 체부정위방사선치료에 적합하지 않은 것으로 판명되었고, 1명의 환자는 치료계획시보다 장기의 움직임이 크게 분석되어 호흡동조 방사선치료로 전환하였다. 본 연구에서 개발한 호흡분석프로그램은 복부부위의 방사선을 받는 모든 환자들의 내부장기의 움직임을 유추하는 데 유용한 것으로 평가되며, 체부정위방사선치료 대상환자들에 대하여, 치료계획시와 동일하게 움직임이 유지되는지 모니터하는 데 유용하였다.

다이오드 검출기를 이용한 초소형 X선관(Miniature X-ray Tube)의 반가층 측정 (HVL Measurement of the Miniature X-Ray Tube Using Diode Detector)

  • 김주혜;안소현;오윤진;지윤서;허장용;강창무;서현숙;이레나
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권4호
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    • pp.279-284
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    • 2012
  • X선은 방사선 진단과 치료 분야에 있어서 다양하고 광범위하게 이용되고 있으며, 최근에는 방사선 치료용 초소형 X선관이 개발되었다. 초소형 X선관은 조사 목적 부위에 직접 삽입하여 사용되므로 제작 시준기에 따라 다양한 각도로 X선 조사가 가능하고, 검사 목적 외의 환자 피폭선량을 최소화한다. 이러한 초소형 X선관의 장점을 이용해서 X선 영상을 획득하는데 적용한다면 X선 진단 분야의 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 하지만 초소형 X선관은 본래 치료용으로 설계되었기 때문에 진단용 장비에 적합한 시준기, 필터(added filter) 등이 필요하다. 따라서 자체 제작한 시준기와 필터를 적용하여 초소형 X선관의 빔 특성이 진단용에 적합한지 평가 하였고, 이를 위해서 다이오드 검출기를 이용하여 반가층을 측정하고 측정의 가능성을 평가하였다. 본 연구에서는 Si PIN Photodiode type인 Piranha 검출기(Piranha, RTI, Sweden)를 사용하여 필터 적용 유무에 따른 초소형 X선관의 반가층을 측정하고, 알루미늄 필터를 사용한 측정을 통하여 Piranha 검출기의 반가층 측정의 정확성을 평가하였다. 측정 결과에 따르면 초소형 X선관의 반가층은 필터의 장착에 따라 약 1.9배 증가하여 진단용 방사선 발생 장치의 적합성을 확인하였다. Piranha 검출기의 반가층 자동 측정값은 필터를 미장착한 경우에 실제 반가층 측정값에 비해 50% 높게 측정되어 적용이 불가능하나, 필터를 장착한 경우에는 실제 반가층 측정값과 약 15%의 차이로 감소되었다. 따라서 진단용 필터를 적용했을 경우는 Piranha 검출기의 반가층 자동측정이 가능하여 kV-X선 특성평가를 수월하게 수행할 것으로 기대된다.

단일 비산란 그리드 및 다색광 x-선원 기반 위상대조 x-선 영상화 실험 연구 (Experimental Study for Phase-contrast X-ray Imaging Based on a Single Antiscatter Grid and a Polychromatic X-ray Source)

