Pelvis

Pelvis AP

Position : Supine, 다리 15~20° 내측 회전

C-R : ASIS-PS 연결선의 중앙 수직입사

C-P : 폐쇄공(Obturator Foramen), 좌골극(Ischial Spine)

장골익(Iliac Wing)

Hip AP

Position : Supine, 다리를 15~20° 내측 회전

C-R

Both : 양 ASIS 중간에서 아래로 5cm

Single : ASIS 안쪽 2.5cm 아래 5cm

Pelvis Outlet-View (AP Axial, Taylor)

Position : Supine

C-R : 치골결합(Pubic Symphysis)

남자 : Cephalic 20~35° 여자 : Cephalic 30~45°

C-P : 폐쇄공 관찰, 치골과 좌골 겹치지 않음

Hip Frog-leg (Lauentein-Hicky Method)

Position : Supine, 촬영측 무릎 구부려 45°

Pelvis Inlet-View (AP Axial, Lilienfeld)

Position : Supine

C-R : ASIS 중앙 Caudal 40°

C-P : 치골과 좌골 겹침

Hip Axiolateral (Lorenz Method)

Position : Supine, 검사 측 15°내측 회전, 반대측 거상

C-R : 대퇴골경(Femoral Head)

Femur

Femur AP

Position : Supine, 발을 내측 15°회전

C-R : 대퇴골에 수직입사

C-P : Hip & Knee Joint 포함

소전자(Lesser Trochanter)가 내측으로

대퇴경이 축소되면 안됨

Femur Lateral

Position : Lateral Recumbent Position, 검사측 무릎 45°

C-R : 대퇴골에 수직입사

C-P : 골절이 심한 경우 Supine으로 필름을 세워 촬영

Knee

Knee AP

Position : Supine, 다리를 안쪽으로 3~5°정도 회전

C-R : 슬개골첨(Patella Apex) 아래 1cm점에 Cephalic 5~10°

C-P : 정상일 경우 관절강(Space)이 넓게 나타나야 함

슬개골이 대퇴골 음영 위에 완전히 겹쳐야 함

Knee Weight-Bearing(Standing) AP

Position : Erect, 양발의 균등한 체중분배

C-R : 양 무릎 중간점에 수직입사

C-P : 무릎관절염(Arthritis), 내·외반기형정도(Varus or Valgus Deformity)

Knee Lateral

Position : Lateral Recumbent Position, 무릎 20~30° Flexion

C-R : Cephalic 5~7°

C-P : 양측 대퇴골과(Condyle)가 겹침, 관절강 열림

슬개골(Patella) 정측면상

Knee Medial Oblique

Position : Semisupine, 다리 내측으로 45°회전

C-R : 슬개골 밑 1cm 수직입사

C-P : 경골(Tibia)과 비골(Fibular)이 분리

대퇴골 외측과(Lateral Condyle)와 경골 분리

Knee Lateral Oblique

Position : 다리 외측으로 45°회전

C-R : 슬개골 밑 1cm 수직입사

C-P : 내측 대퇴골, 경골과 관찰

경골의 plateau 관찰

Knee Stress View

Pull - Ant. Drawing

Anterior Cruciate Ligament

Push - Post. Drawing

Posterior Cruciate Ligament

Varus

Medial Collateral Ligament

Valgus

Lateral Collateral Ligament

Intercondyloid Fossa

Holmblad (PA Axial)

Camp-Coventry (PA Axial)

Beclere (AP Axial)

중심선과 대퇴골 20°

무릎이 40° : 중심X선 40°

무릎이 50° : 중심X선 50°

대퇴골 장축이 경골과 60°

C-P : 과간와(Intercondyloid Fossa)가 열려 보임

경골과 비골은 약간 겹침

경골융기와 슬관절이 잘 보임

슬개첨부(Patella Apex)가 과간와(Intercondyloid Fossa)와 중복되지 않음

Patella

Patella PA

Position : Prone, 무릎 안쪽으로 5°회전, 발목에 지지대

C-R : 슬관절 향해 수직입사

C-P : 대퇴골 투과한 슬개골 관찰

Patella Lateral

Position : Lateral Recumbent Position, 무릎 5~10°

C-R : Patellofemoral Joint 원위부에 수직입사

C-P : 대퇴골 과상돌기 겹침, 슬개골·대퇴관절강 열림

Patella Tangential (Skyline, Sunrise)

Merchant Method

Inferosuperior Projection

Hugston Method

Settegast Method

Supine, 다리 45°

Caudal 60°

Supine, 다리 45°

Cephalic 40~45°

Prone, 다리 55°

Cephalic 45°

Prone, 다리 90°

다리 장축에 15~20°

Patella의 Vertical Fracture 관찰

Femoropatellar Articular의 관찰

Patella의 반측면상

※Kuchendorf Method : Oblique Axial Projection

Ankle

<Ankle> <Mortise View>

Ankle AP

Position : Supine, 발바닥 수직, 회전X, 양측과 평행

C-R : 양측과 사이 중앙점을 향해 수직입사

C-P : 거퇴관절(Talotibial Joint) 열림

Ankle Lateral

Position : Lateral Recumbent Position

C-R : 내과(Medial Malleolus)에 수직입사

C-P : 거퇴관절 상부 arch가 열림

Ankle Mortise View

Position : AP에서 IML*이 평행한 상태로 안쪽 15°

*IML(양측과) : Intermalleolar Line

C-R : 양측과에 수직입사

C-P : 경골-비골사이, 경골-거골사이, 원위 경비관절 겹침X

Ankle Oblique

Medial Oblique

내측 20~45° 회전

경골 비골 원위부 잘보임

외과 잘보임

Lateral Oblique

외측 45°회전

거종관절 잘 보임

종골 구 보임

Ankle Stress View

Ankle Varus (Inversion)

Position : AP, 내측→외측 stress

C-P : 내측측부인대

Ankle Valgus (Eversion)

Position : AP, 외측→내측 stress

C-P : 외측측부인대

Broden Method

Position : Supine, 45° 내측으로 회전

C-R : 제5중족골의 저부와 외과의 가장 돌출된 지점을 연결한 가상선 중앙에 10°, 20°, 30°, 40° 입사

C-P : 10° - 후방관절면의 뒷부분 40° - 후방관절면의 앞부분

분쇄골절 시 종골의 후방관절면 관찰

Calcaneus

Calcaneus Plantodorsal Axial

Position : Supine, 발바닥면이 필름에 수직

C-R : 3중족골 저부 향해 Cephalic 40°

C-P : 거종관절(Talocalcaneal Joint)

종골이 회전되지 않아야 함

Calacaneus Lateral

Position : Lateral Recumbent Position

내과(Internal Malleolus)의 후방 1cm에 외과(External Malleolus)

C-R : 종골(내과 아래 3cm)에 수직입사

C-P : 종골(Calcaneus)와 거골(Talus)이 회전되지 않아야 함

족근동(Tarsal Sinus)과 종입방관절(Calcaneocuboid Joint) 관찰

Foot

Foot AP (Dorsoplantar)

Position : Supine or Sitting

C-R : 수직입사 : 발전체 관찰 (종골의 기하학적 축소 무시)

후방10° : 관절강 관찰

C-P : 2~5 중족골 간격 일정

Foot Oblique

Medial Oblique

30~45° 내측으로 회전

족근동 관찰

Lateral Oblique

30° 외측으로 회전

주상골 관찰

Foot Lateral

Position : Supine, 발바닥이 film에 수직

C-R : 1st 설상골(cuneiform)에 수직입사

C-P : 비골이 경골보다 뒤에, 거퇴관절(Talotibial Joint) 관찰

Foot Longitudinal Arch

Position : Erect, 체중 양발에 균등히

C-R : 5중족골 저부를 향해 수평입사(Horizontal)

