전산화 단층촬영시 주선속내 외의 주요장기 흡수선량 비교분석

사정호,서태석,최보영,정규회 한국의학물리학회 2000 의학물리 Vol.11 No.1

CT검사시 선량이 각 장기에 미치는 영향을 관찰 하고자 하였으며, 선정한 3부위(뇌, 흉부, 복부) 스캔에서 주 선속 및 주 선속외에 미치는 흡수선량을 측정 제시하고, 자궁에 영향을 주는 부위 스캔을 명확히 알고자 하였다. CT기계(Somatom plus 4, Siemens co, Germany)를 이용하였으며 인체에 조직등가 물질이 비슷한 Alderson Rando phantom (Alderson Reserch Laboratories, USA)과 Harshaw chemical 사에서 제작된 열형광선량계 Thermoluminescent dosimeter (TLD)-100 과 Reader와 Oven을 이용하였다. TLD 교정시에, 6MV 선형가속기와 $30{\times}30{\times}1.5$cm의 정사각형 고체 물팬텀을 사용하였다. TLD를 팬텀의 목적장기에 삽입시키기 위하여, 여성환자 (20세~40세) 40명의 영상을 이용하였으며, 위치 측정부위는 간, 위장, 비장, 신장, 대장, 방광, 자궁을 대상으로 하였다. Brain에서의 흡수선량 분포도에서 8 : 8(피치1) 에서는 비장까지 흡수선량이 측정되었으며 10 : 10 에서는 유방까지 흡수선량이 측정되었다. 흥부(Chest)에서의 흡수선량 분포도에서 8 : 8(피치1)에서의 주 선속 흡수선량이 높았다. Abdomen의 흡수선량 분포도에서 8 : 8 과 8 : 10의 스캔을 했을 때 주 선속 부위에서는 테이블 이동이 느린 8mm에서 흡수선량이 높게 나타났다. 뇌 CT의8 : 8과 10 : 10에서 자궁에 미치는 선량은 모두 없었으며, 몸 전체에 미치는 유효선량은 10 : 10 약간 높게 나타났다. Brain CT 에서 임산부나 임신가능 여성에게는 본 논문에서 확인된 방법으로 절편 두께를 8mm-10mm범위로 적용하는 것이 바람직 하고, Chest scan에서 8 : 10(피치 1.2)방법을 선택하는 것이 좋으며, 임산부나 임신 가능 환자에게는 10 : 15(피치 1.5)를 사용하는 것이 좋은 것으로 사료된다. Abdomen scan에서 유효선량이 10.707 mSv, MSAD가 7.2인 8 : 10을 택하는 것이 주 선속에 미치는 영향뿐만 아니라 생식선 장기인 Uterus에 미치는 영향이 비교적 적게 나타나, 다른 기법보다 다소 환자에게 적게 영향을 주며 검사 할 수 있다고 사료된다. It is possible to obtain a fast CT scan during breath holding with spiral technique. But the risk of radiation is increased due to detailed and repeated scans. However, the limitation of X-ray doses is not fully specified on CT, yet. Therefore, the purpose of the present study is to define the limitation of X-ray doses on CT The CT unit was somatom plus 4. Alderson Rando phantom, Solenoid water phantom, TLD, and reader were used. For determining adequate position and size of organs, the measurement of distance(${\pm}$2mm) from the midline of vertebral body was performed in 40 women(20~40 years). On the brain scan for 8:8(8mm slice thickness, 8mm/sec movement velocity of the table) and 10:10(10mm slice thickness, 10mm/sec movement velocity of the table) methods, the absorption doses of exposed area of the 10:10 were slightly higher than those of 8:8. The doses of unexposed uterus were negligible on the brain scan for both 8:8 and 10:10. On the chest scan for 8:8, 8:10(8mm slice thickness, 10mm/sec movement velocity of the table), 10:10, 10:12(10mm slice thickness, 12mm/sec movement velocity of the table) and 10:15(10mm slice thickness, 15mm/sec movement velocity of the table) methods, 8:8 method of the absorption doses of exposure area was the most highest and 10:15 method was the most lowest. The absorption doses of 8:10 method was relatively lower than those of the other methods. In conclusion, the 8:10 method is the most suitable to give a low radiation burden to patient without distorting image quality.

