액상 실리콘과 금속화합물을 융합한 저선량 방사선 차폐 소재 개발을 위한 사전연구

장서구(Seo Goo Jang),한수철(Su Chul Han),강성진(Sung Jin Kang),임성욱(sung wook Lim),이성수(Sung Soo Lee) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2017 방사선기술과학 Vol.40 No.3

본 연구는 진단용 X선 에너지 영역에서 고순도의 납 0.5mm 와 실리콘(Si)과 이산화티탄(TiO2)을 이용한 X선 융합차폐체의 선량을 측정하고 차폐율을 비교 측정하였다. 실험을 위하여 실리콘(Si)과 이산화티탄(TiO2) 을 혼합하여 1 ㎜ 두께의 패드형 차폐체를 제작하고, 차폐체의 두께를 1mm 씩 증가시키며 X선을 조사하여 0 mR이 될 때까지 선량을 측정하였다. KS A 4025의 권고에 따라 X선 조사조건은 각각 60 kVp 20 mAs, 100 kVp 20 mAs로 하였으며, 두 개의 관전압 조건에서 차폐체가 없을 경우의 조사선량을 기준으로 차폐체가 있을 경우의 선량과 비교하여 차폐율을 구하였다. 두께 0.5 ㎜ 납판 차폐체의 차폐율은 60 kVp에서 95.92%, 100 kVp에서 85.26%로 측정되었고, 실리콘(Si)과 이산화티탄(TiO 2 )패드 차폐체를 적용하였을 경우 60 kVp, 20 mAs 조건에서 두께가 11 ㎜ 이상일 때 10회 조사 평균선량은 1.77 mR, 차폐율은 납판 0.5 ㎜ 차폐체와 등가의 차폐율을 나타내었으며, 13 mm에서 측정 선량이 0 mR이 되었다. 100 kVp, 20 mAs 조건에서는 17 ㎜ 두께에서 납 0.5 mm 차폐체와 등가 이상의 차폐율이 관찰 되었고 23 mm 두께에서 100% 의 차폐율을 관찰할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 실리콘-이산화티탄 화합물은 실리콘의 물성이 그대로 존재하면서 금속화합물과 융합할 수 있다는 결과를 얻었으며, 이후 방사선 흡수가 더 뛰어난 금속화합물등과 혼합할 경우 납의 위해성을 포함하지 않으며, 재료와 가공성에서 경제적이며, 실리콘의 강점을 살려 탄성과 유연성이 뛰어난 저선량용 방사선 차폐재의 제작 가능성을 확인해 볼 수 있었다. This study measured and compared the protective clothing using Pb used for shielding in a diagnostic X-ray energy range, and the shielding rates of X-ray fusion shielding materials using Si and TiO2 . For the experiment, a pad type shielding with a thickness of 1 ㎜ was prepared by mixing Si-TiO2 , and the X-ray shielding rate was compared with 0.5 ㎜Pb plate of The shielding rate of shielding of 0.5 ㎜Pb plate 95.92%, 85.26 % based on the case of no shielding under each 60 kVp, 100 kVp tube voltage condition. When the shielding of Si-TiO 2 pad was applied, the shielding rate equal to or greater than 0.5 ㎜Pb plate was obtained at a thickness of 11 ㎜ or more, and the shielding rate of 100% or more was confirmed at a thickness of 13 ㎜ in 60 kVp condition. When the shielding of Si-TiO 2 pad was applied, the shielding rate equal to or greater than 0.5 ㎜Pb plate was obtained at a thickness of 17 ㎜ or more, and a shielding rate of 0.5 ㎜Pb plate was observed at a thickness of 23 ㎜ in 100 kVp condition. Through the results of this study, We could confirm the possibility of manufacturing radiation protective materials that does not contain lead hazard using various metalic compound and liquid Si. This study shows that possibility of liquid Si and other metalic compound can harmonize easily. Beside, It is flexible and strong to physical stress than Pb obtained radiation protective closthes. But additional studies are needed to increase the shielding rate and reduce the weight.

광양만권 산단 지역 소아청소년의 환경인자와 천식·아토피 증상 호소율

이미리(Mee-Ri Lee),장은철(Eun-Chul Jang),손부순(Bu-Soon Son),김남수(Nam-Soo Kim),정경식(Kyung-Sick Jung),장서구(Seo-Goo Chang),송대성(Dae-Sung Song),민대홍(Dae-Hong Min),김혜미(Hye-Mi Kim),이용진(Yong-Jin Lee),이성수(Sung-Soo Lee),김화 환경독성보건학회 2012 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2012 No.10