C-P : 발바닥의 종족골두 중복, 종족궁 관찰

Sesamoid Tangential

Lewis Method

Prone, 엄지 배굴시켜 중족골두 수직

2중족지관절에 수직입사

Holly Method

Sitting, 발 내연측 수직, 발바닥-필름 75°

1중족골두 향해 수직입사

Foot Weight Bearing Entire AP

Position : Erect

C-R : 1st Exposure - 주상골 향해 후방 15°

2nd Exposure - 발목 후면에 전방 25°

C-P : 발의 합성 전후방향 촬영

Chest

Chest PA

Position : 견부밀착(견갑골제거)

C-R : T6(융추 밑 18~20cm)

C-P : 심흡기(Inspiration) 촬영

고관전압촬영 : 대조도 저하시키기 위해

FFD : 180cm(72inch) : 심장 확대 최소화, 선예도 향상

Erect : 폐혈관 충혈 방지, 횡격막 최대한 낮게(폐야↑)

Chest AP : 심장음영 확대, 횡격막↑

Lindblom (Apicography, AP Lodotic)

Position

한발(30cm) 앞으로

양 어깨를 장치에 밀착

C-R : 경절흔(Jugular Notch) 아래 수직입사

C-P

양 쇄골이 폐첨(Apex) 위로

늑골 : 거의 수평

Chest Lateral

Position : True Lateral

C-R : T7

Chest Oblique

Position : Erect, 45° Rotation

C-R : 융추(C7)아래 18~20

C-P

RAO : 기관, 심장음영 관찰

Chest Decubitus

Position : 관찰점 아래로 lateral ducubitus

C-R : T7

C-P : Air-Fluid level 관찰

Thorax

Sternum RAO

Position : RAO 15~20°

C-R : 경절흔, 검상돌기(Xiphoid Process)

C-P

얕은 호흡 : 폐 음영 제거

단시간 조사 시 : 호기

심장 음영에 겹친 흉골

Rib

상부늑골 : 흡기, Erect Position

하부늑골 : 호기, Supine Position

Anterior Rib : PA

Posterior Rib : AP

Axillary Rib : Oblique

Sternum Lateral

Position : True Lateral

C-R : 경절흔(Jugular Notch), 검상돌기

Rib Oblique

Right Injury : RPO, LAO

Left Injury : LPO, RAO

Abdomen

Upper Horizontal Plane : 1st Lumbar Spine의 Inferior Border

Lower Horizontal Plane : Iliac Crest 연결선

Both Sagittal Line : 양ASIS - MSP의 중간점

Abdomen Erect

Position : Erect

C-R : Iliac Crest 5~10cm 상방 수평입사

C-P : Air-Fluid Level

Abdomen Supine

Position : Supine

C-R : Iliac Crest 5~10cm 상방 수직입사

C-P : Liver, Spleen, Kidney의 Outline

KUB

Position : Supine

C-R : Iliac Crest 수직입사

C-P : Pubic Symphysis가 film 하연에 포함되어야 함

뇌신경계

ICA Arterial Phase

1. ICA (Internal Carotid Artery)

2. ACA (Anterior Cerebral Artery)

3. MCA (Middle Cerebral Artery)

4. A-com

(Anterior Communicating Artery)

5. Ophthalmic Artery

6. P-com

(Posterior Communicating Artery)

Femoral Artery Puncture

HN Catheter

ICA Venous Phase

1. Superior Sagittal Sinus

2. Transverse Sinus

3. Sigmoid Sinus

4. Jugular Vein

5. Inferior Sagittal Sinus

VA Arterial Phase

1. Vertebral Artery

2. Basial Artery

3. Superior Cerebellar Artery

4. PICA

(Posterior Inferior Cerebellar Artery)

5. AICA

(Anterior Inferior Cerebellar Artery)

6. PCA(Posterior Cerebral Artery)

ECA

1. CCA (Common Carotid Artery)

2. ICA (Internal Carotid Artery)

3. ECA (External Carotid Artery)

4. Lingual Artery

5. Facial Artery

6. Occipital Artery

7. Superficial Temporal Artery(천측두동맥)

8. Maxillary Artery

심혈관

Arch Aortography

1. 상행대동맥 (Ascending Aorta)

2. 하행대동맥 (Descending Aorta)

3. 완두동맥 (Brachiocephalic Trunk)

4. 좌 총경동맥 (Left Common Carotid Artery)

5. 좌 쇄골하동맥 (Left Subclavian Artery)

6. 우 쇄골하동맥 (Right Subclavian Artery)

7. 우 총경동맥 (Right Common Carotid Artery)

8. 우 추골동맥 (Right Vertebral Artery)

9. 좌 추골동맥 (Left Vertebral Artery)

Femoral Artery Puncture

Pigtail Catheter

Left Coronary Artery Selection

1. Left Coronary Artery

2. Anterior Descending Artery

3. Circumflex Branch

4. Marginal Branch

Femoral Artery Puncture

→ Abd. Aorta → Aortic Arch

Judkin Catheter

Right Coronary Artery Selection

1. Right Coronary Artery

2. Sinuatrial Nodal Branch

3. Marginal Branch

4. Posterior Descending Branch

IVC Filter Insertion

IVC Filter : Greenfield Filter - Renal Vein보다 낮은 위치에 설치

DVT(Deep Vein Thrombosis) & Pulmonary Embolism

Internal Jugular Vein Puncture

Cobra Catheter , Gold pig Catheter

흉부호흡기계

Pulmonary Angiography

Right Femoral Vein Puncture

→ Iliac Vein → IVC → Right Atrium → Pulmonary Trunk

Pigtail Catheter

위장관계

Celiac Angiography

1. Celiac Trunk (T12~L1 Level)

2. Common Hepatic Artery

3. Splenic Artery

4. Proper Hepatic Artery

5. Left Hepatic Artery

6. Right Hepatic Artery

7. Gastroduodenal Artery

8. Right Gastroepiploic Artery

9. Left Gastric Artery

10. Left Gastroepiploic Artery

Femoral Artery Puncture

RH Catheter

SMA & IMA

1. Superior Mesenteric Artery(L1)

2. Middle Colic Artery

3. Right Colic Artery

4. Ileocolic Artery

5. ileal Artery

6. Jejunal Artery

7. Inferior Mesenteric Artery(L3)

8. Left Colic Artery

9. Sigmoid Colic Artery

10. Superior Rectal Artery

Femoral Artery Puncture

TIPS(경정맥 간내문맥정맥단락술)

적응 : 간경화에 의한 문맥고혈압으로 인한 위, 식도정맥류 예방

Right Jugular Vein Puncture

→ SVC → Right Atrium → IVC → Hepatic Vein

→ Venogram(Hepatic Vein확인) → 간실질 통해 Portal Vein

→ Venogram(Portal Vein확인) → Ballooning & Stent

비뇨기계

Renal Angiography

& Abdominal Aortography

Femoral Artery Puncture

Renal Artery Selection(L1~2 Level)

Cobra Catheter

신성고혈압

신동맥의 협착으로 인해

안지오텐신의 분비가 촉진되어

혈압 상승

하지

1. Abdominal Aorta

2. Common Iliac Artery

3. External Iliac Artery

4. Internal Iliac Artery

5. Common Femoral Artery

6. Deep Femoral Artery

7. Superficial Femoral Artery

8. Popliteal Artery(오금동맥, 슬와동맥)

9. Anterior Tibial Artery

10. Posterior Tibial Artery → Lateral Plantar Arch

11. Dorsalis Pedis Artery

X선

열전자

리차드슨 공식

 열전자 방출 ∝ 온도의 제곱

2극관

정류관 : 한쪽으로만 흐른다

초속도영역 : 전압이 없어도 전류가 흐르는 영역

공간전하영역 : 0~40kV

kV를 올리면 mA도 오른다

진단용 tube : 40kV↑ (포화영역)

