• 한국자기공명학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.64-73
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• 2000

There are several methods to achieve selective NMR image of differing chemical species with the three most popular methods of Dixon's, CHESS, and SECSI. A major problem common to all chemical shift imaging methods is the uniformity of the static magnetic field and distortions introduced when RF coils are loaded with a conducting specimen. Without magnetic field shimming, these methods cannot be used to acquire selectively image protons in fat and water which are separated by approximately 3.0ppm. Experiments with a phantom, with linewidths of 2.5 to 3.5ppm, were quantitatively evaluated for the three methods and a new chemical shift imaging method. In this study the new chemical shift imaging method (modified CHESS+SECSI technique) which included a selective saturation and refocusing pulse, was developed to determine the ratios of water and fat in different samples.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.899-909
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• 2021

손가락과 발가락 같은 작은 관절은 초음파 이미징 방식을 사용하여 평가하기에 작고 복잡한 구조물이지만, 최근 초음파 진단장치의 발전과 고주파 탐촉자의 개발로 정상적인 해부학과 다양한 병리 상태를 평가하는 데 근골격계 초음파검사가 유용한 도구로 사용되고 있다. 그러나 의료기관에 보편적으로 보급되어있는 접촉면 6 cm 길이의 선형 탐촉자(Linear Probe : 12-5 MHz)는 기존의 수용성 액체 초음파 젤 사용만으로는 인체의 굴곡진 부위에서 밀착이 되지 않아 영상 소실이 발생하는 검사의 한계가 지적되었고, 이러한 단점을 해결하기 위해 젤 패드의 사용이 증가 되고 있다. 현재 상용화된 워터젤 패드(Watergel Pad)는 사용 편리성이 뛰어나지만, 1회용 소모성 의료용품으로 재 반복 사용이 금지되고 비싼 단점이 있다. 본 연구에서 상용화된 워터젤 패드 사용으로 인한 경제적 부담을 해결하기 위해 저 비용의 수용성 식품 증점제 분말을 탐색하여 원형의 상태를 잘 갖춘 수분을 많이 함유한 탄력성 있는 젤 패드를 제작하였다. 초음파 정도관리용 팬텀 (N-365 Multipurpose Phantom) 영상 평가 결과 카파-카라기난 젤 패드, 아이오타-카라기난 젤 패드, 한천 젤 패드에서 허상 없이 모두 적합 기준안을 만족하였고 식품 증점제 분말을 구입하는 가격은 기존의 상용화된 워터젤 패드에 비해 약 38배 저렴하였다. 이러한 결과로 상용화된 고가의 1회용 워터젤 패드 대신 카파-카라기난, 아이오타-카라기난, 한천 분말을 이용하여 커버 없이 고형화된 탄력성 있는 젤 패드를 만들어 사용한다면 활용성, 편리성, 응용성 등이 우수한 초음파 전달매질의 대체물질로 가능성을 제안한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권4호
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• pp.232-237
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• 2006

본 연구의 목적은 Ir-192 선원의 검교정을 겉보기 방사능(apparent activity)을 이용하지 않고 물속 기준점에서 흡수선량을 측정함으로써 공기커마 세기(air-kerma strength, Sk)를 계산하고자 알고리즘을 개발하였다. 연구를 위하여 근접치료용 다목적 팬톰(multi purpose brachytherapy Phantom, MPBP)을 제작하였다. 물 흡수선량 측정은 고선량률 근접치료기(micro-Selectron, Nucletron, Netherlands)에 장착된 Ir-192 선원(Mallinckrodt Medical B.V., Netherlands)을 대상으로 측정하였다. 물 흡수선량은 몬테칼로 계산방법으로 계산된 이온전리함(TM30013, PTW, Germany)의 물 흡수선량 교정인자($N_{D.W.Q}$)를 이용하여 결정하였다. 물 흡수선량은 한 개의 선원에 대하여 4 cm에서 7 cm까지 측정하였다. 측정된 값은 전산화 치료계획 장치에서(plato BPS, ver 13.2, Nucletron, Netherlands) 계산된 값과 비교하였다. 공기커마 세기(Sk)는 기준점 5 cm되는 곳에서 3개의 Ir 선원에 대하여 구하였다. 계산된 공기커마 세기는 선원제조사에서 제공된 값과 비교하였다. 몬테칼로 계산방법으로 계산된 이온전리함의 물 흡수선량 교정인자는 5.28 cGy/nC이었다. 한 개 선원에서 측정한 물 흡수선량 값은 -2.16%에서 -0.84%까지 상대오차를 나타내었다. 공기커마 세기는 제조사에서 제공된 값과 비교하여 -0.6%에서 +1.8% 제조사 권고치 ${\pm}5%$ 이내로 잘 일치하였다. 본 연구에서 개발한 알고리즘은 기준점에서의 물 흡수선량을 정확히 결정함으로써 선원의 공기커마 세기를 구할 수 있었다. 이러한 물 흡수선량을 통한 Ir-192 선원의 검교정 방법들은 미국의학물리학회(AAPM) 보고서 TG-43에서 권고한 흡수선량 계산 알고리즘에 바로 적용할 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.255-261
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• 2016

