X선발생 장비에서 나오는 DAP값과 NDD방법론을 이용한 선량 비교연구

이승현(Seunghyun Lee),임명상(Myeongsang Lim),윤하얀(donghyun Lim),임동현(hayan Yoon),홍준기(jungi Hong),김정욱(Jeonguk Kim),이경호(kyung ho Lee) 대한영상의학기술학회 2014 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2014 No.1

목 적 :  최근 피폭선량에 대한 관심이 증대하면서 환자의 피폭선량을 측정하기 위해 각 장비회사 마다 고유한 선량 프로그램인 DAP(Dose Area Product)meter가 제작 및 제공되고 있으며 이 장비를 통해 환자의 입사표면선량(Entrance Surface Doses:ESD)을 간접적으로 계측할 수 있다. 이외에도 여러 간접적인 접근을 통해 입사표면선량의 계측이 가능한데 이러한 방법은 광자극발광선량계(OSL) 및 Unfors(특징가재)를 이용한 입사표면선량의 직접적인 측정과 비교했을 때 오차가 발 생한다. 따라서 본 연구는 입사표면선량에 대해 간적접인 방식으로 계산되어진 값이 직접 실측된 값에 근접하는 방법을 찾고 이를 통해 환자의 피폭선량을 저감하는 방안을 모색해보고자 한다. 대상 및 방법 : 장비는 인버터 방식의 필립스 디지털DIAGNOST를 사용하였고 Rando Phantom 을 이용하여 흉부, 요추, 골반 세 부위를 측정하였다. 각 부위에 대한 검사조건은 일정하게 하고 필터의 변화에 따라 실험하였다. 먼저 직접적인 방식으로 Rando Phantom에 광자극발광 선량계를 각 검사부위에 3개씩 부착하였고 Unfors 선량계를 각 검사부위에 부착하여 입사표면선량을 직접 측정하였다. 모든 실험은 표준편차를 줄이기 위해 3회 반복진행 하였다. 직접 측정 방식과 같은 검 사 조건을 간접적 방식에 적용시켜 DAP meter를 이용하여 계산된 값과 NDD방법론(Non Dosimeter Dosimetry)중 실험장비에 적합한 Mori법 Switzerland법을 통해 계산된 값으로 입사표 면선량을 구하였다. 5가지의 실험방법을 통해 얻어진 입사표면선량값을 비교분석하였다. 결 과 : 각 검사법에 대한 ESD Value 비교에서 NDD(Switzerland)>OSL>NDD(Mori) >Unfors>DAP 의 순으로 도출이 되었다. 이는 입사표면선량(ESD)을 측정하는 방법에 따라 도출 값의 상이함을 알 수가 있었으나, OSL과 NDD방법론은 BSF를 포함되어 있는 수치임으로 높게 도출 되었다. 그리고 Switzerland법와 Mori법을 비교해봤을 때 Mori법이 조금은 더 높은 정확도로 나타 내었다. 반면 Unfors나 DAP meter를 이용한 ESD계산식을 이용한 값은 단순한 1차선을 계산한 방 법으로 접근하여 다른 방법보다 낮게 도출 되었다. 결 론 : DAP meter를 이용한 ESD계산식을 후방산란계수를 고려하지 않고 계산함으로써 광자극 선량계(OSL)와 오차율 비교 시 입사표면선량 값 중 후방산란계수 값에 대한 범위를 예측할 수 있 었으며, fliter조합별 우위성도 알 수 있었다. 또한, 현재 알려진NDD방법론은 각 나라별 특성 및 체 격조건을 적용한 식으로 한국 선량계산법이 하루빨리 개발되어 이를 적절히 이용한다면 영세한 병 의원의 부담을 줄이며 국민피폭관리가 가능하리라 사료된다. Purpose : In line with the recent growing interest in exposure dose, each medical equipment companies have manufactured and provided own unique dosimetric programs of Dose Area Product (DAP) meters to measure patients’ exposure dose. These devices are able to measure the Entrance Surface Doses (ESD) in directly. Other than this, there are multiple ways to measure the ESD in indirect ways and these methods are prone to an error compared with direct measurement by utilizing the OSL and Unfors. In this recognition, this research seeks to explore ways for indirectly-calculated values to get closer to the actual measurement values in order to find how to reduce a patient’s exposure dose. Materials and Methods : For the purpose of this research, Philips Digital Diagnost has been employed herein and by utilizing Rando Phantom, we measured patients’ chest, lumbar and pelvis. Examination requirements for each part were maintained constantly and the experiment was conducted according to filter changes. First, for a direct method, we attached 3 Optically Stimulated Luminescent Dosimeters on each Rando Phantom examination part and Unfors on each examination part to measure directly the ESD. To reduce the standard deviation for all experiments herein, we repeated the process 3 times. We calculated ESD values by using the value produced through the Mori method and Switzerland method which are more appropriate for the experiment devices herein among the DAP meter-based method. We compared and analyzed ESD values obtained from 5 different experimental methods. Result : We compared ESD values of each examination methods and found the order of NDD(Switzerland)>OSL>NDD(Mori)>Unfors>DAP. This shows the resulted values are different according to ESD measurement methods. As for the OSL and NDD, the values were higher as they included the BSF. Compared with the Switzerland methods, the Mori measurement showed slightly higher accuracy whereas Unfors or DAP memter-based ESD calculation gave lower values than others for they calculated just a simple 1 dimensional line. Conclusion : By operating the DAP meter-based ESD calculation equation without considering the back-scattering factor, we could estimate the range of the back-scattering factor and filter combination-specific predominance among the ESD values during the error rate comparison with the OSL. As the currently-known NDD method used each country-specific characteristics and physical conditions, South Korea’s dosimetric calculation method needs to be improved as soon as possible for more appropriate use of the NDD method. By doing so, we expect smaller hospitals and clinics could reduce their burden further while ensuring nation-wide exposure dose control.