  • 박연옥;조효성;임현우;제의규;박철규;조희문;김규석;김건아;박소영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권4호
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    • pp.215-222
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    • 2015
  • 본 연구에서는 단일 비산란 그리드 및 다색광 x-선원을 이용하여 위상대조 x-선 영상을 용이하게 구현할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 신기법의 개념 입증을 위해 집속형 선형 그리드(200 lines/inch 선 밀도), 마이크로 초점 x-선관(${\sim}5{\mu}m$ 초점크기), CMOS형 평판형 검출기($48{\mu}m$ 픽셀 크기)로 실험장치를 구성하였으며, 한 번의 x-선 촬영($90kV_p$, 0.1 mAs)으로 감약대조 x-선 영상과 향상된 가시성을 지진 산란 x-선 영상 및 차분 위상대조 x-선 영상을 Fourier변조복원 기법을 적용하여 성공적으로 분리 획득하였다. 더 나아가, 감약대조 x-선 영상과 산란 x-선 영상을 합성함으로써 일반 감약대조 x-선 영상에서는 명확하게 볼 수 없는 샘플의 미세 구조를 보다 선명하게 나타냄을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 단일 비산란 그리드 기반 위상대조 x-선 영상화 기법은 실험 구성 및 절차가 단순하고 새로운 대조도에 기반한 산란 및 위상대조 x-선 영상을 동시에 제공하기 때문에 차세대 x-선 영상화 신기법으로 다양한 응용분야에서 용이하게 적용될 수 있을 것으로 전망한다.

초음파 영상 장치에서 직교 쳐프 신호를 이용한 동시 다중 송신집속 기법 (Simultaneous Multiple Transmit Focusing Method with Orthogonal Chirp Signal for Ultrasound Imaging System)

  • 정영관;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.49-60
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    • 2002
  • 본 논문에서는 프레임율의 저하없이 개선된 해상도를 얻을 수 있는 동시 다중 송신집속 기법을 제안한다. 제안한 기법은 짧은 펄스를 사용하여 한 영역에 고정 송신 집속하는 기존의 방법과는 달리 여러 송신 집속점에 서로 독립적으로 집속된 쳐프 신호들을 동시에 송신한다. 수신된 신호는 정합 과정을 통하여 송신 집속 위치에 따라 각 쳐프 신호로 분리되고 짧은 펄스로 압축된다. 이렇게 압축되고 분리된 신호들은 각각 수신 동적 집속된 후 거리에 따라 집속 위치별로 선택되고 하나의 신호로 결합되어 개선된 측방향 해상도의 영상을 구성한다. 송신시 동시에 여러 위치에 초음파를 집속하고 수신시 이를 분리하기 위해서 사용된 터프 신호들은 주파수 대역에서 분할되어 서로 직교 특성을 갖도록 설계되었는데 변환자의 제한된 대역폭내에 많은 수의 의미있는 쳐프 신호를 설계하기 위해서 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 대역 겹침을 허용하였다. 이때 대역 겹침으로 발생한 상호상관값의 상승을 억제하기 위해 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 변화 방향을 엇갈리게 하는 밥법을 제안하였다. 특히 대역분할로 설계된 쳐프 신호중 낮은 주파수 성분의 신호를 변환자로부터 가까운 지역에 집속하고 높은 주파수 성분의 쳐프 신호를 먼 지역에 집속함으로써 깊이에 따라 영상의 해상도의 질을 일정하게 유지시켰다 더욱이 상관기를 이용한 정합 과정에서 신호가 압축되기 때문에 펄스 압축 기법에서 얻는 SNR를 증가시키는 이점이 있다 이때 상관기를 통한 압축 과정에서 쳐프 신호의 첨두값이 쳐프 신호의 길이에 따라 증가하기 때문에 깊이에 따를 높은 주파수 성분의 감쇄에도 불구하고 이렇게 높은 주파수 성분의 터프 신호를 깊은 지역에 사용할 수 있었다. 제안한 동시 다중 송신집속 기반의 시스템을 상관기의 위치에 따라 이상적인 구조와 현실적인 구조로 나타냈으며, 모사 실험을 통하여 기존의 펄스 집속 기법과 비교하여 그 성능을 검증하였다.hrough the medium. By digitizing the analog receiver outputs, and recording the signals for spectral analysis, surface wave velocities can be identified. Modifications to the SASW method includes the reduction of boundary reflections as adopted on the surface waves before the point where the reflected compression waves reach the receivers. In this study, the correlation between the surface wave velocity and the compressive strength of cement mortar is developed using one 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slab of 2,000 psi (140 kgf/$\textrm{cm}^2$) and two 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slabs of 3,000 psi (210 kgf/$\textrm{cm}^2$). public transportation, and availability of locally grown food were the important factors for deciding the place compared to those who had higher education. The price was the factor which

