The purpose of this study was to investigate radiation dose sensitivity due to displacement of human extremities in the water bolus box on radiation therapy. Water bolus box and human thigh with femur bone were constructed in computerized radiation therapy planning system to verify the absorbed dose. Two 6MV X-ray beams were irradiated bilaterally into water bolus box and then radiation dose were calculated each situation at displacement of middle axis of thigh from the center in water bolus box to right and left direction. Absorbed dose of thigh and femur bone increased by the distance of displacement. The maximum dose of thigh even increased 20% over than prescribed dose. This is in contrast to conventional concept of dose distribution in water bolus box. Based on this result, displacement of body site in the water bolus box have to be averted during radiation therapy.

The changes in DNA damage were investigated during storage after irradiation. Potato, garlic were irradiated at 0.05, 0.07, 0.1 and 0.15 kGy and stored for 3 months. Ginger was irradiated at 0.01, 0.02, 0.03, 0.04 and 0.05 kGy and stored for 1 month. The comet assay was applied to the sample immediately after irradiation and at the end of storage. Samples were isolated, grounded and the suspended cells were embedded in an agarose layer. After lysis of the cells, they were electrophoresed for 1 min. and then stained. DNA fragmentation in seeds caused by irradiation was quantified as tail length and tail moment (tail length ×% DNA in tail) by comet image analyzing system. Right after irradiation, the differences in tail length between unirradiated and irradiated samples were significant(p〈0.05) in potato, garlic and ginger. With increasing the irradiation doses, statistically significant longer extension of the DNA from the nucleus toward anode was observed. The results represented as tail moment showed similar tendency to those of tail length. Similarly in the stored samples, even 1 or 3 months after irradiation, all the irradiated samples significantly showed longer tail length than the unirradiated controls. These results indicate that the comet assay could be one of the simple methods of detecting irradiated samples. Moreover, the method could detect DNA damage even after 1 or 3 months after irradiation.

The changes in DNA damage were investigated during storage after irradiation. Beef, pork and chicken were irradiated at 1.0, 3.0 and 5.0 kGy and stored for 6 months at -20℃. The comet assay was applied to the sample muscles at the beginning of irradiation and at the end of storage. Muscles were isolated, sliced, and the suspended cells were embedded in an agarose layer. After lysis of the cells, they were electrophoresed for 2 min. and then stained. DNA fragmentation in tissues caused by irradiation was quantified as tail length and tail moment (tail length × % DNA in tail) by comet image analyzing system. Right after irradiation, the differences in tail length between unirradiated and irradiated muscles were significant(p〈0.05) in beef, pork and chicken. With increasing the increasing doses, statistically significant longer extension of the DNA from the nucleus toward anode was observed. Similarly even 6 months after irradiation, all the irradiated muscles significantly showed longer tail length than the unirradiated controls. The results represented as tail moment showed similar tendency to those of tail length, but the latter parameter was more sensitive than the former. These results indicate that the comet assay could be one of the simple methods of detecting irradiated muscles. Moreover, this method suggest that using comet assay, we were able to detect DNA damage differences even after 6 months after irradiation.

일반촬영의 저관전압 촬영에서 발생되는 저 에너지 X-선은 신체에 흡수가 많고 영상 품질 향상에는 도 움을 주지 못한다. 본 연구에서는 일반 촬영에서 적정 농도를 유지하면서 환자의 피폭 선량을 줄이기 위해 농도에 따른 관전압 15%법칙과 농도에 비례하는 관전류량을 이용하여 면적 선량과 입사표면선량을 측정 하여 환자의 피폭선량을 비교하였다. Hand, Knee, Abdomen, Skull 촬영에서 kVp를 115%까지 증가하면서 mAs를 50%까지 감소시키고, kVp를 85%까지 감소시키고 mAs를 200%까지 증가시키면서 면적선량과 입사표 면선량을 측정하여 각각의 선량을 비교하였다. 그리고 각 영상의 5군데를 정하여 농도를 측정하고 Kruskal wallis H 검증을 하여 집단–간의 유의확률을 알아보았다. 농도를 일정하게하기 위해 관전압을 115%로 증가 하고, 관전류를 50%로 감소시킨 조건에서 각 부위별 평균 면적선량과 입사표면선량을 측정한 결과 기준 선량을 100%로 할 때 각각 58.68%, 59.85%로 감소하고, 관전압을 85%로 감소하고 관전류를 200%로 증가시킨 조건에서 각각 147.28%, 159.9%로 증가하였다. 농도 변화를 비교한 결과 Hand, Knee, Abdomen, Skull 촬영 모두 유의확률 >0.05 나타나 농도 변화는 없는 것으로 나타났다. 해상력과 대조도에 영향을 주지 않는 범위에서 적정한 계산을 통해 관전압을 증가시키고 관전류를 낮게 해서 촬영하는 것이 적정농도를 유지하면서 환자의 피폭 선량을 줄이는 간단한 방법으로 사료된다.