→ mA와 kV를 독립적으로 사용하기 위해서

공간전하수 : filament의 온도에만 좌우

<2극관 특성그래프>

공간전하효과(Schottky Effect)

포화영역에서 kVp가 높으면 약간 전류 상승

공간전하보상회로

공간전하효과 보상 : 위상반전 콘덴서 이용

Duane-Hunt's Law [Å]

X선발생강도 & 발생효율

발생강도 =  발생효율 

k : 1.1 × 10-9

X선발생의 필요조건

① 자유전자 공급 - mA관련

③ 저지물(Target) - 텅스텐(Z↑)

② 고속도 운동에너지 - 고압변압기

④ 고진공도 유지 - 10-5~-7(2차전자생성X)

X선 발생장치의 기본

진단용 X선발생장치의 구성 : ①X선관장치 ②고전압발생장치 ③제어장치

X선장치의 정격

R : 촬영 F : 투시 D : 치과 T : 3상 C : 콘덴서식 I : 인버터식 H : half - X선발생기 형식

RF-500-100

단상 촬영/투시용

공칭 최대 관전류 : 500mA

공칭 최고 관전압 : 100kV 단, 100kV 500mA는 안됨

CR-1-125

콘덴서식 촬영용

공칭 촬영용 콘덴서 용량 : 1μF -μF

공칭 최고 관전압 : 125kV

HRF-70-P

X선발생기 촬영/투시용

단시간 최고정격관전압 : 70kV

점화방식 : P - 선점화방식 S - 동시점화방식

정격

장시간정격 : 투시용 - 4mA를 넘을 수 없음(∵피폭)

단시간정격 : 촬영용

초점

실초점

실제 타겟에서 초점의 면적

실초점이 클수록 좋음 : 타겟수명연장

실효초점

상의 형성에 관여 : 작을수록 좋다(반음영 감소)

실효초점 = 실초점 × sinθ

진단영역의 Anode 경사

10~18°

Anode 경사각↓ : Sharpness↑, Useful Beam↓

Anode 경사각↑ : Sharpness↓, Useful Beam↑

초점의 크기

필라맨트 깊이↑ : 정초점↓, 부초점↑

음극(필라맨트)직경↑ : 정초점↑, 부초점↓

kVp↑ : 초점↓ mA↑ : 초점↑

공칭초점(NEMA)

kVp, mA를 정해서 초점의 크기를 정함

등가초점(Homogeneous Intensity Distribution)

특정강도분포를 지닌 균등강도의 분포의 초점크기

초점의 흠집과 그 영향

Spot형성 : 필라멘트와 디스크가 증발 - 선팅처럼

→ 투과X선량 감소(50%이하)

Disk : W + Re 합금

양은 줄고, 선질은 경해진다

초점외 X선 발생(Off-Focus Ray)

Focus에서 흡수안되고 튕긴전자가 양극에 흡수

Rebound 전자 → 초점에서 먼 곳에서 더 세다

영향 : Contrast 저하

방지 : ①kVp↓ ②콘 깊숙이 ③방사창↓ ④셔터수↑

3극 X선관

양극, 음극 사이에 grid를 넣음(최근에는 격자가 없는 3극관도 만들어지고 있음) : Pulse방식으로 촬영

콘덴서 방전식은 격자전압을 조정해 조사시간을 제한 : On/Off 통전시간 조절

1/1000까지 폭사 가능

2극 X선관에 비해 허용부하는 80%로 제한

관전류 차단 격자 전압은 약 -2000V

장점

①피폭 경감 ②X선관 부하 감소(장시간 촬영가능) ③단시간에 촬영(해상력 상승)

유방용 X선관

유방용 X선관의 특성

High mA, low kVp 필요 (1000mA↑, 30kVp↓)

X선방사구(Window)

Be(베릴륨) 유리 window X

Al당량 0.5mm↑ 여과해야 함 (피폭경감)

Target

Mo(몰리브덴) 텅스텐 target X

20keV이하의 연선 + Mo Filter 이용

대용량 금속X선관

대용량 금속X선관의 특성

유리 대신 금속사용

초점외 X선을 15%이하로 감소

복합양극 : 양극 뒷면에 흑연부착 - 열축적용량 2배

금속 중앙의 장점

접지작용

일정한 전기적 영역 형성 : Spot 방지

수명의 안정성, 사용범위 확대, 고출력 노출횟수 증가

X선관의 구조

고정양극 X선관

회전양극 X선관

진공도 : 10-6~-7mmHg의 고진공상태

Cathode

Glass Bulb : 규산, 붕산의 주성분인 결정의 glass

구비조건 : 절연내력 클 것

고진공도 유지, 가공 용이

X선 흡수 적을 것, 화학적 내성 클 것

기계적 강도 클 것, 열팽창 계수 작을 것

Anode

Cu 양극 끝부분에 W disk

Rotor : 회전자계에 의해 target 회전

회전속도 

f : 고정자 전류주파수 p : 고정자 코일 자극수

Bearing : 금속윤활제(Ag) - 고장이 제일 잘 난다

Cathode

Filament : 가열에 의한 열전자 방출

직경 1~3mm W wire - 초점형성 결정인자

Focusing Cap : 열전자를 target 일정부위에 집속

전자의 확산방지 - 초점형성

전자충돌 궤도면적

2πrd [㎟]

r : 중심-충돌면 중앙선 거리 d : 충돌면 폭

Anode

Target : 초점형성부분

재질 : Pure W

W + Mo : 회전특성, 허용부하↑

W + Re : 초점손상(Spot현상) 방지

구비조건 : Z, 용융점, 증기압, 열·전기전도↑

괴산성 적고, 가공·입수 용이할 것

회전양극 X선관의 특징

장점

열용량 크다

부하량 크다

실초점 크다 : 부하량↑

단점

복잡, 수명 짧음

허용부하(Permissible Load)

순간허용부하

단시간 최대 입력

P[kW] = f × U × I × 10-3

f=1.00 : 관전압 맥동률 10% 이하 - 삼상12피크

f=0.95 : 관전압 맥동률 10 ~ 25% - 삼상6피크

f=0.74 : 관전압 맥동률 25% 이상 - 단상2피크

순간허용부하의 증대

①초점면적 크게

②타겟 각도 작게

③초점 크기 및 직경 크게

④리플 백분율 작게

⑤양극 회전수 증가

최대허용부하 = K

 K:정수 n:회전수 d:타겟지름

⑥동일 mAs시 mA 낮추고 s증가

연속허용부하

P[HU] = f × U × I × t

HU/sec = f × U × I

f=1.00 : 단상전파 정류회로

f=1.35 : 삼상전파 정류회로

f=1.41 : 정전압회로

콘덴서 방전회로

P = 0.7 × C × (U1 - U2)

1HU = 0.71Ws = 0.71J = 0.17cal

혼합허용부하

Spot 촬영 : 투시+촬영+투시+촬영

Angiography

Cine Radiography

집단간접촬영

X선관 Tube Housing

역할

X선관 보호·지지

누설선량 차폐 : 1m에서 적산선량 100mR/hr 이하

접지·절연·냉각

초점외 X선 흡수

절연유 필요조건

절연내력·파괴전압·인화점(130℃이상) 높을 것

점도가 낮을 것

냉각효율 클 것

불순물이 없고 화학적으로 안정할 것

여과(Filtration)

총여과 : 피사체까지의 여과의 총합(고유여과 + 부가여과)

고유여과 : 관체, 절연유, 방사구 등 자체의 X선 흡수

0.5~1mmAl

부가여과 : X선속 내에 인위적 흡수체로 연선 흡수

1~2mmAl

X선 총 여과의 최소치

고전압발생장치

변압기

변압기의 손실

철손 Hysterisis Loss : 교류반복에 따른 열손실

Eddy Current Loss : 부피 큰 철심의 와류손실

↳ 적철심, 권철심 이용해 손실 경감

동손 Copper Loss : 길이에 의한 손실(저항증가)