국산 프로토타입 면적선량계 SFT-1의 성능평가

이호선(Ho Sun Lee),한성규(Seong Gyu Han),노영훈(Young Hoon Roh),임현종(Hyun Jong Lim),김정민(Jung Min Kim),김종욱(Jong Uk Kim),채현식(Hyun Sik Chae),윤용수(Yong Su Yoon) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.4

현재 시중에 설치되어 있는 의료용 X선 장치는 선량표시를 할 때 일반적으로 DAP(Dose Area Product) meter를 부착한다. 그러나 DAP meter가 전부 수입에 의존하고 있기 때문에 고가의 설치 비용 등의 문제가 있다. 본 연구에서는 서울시의 지원을 받아 순수 국산기술의 DAP meter 프로토타입을 제작하였고, 이 프로토타입의 성능을 독일산 I사의 제품과 비교하여 평가하였다. 평가 항목은 전자포집효율, 선량의존성, 선질의존성, 재현성, 자체흡수율, 광투과율 6개 항목으로 IEC 60580를 평가 기준으로 삼았다. 평가 결과 전자포집효율이 고유오차 9.5%, 선량의존성이 선형성 99%, 재현성이 변동계수 2%, 자체흡수율이 9%로 각각 합격기준을 만족시켰으나, 선질의존성이 변동한계 29%, 광투과율이 55%로 합격기준에 미달하였다. 아직 프로토타입이기에 앞으로 개선될 여지가 많다. 회로부터 재료까지 국산기술로 개발하고 있기 때문에 합격기준에 미달하는 항목은 추후 해결 가능할 것으로 사료된다. The importance of radiation dose display of medical X-ray equipment was emphasized, while third edition of IEC(International Electrotechnical Commission) 60601 started to apply. The existing medical X-ray equipment selected a method for attaching the DAP(Dose Area Product) meter when the dose display. However, because the DAP meter was dependent on all of the income, And it did not yet produced in Korea. So, we received the support of Seoul R&BD Program(Grants No. C1152055) to produce DAP meter prototype of the Domestically technology. In this study, the performance of this prototype was evaluated by comparing the German company’s product Evaluation item was an electronic capture performance, radiation dose dependence, radiation quality dependence, energy transmittance, repeatability, light transmittance of 6 entries. And IEC 60580 was based on this evaluation. Evaluation results were electronic capture performance intrinsic error 9.5%, radiation dose dependence limits of variation 1%, repeatability coefficient of variation 2%, energy transmittance 91% each assessment was passed. However radiation quality dependence limits of variation 29%, light transmittance 55% was less than acceptance criteria.