기준점에서의 물 흡수선량을 이용한 Ir-192 선원의 공기커마 세기 계산을 위한 알고리즘 개발

허현도,김우철,노준규,이석,이상훈,조삼주,신동오,최진호,권수일,김성훈,Huh, Hyun-Do,Kim, Woo-Chul,Loh, John-Jk,Lee, Suk,Lee, Sang-Hoon,Cho, Sam-Ju,Shin, Dong-Oh,Choi, Jin-Ho,Kwon, Soo-Il,Kim, Seong-Hoon 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.4

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. The aim of this study was to develop the calculation algorithm of source strength of Ir-192 source In terms of the absorbed dose to water instead of an apparent activity (Ci). For this work the Multi Purpose Brachytherapy Phantom(MPBP) was developed, which was designed to locate the source and the chamber precisely at a specific position Inside the water phantom. The reference point of measurement was set at the 5 cm distance along the transverse axis of the source. For a brachytherapy source calibration, the absorbed dose to water calibration factor ($N_{D.W.Q}$) of an lonization chamber were determined and then apply standard protocols of absorbed dose to water. The calibration factor ($N_{D.W.Q}$) of the ion chamber (TM30013, PTW, Germany) was determined using the EGSnrcCPP Monte Carlo Code. The calculated calibration factor ($N_{D.W.Q}$) was 5.28 cGy/nC. The calculated factor was then used to determine the absorbed dose to water from which the air kerma strength for an Ir-192 source can be easily derived at the reference point (5 cm). The calculated air kerma strength showed discrepancies of -0.6% to +1.8% relative to the air kerma strength provided by the vendor, In this work we demonstrated that the air kerma strength ($S_k$) could be determined from the absorbed dose to water calibration factor for Ir-192 source. In audition, this source calibration method could be applied directly to the dose Calculation formalism of AAPM report TG-43.

풍선도자관의 Ho-166-DTPA 흡수선량

조철우,박찬희,윤석남,강해준,김미화,장지선,박경배 한국의학물리학회 2002 의학물리 Vol.13 No.2

관상동맥 성형술 시행시 재협착률을 줄이기 위하여 풍선도자에 Ho-166을 주입하였을 때 혈관 주위에 전달되는 방사선의 흡수선량을 여러 가지 풍선 직경에 따라 평가하였다. 액체 상태의 Ho-166은 한국원자력연구소에서 중성자핵반응인(n, ${\gamma}$)반응으로 얻었다. 혈관 내벽의 흡수선량을 구하기 위하여 GafChromic film과 개조한 마이크로 메터를 이용하여 거리에 따른 홉수선량을 구하였다. 풍선내의 방사능 농도와 조사시간을 고려하여 흡수선량율의 단위를 Gy/min/GBq/ml 로 구하였다. 이는 단위체적당의 방사능 즉 방사능농도(GBq/ml)에 따른 분당 흡수선량 즉 흡수선량률(Gy/min)이다. 직경이 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 mm인 풍선도자의 풍선의 표면에서의 흡수선량율은 각각 0.86, 1.01, 1.11, 1.24 Gy/min/GBq/ml 로 측정 되었다. 풍선표면에서부터 거리에 따라 급격히 감소하는 흡수선량을 정확하게 측정 할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한 진공펌프를 이용하여 풍선내의 공기방울을 제거하여 균일한 흡수선량이 되도록 하였다. The purpose of this study was to evaluate the absorbed dose to the coronary artery segment from various sized balloon angio catheters. The liquid form of Ho-166 was produced at the KAERI by (n, ${\gamma}$ ) reaction. We used GafChromic film for the estimation of the absorbed dose by beta particles. The exposed films were read using a videodensitometer. Several film exposures were made with varying irradiation times and activities. A modified micrometer was used for the measurement of the absorbed dose distribution near the balloon surface. Four balloons of coronary catheters evaluated were 30 m long and 2.5, 3.0, 3.5 and 4.0 mm in diameter. All doses are plotted in units of Gy/min/GBq/ml as a function of radial distance in mm from the surface of balloon. The absorbed dose rate was 0.86, 1.01, 1.11 and 1.24 Gy/min/GBq/ml at a balloon surface for various balloon diameter 2.5, 3.0, 3.5 and 4.0 mm respectively. Using a vacuum pump, the air in the balloon was evacuated prior to instillation of the Ho-166 source. By removing air bubbles in the balloon, the absorbed dose distribution was more uniform.

영상기반 방사성동위원소 흡수선량 평가

박용성,이용진,김욱,지영훈,김근배,강주현,임상무,우상근,Park, Yong Sung,Lee, Yong Jin,Kim, Wook,Ji, Young Hoon,Kim, Kum Bae,Kang, Joo Hyun,Lim, Sang Moo,Woo, Sang-Keun 한국의학물리학회 2016 의학물리 Vol.27 No.2