단권변압기

가장 굵은 코일

장치에 전력공급

전기적 절연X : 절연유로 절연하지 않음

입력측 : 전원전압보상기

출력측 : 부하전류에 이한 전압강하 보상

고압변압기

X선 발생에 필요한 고전압 공급(열전자에 운동E 부여)

코일이 가장 가늘다

변압기의 법칙 N : 권선수  : 강압  : 승압

교류의 실효값(R.M.S) = 

변압기의 효율 

가열변압기

Filament를 가열시켜 열전자 공급

고압절연

입력측 : 관전류 조절

관전압계

단권변압기 출력측에 삽입(병렬연결)

가동 철편형, kV 최고치 사용

관전류계

고압변압기 2차코일 중성점에 연결(직렬연결)

가동 코일형, mA 평균치 사용

전압안정기(Stabilizer)

가열변압기 1차측

X선관 가열전류를 일정하게 유지

주파수 보상기

전압안정기(Stabilizer) 사용 시 사용

안정기의 출력전압을 일정하게 유지

정류회로

단상 자기정류회로(Self Rectification)

X선관 자체가 정류역할 : 정류기X

X선관의 역전압이 반cycle마다 걸림

소용량, 간단, 가볍다, 싸다

흑점 수 6, 최소 조사시간 1/60 sec

관전류 최고치 = 발생전압 × 3

단상 전파정류회로(Single Phase Full-wave Rectification)

흑점 수 12, 최소 조사시간 1/120sec

X선발생이 간헐적(맥동률 47%)

정류기 4개 브릿지형 접속 : Graetz 결선식 회로

누설전류 보정회로가 꼭 필요(고압누설전류 : 2mA정도)

관전류 최고치 : 평균치의 1.5배

삼상전파 정류회로(Three Phase Full Wave Rectification)

3상정류의 특징

대전력 공급용이, 단위시간당 X선 발생량 많음, 순간허용부하 큼, 환자피폭감소

장치가 고가, 설치면적 큼, 복잡 *V : 상전압 a : 권선수

콘덴서 방전식 회로(Condenser Discharge Circuit)

간접촬영, 순간촬영 (연속촬영, 단층촬영X)

정류기 2개, Timer X

mAp로 관전류 표시

촬영조건의 재현성 좋음

파미절단방식 : 콘덴서 재충전 빠름, 장파장 피폭 없음

관전압, 관전류 별도조정이 불가능

인버터 방식

주파수로 고전압 발생 : 소형화, 정밀도 높은 제어

정전압 방식

단상전원으로 3상에 가까운 출력

피검자 피폭선량 감소

전원주기에 관계없이 X선 차단

Amorphous(Fe-B-N 비결정 금속변압기) 사용

고압정류회로

제어장치

단권변압기 : 장치에 전력공급

정원전압조정기 : 단권변압기 입력측

장치내 전원전압을 항상 일정하게 유지

관전압 조정기 : 단권변압기 출력측

임의로 전압 조절(고압변압기의 1차전압조정)

관전압 조정범위 : 40~150kV

일반촬영 : Major/Minor 2개의 tap

연속촬영 : 연동변압기 슬라이어 닥스 사용

관전류 조정기 : 가열변압기 입력측

가열전압 안정화 필요 → 철 공진형 Stabilizer 사용

Stabilizer에 안정된 출력전압 필요 → 주파수 보상기

한시장치(Timer)

고압변압기 입력측에서 X선조사 제어

변압기의 입/출력측

Switch

주회로 개폐기(Main SW) : 전자개폐기 → SCR

가열 개폐기(Heating SW) : mA Selector

X선 개폐기(Exposure SW) : 주변압기 1차측

전자접촉기(Magnetic SW) : Contactor

과부하 자동차단기(OLR) : 규정이상 전류 흐르면 차단

→ X선관 장치보호, 환자피폭보호

고정자 Interlock : relay coil이 회전하지 않고 정상속도에

이르지 못하면 회로열어 X선 차단

Over Load Interlock : X선부하가 정격 이상이면 차단

mAs 제어

관전류를 적분하여 그 적분치가 미리 설정한 값에 도달하면 X선 조사 정지

특징 ①관전류를 변화해도 조사시간 보충으로 일정한 mAs 얻어짐

②관전류 변화(허용부하 범위내)에도 일정한 사진효과 획득 및 최단시간 조사가능

전원설비

전원설비

주상변압기에서 X선 발생장치에 이르는 설비

전압강하가 10% 이하가 되도록 용량과 인입선 굵기 결정

접지설비

제3종 접지공사 : 접지저항 100Ω 이하

접지점

①고전압 변압기의 출력측 중심점

②고압 Cable 외피

③관용기 외함

④제어장치

주상변압기 용량

X선관 소비전력 = 75kW

필라멘트 가열전력 ≒ 1kW

그 외 전력 ≒ 4kW Total 전력 ≒ 80kW

영상증강장치(Image Intensifier Tube)

원리

X선 → 입력형광면(형광상 형성) → 광전음극면(광전자방출 : 전자밀도영상) → 정전집속렌즈(가속) → 출력형광면(축소영상)

장점 : ①피폭선량 감소 ②검사시간 단축 ③X선관 부하량 감소

구조

입력형광면 : 기판 위 CsI 100~200μm 증착

섬유소구조로 농축밀도 3배 높임

광전음극 : 안티몬(Sb)+Cs - 빛을 받아 광전자 방출

방출량∝형광량 고압(음극역할)

정전집속렌즈 : 다수 배열 양전위 전극 - 집속

가속양극

출력형광면 : 광전자가 입사하여 가시광으로 변화

휘도 증가 계수

휘도증가계수 = 

변환계수 = 

축소인자 = 

총 휘도증가계수 = 축소인자 × 유량증가인자

X선 TV System

구성

X선관 - 환자 - 형광증배관 - 수상관 - VTR

원리

투과한 x선을 I.I가 밝은 형광상으로 만들고 이 형광상을 Lens계를 통해 TV camera로 촬영하여 형광상을 전기신호로 바꾸고 이것을 주사(scanning)의 방법으로 분해하여 영상신호를 만들어 TV브라운관에 다시 재현한다.

주사방식

순차주사 : 1번에서 끝번까지 순차적으로 실시

비월주사 : 하나씩 건너띄어 수평주사하고 나중에 주사

유효주사선수

: 525개 주사선 중 32개가 귀선기간에 없어지므로 493개

촬상관

비디콘 : 광도전효과 이용(명암에 따라 전기저항 바뀜)

장점 : 취급용이, SNR↑, 소형, 저렴, 장수명

단점 : 낮은 강도, 해상도↓, 잔상

오디콘 : 회귀신호 이용

장점 : 감도↑, 해상도↑

단점 : 회로가 복잡, 취급 어려움, 부피 큼

플럼비콘

장점 : 대조도↑, 움직임에 의한 영상 끌림 방지

단점 : 반점 발생률↑, 단수명

CCD(Charge Coupled Device)

MOS구조의 콘덴서가 연속해서 나열된 구조

촬상관과 비교

장점 : 소형, 전력소모 적음, 수명단축 없음

회부의 빛/온도 변화에 영향 적음

블루밍현상 적음, 중심과 가장자리 해상도차↓

단점 : 엘리어싱, gain을 높이면 노이즈 큼

밝은 피사체에 수직 스미어 현상

동적화면의 왜곡, 대각선상 스테핑효과

DSA(Digital Subtraction Angiography)

Scout → Mask View(Scout반전) → Angiogram

→Subtraction Angiogram(Mask + Angio)