국산 프로토타입 면적선량계 SFT-1의 성능평가

이호선,한성규,노영훈,임현종,김정민,김종욱,채현식,윤용수 대한방사선과학회 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.3

현재 시중에 설치되어 있는 의료용 X선 장치는 선량표시를 할 때 일반적으로 DAP(Dose Area Product) meter 를 부착한다. 그러나 DAP meter가 전부 수입에 의존하고 있기 때문에 고가의 설치 비용 등의 문제가 있다. 본 연 구에서는 서울시의 지원을 받아 순수 국산기술의 DAP meter 프로토타입을 제작하였고, 이 프로토타입의 성능을 독일산 I사의 제품과 비교하여 평가하였다. 평가 항목은 전자포집효율, 선량의존성, 선질의존성, 재현성, 자체흡수율, 광투과율 6개 항목으로 IEC 60580를 평가 기준으로 삼았다. 평가 결과 전자포집효율이 고유오차 9.5%, 선량의존성이 선형성 99%, 재현성이 변동계수 2%, 자체흡수율이 9%로 각각 합격기준을 만족시켰으나, 선질의존성이 변동한계 29%, 광투과율이 55%로 합격기준 에 미달하였다. 아직 프로토타입이기에 앞으로 개선될 여지가 많다. 회로부터 재료까지 국산기술로 개발하고 있기 때문에 합격 기준에 미달하는 항목은 추후 해결 가능할 것으로 사료된다.

투시조영 검사에서의 면적선량의 측정 및 비교 : 식도조영, 상복부위장관조영, 연하조영 중심으로

노현아(Hyun A Noh),조한영(Han Yeong Cho),문규오(Kyoo O Moon),손순룡(Soon Lyong Son) 대한영상의학기술학회 2009 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2009 No.-

Purpose : This thesis is, esophagography, UGI series, swallowing study using DAP meter measure in checking and fluoroscopy time, body weight, to learn about the correlation with image number, compared with earlier studies and seek the ways of reducing the radiation dose. Materials and Methods : October- December 2008 was an experiment of 212 patients. Philips has used its equipment, DAP meter adherent in front of X-ray tube calibration, and using the ion-chamber. By checking the patients weight, fluoroscopy time, image number and DAP values were measured. Results : According to the increase in esophagography fluoroscopy time as an increase in the DAP had paid attention to statistics (P<0.05). In UGI series, according to the increase in weight, fluoroscopy time, image number as an increase in the DAP had paid attention to statistics (P<0.05). In swallowing study, fluoroscopy time and DAP had paid attention to statistics (P<0.05). In all test, depending on the increase in fluoroscopy time also DAP had increased gradually. In case of our hospital, the average DAP and fluoroscopy time with advanced studies to compare at least 2.4 times, respectively, 6.5 times as high was investigating. In UGI series, fluoroscopy time at least 1.7 times, DAP 2.6 times, image number also was 2.4 time higher. Conclusion : To reduce patient dose for fluoroscopy examination, in here and now, they should evaluate patient dose and accurately analyze related factors of exposure dose. It comes to the conclusion that patient dose is reduced in good image quality by perfonning the examinations for reference of advanced studies or recommend dose recommended dose in international organizations.