PET/CT 촬영에서 정량분석에 영향을 주는 다양한 인자 중 현재 상품화된 CT 조영제와 MRI 조영제의 종류별 각 성분의 특성에 따른 SUV의 변화를 비교 분석하고자 하였다. 실험장비는 Discovery 690 PET/CT(Ge)와 NEMA NU2-1994 PET phantom를 이용하였고, 팬텀에 증류수 2/3를 채워 넣은 후 방사성동위원소(18F-FDG 37 MBq)와 각각의 CT와 MRI 조영제를 순차적으로 주입하여 팬텀을 고르게 교반하고 다시 증류수를 가득 채운 후 기포가 생기지 않게 하였다. 방출스캔은 FDG 또는 FDG와 혼합한 조영제를 넣고 40분에 15분 동안 스캔하였으며, 투과스캔은 CT로 관전압 120 kVp, 관전류 40 mA, 회전시간 0.5 sec, 단면두께 3.27 mm, DFOV 30 cm의 조건으로 스캔하였다. 분석방법으로 정량분석은 각각 10, 15, 20, 25, 30번째 slice에서 region of interest (ROI)를 설정하여 각각 SUVmean, SUVmax를 구하였다. 결과적으로 순수 FDG 영상과 비교에서 MRI 조영제를 혼합한 3종류의 영상 모두에서 SUVmean가 높게 측정되었으나 통계적 유의성은 없었고, SUVmax 에서는 유의한 결과를 얻었다. 또한 4종류의 CT 조영제 영상은 SUVmean, SUVmax 모두 유의한 결과를 얻었다. PET/CT는 영상의 정확도를 위해 감쇠 보정은 다양한 방법으로 시행되고 있지만 CT와 MRI 조영제는 감쇠보정 시 영상의 왜곡에 의한 진단적 가치를 저하시킬 수 있다. 이러한 이유로 진료 당일 여러 종류의 검사를 시행하기 전 반드시 선행되어야 할 검사를 선별하여 서로 영향을 주지 않도록 함으로서 고객에게 차별화된 양질의 의료서비스를 제공해야 한다.

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.31-42
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• 2009

최근 PET/CT가 급격하게 증가하면서 의료기관 사이에 영상의 이동도 증가하고 있다. 이에 서로 다른 의료기관 간의 시스템 별 표준섭취계수 차이를 반영하기 위하여 1 Bed에서 표준섭취계수, 슬라이스 내의 표준섭취계수 변화율과 측정시간에 따른 표준섭취계수를 정량적으로 비교할 수 있는 팬텀을 이용한 비교측정이 필요하다. 본 연구에서는 임상에서 사용하는 다양한 PET/CT 시스템의 표준섭취계수 차이에 대한 연구를 통하여, PET/CT 영상의 표준화섭취계수의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 대한민국 전국에 분포되어 의료기관에 설치된 PET/CT 장비 10대를 대상으로 하였으므로, 정확한 방사능 산출을 위하여, 한국표준과학원의 검출기로 검증을 통하여 실험하였다. NEMA PET $Phantom^{TM}$의 내부구조물을 제거하고 $^{18}F$-FDG 1 mCi를 6,000 mL 증류수에 균일하고 분포하도록 마그네틱 스터러와 마그네틱 바의 회전력으로 희석하여, 팬텀에 주입하였다. 주입 후 60분, 70분, 80분, 90분, 100분, 110분, 120분에 3분간 영상을 획득하고, 관심영역 $200\;cm^2$에 대하여 분석하였으며, 유용성 확인을 위하여 임상환자를 대상으로 교정표를 산출하였다. 1 Bed에서 표준섭취계수, 슬라이스 내의 표준섭취계수 변화율, 측정시간에 따른 표준 섭취계수 변화율과 함께 표준섭취계수의 변이계수가 -11.0~9.90%로 국제적으로 통용되는 기준인 ${\pm}10%$를 1개의 장비를 제외하고 모두 만족하였다. 또한, 시스템 별 평균 표준섭쉬계수 차이를 이용하여 0.803~1.246으로 이루어진 교정표를 도출하였고, 정상인을 통한 임상 적용에서 선형회귀분석을 통하여 유의함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 PET/CT 장비간의 표준섭취계수 차이를 교정표를 이용하여 정량적으로 비교할 있는 근거를 제시한다면 정확한 진단에 도움이 되며, 아울러 이에 대한 세계적 기준이 명확하지 않기에 유사 연구에 도움이 되리라 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.55-64
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• 2017