디지털 팬텀을 사용한 선량평가 방법은 일반화된 장기에 대해서만 평가가 가능하여 종양에 대한 선량평가가 불가능하다. 이에 본 연구에서는 몸통 팬텀에 방사성동위원소를 주입하고 실제 측정된 CT 영상을 기반으로 장기와 종양에 대하여 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 S-value를 계산함으로써 장기와 종양에 대한 흡수선량을 평가하고자 하였다. 몸통 팬텀은 폐, 간, 척추, 실린더로 구성되어 있으며 구 모형 팬텀을 이용하여 종양을 모사하였다. 방사성동위원소의 실제 선량 측정은 방사성동위원소 Cu-64 73.85 MBq 주입된 몸통 팬텀에 유리선량계(glass dosimeter)를 삽입하여 방사성동위원소의 선량을 측정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 위한 몸통 팬텀의 각 영역 정보는 Cu-64가 주입된 몸통 팬텀을 이용하여 PET/CT 영상을 획득하고 CT영상의 해부학적 정보를 우선으로 평균값과 매뉴얼로 각 장기 및 종양을 영역별로 분할하여 제공하였다. 방사성동위원소의 영역별 잔류시간은 PET 영상에서 분할된 영역을 기반으로 시간변화에 따라 Cu-64 방사능량을 측정하여 계산하였다. 각 영역의 S-value는 몬테카를로 시뮬레이션에 입력된 공간상의 좌표, 복셀 크기, 밀도정보를 사용하여 계산하였다. 흡수선량 평가는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 선량분포를 계산하였으며 각 영역별로 미치는 S-value와 잔류시간을 이용하여 계산하였다. 각 영역에서의 흡수선량은 간에서 4.52E-02 mGy/MBq, 종양1에서 4.61E-02 mGy/MBq, 그리고 종양2에서 5.98E-02 mGy/MBq으로 평가되었다. 유리선량계로 측정된 선량 값과 시뮬레이션을 통해 계산된 선량 값의 차이는 평균 12.3% 이내의 차이를 보였다. 본 연구결과는 다양한 크기와 위치에 대하여 영상기반 선량평가의 적용가능성을 제시하였다. An absorbed dose calculation method using a digital phantom is implemented in normal organs. This method cannot be employed for calculating the absorbed dose of tumor. In this study, we measure the S-value for calculating the absorbed dose of each organ and tumor. We inject a radioisotope into a torso phantom and perform Monte Carlo simulation based on the CT data. The torso phantom has lung, liver, spinal, cylinder, and tumor simulated using a spherical phantom. The radioactivity of the actual absorbed dose is measured using the injected dose of the radioisotope, which is Cu-64 73.85 MBq, and detected using a glass dosimeter in the torso phantom. To perform the Monte Carlo simulation, the information on each organ and tumor acquired using the PET/CT and CT data provides anatomical information. The anatomical information is offered above mean value and manually segmented for each organ and tumor. The residence time of the radioisotope in each organ and tumor is calculated using the time activity curve of Cu-64 radioactivity. The S-values of each organ and tumor are calculated based on the Monte Carlo simulation data using the spatial coordinate, voxel size, and density information. The absorbed dose is evaluated using that obtained through the Monte Carlo simulation and the S-value and the residence time in each organ and tumor. The absorbed dose in liver, tumor1, and tumor2 is 4.52E-02, 4.61E-02, and 5.98E-02 mGy/MBq, respectively. The difference in the absorbed dose measured using the glass dosimeter and that obtained through the Monte Carlo simulation data is within 12.3%. The result of this study is that the absorbed dose obtained using an image can evaluate each difference region and size of a region of interest.

열형광선량계를 이용한 16-MDCT와 64-MDCT의 관상동맥 CT 혈관조영술 시 선량평가

김상태(Sang-Tae Kim),최지원(Ji-Won Choi),조정근(Jung-Keun Cho) 한국콘텐츠학회 2010 한국콘텐츠학회논문지 Vol.10 No.6