의료 및 산업용 X-선 발생장치의 선량평가를 위한 면적선량계(DAP) 개발

곽동훈,이상헌,이승호,Kwak, Dong-Hoon,Lee, Sang-Heon,Lee, Seung-Ho 한국전기전자학회 2018 전기전자학회논문지 Vol.22 No.2

본 논문에서는 의료 및 산업용 X-선 발생장치의 선량평가를 위한 면적선량계(DAP)의 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 Ion-Chamber를 이용한 면적선량 측정기술을 기반으로 진단용 X-선 장치에 의해 발생된 피폭선량을 명확히 측정할 수 있다. 면적선량계의 하드웨어부는 공기 중에서 X-선에 의해 전리되는 전하의 양을 측정한다. 미소 전류를 통한 누적선량 측정을 위한 고속 처리 알고리즘부는 입력 손실 없이 낮은 구현비용(전력)으로 X-선에 의해 전리되는 전하의 양을 측정한다. X-선 발생장치의 동작에 동기화된 유무선 송수신 프로토콜부는 통신 속도를 향상시킨다. 연동 및 에이징을 위한 PC 기반 제어 프로그램부는 실시간으로 발생된 X-선량을 측정하여 PC용 GUI를 통해 측정 그래프 및 수치 모니터링이 가능하도록 한다. 제안된 시스템의 성능을 공인시험기관에서 평가한 결과, 각각의 에너지 대역(30, 60, 100, 150kV)에서 면적선량계에 측정되는 값이 선형적으로 증가됨을 확인할 수가 있었다. 또한 4등분한 지점에서 측정기의 지시치에 대한 표준편차가 ${\pm}1.25%$를 나타내어서 면적선량계가 위치에 관계없이 균일한 측정값을 나타냄을 확인하였다. 한편, ${\pm}4.2%$의 불확도가 측정되어서 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. In this paper, we propose an DAP system for dose evaluation of medical and industrial X-ray generator. Based on the DAP measurement technique using the Ion-Chamber, the proposed system can clearly measure the exposure radiation dose generated by the diagnostic X-ray apparatus. The hardware part of the DAP measures the amount of charge in the air that is captured by an X-ray. The high-speed processing algorithm part for cumulative radiation dose measurement through microcurrent measures the amount of charge captured by X-ray at a low implementation cost (power) with no input loss. The wired/wireless transmission/reception protocol part synchronized with the operation of the X-ray generator improves communication speed. The PC-based control program part for interlocking and aging measures the amount of X-ray generated in real time and enables measurement graphs and numerical value monitoring through PC GUI. As a result of evaluating the performance of the proposed system in an accredited testing laboratory, the measured values using DAP increased linearly in each energy band (30, 60, 100, 150 kV). In addition, since the standard deviation of the measured value at the point of 4 division was ${\pm}1.25%$, it was confirmed that the DAP showed uniform measurements regardless of location. It was confirmed that the normal operation was not less than ${\pm}4.2%$ of the international standard.

투시 검사 시 체위 변화에 따른 입사표면선량의 평가 연구

양해두,홍선숙,박은성,성민숙,하동윤,Yang, Hae-Doo,Hong, Seon-Sook,Park, Eun-Seong,Seong, Min-Sook,Ha, Dong-Yoon 대한디지털의료영상학회 2011 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.13 No.4

This study intends to investigate patients' exact exposure doses by comparatively measuring ESD (Entrance Surface Dose) with the DAP meter, which excludes scattered rays, and ESD with the Xi multifunction meter, which includes scattered rays, by posture changes for Esophagography test and UGI test. The materialwere examined through Sonialvision-SafireII SPEC overtube system. ESD was measured by using the DAP meter, and as a tool to measure ESD including scattered rays on the plane of incidence of human phantom, the Xi multifunction meter was used. The average fluoroscopic time of Esophagography test was 4.192 minutes and the average number of images was 47.7, while the average fluoroscopic time of UGI test was 6.881 minutes and the average number of images was 37.8. The ratios of the incident dose of DAP meter and the ESD of Xi meter were calculated bydividing the fluoroscopic time and the number of images by each posture change. As for Esophagography test, the dose increased by 21.6~55.5% in the fluoroscopic test and by 4.8~24.7% in the spot test. In the front spot test, however, the does increased by as little as 5.3%. As for UGI test, the dose increased by 21.1~49.5% in the fluoroscopic test and by 10.1~34.9% in the spot test. It is expected that measuring doses in consideration of scattered rays by posture changes will be an important index in evaluating and managing patients' exact exposure doses for each test above. Furthermore, it is judged that this sort of study is inevitable and desirable to reduce patients' exposure doses after all.