소초점, 대용량 요구, 3상12피크 테트로드 or 인버터

시간차분법

순차촬상법 : 실시간으로 감영상 묘출

연속촬상법 : 1초에 최대 30매 영상

X선관 부하 및 피폭이 큰 단점

변화량촬상법 : 심실조영 경색구역 판단

에너지차분법

K흡수단차분법 : 조영제 흡수단 이용

비흡수단차분법 : 저E와 고E의 투과율 차분 이용

하이브리드차분법 : 시간차분법+에너지차분법

가장 좋음, 장내가스에 의한 motion artifact제거

CR(Image Plate방식)

고감도, 고선예도, 광범위한 관용도

광휘진성 발광(최초 자극 정보가 형광체에 축적)

레이저빔 : 635nm 적색 He-Ne 레이저빔 이용

형광체 : BaFBr:Eu2+, BaFCl:Eu2+, BaFI:Eu2+

장점 : 피폭선량 경감, 진단정보 풍부,

영상정보처리에 의한 새로운 진단법 개발

영상정보를 디지털화해서 보관, 검색, 통신가능

X선 발생장치의 고장

X선관

Glow 발생 : 제작 시 배기불량, 과부하에 의한 gas 발생

․ mA계가 끝까지 흔들림

․ 전원 전압계, 1차 전압계 저하

․ X선관에서 녹색 형광이 발생

․ X선관 filament를 꺼도 이 현상이 일어남

X선관 filament의 단선 : 과부하에 의해 발생

․ 고전압을 가하여도 X선을 발생치 않는다.

․ 가열 전압계의 진동이 정상보다 커짐(최대치 지시)

․ 가열 전압계의 조정기를 가동하여도 진동이 변치 않음

․ 관전류계가 지시하지 않는다

Target의 요철, 용융 : 과부하에 의해 발생

․ 동일 관전압, 관전류에서 선량율 저하

․ gas가 발생되어 glow 발생

정류관

Glow 발생 : 정류작용의 상실

․ mA계의 진동이 끝까지 가버림(최대치 지시)

․ 전원전압계와 1차 전압계가 현저히 감소(전압강하가 생김)

․ 정류관에서 녹색형광 발생

filament 가열 부족

․ 정류관 전압강하가 커짐

․ 정류관의 양극온도가 상승(glow 발생원인)

․ 정류관에서 X선 발생

․ X선관의 관전압이 감소(사진농도 저하)

filament 단선

․ 전파정류에서 정류관 filament가 1개 단선된 경우

․ 반파정류와 같음(mA계는 1/2지시, 선량률이 1/2)

정류기의 불량 : 정류 작용 상실

고압 변압기

변압기 2차측 절연 불량, 절연 파괴

․ mA계의 진동이 커짐(최대치 지시)

․ 전원 전압계와 1차 전압계의 이상 강하

․ fuse가 끊어짐

․ circuit breaker 동작

1,2차 coil의 손상 및 단선

․ 고압이 발생하지 않고, X선도 발생되지 않음

가열 변압기(X선관, 정류관)

․ 절연 불량과 절연파괴

- mA계의 진동이 커짐(최대치 지시)

․ coil의 단선

- filament의 점화가 안됨(X선이 발생되지 않음)

고압 cable

․ cable head의 절연불량과 절연 파괴

- mA계의 진동이 커짐(최대치 지시)

MRI

MRI에 이용되는 원자? : 1H 13C 23Na 31P

MRI의 에너지원? : 자장(Magnetic Filed) & 라디오파(RF)

Lamor 방정식

ω。= ϓ × B。

ω。: 세차주파수 [MHz] 공명을 위한 주파수

ϓ : 자기회전비 [MHz/T] H : 42.6 MHz/T

B。: 외주자장세기 [T] 1T = 10000G

※지구의 자장 : 0.5G

RF의 공명으로 일어나는 변화

1. 여기 : E가 낮은쪽에서 E가 높은쪽으로 이동

2. out-of-phase → in phase

3. 순자화의 변화 : longitudinal → transverse

RF를 끊으면? 여기 →평형(relaxation)→MR신호 방출

T1 relaxation(recovery, growth)

종축자화 성장/회복(횡축자화 감소)

Longitudinal / Spin-Lattice relaxation

T1 time? 63% 회복시간

물 - 근육 - 회백질 - 백질 - 지방

T2 relaxation(decay)

in phase → dephase

Transverse / Spin-Spin relaxation

T2 time? 37% dephase 시간

근육 - 지방 = 백질 - 회백질 - 물

★T1 time > T2 time T1WI의 TR, TE < T2WI의 TR, TE →TR, TE가 긴 것 뿐

자유유도감쇄(FID) : relaxation하는 MR신호의 형태, RF신호의 한 형태, 지수함수적 감쇄

TR & TE

TR : RF pulse 사이의 시간

TE : RF부터 echo까지의 시간

TR이 짧을수록? → T1 강조(T2와는 관련없다)

TE가 길수록? → T2 강조(T1과는 관련없다)

Dephasing의 원인

T2 relaxation모을 수 없다

Magnetic filed Inhomogeneity RF(180°)로 모음Relaxation Time

Chemical ShiftRF(180°)로 모음T1 > T2 > T2*

Gradient Echo동일크기 극성반대로 모음

※T2*? : only gradient에 의한 신호 (180°RF rephasing X)

Gradient : 영상의 x, y, z축 구분을 위한 자장의 경사(자장 불균일)

z - slice selection → 횡단면

y - phase cording→ 관상면

x - frequency, read out→ 시상면

G의 목적?

Slice Selection

선택된 slice에 존재하는 pixel의 위치정보

※Matrix : Phase × Frequency

Image Parameter

Duty Cycle : Gradient "On" time

Receive Band Width : RBW = 1 / ⊿t⊿t : sampling point → frequancy 수 만큼 존재

K-Space

영상의 정보를 가진 공간 (raw data의 집합체)

K-Space --Fourier Transform-> Image

※Fourier Transform? : Time Domain → Frequency Domain

Pulse Sequence

Spin Echo Image

90°-180°-echo

T1WI, T2WI, PD

TR, TE로 조절

Gradient Echo Image

Flip Angle(<90°)-echo

T1WI, T2*WI, PD

TR, TE, FA로 조절 (FA↑: T1WI, FA↓ : T2*WI)

Maximum Slice = TR / TE+option

Inversion Recovery : 180-90-180° RF, TR, TE, TI로 조절

SE보다 T1 더 강조 : scan time은 길지만 contrast가 좋다FLAIR 영상 구별? → 물만 검정인 T2

특정조직 신호억제(nulling point) T1 : CSF - 회백질 - 백질 - 지방

STIR : 지방소거 → TI↓FLAIR : CSF,지방 - 백질 - 회백질

FLAIR : 물소거 → TI↑ Black <----------------> White

Multi Echo : 한번의 phase에 180°RF를 여러번 줌으로서 다양한 영상획득

FSE(Fast Spin Echo or Turbo Spin Echo)

Multi echo 방식에서 매 180°마다 다른 G(p)를 걸어준다

ETL(echo train length) : multi echo 사이에 걸린 G(p)의 수

Scan Time = TR × Matrix(P) × Avg(NEX) / ETL

ETL↑ → Scan time↓ → T2 blurring↑

※동일한 parameter에서 영상의 질 : SE > FSE 단, 줄어든 scan time을 이용해 NEX, Matrix를 변경시켜 질 향상

FSE에서는 지방이 검게 보이지 않는다

SSFSE(Single Shot FSE) : ETL을 phase 수만큼 늘여 한번에 촬영 → TR이 없다(T1WI X)

HASTE(Half fourier Accuisition Single shot Turbo Echo) : K-space 절반만 채우고 나머진 재구성

EPI(Echo Planar Imaging)

초고속 scan(1TR에 경사자장 고속진동)

Functional MR, Diffusion, Perfusion을 위한 시퀀스

자장불균일성, 화학적천이에 민감

EPI를 위한 구비조건

강한 Gradient

높은 slew rate (빠른 rise time을 위해)

고속 수신장치

고 RAM

Pulse Sequence 비교

scan time? EPI < FSE < GE < SE

자장불균일성, 화학천이에 민감?