뇌 수막종 및 낭종에서 자기공명영상 펄스 시퀀스 변화에 따른 신호대잡음비의 통계적 접근

이을규(Eul Kyu Lee),최관우(Kwan Woo Choi),정회원(Hoi Woun Jeong),장서구(Seo Goo Jang),김기원(Ki Won Kim),손순룡(Soon Yong Son),민정환(Jung Whan Min),손진현(Jin Hyun Son) 대한방사선과학회 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.4

본 연구는 뇌 자기공명영상에서 질환관심영역(ROI)을 설정하여 신호대잡음비(SNR)를 펄스 시퀀스 별로 분석하여 MRI CAD 개발에 필요한 기초자료를 활용하고자 하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구대상은 2005년 1월부터 2015년 12월까지 서울소재 대학병원에서 뇌 조영자기공명영상(Brain MRI Contrast Enhancement)을 검사한 환자 117명이다. 측정이 용이한 질환 2종류 수막종(Meningioma), 낭종(Cyst)을 측정대상으로 하였고, 측정방법은 Image J 프로그램을 사용하였다. 뇌질환의 SNR값을 측정하여 SPSS Statistics21 통계프로그램으로 ANOVA 분석을 하였으며 p 〈 0.05에서 유의한 것으로 판단하였다. 표본의 인구사회학적 특성, 시퀀스별 SNR의 평균값, 95% 신뢰구간 값, SNR 평균차이 값 등을 분석하였다. 각 질환의 시퀀스별 분석결과는 Meningioma: T1CE 〉 T2 〉 T1, FLAIR (p〈0.05); Cyst: T2 〉 T1, T1CE 〉 FLAIR (p 〈 0.05)였다. SNR 수치로 시퀀스들의 특징을 조합하여 질환의 특성을 파악할 수 있어 향후 자기공명영상검사의 정확성과 편의성을 제공하고, 판독보조진단 프로그램 개발의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study was to needed basis of measure MRI CAD development for signal to noise ratio (SNR) by pulse sequence analysis from region of interest (ROI) in brain magnetic resonance imaging (MRI) contrast. We examined images of brain MRI contrast enhancement of 117 patients, from January 2005 to December 2015 in a University-affiliated hospital, Seoul, Korea. Diagnosed as one of two brain diseases such as meningioma and cysts SNR for each patient’s image of brain MRI were calculated by using Image J. Differences of SNR among two brain diseases were tested by SPSS Statistics21 ANOVA test for there was statistical significance (p 〈 0.05). We have analysis socio-demographical variables, SNR according to sequence disease, 95% confidence according to SNR of sequence and difference in a mean of SNR. Meningioma results, with the quality of distributions in the order of T1CE, T2 and T1, FLAIR. Cysts results, with the quality of distributions in the order of T2 and T1, T1CE and FLAIR. SNR of MRI sequences of the brain would be useful to classify disease. Therefore, this study will contribute to evaluate brain diseases, and be a fundamental to enhancing the accuracy of CAD development.

유방영상에서 엣지를 이용한 물리적 영상 평가

김기원(Ki Won Kim),최관우(Kwan Woo Choi),정회원(Hoi Woun Jeong),장서구(Seo Goo Jang),이을규(Eul Kyu Lee),손순룡(Soon Yong Son),손진현(Jin Hyun Son),민정환(Jung Whan Min) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.4

본 연구에서는 맘모그래피 장비에 대한 유지 보수에 대한 진단을 하는데 있어서 필수적인 정확성을 높이기 위해서 edge방법을 이용한, 유방영상의 물리적 특성에 대해서 알아보고자 한다. International electronical commission standard IEC: 61267의 RQA-M2 방법에 의해서 변조전달함수(modulation transfer function: MTF), 잡음전력스펙트럼(noise power spectrum: NPS), 양자검출효율(detective quantum efficiency: DQE)등을 측정하였다. 결과는 selenia demensions의 tomo장비와 lorad selenia는 맘모 전형장비의 MTF는 10 mm-1에서의 공간분해능을 유지하고 있었으며, NPS와 DQE는 낮은 nyquist frequency 포함하여 6.0 mm-1까지 나왔다. 따라서 정확한 진단을 위하여 주기적인 맘모시스템의 유지보수가 필요하며, 본 연구는 DDR 맘모시스템의 QA 및 수행성능 평가에 기초가 될 것으로 생각된다. The purpose of this study was to evaluation of the performance characteristic for mammography by using edge device that mammography equipment improves essential in the correct diagnosis for the maintenance. We measured the modulation transfer function (MTF), the noise power spectrum (NPS), and the detective quantum efficiency (DQE) using the 61267 RQA-M2 based on commission standard international electro-technical commission (IEC). As a results, spatial resolution of elenia demensions tomo and lorad selenia mammography were maintained at 10 mm-1 and NPS and DQE including the low nyquist frequency indicated to 6.0 mm-1. Therefore, regulary QA of mammography system should be necessary. This study can be contribute to evaluate QA for performance characteristic of mammography of DDR system.