현재 최신 장비의 두부 CT검사에서 파라메타의 변화와 선량변화에 대한 연구가 부족하고 특히 노이즈, 균일도 해석 및 선량변화에 대한 연구가 부족하다고 생각된다. 따라서 높은 사양 두부 CT 사용 시 노출 파라메타 중 관전압, 슬라이스 두께, 피치변화에 대해 분석하여 이때 발생하는 현상에 대해서 연구하고자 하였다. 실험을 통해서 균일도는 고관전압과 두꺼운 슬라이스 선택 및 최저 피치를 사용할 때 균일도가 좋음을 알 수 있었다. 모두 조합한 결과 균일도가 가장 조건은 140 kVp, 10 mm, pitch 0.5로 나타났다. 노이즈는 관전압과 슬라이스 두께를 높이면 피치에 관계없이 개선되는 것을 알 수 있었고, 선량은 관전압과 피치의 증가에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과는 고 사양의 두부 CT 사용에서 참고자료가 될 것이다.

관상동맥 조영술(CAG)의 씨네(Cine) 촬영에서 엑스선 촬영 조건의 변화가 입사 표면 선량(ESD)과 흡수 선량(DAP)에 미치는 관계를 알아보고자 하였고 image J 프로그램을 통해 촬영된 혈관 조영 영상의 SNR과 CNR을 측정·분석하여 조건 변화가 선량관계 및 영상의 질에 미치는 유용성을 분석하고자 하였다. 2017년 11월부터 2018년 3월까지 본원에서 CAG를 시행한 33명(남24, 여9)의 데이터를 대상으로 하였고, 연령대는 37-76세(평균 59±10세), 몸무게53-104kg (평균 72±10kg), 키150-185cm (평균 166.82±9.5kg), BMI 18.3-33.2(평 균 25.8±3.2)이었다. 촬영조건 및 데이터 획득은 관전류(mA)를 높게 한 A그룹(397.2mA)과 mA를 낮게 한 B 그룹(370.7mA)의 ESD와 DAP를 후향적으로 획득하여 비교․분석 하였고 Image J를 통한 SNR과 CNR 측정· 분석은 획득한 데이터를 공식에 대입하여 결과 값을 도출하였다. 통계프로그램은 SPSS (PASW)를 사용하여 촬영조건 변화에 따른 ESD와 DAP 및 SNR ․ CNR의 상관관계 등을 분석하였다. 촬영조건의 mA에 변화 를 주어 촬영한 A그룹과 B그룹의 ESD(A:483.5±60.1, B:464.4±39.9)와 DAP(A:84.3±10.7, B:81.5±7)간의 관계는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0,05). Image J를 통한 SNR과 CNR의 관계에선 B그룹의 좌심장동맥(LC A)을 촬영해 얻은 영상의 SNR(5.451±0.529), CNR(0.411±0.0432)이 A그룹 좌심장동맥(LCA)의 SNR(4.976±0.4 33), CNR(0.459±0.0431)보다 SNR 0.475±0.096, CNR -0.048±0.0로 차이가 있었으나 통계적으로 유의하지는 않았다(p<0.05). 우심장동맥(RCA)을 촬영해 획득한 SNR과 CNR에선 A그룹의 SNR(4.731±0.773)과 CNR(0.3 54±0.083)이 B그룹의 SNR(3.24±0.368), CNR(0.166±0.033)보다 SNR 1.491±0.405, CNR 0.188±0.005로 증가된 수치를 나타냈으며 그 중 CNR이 통계적으로 유의했다(p<0.05). 상관관계 분석 결과에서는 SNR (LCA) & C NR (LCA), SNR (RCA) & CNR (RCA), ESD & DAP, ESD & sec, DAP & CNR (RCA), DAP & sec간에 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05). SNR과 CNR이 높을수록 선명하고 좋은 화질을 나타냄을 의미하는 데 화질평가 및 선량변화 유용성에 관한 분석 연구를 진행한 결과 mA를 증가시켜 촬영 한 CAG의 RCA영 상에서 SNR과 CNR이 증가된 수치를 보였다. 특히, CNR이 통계적으로 유의한 차이를 나타낸 것을 보았을 때 RCA촬영 시 mA를 향상시켜 촬영 할 경우 영상의 질 중 대조도가 한층 더 향상 될 수 있을 것으로 사료 된다.