EPI > GE > SE > FSE

Metal Artifact 최다? - EPI

Metal Artifact 최소? - FSE

MRA

MRA(MR angio) → only GE

MRA의 대상 : Flow - artery, vein, CSF

Flow의 종류 : Lamina flow(층류)-중소혈관, plug flow(용적류)-대혈관, turbulent flow - 협착형 혈관

MRA의 종류 : TOF, PC, CE-MRA

TOF(Time Of Flight)

Flow Related Enhancement

혈류속도가 빠른 것 → artery ★Scan Time : TOF < PC

혈류방향과 수직단면만 획득가능

slice 두께가 얇을수록 angio 용이

PC(Phase Contrast)

Phase Shift

미세한 움직임도 감지 → vein

최소 두 번의 scan 필요 → scan time증가 ∴ x, y, z축 모두 하면 6번

혈류의 방향성을 알 수 있음

bipolar를 크게 걸면 위상체가 크므로 혈류속도 측정가능 => VENC(velocity encording = flow analysing)

CE-MRA(Contrast Enhanced MRA)

T1 Shortening → delay time을 알아야한다

복부, 흉부, 사지, carotid artery에 이용

MR Contrast Media

Paramagnet 이용 - Gd, Mn, Dy

B.B.B → 정상조직에는 조영제가 차단, 병소에 조영

정상에도 조영제가 들어가는 곳

pituitary gland(뇌하수체)-> dynamic study

choroid plexus(맥락총)

meinge(뇌막)

falx(대뇌겸)

mucos(점막)

T1조영제 : para magnet → 병소에 들어가 하얗게(T1 time↓)

T2조영제 : SPIO(super para ion oxyde) → 병소에 들어가 검게

Motion Artifact

수의적 움직임

불수의적 움직임

Sedation, 환자주의

EKG / peripheral / respiration gating

Wrap Around

(Aliasing,

Ford Over)

작은 FOV

FOV↑

saturation

swap

oversampling(software적으로 처리)

frequency 방향으로는 자동으로 oversampling

Chemical Shift Artifact

지방<물 3.5ppm

(1.5T에서 224Hz)

자장↓

RBW↑

fat suppression (ex. STIR)

frequency방향으로 artifact 발생

주로 orbit, kidney

Magnetic Susceptibility

강자성체

GE 보다는 SE사용

FSE사용

Metal Artifact

Zipper Artifact

외부 RF 유입

RF shielding(Cu)

검사실 문을 닫고 검사하는이유

Cross Talk Artifact

slice 간 간격이 좁다

slice 간 10%이상 간격

Truncation Artifact

Matrix가 작아서 발생

Matrix size 크게

Coil

자석의 종류

영구자석(permanent) : open type - 유지비싸다 - 0.3T이하

상전도자석(resistive) - 사용이 편리 - 유지비↑

초전도자석(superconductive) : 0K에서 저항0- 자장이 세다(SNR↑) - 주기적 보충필요(액체He) - Quench

Coil

Main Magnet : 자장형성 - 초전도자석

- Li.He (4K)으로 쌓여 냉각, 초전도 유지

Shim Coil : 자장을 균일하게

Gradient Coil : x(f) y(p) z(s)

RF Coil : RF transmit / RF reciever(surface coil)

※순서 : 환자 → RF coil → Gradient coil → Shim coil

→ Main Magnet (→ Li.He)

MRS

MRS(MR Spectroscopy) : 인체내 metabolism 측정

MRS과정 : Shimming - 측정 voxel을 자장이 균일하게 해주는 SW처리

Water Saturation

MRS분석 : NAA - 뉴런에 비례해 증가 → 2.02ppm→ 뇌경색이면 감소

Cr - 기준점 → 3.03ppm

Cho - 세포막합성에 관여 → 3.13ppm→ 종양이면 상승

FMR

Diffusion MR(확산): acute Stroke 시 반드시 촬영 → 물분자의 움직임이 둔화되는 것을 이용

Perfusion MR(관류): 혈류량 관찰→ 동일부위 연속촬영 중에 조영제 주입

Fuctional MR: 생물학적기능 검사→ 기능에 따른 혈액의 유동 감지

※ diffusion, perfusion, F-MR의 sequence? → EPI

Shield

Shield

철판 : 외부로의 자장영향 차단 → 5G 이상 누설되면 안됨

구리 : 내부로의 라디오파 차단 → zipper artifact 방지

Active Shield : 반대 자석으로 상쇄

Positive Shield : 철판으로 (wall or self)

SAR(Specific Absorption Rate)

Magnetic Field : 무해

Radio Frequency : RF의 상승 → 파장↓ → 체온상승 (위해가능성)

Gradient Fiild : 말초신경 자극 가능성

기본단위

선저지능 : 단위길이당 잃는 평균에너지(전체적)

질량저지능 : 선저지능 ÷ 밀도

LET : 단위길이당 전달에너지 (국소적)

비전리 : 단위거리당 생성된 이온쌍 수

J/m

J㎡/kg

J/m

m-1

조사선량 : 광자, 단위질량당 발생되는 전하량

흡수선량 : 모든방사선에 단위질량당 흡수에너지

kerma : 간접전리방사선의 흡수선량

cema : 직접전리방사선의 흡수선량

용적선량 : 전체흡수선량

등가선량 : 신체일부에 흡수된 방사선량

유효선량 : 전신에 흡수된 방사선량

C/kg

Gy

Gy

Gy

g·rad

Sv

Sv

방사능 : 단위시간다 원자핵 붕괴수

비방사능 : 단위질량당 방사능

Bq

Bq/mg

Counter : 펄스형 검출기

계수기

cps를 통한 dps(activity)의 측정

구성

검출기 - 전치증폭기 - 주증폭기 - 파고분석기 - 계수기 - reader

파고분석기 : 반동시회로, 선별기(ULD & LLD)

성능

에너지 분해능으로 표시 → 반치폭과 1/10치폭이 좌우

에너지 분해능 = 반치폭/최대E or 반치폭

→ 반치폭이 작을수록 좋다

Dosimeter : 전류형 검출기

여기작용을 이용한 검출기

섬광검출기(Scintillation)

열형광선량계(TLD)

형광유리선량계(PLD)

엑조전자선량계

기체전리 검출기

전리조 : 1차전리에 의한 이온수만 수집

비례계수관, GM-tube : 전자사태로 기체증폭되어 수집

W값 : 하나의 이온쌍을 만드는데 필요한 평균에너지

Wair = 33.85eV

고체전리 검출기

반도체 검출기 : 전자 + 정공

인가전압에 따른 동작특성

재결합영역

이온포화영역전리조

비례영역비례계수관

GM영역GM계수관

연속방전영역

화학작용을 이용한 선량계

Fricke 선량계 : 2차표준선량계 G값

사진작용을 이용한 선량계

X선 필름 선량계

발열현상을 이용한 검출기

열량계

조사선량 측정

조사선량 X

광자(X, ϒ)에만 적용

[C/㎏] or [R]

1 C/kg : 표준상태 공기 1kg 중 1C의 이온쌍을 만드는

X선 또는 ϒ선의 양

1R = 2.58 × 10-4 C/kg

자유공기 전리조

조사선량 계측 절대측정기(1차표준기기)

변환계수X (단, 기온·기압 보정)

구성

고압전극 : 음전압

집전극 : 0전위 - 영위법

보호전극 : 접지

보호전선(guard ring) : 전기장 왜곡 방지

포화전압으로 작동 : 재결합 방지(포화특성)