관상동맥 CT 혈관조영술(coronary artery CT angiography)은 작은 스캔 길이에도 불구하고 방사선량이 높다. 3차원 영상을 얻기 위해서 다른 방사선 검사보다 고 선량(high dose)이 조사되는 CT촬영으로 인한 방사선 피폭이 중요한 문제로 대두되고 있어 MDCT의 이용 시 장기선량에 대한 고찰이 필요하다. 16-MDCT와 64-MDCT에서 동일 프로토콜의 관상동맥 CT 혈관조영술을 대상으로 16-MDCT와 64-MDCT에서의 주요장기의 흡수선량을 측정하여 주선속 내외의 주요장기 흡수선량 및 유효선량의 차이를 비교하였다. 그 결과 관상동맥 CT 혈관조영술시 받는 흡수선량이 큰 조직 순으로 열거하면 16-MDCT에서 심장, 위, 간, 췌장, 신장, 비장, 대장, 폐, 소장, 갑상선, 난소, 방광, 안와 순으로 0.538±0.026(Mean±SD, p<0.05) mGy ~ 71.316±4.316 mGy의 흡수선량 분포를 나타냈으며 64-MDCT에서는 심장, 위, 췌장, 비장, 간, 신장, 소장, 대장, 폐, 갑상선, 난소, 방광, 안와 순으로 0.87±0.01 mGy ~ 115.26±1.59 mGy의 흡수선량 분포를 나타내 16-MDCT와는 그 분포 형태가 다소 다르게 나타났다. 관상동맥 CT 혈관조영술 1회 촬영으로 받는 환자선량이 16-MDCT에서 심장을 기준으로 한 흡수선량이 71.316±4.316 mGy였으며 64-MDCT에서는 115.26±1.59 mGy로 나타났고 유효선량은 16-MDCT에서 7.41 mSv, 64-MDCT에서 12.11 mSv로 나타났다. 상대적으로 스캔길이와 면적이 비교적 큰 뇌 CT 2.8mSv, 안면-도관 CT 0.8 mSv, 가슴 CT 5.7 mSv, 골반 CT 7.2 mSv, 복부와 골반 CT에서 14.4 mSv임을 감안할 때 스캔구간이 심장에 제한된 13 cm의 스캔길이를 고려하면 상당히 높다. 그러나 주어진 진료목적을 달성하면서 환자의 선량을 감축할 수 있다면 그러한 노력을 게을리 하지 말아야 할 것이다. Coronary artery CT angiography has short scanning length, the exposure dose is high. Therefore, it is required to study on the organ dose when using MDCT. We compared the differences between the absorbed dose and effective dose in the major organs assessing the absorbed dose in the major organs by 16-MDCT and 64-MDCT in the subjects with coronary artery CT angiography, the same protocol by 16-MDCT and 64-MDCT. As a result, the great orders of absorbed dose when conducting coronary artery CT angiography had been shown as heart, stomach, liver, pancreas, kidney, spleen, large intestine, lung, small intestine, thyroid gland, ovary, bladder, and orbit with the absorbed dose distribution of 0.538±0.026(Mean±SD, p<0.05) mGy ~ 71.316±4.316 mGy in 16-MDCT, and heart, stomach, pancreas, spleen, liver, kidney, small intestine, large intestine, lung, thyroid gland, ovary, bladder, and orbit with the absorbed dose distribution of 0.87±0.01 mGy ~ 115.26±1.59 mGy in 64-MDCT, demonstrating some different distributions. The exposed doses to the patient per one time scanning with coronary artery CT angiography were 71.316±4.316 mGy in 16-MDCT as the absorbed dose based on the heart and 115.26±1.59 mGy in 64-MDCT. The effective doses were 7.41 mSv and 12.11 mSv in 16 and 64-MDCT, respectively. Taking into account the results of brain CT with 2.8 mSv that has comparatively large scanning length and size, facial CT 0.8 mSv, chest CT 5.7 mSv, pelvic CT 7.2 mSv, and abdominal and pelvic CT 14.4 mSv, it is very high considering the scanning length of 13 cm limited to the heart for the scanning range.

유방촬영에서 Geant4 시뮬레이션를 이용한 유방조직내 흡수선량에 관한 연구

이상호(Sang-Ho Lee),이종석(Jong-seok Lee),한상현(Sang-hyun Han) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2012 방사선기술과학 Vol.35 No.4