최근 SPECT/CT의 보급과 함께 다양한 영상보정 방법들을 빠르고 정확하게 적용할 수 있게 되면서, 영상품질 향상과 더불어 정량적 정확성까지 기대할 수 있게 되었다. 그중 Collimator Detector Response (CDR) 회복(recovery)은 검출기면의 거리로부터 발생된 blurring 효과를 보상하여 분해능 회복을 목적으로 하는 보정방법이다. 본 연구에서는 SPECT/CT 영상에서 CDR recovery 가 적용되었을 때 검출거리 변화에 따른 정량적 변화를 알아보고자 하였다. 검출거리의 변화에 따른 획득 계수의 차이를 알아보고자 검출거리를 궤도방식(obit type)에 따라 Circular는 X, Y축 반경 30 cm, Non-Circular는 X, Y축 반경 21 cm, 10 cm, Non-Circular Auto(=Auto Body Contouring_ ABC, spacing limit 1 cm)로 설정하였고, 재구성 방법은 CDR recovery(CDRr)의 사용 유/무에 따른 계수 회복 차이를 알아보고자 OSEM (w/o CDRr)와 Astonish(3D-OSEM with CDRr)로 구분하여 적용하였다. 이 때 감쇠, 산란, 붕괴 보정은 모든 영상에 공통 적용하였다. 정량적 평가를 위해 교정인자(calibration factor_CF) 산출을 목적으로 교정영상(cylindrical phantom, $^{99m}TcO_4$ 123.3 MBq, 물 9293 ml)을 획득하였고, 팬텀 실험을 위하여 50 cc 주사기에 물 31 ml를 채우고 $^{99m}TcO_4$ 123.3 MBq를 설정하여 팬텀영상을 획득하였다. 팬텀 영상에서 주사기 전체 체적에 VOI(volume of interest)를 설정하여 각 조건별로 총 계수 값을 측정하였고, CF를 적용시켜 설정된 참값 대비 추정값의 오차를 구하여 보정에 따른 정량적 정확성을 확인하였다. 산출된 CF는 154.27 (Bq/ml/cps/ml)이며, 각 조건별 영상에서 참값 대비 추정값은 OSEM에서 Circular 86.5%, Non-Circular 90.1%, ABC 91.3% Astonish에서 Circular 93.6%, Non-Circular 93.6%, ABC 93.9%으로 분석되었다. OSEM은 검출거리가 가까울수록 정확성이 높아졌으며, Astonish의 경우에는 거리와 상관없이 거의 유사한 값을 나타내었다. 오차는 OSEM Circular(-13.5%)에서 가장 크고, Astonish ABC(-6.1%)에서 가장 적었다. SPECT/CT영상에서 CDR recovery 적용을 통한 거리보상이 이루어 졌을 때 검출거리가 먼 조건에서도 근접검출과 거의 동일한 정량적 정확성을 보였고, 검출거리의 변화에 영향을 받지 않고 정확한 보정이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-54
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• 2007