기온·기압보정 : 표준상태(0℃, 1기압(1013hPa))

(Boyle-

전리전류 [A]

공동전리조

2차표준전리조

공기등가벽 공기의 실효원자번호 : 7.64

backlite, plastic, lucite, nylon, teflon, aluminum

벽두께 : 2차전자평형이 이루어지는 두께 [㎎/㎠]

전리체적

저선량률 - 대용적 (for 감도보정)

고선량률 - 소용적

모양

평행평판형, 원통형, 구형, 지두형

※가압형 전리조 : surveymeter

E의존성이 낮다 단, 방향의존성은 있음

콘덴서전리조

포켓선량계

전압강하를 측정

감도 ∝ ∝ 전리체적

흡수선량 측정

흡수선량 D

모든 방사선에 대해 적용

[Gy] or [rad]

1 Gy : 1kg 당 1J의 에너지가 흡수될 때 선량

1Gy = 1J/kg 1Gy = 100rad

1R = 0.87rad = 0.87cGy

열형광선량계 TLD

원리 - 불안정형광중심

에너지덫에 포획→열(적외선)→황록색 형광 방출

조직등가 TL소자 - LiF, BeO → 개인피폭선량

에너지의존성이 낮다

감도가 낮고 독성

fading이 적다

조직비등가 TL소자 - CaSO4, CaF2 → 환경방사선량

CaSO4:Mn : main glow peak온도(110℃) 최저

fading 최대

CaSO4:Dy : 감도 좋고 측정범위 넓음(surveymeter)

CaF2:Nat : fading 최소

Glow Curve : 200~300℃에서 피크(가열특성)

Read 과정

pre-heating : 불필요 readout 제거

reading

annealing : 재사용 위한 열처리

cooling

TLD의 장점

소형

측정범위 넓고 감도 높음

선량, 선량률, 에너지(LiF) 의존성 적음

반복사용 가능

장기간 적산선량 측정 가능

TLD의 단점

Fading

annealing 필요

광감수성

Bragg-Gray 공동이론

전제조건

전자평형

2차전자의 비정보다 벽 두께가 두꺼움

3MeV 이하의 광자에 적용

E = SWJ

S : 기체에 대한 물질의 질량저지능비

W : 일함수 ※Wair = 33.85 eV

J : 단위질량당 이온쌍수(전자수)

외삽형 전리조

Bragg-Gray 공동이론을 이용

벽두께가 무시할 정도로 얇음

저에너지X선, ϒ선, β입자 측정

표면선량 측정

공동전리조

f-factor : R-rad 변환계수

화학선량계

G값 : 흡수E 100eV 당 생성되는 원자수

대선량 측정

Fricke 선량계 - 2차표준선량계

용매 : 물 용질 : 황산제1철

산화반응 ※세륨선량계 : 환원

형광유리선량계 PLD

은활성 인산염유리에 자외선 조사

원리 - 안정형광중심

형광중심 형성→자외선→오랜지색 형광 방출

PLD의 장점

퇴행이 적음(적산선량 측정가능)

대선량 측정가능(측정범위 넓다)

선량, 방향 의존성 적음

PLD의 단점

에너지 의존성 큼

pre-dose측정 필요 pre-dose - post-dose

유리세정필요

소선량 측정이 곤란

엑조전자선량계 : 저에너지 측정

사진유제 - Film

에너지의존성이 크다

선량의존성이 크다

방향의존성이 크다

잠상퇴행

누적선량 측정가능

열량계

절대측정 가능 1 J = 0.24 cal

GM tube

종류

단창형(end window type) : β 측정

보상형(compensated/metal) : 광자의 선량률 측정

side window type : surveymeter

계수특성

시동전압 : plateau 시작

동작전압 : 측정전압 - plateau 1/2~1/3

상한전압 : plateau 끝

구성

음극 : 0전위

양극 : 텅스텐, 백금 선

counting gas : 불활성기체(He, Ne, Ar, Kr, Xe)

분해시간

불감시간 : 50~100 μs

분해시간 : 100~400 μs

분해시간 보정

참계수율 r : 측정계수율 tr : 분해시간

측정가능 최대 계수율 :

2선원법 : 분해시간 tr 측정

소멸기체

유기가스 : 알콜, 메탄 - 수명 有

동작전압 높고 plateau 길고 경사 낮음

할로겐가스 : 염소, 브롬 - 수명 無

동작전압 낮고 plateau 짧고 경사 높음

계수효율

β : 100%(4π gas flow)

에너지 측정이 안되므로 핵종의 결정은 불가능

GM counter의 장점

고 민감도

큰 출력 → 휴대가능 → 서베이메터

cheep & easy

안정적인 계수(plateau가 길다)

GM conter의 단점

유한 수명(유기가스를 소멸가스로 사용시)

에너지 분해능 X

분해시간 → 분해시간 보정 필요

비례계수관(Proportional Counter)

인가전압 : 전리조 < 비례계수관 < GMTube

출력펄스 ∝ 방사선 E

분해시간 : 무시할 정도로 짧다 : 1 μs

저에너지 β선 측정 : 2π, 4π gas flow형 -절대측정

충전가스 : PR gas(He + isobuthan)

계수특성 → 비전리 차 이용

α선 계수 : 저전압 측정

β선 계수 : 고전압 측정 - 저전압 측정

중성자 측정

BF3 , 3He을 이용한 측정

Scintillation 검출기

구성

섬광체-광도체-PMT-증폭기-PHA-계수기-reader

광도체 : 빛 확산 방지 - lucite, quartz, pleciglas, silica

파고분석기(PHA)

단일파고분석기(SCA)

구성 : 파고선별기(LLD/ULD), 반동시회로

다중파고분석기(MCA)

무기섬광체 : ϒ측정 - 발광효율 크지만 분해시간 김

NaI 검출기

Al, Be, Mg 등으로 shielding - 조해성, 외부충격

섬광체의 발광효율 : 1/10

유기섬광체 : α, β 측정

유기결정 : 안트라센, 스틸벤, 나프탈렌

β선계측, 분해시간↓ / 잘 부서짐

유기액체(LSC) : 저에너지 β선 측정, 대용량

용매 : 톨루엔, 크실렌, 벤젠

제1용질 : PPO, TP, PBO

제2용질 : POPOP - 분광감도 일치

유기고체(플라스틱) : 전신계수기

반도체 검출기(Semiconductor Detector)

PN접합형 검출기

W : 3.5 eV → 공기전리조의 10배

분해시간이 짧고 에너지 분해능 좋음 / 검출영역좁음

양성자, α, β입자 검출

리튬유동형 검출기 (PIN형) - β, ϒ 검출

p, n층 사이에 고유반도체(I층) 삽입 - 공핍층 역할

Si(Li) : β선, 전자선, 저에너지 X선, ϒ선측정

Ge(Li) : X선, ϒ선 에너지스펙트럼 측정

장점

소형, 저전압, 에너지분해능↑, 분해시간↓, 감도↑

단점

공핍층 얇다, 큰면적 곤란, 냉각필요

절대측정

정입체각법

GM tube 이용 : 붕괴율 측정

4π 계수법

4π gas flow counter : 효율100% - RI시료 절대측정

β, ϒ 동시계수법

β : GM counter

ϒ : Scintillation counter

2π 계수법

비례계수관 이용

2π gas flow counter : 효율50% - 오염, 낙진

개인피폭선량 측정

Film badge

filter : 플라스틱, Al, Cu, Pb 등 - 선질, 선량 측정

①조직등가 보정

②방사선 종류구별

③에너지 의존성 보정

장점

여러 방사선 측정, 기록보존 가능, 소형, 저렴, easy

Poket 선량계(PC)