현재 Neck CT의 경우 Thyroid와 같은 표재성 장기의 피폭을 줄이기 위해 Bismuth 차폐체를 많이 사용하 고 있다. 그러나 Bismuth 차폐체의 경우 표재성 장기 부근에서 선속 경화현상이 많이 발생하고 CT Number, Noise, Uniformity값의 변동이 심하게 나타난다. 본 연구에서는 주위에서 쉽게 구할 수 있고 가공성이 좋은 Aluminum과 Silicone을 이용하여 기존의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐체로서의 유용성을 알아보았다. Bismuth(0.06 mmPb)와 차폐율이 비슷한 두께의 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm를 제작하였다. 팬텀 (RS-108T)의 Thyroid부근에 TLD(TLD-100)을 올려놓고 각각 5회씩 선량을 측정하였다. 화질 비교를 위해 N eck CT 영상에서 Thyroid 부근 axial영상의 CT Number와 Noise의 변화를 비교하였다. 그리고AAPM팬텀의 영상에서 각각 CT Number와 Noise, Uniformity의 변화를 측정하여 비교하였다. 결과에서 Thyroid에 대한 차 폐체별 선량 비교에서 Non-Shield에 비해 Bismuth 차폐체가 14%, Silicone 21.5mm 15%, Aluminum 7.3mm 1 3%가 감소되었다. 통계적으로 Bismuth 차폐체와 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. Thyroid 부근 영상의 CT Number의 변화에서는 Bismuth 차폐체의 변동이 가장 크게 나타났다. AAPM팬텀 영상평가의 Unifor mity 평가에서는 Bismuth차폐체는 부적합으로 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 합격기준을 만족하였다. 연구결과 현재 임상에 사용되고 있는 고가의 Bismuth 차폐체와 비교하여 차폐율에서 Aluminum 7.3mm와 Silicone 21.5mm은 비슷한 차폐율을 나타냈으며, 팬텀 영상평가의 항목인 CT Number의 감약 계수 변동, No ise, Uniformity의 비교 실험에서 Bismuth 차폐체보다 우수하게 나타났다. Aluminum과 Silicone을 이용하여 표재성 장기의 크기에 맞게 다양한 차폐체를 만들어 사용한다면 환자 선량을 감쇠시키는데 유용할 것으로 판단된다.

본 연구는 경기도 소재 대학병원에 2018년 1월1일부터 2018년 6월30일까지 복부 CT검사를 위해 내원한 모든 환자의 영상 중 무작위로 선정하여 복부 면적의 크기 별로 20명 씩 60명을 총 3군으로 분류하여 복부 CT영상의 면적에 따른 유효선량과 화질의 변화정도를 알아보았다. 그 결과 평균면적 군 에서 유효선량이 7.34 mSv로, 평균면적이상 군은 8.39 mSv, 평균면적이하 군은 5.89 mSv로 측정 되었다. 화질분석을 위해 복부면적에 따라 동일한 3영역에 ROI를 그려 비교해본 결과 3군으로 분류한 복부면적에서 모두 CT value가 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다(p<0.05). 향후 실제 임상에서 적용할 수 있는 프로토콜을 개발 시 본 연구결과를 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료되며 현재 임상에서 CT검사 시 적용하고 있는 다양한 선량감소 프로그램을 적용 및 복부 면적 외 다양한 환자의 변환 조건 등을 고려하여 연구와 고찰을 도출한다면 화질과 피폭선량 감소에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 면적선량에 따른 영상의 농도를 측정하여 피폭선량에 대한 정도관리 필요성을 제시하고자 하였다. 관전압을 80 kVp로 고정하고 관전류를 1, 25, 50, 80, 100 mAs로 조사한 결과 면적선량은 25 mAs에서 50 mAs로 증가하면 1.88배의 선량이 증가하고 50 mAs에서 100 mAs로 증가하면 2.05배 증가하였다. 하지만 필름으로 획득한 영상의 농도는 25 mAs에서 50 mAs로 증가하면 48% 증가하고, 50 mAs에서 100 mAs로 증가하면 29% 증가하였다. 또한 DR 영상의 농도는 25 mAs에서 50 mAs로 증가하면 12% 증가하고, 50 mAs에서 100 mAs로 증가하면 30% 증가하는 것으로 나타났다. 즉, 디지털 영상촬영 장비는 적정 촬영 조건에서 선량 증가에 따른 영상의 농도차이가 필름 영상보다는 적게 나타났다. 본 연구의 결과에서 디지털 영상 촬영 장비를 사용하는 의료기관에서는 방사선 선량에 대한 정도관리를 통하여 현재보다 촬영 부위별 피폭선량을 조금이나마 더 줄일 수 있을 것으로 판단되어진다.