목 적: 골수 또는 주변 줄기세포 이식을 목적으로 시행하는 전신방사선 조사시, 표면선량의 증가를 위하여 사용되어지는 산란판(beam spoiler)과 환자간의 거리에 따른 표면선량 변화를 측정하여 적정거리를 찾고자 한다. 대상 및 방법: 본 연구를 위해 6 MV X선을 사용하였으며, 조직등가고체팬텀($30{\times}30{\times}30cm^3$)과 평형평판형 전리함 및 전위계를 사용하였다. 선원에서 기준이 되는 팬텀 중심까지의 거리를 400 cm로 위치시키고 조사야 $40{\times}40cm^2$에서 얻은 측정치를 기준값으로 하였다. 또한 평형평판형 전리함을 고체팬텀의 선원 쪽 표면과 선원 반대쪽 표면에 각각 위치시켜 입사지점 선량과 출구지점 선량을 측정하였다. 산란판과 환자와의 적정 거리를 연구하기 위하여 조직 등가 고체 팬텀과 산란판 간의 거리를 $1{\sim}200cm$ 까지 변화시켜 가며 표면 선량을 측정하였다. 이때 조직등가 고체 팬텀은 고정시키고 산란판을 선원방향으로 일정한 간격으로 변화시켜 입사지점 선량과 출구지점 선량을 측정하였으며 이 값을 기측정된 팬텀 중심부 선량으로 나누어 백분율로 분석하였다. 각각의 경우에 대해 MU는 300씩 조사하였다. 결 과: 기준이 되는 체내 중심 선량을 처방 선량으로 간주하였고 산란판의 유무에 관계없이 체내 중심 선량과 출구 선량은 각각 10.7 cGy, 6.7 cGy로 측정되었다. 조직 등가 고체 팬텀과 산란판 사이의 간격이 $50{\sim}60cm$일 때 입사지점 선량 값은 $14.58{\sim}14.92cGy$로 측정되어 기준점 대비 $99.4{\sim}101%$ 범위를 보임에 따라 표면 선량값이 처방선량에 가장 근접한 값으로 측정되었다. 결 론: 본 실험 결과 전신방사선조사시, 조직등가 고체팬텀과 산란판 사이의 간격이 $50{\sim}60cm$일 때 표면선량을 처방선량에 가장 근접하게 조사할 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다. 산란판과 환자와의 거리를 $50{\sim}60cm$에 위치시켜 표면선량의 over dose나 under dose의 발생 방지를 위한 주의가 반드시 필요하겠다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권2호
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• pp.131-141
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• 2008

목적: 물체 내부의 온도를 비침습적으로 측정할 수 있는 양성자 공명 주파수 이동에 의한 MR 온도영상의 재구성에 center array-sequencing 위상펼침(PU) 기법을 적용시켜 그 성능 및 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: MR 온도 영상에 앞서 잡음 수준이 다른 타원형 팬텀들을 컴퓨터 모의 실험으로 제작하고 제안된 PU방 법을 적용시켜 잡음에 대한 성능을 평가하였다. MR 실험은 PU 실험과 이를 이용한 온도분포영상획득 실험으로 구분하여 수행되었다. 1.5T MR 영상장치에서 무릎코일과 $T2^*$ 경사자장에코 펄스열을 이용하여 MR 영상을 얻었다. 물통, 오렌지, 아가젤 등의 팬텀을 실험 대상으로 하였고 자체 제작된 온수펌프 장치로 팬텀의 온도를 조절하였다. T 형 열전쌍 온도측정장치로 팬텀 온도를 측정하고 MR 온도영상 결과와 비교하였다. 획득된 MR영상의 위상분포는 제안된 PU방법으로 위상을 편 후 온도분포 영상을 재구성하였다. 가열 전 후의 온도변화와 MR 영상의 위상변화 관계를 이용하여 아가젤 팬텀 내의 MR온도분포 영상을 구하였다. 결과: 제안된 center array-sequencing PU 알고리즘을 이용하여 여러 팬텀에 대한 MR 위상영상의 접힘 현상을 기존 방법보다 간편하고 빠르게 제거할 수 있었고 이를 이용하여 MR 온도영상을 획득할 수 있었다. 결론: 본 연구는 제안된 center array-sequencing 위상펼침 방법이 잡음에 강하고 처리 속도가 빠를 뿐만 아니라 양성자 공명 주파수 이동의 성질을 이용한 MR 온도 영상 획득에 성공적으로 적용될 수 있음을 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제26권2호
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• pp.57-61
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• 2003