Computed Tomographic Angiography (CTA)의 검사 시 조영제 집적 정점시간에 영향을 미치는 특성 인자를 분석

손순룡(Soon Yong Son),최관우(Kwan Woo Choi),정회원(Hoi Woun Jeong),장서구(Seo Goo Jang),정재용(Jae Yong Jung),윤정수(Jung Soo Yun),김기원(Ki Won Kim),이영아(Young Ah Lee),손진현(Jin Hyun Son),민정환(Jung Whan Min) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.1

Computed tomographic angiography (CTA)의 (조영제 집적 정점시간에 영향을 미치는 특성 인자를 분석하여: analyzing factors influencing on the integrated bolus peak timing in contrast-enhanced) 개인별 정점시간을 계량적(Systems analysis)으로 산정해 검사에 직접 적용함으로써 예비검사(monitoring scan)에 의한 불필요한 방사선 피폭을 예방하는데 목적이 있다. CTA의 예비검사(monitoring scan)을 통해 얻은 조영제 집적 정점시간과 개인별 측정치들 간의 상관관계분석을 통해 영향인자를 파악한 다음, 다중선형회귀분석에 의한 회귀식으로 적정시간을 산출하였다. 결과로는 CTA의 평균 방사선 노출량은 716.53 mGy･cm였고, 예비검사(monitoring scan) 15.52 mGy (2 ~34 mGy)로 나타났다. 장기별 변환요소(conversion factor)를 적용한 결과, 전체 선량은 평균 1.5 mSv였고, 예비검사 선량은 0.23 mSv로 나타났다. 특성인자의 측정치와 조영제 정점시간의 상관관계분석 결과, 남성은 심박동수에서, 여성은 심박동수와 최저혈압, 혈당에서 음의 상관관계를 보였으며, 통계적으로 매우 유의하였다 (p<.01). 회귀분석결과, 남성은 심박동수가 한 단계 증가할 때마다 -0.160배로, 여성은 최저혈압과 심박동수, 혈당에 따라 각각 -0.004, -0.174, -0.006배로 유의하게 감소하였다. 실측한 조영제 정점시간과 회귀식에 의해 산출된 정점시간의 일치도 검사에서 남여 대상자 모두에서 일치도가 매우 높았다. 본 연구에서는 검사 전에 환자 개인별 조영제 집적 정점시간을 산정하여 적용하면 예비검사를 생략함으로 써 불필요한 방사선피폭을 예방할 수 있을 것으로 사료된다. The objective of this study was to analyze the factors influencing integrated bolus peak timing in contrast-enhanced computed tomographic angiography (CTA) and to determine a method of calculating personal peak time. The optimal time was calculated by performing multiple linear regression analysis, after finding the influence factors through correlation analysis between integrated peak time of contrast medium and personal measured value by monitoring CTA scans. The radiation exposure dose in CTA was 716.53 mGy･cm and the radiation exposure dose in monitoring scan was 15.52 mGy (2 - 34 mGy). The results were statistically significant (p < .01). Regression analysis revealed, a -0.160 times decrease with a one-step increase in heart rate in male, and -0.004, -0.174, and 0.006 times decrease with one-step in DBP, heart rate, and blood sugar, respectively, in female. In a consistency test of peak time by calculating measured peak time and peak time by using the regression equation, the consistency was determined to be very high for male and female. This study could prevent unnecessary dose exposure by encouraging in clinic calculation of personal integrated peak time of contrast medium prior to examination.

컴퓨터단층검사에서 AAPM Phantom을 이용한 변조전달함수 평가

김기원(Ki Won Kim),최관우(Kwan Woo Choi),정회원(Hoi Woun Jeong),장서구(Seo Goo Jang),권경태(Kyung Tae Kwon),손순룡(Soon Yong Son),손진현(Jin Hyun Son),민정환(Jung Whan Min) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.2