우리나라 여성들의 유방암 발생률이 빠르게 증가하면서 최근 유방검사에 대한 관심과 함께 촬영건수가 급격하게 증가하고 있다. 유방촬영술은 유방암을 조기에 진단할 수 있는 유일한 방법이지만 방사선 피폭에 의한 위해를 간과 할 수 없다. 따라서 유방촬영시 유방 조직 내 흡수되는 방사선량을 계산하는 것은 방사선 피폭에 대한 방호대책을 위해 중요할 수 밖에 없다. 인체 내에 흡수되는 방사선량은 직접 측정이 불가능하기 때문에 통계적인 계산방법이 사용되는데, 기존의 통계적 계산방법들은 인체모형팬텀을 사용하여 인체내부 구조를 묘사함으로써 방사선과 물질과의 상호작용을 전산모사 하도록 하였다. 그러나 최근 인체내 흡수선량 계산에 가장 정확한 것으로 알려진 몬테카를로 방법에서 Geant4 code을 이용한 전산모사는 CT의 DICOM 파일을 이용 하여 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현함으로써 정확한 선량계산을 할 수 있도록 하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 유방조직 내 흡수선량을 계산하기 위해 Geant4 code를 이용한 전산모사를 실행하였고, Geant4가 제공하고 있는 DICOM 변환 파일을 이용함으로써 CT image data에서 표현된 인체구조를 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하였다. 또한 시뮬레이션에 의한 계산선량 값(calculated dose)과 선량계(PTW ion chamber)를 이용한 측정선량 값(measured dose)을 비교함으로써 DICOM 파일을 연동한 Geant4의 선량계산이 유용한지를 검증하고자 하였다. 그 결과 28 kVp, 190 mAs의 조건에서 선량계를 이용한 측정선량 값과 시뮬레이션에 의해 계산된 선량 값의 오차백분율은 0.08 %에서 0.33 %인 것으로 조사되었고, 28 kVp, 70 mAs에서 선량 값의 오차백분율은 0.01 %에서 0.16 %의 결과를 보여 허용오차범위인 2 %이내의 결과를 나타내었다. 따라서 Geant4 시뮬레이션을 통한 흡수선량 계산은 유방촬영에서 유방 조직 내 흡수선량을 측정함에 유용한 것으로 조사되었다. As the breast cancer rate is increasing fast in Korean women, people pay more attention to mammography and number of mammography have been increasing dramatically over the last few years. Mammography is the only means to diagnose breast cancer early, but harms caused by radiation exposure shouldn't be overlooked. Therefore, it is important to calculate the radiation dose being absorbed into the breast tissue during the process of mammography for a protective measure against radiation exposure. Because it is impossible to directly measure the radiation dose being absorbed into the human body, statistical calculation methods are commonly used, and most of them are supposed to simulate the interaction between radiation and matter by describing the human body internal structure with anthropomorphic phantoms. However, a simulation using Geant4 Code of Monte Carlo Method, which is well-known as most accurate in calculating the absorbed dose inside the human body, helps calculate exact dose by recreating the anatomical human body structure as it is through the DICOM file of CT. To calculate the absorbed dose in the breast tissue, therefore, this study carried out a simulation using Geant4 Code, and by using the DICOM converted file provided by Geant4, this study changed the human body structure expressed on the CT image data into geometry needed for this simulation. Besides, this study attempted to verify if the dose calculation of Geant4 interlocking with the DICOM file is useful, by comparing the calculated dose provided by this simulation and the measured dose provided by the PTW ion chamber. As a result, under the condition of 28kVp/190mAs, the Difference(%) between the measured dose and the calculated dose was found to be 0.08 % ~0.33 %, and at 28 kVp/70 mAs, the Difference(%) of dose was 0.01 %~0.16 %, both of which showed results within 2%, the effective difference range. Therefore, this study found out that calculation of the absorbed dose using Geant4 Simulation is useful in measuring the absorbed dose in the breast tissue for mammography.

DR(Digital Radiography)에서 PCXMC 2.0을 이용한 Kerma와 다목적 선량계, 유리선량계의 선량비교를 통한 흡수선량 평가 시 유리선량계의 유용성에 관한 연구

황준호(Jun-Ho Hwang),이경배(Kyung-Bae Lee) 한국콘텐츠학회 2017 한국콘텐츠학회논문지 Vol.17 No.9

방사선 방호는 결정적 영향을 최소화하는데 목적이 있다. 결정적 영향과 확률적 영향을 과대평가하면 미래에 일어날 위험성에 대해 잘못된 평가를 내릴 수 있기 때문에 이들의 기본량인 흡수선량의 정확한 평가가 특히 중요하다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 기반으로 한 PCXMC 2.0을 이용하여 Kerma를 측정하고, 다목적 선량계 및 유리선량계를 이용하여 나타난 선량을 비교하여 정확한 흡수선량을 평가하는 것에 목적을 두었다. 실험은 부위를 두개부, 복부, 골반부로 정하였고 Kerma는 몬테카를로 시뮬레이션을 기반으로 한 PCXMC 2.0로 측정하였다. 흡수선량은 다목적 선량계와 유리선량계로 측정하였다. 그 결과 PCXMC 2.0, 다목적 선량계, 유리선량계에서 두개부, 복부, 골반부 모두 PCXMC 2.0, 다목적 선량계, 유리선량계 순으로 선량 차이가 크게 났으며, 다목적 선량계는 Kerma에 더 가까운 값을 나타냈다. 결과적으로 실제 흡수선량 측정은 유리선량계가 가장 유리하다는 것을 알 수 있었다. Radiation protection aims to prevent a deterministic effect and minimize a stochastic effect. Overestimating a deterministic effect and a stochastic effect can result in an inaccurate assessment of the risks that will occur in the future, and thus accurate evaluation of the absorbed dose of these fundamental amounts is especially important. This study was intended to measure Kerma using PCXMC 2.0 based on Monte Carlo simulations and to assess the exact absorbed does by comparing doses produced using multipurpose dosimeter and glass dosimeter. It has been decided to conduct experiments for skull, abdomen and pelvis, and Kerma measured PCXMC 2.0 based on Monte Carlo simulations. The absorbed dose was measured using muli purpose dosimeter and glass dosimeter. The results for the experiments conducted in skull, abdomen, pelvis show that the difference in dose appears great in the order of PCXMC 2.0, muli purpose dosimeter, and the glass dosimeter, and muli purpose dosimeter showed a value closer to that of Kerma. As a result, it has been found that the glass dosimeter was the most advantageous in measuring the actual absorbed dose.