방사선 치료시 산란성 등의 피부영향을 피할 수 없으며 내부의 정상장기의 피폭은 피할 수 없다. 방사선 치료의 역사는 정상조직의 흡수선량 감소를 위한 역사라고 해도 과언이 아니다. 특히, 왼쪽 유방암의 방사선 치료시 내부 인접 장기로는 정상유방조직, 심장과 폐를 대표로 들 수 있는데 심장에 발생할 수 있는 부작용은 심정지, 심근경색 등이 있다. 본 논문에서는 왼쪽 유방암 환자의 방사선 치료시 호흡조절기법을 사용한 것과 일반 방사선치료계획을 시행하는 것 사이에 심장의 체적과 선량의 변화를 관찰하여 호흡으로 인해 발생하는 심장의 체적과 선량을 알아보았다. 연구결과 4차원 컴퓨터 단층촬영영상을 기준으로 심장의 체적은 평균 12.8±8.7 cc의 차이가 나타났으며 이에 대해 선량은 평균 17.3±12.1 cGy의 차이를 보였다. 이러한 체적과 선량의 차이는 향후 방사선 치료시 부작용을 발생시킬 수 있는 우려가 있으므로 호흡조절기법을 활용하여 심장의 정확한 위치를 기반으로 방사선 치료계획을 수립하여야 할 것이다.

Brain Perfusion CT는 시간적 제약을 많이 받는 허혈성 급성뇌경색 환자의 관류 상태에 대한 정보를 정확하고 신속하게 제공함으로써 적절한 치료를 하는데 유용한 촬영 기법으로 임상에서 많이 촬영되고 있다. 그러나 이런 장점에도 불구하고 수정체의 피폭선량이 아주 많다는 단점이 있다. 본 연구에서는 Brain Perfusion CT 검사 시 수정체 피폭선량을 최대한 감소시키기 위한 방법으로 Bismuth 차폐체와 Position의 변화를 통하여 수정체 피폭선량의 최소화 방안을 알아보기 위한 목적으로 본 실험을 진행하였다. 팬텀(PBU-50)을 사용하여 양쪽 수정체에 TLD(TLD-100)를 올려두고 IOML에 평행, IOML에 평행(Bismuth 차폐), SOML에 평행, SOML에 평행(Bismuth 차폐)의 총 4가지 Position으로 각각 5회씩 Brain Perfusion scan을 실시하여 수정체의 선량을 측정하였다. 그리고 각각의 Position에 따른 화질 변화를 측정하기 위해 4군데에 관심영역을 정하여 CT Number와 Noise의 변화를 측정하여 비교하였다. 측정된 선량을 일원배치 분산분석한 결과 유의확률 0.000으로 Position에 따라 수정체의 피폭선량에 차이가 있다고 나타났으며, Duncan 사후검정결과에서 IOML에 평행 scan을 기준으로 SOML에 평행 scan과 SOML에 평행 scan(Bismuth 차폐)에서 각각 89.16%, 89.66%로 수정체 선량이 많이 감소하였으며, IOML에 평행 scan(Bismuth 차폐) 에서 37.12%순으로 감소하여 나타났다. 연구 결과 피폭선량은 SOML에 평행한 scan과 Bismuth를 차폐하여 SOML에 평행한 scan이 동일하게 감쇠효과가 가장 크게 나타났다. 수정체의 등가선량 선량한도와 비교하여 IOML에 평행한 scan에서 종사자와 공중의 선량을 기준으로 비교하면 각각 39.47%, 394.73%로 나타났으나, Bismuth를 차폐하여 SOML에 평행한 scan에서 각각 4.08%, 40.8%로 현저하게 줄어 들었다. 화질평가에서 모든 영상의 CT Number와 Noise측정에서 팬텀 영상검사 평가기준에 적합하게 나타났다. Brain Perfusion CT 촬영 시 차폐체를 사용하고 수정체가 조사야에 들어오지 않도록 환자의 position을 조절하는 것이 수정체 피폭을 줄이는 가장 유용한 방법이라 사료된다.