핵의학 동적 신장팬텀시스템 개발 적용의 유용성 평가 (Development of Dynamic Kidney Phantom System and its Evaluation of Usability of Application in Nuclear Medicine)

  • 박훈희;이주영;김상욱;유광열;진계환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제36권1호
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    • pp.49-55
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    • 2013
  • 핵의학 검사 중 동적신장검사는 신장기능을 평가하는 가장 대표적인 검사법으로 방사성의약품을 이용하여 시간에 따른 신장의 기능을 평가하고 소변이 배설에 이르기까지의 질환 평가에 유용하다. 이러한 검사영상의 질 평가 및 정량분석에서 현재 상용화 된 팬텀은 정적 상황만 재현하고 평가할 수 있기 때문에 동적 팬텀을 통한 시간에 따른 신장의 기능적 상황과 혈류속도, 방사성의약품의 주입량에 따른 다양한 차이 등을 확인 할 수 있는 연구가 미비한 상황이다. 그러므로 본 연구를 통해 동적 신장팬텀시스템을 제작하여 신장의 동적 흐름을 통한 영상을 재현함으로써 핵의학에서 영상학적으로 유용성을 평가하고자 한다. 신장팬텀은 정상 성인 신장을 기준으로 제작하였고, 동적 상황을 재현하기 위하여 혈류의 속도를 조절할 수 있는 정량펌프를 적용하였으며, $^{99m}Tc$-pertechnate를 신장팬텀에 방사성의약품이 집적되고 방광으로 배설되도록 제작하였다. 사용된 방사성의약품은 각 신장팬텀에 각각 주입되도록 하였으며, 주입속도, 방사성의약품, 좌우 신장 팬텀에 다른 주입속도에 따른 변화를 확인하였다. 획득한 영상의 분석은 전면상과 후면상 각각의 신장과 방광에 관심영역을 그려 분석하였으며, 재현성을 확인하기 위하여 각 5회씩 반복하여 분석하였다. 주입속도 변화에 대해 30 stroke으로 펌프의 압력을 조절하였을 때 방사성의약품이 신장팬텀에 가장 많이 집적되었다가 배출되었고, 40 stroke으로 조절하였을 때 가장 적게 집적되었다가 배출되었다. 10 stroke으로 조절한 경우 좌우신장의 집적량이 최고치에 도달하지 못하였다. 방사성동위원소의 양에 따른 변화에서는 0.6 mCi (22.2 MBq), 0.8 mCi (29.6 MBq) 모두 유사한 성향을 나타냈으나, 0.8 mCi 를 주입한 결과에서는 0.6 mCi의 두배에 가까운 수치(count)를 나타냈다. 좌측신장모형은 20 stroke, 우측신장모형은 30 stroke으로 다른 조건으로 시행한 결과, 최고점에 이른 시간이 각각 다르게 형성되었으며, 이는 결과 영상에서도 육안으로 쉽게 구분할 수 있었다. 본 연구를 통하여 동적 신장팬텀시스템이 실제 임상의 동적 신장검사를 유사하게 재현이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 특히 신장을 통해 방광으로 배설되는 흐름에 대해 시간에 따른 묘사가 충분하게 재현되었으며, 동적 영상의 질을 확인하는데 기초 자료로 활용이 가능하리라 사료된다. 또한 추후 기능적 영상 분야에 연구 및 정도관리 분야에도 도움이 되리라 여겨진다.