Analysis of the Relationships Between ESD and DAP, and Image SNR⦁CNR According to the Frame Change of Cine Imaging in CAG : With Focus on 10 f/s and 15 f/s

Myo-Young Jung,Young-Hyun Seo,Jong-Nam Song,Jae-Bok Han 한국방사선학회 2018 한국방사선학회 논문지 Vol.12 No.5

X선 장비를 이용한 심장혈관 조영술 시 프레임 변화에 따른 입사 표면 선량과 흡수선량을 비교⦁분석하여 피폭의 차이를 알아보고자 하였고 image J를 통한 촬영 영상의 SNR과 CNR을 측정⦁분석하여 프레임 변화가 영상 화질에 주는 영향을 비롯해 검사에 있어 적절한 프레임 선택의 방안을 모색하고자 하였다. 2017년 6월부터 2017년 10월까지 본원에서 CAG를 시행한 30명(남19, 여11)을 대상으로 하였고, 환자들의 연령대는 49-82세(평균 65±9세), 몸무게45-91kg (평균 67±8.9kg), 키 150-179cm (평균 165.1±8.9kg), BMI 19.5-30.5(평균 24.5±2.9)이었다. 입사표면선량 및 흡수선량은 후향적으로 Air kerma값과 DAP를 획득하여 비교․분석 하였고 SNR과 CNR은 Image J를 통하여 측정⦁분석 한 후 공식에 대입하여 결과 값을 도출하였다. 통계 분석을 통한 상관관계 확인을 위해 통계프로그램은 SPSS를 사용하여 프레임 변화에 따른 입사표면선량과 흡수선량 및 SNR ․ CNR의 상관관계 등을 분석하였다. 10프레임으로 촬영할 때와 15프레임으로 촬영 할 때 모두 입사표면선량과 흡수선량관계는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0.05). SNR과 CNR의 관계에선 10프레임으로 촬영했을 때의 SNR(3.374±2.1297)과 CNR(0.234±0.2249)이 15프레임에서의 SNR(4.929±2.8532)과 CNR(0.391±0.3025)보다 SNR1.43±0.4861, CNR 0.132±0.0555로 낮았으나 통계적으로는 유의하지 않았다(p>0.05). 상관관계 분석결과에서는 BMI와 air kerma, DAP간에, air kerma와 DAP간에, SNR과 CNR간에 통계적으로 유의한 결과를 얻었다(p<0.001, p<0.001). 결론적으로 심장혈관 조영술 시 10프레임과 15프레임으로 변화를 주어 촬영하여도 입사표면선량과 흡수선량은 큰 차이를 나타내지 않았으며, 10프레임보다 15프레임 촬영에서의 SNR과 CNR이 증가하였으나 통계적으로는 유의하지 않았기에 본 논문을 통해 환자와 시술자 모두 10프레임과 15프레임 촬영으로 인한 X선 피폭 문제뿐 아니라 영상의 화질감소에 관한 우려 역시 줄어들 수 있을 것으로 사료된다. This study aimed to investigate the difference of X-ray exposure by comparing and analyzing entrance surface dose and absorbed dose according to the frame change in coronary angiography using an X-ray machine. Moreover, appropriate frame selection measures for examination, including the effect of frame change on the image quality, were sought by measuring and analyzing the SNR and CNR of the image through image J. The study was conducted on 30 patients (19 males and 11 females) who underwent CAG at this hospital from June 2017 to October 2017. In regard to the patients, their age range was 49-82 years (mean of 65±9 years), body weight was 45-91 kg (mean of 67±8.9 kg), height was 150-179cm (mean of 165.1±8.9 kg), and BMI was 19.5-30.5(mean of 24.5±2.9). For the entrance surface dose and absorbed dose, air kerma value and DAP were obtained and analyzed retrospectively. The SNR and CNR were measured and analyzed through imageJ, and the result values were derived by applying the values to the formula. As for the statistical analyses, the correlations between the entrance surface dose and absorbed dose, and between the SNR and CNR were analyzed by using the SPSS statistical program. The relationship between the entrance surface dose and absorbed dose was not statistically significant for both 10 f/s and 15 f/s (p>0.05). In terms of the relationship between the SNR and CNR, the SNR (3.374±2.1297) and CNR (0.234±0.2249) in 10 f/s were 1.43±0.4861 and 0.132±0.0555 lower, respectively, than the SNR (4.929±2.8532) and CNR (0.391±0.3025) in 15 f/s, which were not statistically significant (p>0.05). In the correlation analysis, statistically significant results were obtained among the BMI, air kerma, and DAP; between air kerma and DAP; and between SNR and CNR (p<0.001, p<0.001). In conclusion, there was no significant difference between the entrance surface dose and absorbed dose even when the images were taken by changing the frame from 10 f/s to 15 f/s at the time of the coronary angiography. SNR and CNR increased at 15 f/s than at 10 f/s, but they were not statistically significant. Therefore, this study suggests that the concern of the patient and practitioner regarding image quality degradation, as well as the problem of X-ray exposure caused by imaging at 10 f/s and 15 f/s, may be reduced.