두정부 백질 물질 NAA, Choline(Cho), Creatine(Cr), choline chloride, glutamin 등으로 자체 제작한 phantom을 이용하여 고 자장(4.7T)과 중자장(1.5T)에서의 신호강도 대 잡음비, 스펙트럼 분해능을 알아 볼 수 있는 선폭과 $T_2$, 그리고 $T_E$값의 변화에 따른 각 대사물질의 변화별 스펙트럼 등을 구하여 이론적인 정보와 실제적인 정보와의 차이를 알아보고자 한다. 이용된 기기는 Bruker Biospec 4.7T와 1.5T GE SIGNA를 이용하여 MRS의 결과를 얻었다. 관심영역에서 얻은 정보에서 분광 peak의 면적을 구하였다. 통계처리는 Microsoft사의 Excel program내에 있는 통계 package를 이용하였다. 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에서의 각각의 대사물질의 스펙트럼을 얻어 본 결과 자장의 균일도와 SNR과 $T_2$값의 차이가 이론적인 값보다는 직선성을 보이지 않았다. 1.5T에서의 선폭은 Cho, Cr, NAA 순서로 $5.30{\pm}1.07,\;4.81{\pm}0.14,\;5.49{\pm}0$, 이에 반해 4.7T에서는 $9.14{\pm}0.55,\;8.87{\pm}0.67,\;9.65{\pm}0.56$ Hz 값이 나왔다. 평균 SNR은 NAA의 물질의 경우를 3회 측정하였는데 그 평균치는 63%의 증가를 보였다. $T_E$ 변화로 스펙트럼을 분석했을 때 $T_E=60ms$일 때 가장 SNR이 좋은 값을 보였고 $T_E=135ms$일 때 가장 낮은 값을 나타나 보였다. 두정부 백질 물질 Phantom을 제작하여 자장의 강도 즉 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에 따라 분석하게 되었는데 고자장의 영역으로 갈수록 분해능, SNR은 좋아져 보이나 자장의 세기가 커질수록 이론적인 수치보다는 상당히 적은 증가를 보이고 있다는 것을 이 연구를 통해 알게 되었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권1호
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• pp.19-31
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• 2005

목적 : 방사선치료 시 자세 및 치료부위의 재현성을 유지하기 위해 Port film을 통한 정도관리가 이루어져 왔으며 Mega Voltage Imaging (MVI) System(mvis)이 출현한 이후로 많은 발전을 이루어 현재는 필름과 Electronic portal Image Device(EPID)를 통한 정도관리가 함께 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 현재 사용하고 있는 EPID 시스템의 소개와 amorphous silicon (aSi) type EPID가 Intersity Modulated Radiation Therapu(IMRT)에서 film dosimetry를 대체할 수 있는지에 대한 가능성을 분석하였다. 대상 및 방법 : Varian 21EX의 aSi type EPID와 Varian 6EX의 LC type EPID를 통해 FDD, Gantry 회전에 따른 재현성 분석과 EPID 출/입시 FDD에 따른 시간분석을 하였으며 Alderson Rando phantom을 이용하여 Couch & Gantry rotation에 따른 영상획득 가능범위를 분석하였다. aSi type EPID를 대상으로 Las Vegas phantom과 물팬텀으로 공간분해능과 대조도 분해능을 비교하였으며 Dynamic Multileaf collimator(DMLC)영상에 대해 저감도 측정용 필름과 EPID로 분석하여 IMRT의 정도관리 적용가능성을 시험하였다. 결과 : aSi type EPID와 LC type EPID 재현성은 출/입시 1mm 이내로 우수하게 나타났으나 Gantry 회전에 따른 재현성은 각각 ${\pm}3\;mm,\;{\pm}2\;mm$였으며 EPID의 출/입시 focus detector distance(FDD)에 따른 시간분석은 14초에서 17초로 측정되었다. Las Vegas phantom을 이용한 공간분해능과 대조도분해능 비교 시 표면과 물 팬텀 10, 20 cm 깊이에서 측정해 보았을 때 EPID가 선량율과 영상획득시간, 영상획득방법, frame수에 따라 달라짐을 확인할 수 있었으며, EPID로 영상획득 가능 범위를 분석해보면 film보다 손쉬운 측정이 가능한 것으로 나타났다. 저감도측정용 필름과 EPID를 통해 DMLC측정을 통한 IMRT 정도관리 결과 필름과 같은 값을 나타내었다. 결론 : EPID에 관한 여러 가지 평가를 통한 적절한 정보제공을 통해 EPID 사용, 관리 시 필요한 정보를 획득 할 수 있었으며 EPID를 통해 얻은 영상이 digital data라는 점에 착안해 적절한 정도관리가 어려운 IMRT의 분야에서 필름을 통한 주기적 점검의 대체수단으로 사용가능성이 있음을 알 수 있었다. 특히 point-dose 측정시 사용하는 diode나 전리조(lonization chamber)를 통해 평가하기 어려운 IMRT의 sliding window영상에 대한 적절한 평가와 MLC에서 leaf사이의 누설선량과 소조사면에서의 DMLC 움직임에 대한 정확한 평가가 기대된다.