In clinical computed tomography (CT), regular quality assurance (QA) has been required. This study is to evaluate the MTF for analyzing the spatial resolution using AAPM phantom in CT exam. The dual source somatom definition flash (siemens healthcare, forchheim, Germany), the brilliance 64 (philips medical system Netherlands) and aquilion 64 (toshiba medical system, Japan) were used in this study. The quantitative evaluation was performed using the image J (wayne rasband national institutes of health, USA) and chart method which is measurement of modulation transfer function (MTF). In MTF evaluation, the spatial frequencies corresponding to the 50% MTF for the CT systems were 0.58, 0.28, and 0.59 mm-1, respectively and the 10% MTF for the CT systems were 1.63, 0.89, and 1.21 mm-1, respectively. This study could evaluate the characteristic of spatial resolution of MTF using chart method, suggesting the quantitative evaluation method using the data. 임상적으로 computed tomography (CT)에서 정기적인 quality assurance (QA)는 요구되는 사항이다. 본 논문에서는 CT 검사에서 공간분해능에 대해서 AAPM Phantom을 이용하여 정확한 성능 분석을 위해 변조전달함수를 평가하고자 한다. CT장비는 dual source somatom definition flash (siemens healthcare, forchheim, Germany), brilliance 64 (phili ps m edi cal system N etherlands), a qui li on 64 ( toshiba m edi cal system, Japan)를 사용하였으며, l mage J(wayne rasband national institutes of health, USA)프로그램을 실행하여 변조전달함수의 측정 방법인 chart method를 이용하여 영상에 대해서 정량적인 평가방법을 시행하였다. 변조전달함수를 이용하여 평가한 결과, 공간주파수를 이용한 데이터 값이 높아짐에 따라 변조전달함수는 감소됨을 알 수 있었다. 그리고 CT 장비에서 변조전달함수는 공간주파수 (50%)에 있어서는 0.58, 0.28 0.59 mm-1으로 나타났으며, 변조전달함수 공간주파수 (10%)에 있어서는 1.63, 0.89 1.21 mm-1으로 나타났다. 본 연구에서는 chart method를 이용하여 변조전달함수의 공간해상력에 대한 특성을 확인하고, 정량적인 평가방안을 제시하였다는 점에서 학술적 의의를 둘 수 있다.

방사선치료 시 전자포털 영상장치를 이용한 잡음전력스펙트럼 수평 및 수직 측정비교

김기원(Ki Won Kim),최관우(Kwan Woo Choi),정회원(Hoi Woun Jeong),장서구(Seo Goo Jang),권경태(Kyung Tae Kwon),손순룡(Soon Yong Son),손진현(Jin Hyun Son),민정환(Jung Whan Min) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.2

영상화 품질향상은 방사선 치료영역과 진단영역의 영상화 검사와 같이 quality assurance (QA) 장비들의 특성평가에 매우 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 치료장비의 megavoltage X-ray 에너지를 사용하여 측정방법에 있어서 NPS에 대한 수평, 수직적인 방법에 대한 측정결과를 비교 평가하는 것이다. 잡음전력스펙트럼 평가 방법들은 국제 전기 규격 international electro-technical commission (IEC 62220-1) 기준을 사용하여 치료 영역에 적용되었다. 사용한 전자포털 영상장치(electronic portal imaging device, EPID)는 Siemens BEAMVIEWPLUS, Elekta iViewGT 그리고 Var ian ClinacR iX aS1000이었다. 데이터들로부터 각각의 주파수 값에 대응하는 노이즈 값들의 평균에 대해서, 각각의 주파수 별로 대응해서 표현하였으며, 수평 수직되어있는 주파수별 평균값의 노이즈값을 합산해서 정량적으로 장비마다 비교 평가하였다. 결과값은 Elekta iView에서 4가지 방법론에 의한 가로방향에서의 horizontal측정된 NPS값과 vertical 세로방향에서의 측정치는 비슷한 경향성에 따라서 horizontal과 vertical값은 3~5%정도의 차이가 있었으며, Siemens BEAMVIEWPLUS, Varian ClinacR iX aS1000에서 horizontal측정된 NPS값과 vertical 측정된 NPS값은 편차의 차이가 전체값의 평균으로 했을 시 horizontal과 vertical값은 15%정도의 차이가 나타남을 보였다. 본 연구에서는 수평 수직되어있는 주파수별 평균값의 노이즈값을 합산해서 정량적으로 장비마다 비교 평가하였으며, 정량적인 평가방안을 제시하였다는 점을 둘 수 있다. The quality assurance (QA) is very important for diagnostic field and radiation therapy field to evaluate the characteristic of devices. The purpose of this study was to compare different NPS methodologies results which are measuring NPS with regard to horizontal and vertical directions by using megavoltage X-ray energies. The NPS evaluation methods were applied to the International Electro-technical Commission standard (IEC 62220-1). The electronic portal imaging devices (EPID) devices such as Siemens BEAMVIEWPLUS, Elekta iViewGT and Varian ClinacR iX aS1000 were used. NPS data were expressed by corresponding each frequency about average of noise value corresponding the each frequency, and NPS were evaluated quantitatively by totaling up the noise values of average frequency which are on horizontal and vertical directions. In NPS results for Elekta iViewGT, NPS of horizontal and vertical by using 4 methods were indicated the difference of 3~5% between horizontal and vertical direction. In the results of Siemens BEAMVIEWPLUS and Varian ClinacR iX aS1000, the NPS of horizontal and vertical direction were indicated the difference of 15% when averaging the whole values. This study were evaluated the NPS of each devices by totaling up the noise values of average frequency which are on horizontal and vertical directions suggesting the quantitative evaluation method using the data.