$N_{dw}{^{Co-60}}$이 정의되지 않은 원통형 이온전리함을 이용한 고에너지 광자선의 임상적 출력선량 결정

오영기,최태진,송주영,Oh, Young-Kee,Choi, Tae-Jin,Song, Ju-Young 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.2

선형가속기의 출력선량의 평가는 표준선원에 의한 조사선량교정인수 $N_x$나 공기커마교정인수 $N_k$또는 더 나아가 물흡수 선량교정인수를 가진 공동전리함을 이용하여 이루어지며, 선량프로토콜에 따라 교정인수가 다르다. $N_x$를 사용하는 TG-21 프로토콜은 Bragg-Gray 공동이론에 근거하여 기체흡수교정인수를 구하고 공동전리함의 내경과 벽재질과 두께, 공동길이 등에 따라 보정인수가 정해지므로 다소 복잡한 계산절차를 가지므로 누적오차가 발생할 수 있다. TG-51은 물 흡수선량교정인수를 이용하므로써 복잡한 절차를 크게 줄여 계산오차를 피할 수 있게 되었다. 대개 1차표준국에서는 $N_x$나 $N_k$ 및 $N_{dw}{^{Co-60}}$을 제공하여 왔으므로, $N_{dw}$가 정해지지 않은 TM31010 계열의 공동전리함에 대해 $N_x$ 또는 $N_k$로 TG-21을 이용하여 $N_{dw}$를 결정하는 프로그램을 준비했으며, 기존 $N_x$와 $N_{dw}$가 제공된 IC-15 전리함의 것과 비교하여 좋은 일치결과를 얻었다. 반면에 TM31010은 이차표준국(SSDL, Secondary Standard Dosimetry Laboratory)에서 제공된 $N_k$로 $N_{dw}$를 구한 결과 우송형 열형광소자(TLD, Thermo Luminescence Device)에 의한 출력선량모니터 결과 불안정한 결과를 계기로 한국 표준과학연구원의 1차 표준선량시험(PSDL)의 교정인수와 비교한 결과 0.4%와 -2.8%로 각각 나타나 SSDL의 교정인수와 차이를 보여, $N_{dw}$가 정해져 있지 않거나 평가선량이 의심스러울 때는 선량프로토콜의 절차에 과한 세밀한 검토와 전리함의 교정계수에 대한 교차점검이 필요함을 알았다. For the determination of absorbed dose to water from a linear accelerator photon beams, it needs a exposure calibration factor $N_x$ or air kerma calibration factor $N_k$ of air ionization chamber. We used the exposure calibration factor $N_x$ to find the absorbed dose calibration factors of water in a reference source through the TG-21 and TRS-277 protocol. TG-21 used for determine the absorbed dose in accuracy, but it required complex calculations including the chamber dependent factors. The authors obtained the absorbed dose calibration factor $N_{dw}{^{Co-60}}$ for reduce the complex calculations with unknown $N_{dw}$ only with $N_x$ or $N_k$ calibration factor in a TM31010 (S/N 1055, 1057) ionization chambers. The results showed the uncertainty of calculated $N_{dw}$ of IC-15 which was known the $N_x$ and $N_{dw}$ is within -0.6% in TG-21, but 1.0% in TRS-277. and TM31010 was compared the $N_{dw}$ of SSDL to that of PSDL as shown the 0.4%, -2.8% uncertainty, respectively. The authors experimented with good agreement the calculated $N_{dw}$ is reliable for cross check the discrepancy of the calibration factor with unknown that of TM31010 and IC-15 chamber.