복부팬텀을 이용한 SID 변화와 부가필터 유무에 따른 피폭선량에 관한 연구

김기원,손진현 대한방사선과학회 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.3

This study is to minimize the patient dose and maintain the image quality according to change of source to image receptor distance and applying additional filter. In this study, we used the DR system, the tissue-equivalent abdomen phantom and the aluminium filter. The exposure conditions were set to 80 kVp using AEC mode. The collimation size was 16 x 16 inch. The exposure dose were measured 10 times when the SID was changed with 100, 110, 120 and 130 cm, respectively. The pirana 657 for dosimeter was located on center of radiation irradiation. The acquired images were analyzed by using the image J. In the results, the tube current was increased with increasing the SID but ESD was decreased with increasing the SID. The decrease of ESD attribute to use of filter that remove the photon of lower energy. In the histogram results using image J, there were differences between the ESD and the exposure conditions according to change of SID. However, there were not differences in histogram. Therefore, the exposure dose could reduced when set the longer SID. For pediatric exam, the exposure dose could reduced when used the aluminium filter.

복부팬텀을 이용한 SID 변화와 부가필터 유무에 따른 피폭선량에 관한 연구

김기원(Ki Won Kim),손진현(Jin Hyun Son) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2016 방사선기술과학 Vol.39 No.4

본 연구의 목적은 엑스선 선원과 검출기사이의 거리(SID)변화와 부가필터 사용 유무에 따른 피폭선량을 측정하여 환자선량을 최소화 하는 것이다. 연구를 위해 사용한 기기 및 팬텀은 DR시스템, 복부 조직 등가팬텀 그리고 알루미늄 필터를 사용하였다. 촬영조건으로는 관전압을 80 kVp로 고정하고, 선량은 자동노출제어 장치를 통해 설정 하였다. 또한, 조사야는 16 × 16 inch를 사용하였다. 실험방법으로는 SID를 100 cm, 110 cm, 120 cm, 130 cm로 변화를 주어 각각 10회 측정하였고, 조사야 중심에 Piranha657 선량계를 위치시켰다. 촬영된 영상은 이미지J 통해 분석하였다. 실험 결과는 관전류량은 SID가 증가함에 따라 증가한 반면, 입사표면선량(ESD)은 SID가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 이는 낮은 에너지를 갖는 X선 광자들이 여과판사용으로 인해 제거되어 ESD의 감소로 기인한 것으로 사료되며, 이미지 J를 통한영상의 히스토그램 분석결과 SID 변화에 따라 ESD와 조사조건의 차이가 나타나지만 영상의 히스토그램상의 분포는 큰 차이는 없었다. 따라서, SID를 크게 할수록 환자의 선량을 줄일 수 있으며, 아울러 소아 등을 촬영할 때, 부가필터를 사용하면 환자선량을 더욱 줄일 수 있을 것이라 사료된다. This study is to minimize the patient dose and maintain the image quality according to change of source to image receptor distance and applying additional filter. In this study, we used the DR system, the tissue-equivalent abdomen phantom and the aluminium filter. The exposure conditions were set to 80 kVp using AEC mode. The collimation size was 16 x 16 inch. The exposure dose were measured 10 times when the SID was changed with 100, 110, 120 and 130 cm, respectively. The pirana 657 for dosimeter was located on center of radiation irradiation. The acquired images were analyzed by using the image J. In the results, the tube current was increased with increasing the SID but ESD was decreased with increasing the SID. The decrease of ESD attribute to use of filter that remove the photon of lower energy. In the histogram results using image J, there were differences between the ESD and the exposure conditions according to change of SID. However, there were not differences in histogram. Therefore, the exposure dose could reduced when set the longer SID. For pediatric exam, the exposure dose could reduced when used the aluminium filter.