Leukoaraiosis on Magnetic Resonance Imaging Is Related to Long-Term Poor Functional Outcome after Thrombolysis in Acute Ischemic Stroke

  • Choi, Jae-Hyung;Bae, Hyo-Jin;Cha, Jae-Kwan
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제50권2호
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    • pp.75-80
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    • 2011
  • Objective : Leukoaraiosis (LA) has been suggested to be related to the poor outcome or the occurrence of symptomatic intracerebral hemorrhage (sICH) after acute ischemic stroke. We retrospectively investigated the influences of LA on long-term outcome and the occurrence of sICH after thrombolysis in acute ischemic stroke (AIS). Methods : In this study, we recruited 164 patients with AIS and magnetic resonance image (MRI)-detected thrombolysis. The presence and extent of LA were assessed using the Fazekas grading system. The National Institutes of Health Stroke Scale score was used to assess the baseline measure of neurologic severity, and the modified Rankin Scale score assessment was used up to 1 year after thrombolysis. Results : Of 164 subjects, 56 (34.2%) showed LA on MRI. Compared to the 108 patients without LA, the patients with LA were of much older age (p<0.01), had a higher prevalence of hypertension (p<0.01), and had a much poorer outcome at 90 days (p=0.05) and 1 yr (p=0.01) after thrombolysis. There were no significant differences in sICH between patients with and without LA on MRI. In univariate analysis for the occurrence of poor outcome at 90 days after thrombolysis, the size of ischemic lesion on diffusion weighted images (DWI), [odds ratio (OR), 1.03; 95% confidence interval (95% CI), 1.01-1.04; p<0.01], recanalization (OR, 0.03; 95% CI, 0.01-0.10; p<0.01), sICH (OR, 12.2; 95% CI, 1.54-95.8), neurologic severity (OR, 1.17; 95% CI, 1.09-1.25; p<0.01), blood glucose level (OR, 1.01; 95% CI, 1.00-1.02; p=0.03), and the presence of LA on MRI (OR, 2.01; 95% CI, 1.04-3.01; p=0.04) were statistically significant. In multivariate analysis, neurologic severity (OR, 1.14; 95% CI, 1.04-1.24; p<0.01), recanalization (OR, 0.03; 95% CI, 0.01-0.11; p<0.01), lesion size on DWI (OR, 1.02; 95% CI, 1.01-1.03; p=0.02), serum glucose level (OR, 1.01; 95% CI; 1.01-1.02; p=0.03), and the presence of LA on MRI (OR, 3.2; 95% CI, 1.22-8.48; p<0.01) showed statistically significant differences. These trends persisted up to 1 yr after thrombolysis. Conclusion : In this study, we demonstrated that the presence of LA on MRI might be related to poor outcome after use of intravenous tissue plasminogen activator in AIS.

고해상도 MRA 시 방사형 비직각좌표계 k-space 주사방식의 유용성 분석 (Usefulness analysis of radial non-cartesian trajectory in the high-resolution MRA)

  • 이호범;최관우;손순룡
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.6284-6289
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    • 2013
  • 본 연구는 k-space 주사방식을 새롭게 적용하여 noise의 영향과 방향성을 분석함으로써 영상의 신호강도가 낮은 뇌혈관 질환의 고해상도 MRI 검사 시 noise의 영향을 최소화 하여 진단적 가치가 높은 영상을 획득하고자 하였다. 연구방법은 2013년 6월부터 동년7월까지 뇌혈관 질환의 조기 진단을 위해 고해상도 MRI 검사를 받은 38명을 대상으로 k-space 주사방식에 따른 noise의 영향을 평가하기 위해 기존의 선형 직각좌표계 주사방식과 새로운 방사형 직각좌표계 주사방식을 각각 적용한 후, 획득한 영상에서 내경동맥 내강의 신호강도와 noise를 비교 평가하였다. 연구결과, k-space 주사방식에 따른 내경동맥 내강의 신호강도는 방사형 비직각좌표계 주사방식이 기존의 선형 직각좌표계 주사방식 보다 43.32% 낮았고, noise 역시 50.19% 가량 낮게 나타났다. 이는 방사형 비직각좌표계 주사방식이 선형 직각좌표계 주사방식보다 noise가 적게 발생하며, 영상의 신호강도가 낮은 고해상도 MRI에서는 방사형 비직각좌표계 주사방식이 더 유용하다는 것을 의미한다. 그러므로 영상의 신호강도가 낮은 고해상도 뇌혈관 MRI 검사 시 방사형 비직각좌표계 k-space 주사방식을 이용한다면 noise의 영향을 최소화하여 양질의 영상을 획득할 수 있으리라 사료된다.