심장혈관 조영술에서 씨네(cine)촬영의 프레임변화에 따른 ESD와 DAP 및 영상의 SNR⦁CNR 관계 분석: 10f/s과 15f/s을 중심 으로

정묘영(Myo-Young Jung),서영현(Young-Hyun Seo),송종남(Jong-Nam Song),한재복(Jae-Bok Han) 한국방사선학회 2018 한국방사선학회 논문지 Vol.12 No.5

X선 장비를 이용한 심장혈관 조영술 시 프레임 변화에 따른 입사 표면 선량과 흡수선량을 비교⦁분석하여 피폭의 차이를 알아보고자 하였고 image J를 통한 촬영 영상의 SNR과 CNR을 측정⦁분석하여 프레임 변화가 영상 화질에 주는 영향을 비롯해 검사에 있어 적절한 프레임 선택의 방안을 모색하고자 하였다. 20 17년 6월부터 2017년 10월까지 본원에서 CAG를 시행한 30명(남19, 여11)을 대상으로 하였고, 환자들의 연령대는 49-82세(평균 65±9세), 몸무게45-91kg (평균 67±8.9kg), 키 150-179cm (평균 165.1±8.9kg), BMI 19.5-3 0.5(평균 24.5±2.9)이었다. 입사표면선량 및 흡수선량은 후향적으로 Air kerma값과 DAP를 획득하여 비교․분석 하였고 SNR과 CNR은 Image J를 통하여 측정⦁분석 한 후 공식에 대입하여 결과 값을 도출하였다. 통계 분석을 통한 상관관계 확인을 위해 통계프로그램은 SPSS를 사용하여 프레임 변화에 따른 입사표면선량과 흡수선량 및 SNR ․ CNR의 상관관계 등을 분석하였다. 10프레임으로 촬영할 때와 15프레임으로 촬영 할 때모두 입사표면선량과 흡수선량관계는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0.05). SNR과 CNR의 관계에선 10프 레임으로 촬영했을 때의 SNR(3.374±2.1297)과 CNR(0.234±0.2249)이 15프레임에서의 SNR(4.929±2.8532)과 C NR(0.391±0.3025)보다 SNR1.43±0.4861, CNR 0.132±0.0555로 낮았으나 통계적으로는 유의하지 않았다(p>0.0 5). 상관관계 분석결과에서는 BMI와 air kerma, DAP간에, air kerma와 DAP간에, SNR과 CNR간에 통계적으로 유의한 결과를 얻었다(p<0.001, p<0.001). 결론적으로 심장혈관 조영술 시 10프레임과 15프레임으로 변화를 주어 촬영하여도 입사표면선량과 흡수선량은 큰 차이를 나타내지 않았으며, 10프레임보다 15프레임 촬영에서의 SNR과 CNR이 증가하였으나 통계적으로는 유의하지 않았기에 본 논문을 통해 환자와 시술자 모두 10프레임과 15프레임 촬영으로 인한 X선 피폭 문제뿐 아니라 영상의 화질감소에 관한 우려 역시 줄어들 수 있을 것으로 사료된다. This study aimed to investigate the difference of X-ray exposure by comparing and analyzing entrance surface dose and absorbed dose according to the frame change in coronary angiography using an X-ray machine. Moreover, appropriate frame selection measures for examination, including the effect of frame change on the image quality, were sought by measuring and analyzing the SNR and CNR of the image through image J. The study was conducted on 30 patients (19 males and 11 females) who underwent CAG at this hospital from June 2017 to October 2017. In regard to the patients, their age range was 49-82 years (mean of 65±9 years), body weight was 45-91 kg (mean of 67±8.9 kg), height was 150-179cm (mean of 165.1±8.9 kg), and BMI was 19.5-30.5(mean of 24.5±2.9). For the entrance surface dose and absorbed dose, air kerma value and DAP were obtained and analyzed retrospectively. The SNR and CNR were measured and analyzed through imageJ, and the result values were derived by applying the values to the formula. As for the statistical analyses, the correlations between the entrance surface dose and absorbed dose, and between the SNR and CNR were analyzed by using the SPSS statistical program. The relationship between the entrance surface dose and absorbed dose was not statistically significant for both 10 f/s and 15 f/s (p>0.05). In terms of the relationship between the SNR and CNR, the SNR (3.374±2.1297) and CNR (0.234±0.2249) in 10 f/s were 1.43±0.4861 and 0.132±0.0555 lower, respectively, than the SNR (4.929±2.8532) and CNR (0.391±0.3025) in 15 f/s, which were not statistically significant (p>0.05). In the correlation analysis, statistically significant results were obtained among the BMI, air kerma, and DAP; between air kerma and DAP; and between SNR and CNR (p<0.001, p<0.001). In conclusion, there was no significant difference between the entrance surface dose and absorbed dose even when the images were taken by changing the frame from 10 f/s to 15 f/s at the time of the coronary angiography. SNR and CNR increased at 15 f/s than at 10 f/s, but they were not statistically significant. Therefore, this study suggests that the concern of the patient and practitioner regarding image quality degradation, as well as the problem of X-ray exposure caused by imaging at 10 f/s and 15 f/s, may be reduced.