본 연구는 일개 종합병원 내 방사선 종사자의 피폭선량과 그에 따른 혈액검사를 일반인의 혈액검사결과와 비교하여 방사선피폭의 영향을 분석하였다. 대조군과 방사선 종사자군의 혈액검사 결과 모든 항목 평균값은 정상범위에 포함되어 있었다. 호산구의 경우 방사선 종사자가(2.52 ± 1.79%) 대조군(2.92 ± 1.39%)에 비하여 낮으며 유의함을 나타내었다. 방사선 작업 종사기간에 따른 종사자군과 대조군의 혈액학적 검사결과 평균값은 백혈구, 혈소판, 임파구, 단핵구, 호염기구가 전체 평균에서 종사자군이 높은 값을 나타내었고, 20년 이상 종사자에서 대조군에 비하여 백혈구, 단핵구는 낮고, 혈소판은 높은 값을 나타내었으며, 10년 이하 종사자에서 호염기구가 대조군에 비해 낮은 값을 나타내었으나 전체 수치의 통계적 유의성은 없었다. 방사선 종사자의 4년간(2012년~2015년) 누적선량에 따른 검사항목별 평균차이에서 5.0 m㏜ 초과 종사자가 백혈구 평균값에서 대조군 및 5.0 m㏜ 이하 피폭군에 비하여 낮은 값을 나타내었고, 적혈구(4.61 ± 0.53), 적혈구용적률(41.51 ± 4.07) 및 호산구(1.74 ± 1.14)는 대조군의 적혈구(4.91 ± 0.38), 적혈구용적률(43.97 ± 3.40), 호산구(2.92 ± 1.39)와 저선량 피폭자의 검사결과에 비하여 유의하게 낮은 값을 나타내었다. 0.5~1.0 m㏜ 피폭 종사자의 혈색소(13.93 ± 1.75)가 대조군(14.90 ± 1.29) 및 타 피폭자에 비하여 유의하게 낮은 값을 나타내었다.

본 연구에서는 공극 기법의 고관전압 촬영에서 격자를 사용한 것과 같은 화질을 유지하면서 선량을 줄이는 방안을 제안하고자 하였다. 실험은 초점과 수용체와의 거리 180 cm에서 공극을 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm으로 하였으며 각각의 공극 거리에서 관전류를 15 mAs로 고정하고 관전압은 80 KvP, 85 kVp, 90 kVp, 95 kVp, 100 kVp로 하여 촬영을 하였다. 전통적인 방법인 격자를 사용하였을 때 촬영은 초점과 수용체와의 거리 180 cm에서 15 mAs, 107 kVp로 하였다. 실험결과 격자를 사용하여 촬영하였을 때 표면선량은 0.130 R로 나타났고 공극을 20 cm로 하였을 때의 표면선량은 0.124 R로 나타났으며 두 영상 간의 PSNR은 10.65 [dB]로 나타났다. 결론적으로 표면선량이 적으면서 산란선을 제거하여 격자를 사용하였을 때와 유사한 화질을 유지할 수 있는 공극의 거리는 20 cm로 나타났다. 연구의 결과는 공극을 이용한 방사선촬영에서 표면선량을 제거할 수 있는 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료된다. 결론적으로 표면선량이 적으면서 산란선을 제거하여 격자를 사용하였을 때와 유사한 화질을 유지할 수 있는 공극의 거리는 20 cm로 나타났다. 연구의 결과는 공극을 이용한 방사선촬영에서 표면선량을 절감할 수 있는 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.