오픈소스 기반 수술항법장치의 하지 골절수술 응용검토 (Open Source-Based Surgical Navigation for Fracture Reduction of Lower Limb)

  • 정상현;박재영;박철우;오창욱;박일형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.497-503
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    • 2014
  • 골절 치료에서 최소 침습 수술 방법은 그 효용성이 입증 되었지만, 의료진이 골편을 직접 볼 수 없기 때문에 방사선 투시영상장치(C-armed fluoroscopy)에 의존하여 수술을 진행하게 된다. 최소침습 수술은 환자에게는 감염이 적고 회복이 빠르다는 장점이 있지만 의료진에게는 과도한 방사선 피폭과 부정확한 골절정복 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수술 항법장치와 수술 지원로봇을 활용하는 방법을 제안한다. 골편의 3D CT 모델을 실제 골편과 특징점을 이용해서 정합하는 오픈 소스 기반으로 구성된 수술 항법 장치와 2D 투시 영상에서 골편간의 회전 변위를 정상측 투시 영상과 비교하여 확인 할 수 있는 방법을 제안하였고, 모델 뼈를 이용한 실험으로 제안한 방법의 임상적 타당성을 확인하였다. 그 결과 3D CT-기반 수술 항법 장치의 모델 뼈와 영상정합 정확도는 약 2mm 로 정형외과 수술에서 요구되는 사양을 만족했으며, 2D 투시 영상에서는 ${\pm}15^{\circ}$범위의 골편간의 회전에서 $2.5^{\circ}$이하의 변별력을 나타내었다.

인구 분포에 따른 방사선 장비 및 종사자에 관한 고찰 (Radiologic Equipment and Technicians according to the Distribution of the Population)

  • 윤철호;최준구
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.57-65
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    • 2009
  • 목 적: 인구분포에 따른 방사선 장비 및 방사선 종사자에 관한 고찰을 통하여 방사선사의 수요와 공급의 관리를 체계화하고 교육기관의 지역분포의 형평성, 그리고 더 나아가 합리적인 의료수가 산정과 의료의 적정유지 방안모색의 기초자료를 제공하고자 한다. 대상 및 방법: 연구대상은 2008년 "구"가 없는 5개 "시" A, B, C, D, E를 선정 인구수, 병 의원수, 방사선 장치의 수, "방사선 전문의" 수, "방사선사" 수를 조사하였고, 이들 상호관계를 비교분석하였다. 결 과: "방사선사" 제도가 생긴 이래 2008년까지 전체 "방사선사" 수는 27,317명이었고 현재 종사자는 약 18,000명으로 나타났으며 대학 내 방사선학과 개설은 총 39개교로 입학정원 2,120명(1개교 제외)이었다. 방사선 장치는 2.6대당 "방사선사" 1명으로 나타났다. 결 론: "방사선사"는 마땅한 일자리가 없는데 일부 병 의원에서는 "방사선사"의 구인난을 초래하여 인력부족의 이중현상이 발생되고 있다. 이것은 지역별 임금체계 및 복지여건의 불합리, 병 의원의 이익중심의 인력 고용 시스템을 추종하는 현실이 문제인 것으로 나타났다. 따라서 방사선학과의 증원 증과는 고학력자의 과잉생산과 정부정책의 고용창출과 상반되는 현상으로 비효율적인 정책 및 제도 개선이 적극 필요한 것으로 나타났다.

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