콘덴서형 전리조, 직독식 cf)포켓전리조 : 쳄버만

장점

에너지의존성↓, 측정결과 바로, 조작 간단

단점

장기간 측정불가능, 보존불가능, 충격에 민감

Alam Meter

정해진 지시치 도달 시 알람, 전리조식·GM관식

TLD

측정범위가 넓고, 소형

Surveymeter

종류

전리조 surveymeter : X선, ϒ선

GM surveymeter : β선

비례계수관 surveymeter : α선, β선

Scintillation surveymeter : ϒ선

가압형전리조(HPIC) : ϒ 및 우주선 측정

※well type : scintillation counter - 시료측정

시정수

T = RC R: 입력저항 C:정전용량

1RC = 0.63 4RC = 0.98 → 정확한 선량지시를

위해선 시정수의 4배 이상의 시간 필요

중성자 surveymeter

BF3비례계수관

Li(Eu)scintillation계수기

3He비례계수관

rem counter

표면오염밀도 측정법

Smear법 : 여과지로 닦아 측정, 완전채집은 불가능

유리성 오염 계측

survey법 : 표면오염을 서베이메터로 측정

유리성 및 고착성 오염도 계측

선량교정

치환법

가장 일반적

같은 위치에 교대로 측정

Monitor법

치환법의 오차보정

monitor는 교정X 되지만 직성성, 안정성 좋아야 함

동시조사법

기준선량계와 교정선량계의 감도가 비슷한 경우

heel effect는 고려해야함

거리,시간차법

표준선량계과 교정선량계의 감도가 다른 경우

감도가 높은 선량계를 멀리

surveymeter교정에 이용

통계

한번 측정값이 N일 경우

평균 :

표준편차 :

계수치 :

n번 측정값의 합이 N일 경우

평균 :

표준편차 :

측정값의 연산

평균은 그냥 더하고 뺀다

표준편차는 무조건

→ 큰거보단 크고 둘 합친거보단 작다

상대오차RE

계수치의 상대오차

계수율의 상대오차

분포

정규분포(Gauss distribution)

이항분포(Binominal) : 두가지 가능성 가진 사건 반복

푸아송분포 : 희귀하게 일어나는 사건

발생확률

평균 ± 1σ : 68%

평균 ± 2σ : 95%

평균 ± 3σ : 98%

방사선치료

방사선치료의 목적

비정상 조직의 파괴는 최대화시키면서, 정상 조직의 피해는 최소화 시키는 것

방사선치료의 장단점

장점

병소주위 정상조직의 기능·형태 보존

전신적 영향 적음(국소요법)

수술보다 넓은 범위, 어려운 위치도 가능

전신상태에 덜 구애받음(합병증 가능성 낮음)

단점

국소치유 확실성 낮음

치료기간이 김

방사선치료의 과정

환자 → Staging → 선량결정 → Planning → Treatment → After Care → 다른 환자에 적용

방사선치료의 분류

생물등효과선량

NSD(명목표준선량) : D = NSD × N0.24 × T0.11D : 선량 N : 분할횟수 T : 조사기간

TDF(시간-선량-조사횟수) : 표를 보고 찾자

분리치료 코스법(Split-course regimens) : T : 치료일수 R : 휴지기간

악성종양

암종(Carcinoma) : 상피조직에 생성

육종(Sarcoma) : 비상피조직에 생성

치료가능비(TR)

TR = > 1

TR을 크게 하는 방법

환자 내용선량 증가시키는 방법

①적절한 공간선량분포

②시간적 선량분포의 검토

③환자의 영양관리

④국소·전신 장해 처리

종양 치사선량 줄이는 방법

①방사선 증감제

②산소효과 이용

③중입자선 활용

방사선치료성적 좌우인자

종양측 인자

종양의 방사선 감수성

종양의 크기

종양의 진전상태

종양의 병기

환자측 인자

연령

영양 등의 전신상태

빈혈의 유·무

생물학적효과비(RBE)

RBE =

치료효과 개선비(Therapeutic Gain Factor)

TGF =

방사선치료의 선량배분

공간적 선량배분

고정조사 : 1문, 대향2문, 십자화조사, 절선조사

운동조사 : 회전조사, 진자조사

시간적 선량배분

1회전선량조사 : 수술중방사선치료, 정위적방사선수술

단순분할조사법 : 1회/일

고분할조사법(Hyperfraction) : 2회/일

저분할조사법(Hypofraction) : 2~3회/주

TNM 분류 (Staging)

T : 원발병소

N : 소속 림프절

M : 원격전이(Metastasis)

병기결정의 목적

①치료계획 작성에 도움 ②예후 예측

③치료결과 공동 평가 ④임상연구의 기초

⑤암치료 장해연구에 도움

결정 : 치료 전 결정, 치료 후 변경X (수술소견X)

방사선치료의 종류

원격치료 : X선치료, 전자선치료, 감마선치료...

근접치료 : 몰드치료, 강내조사(ICR), 조직내조사, 체관조사...

특수치료 : TBI, IORT, Gamma-knife, Tomotherapy, IGRT, IMRT....

방사선 치료 장치

치료 장치의 특징

Cone 사용 장치 : 조사야 검사 불필요

동위원소 사용 장치 : 선질 검사 불필요(일정하다)

X선 이용 장치 : 적산선량계 필요

동위원소 사용 장치 : 타이머 필요

방사성동위원소 원격치료장치

선형가속기 LINAC

가속관부

전자총 : 가속관에 전자 공급

가속관

정재파형 가속관 - 길이 짧음, 4MeV

진행파형 가속관 - 길이 김, 6~15MeV

이온펌프 : 고진공도 유지

편향부 : Bending Magnet

고주파 발진부

Magnetron : 고주파 발진기

2~5MW. 300MHz 고주파 발생

구조가 간단, 소형, 쌈 / 불안정, 단수명

Klystron : 고주파 증폭관

5~7MW(고출력)

안정된 주파수, 장수명 / 비쌈

도파관(Wave Guide) : Microwave 가속관으로 전달

조사 Head

Target : WHA(Tungsten Heavy Alloy), W, 금, 백금

1~3 mmΦ

산란박(Scattering Foil) : Al, Cu, Ta, Pb

전자빔 산란·확산 균등한 선량분포의 조사야 형성

선속평탄여과판(Flattening Filter) : Pb

X선의 강도분포 균일하게

이온선량계(Ion Chamber) : 2개이상, MU측정

Collimator : W, WHA

선속저지체(대향판, Beam Stopper)

이용선속을 흡수 - 치료실 벽두께 감소

1차 선속을 1/1000 차폐

EPID(Electropotal Image Device)

방사선 투과 영상 표시

정확한 치료 여부의 확인 가능 - 오차 최소화

Linac의 특징

출력선량이 커서 조사시간에 단축

넓은 조사야 설정 가능

초점이 작아 반음영 작음(3mm)

에너지는 낮지만 출력은 큼

★비교

출력 : LINAC > betatron > Co-60

에너지 : betatron > Linac > Co-60

60Co치료기와 Linac의 비교

Linac의 Mode

X선 모드

선원 → 타겟 → 선속평탄여과판 → 환자

전자선 모드

선원 → 산란박 → Cone → 환자

Laser

환자의 위치잡이

천정, 좌·우측벽, 수직방향 : 총 4대

Basic

선량 및 선량분포 변화인자

방사선의 종류

방사선의 에너지(선질) → 선량률과 무관

SSD

조사야의 크기 및 형태

Bolus, Wedge Filter, 조직보상여과판

조사 방향

피사체 크기, 조사부위 표면의 형태

표면선량 증가요인

조사야 클수록

SSD 짧을수록

Filter의 Z가 작을수록

Filter가 얇을수록

에너지가 낮을수록

심부선량 증가요인

조사야 클수록

SSD 길수록

Filter의 Z가 클수록

Filter가 두꺼울수록

에너지가 높을수록

Build-Up

E가 높은 방사선에서 표면보다 일정깊이에서

선량이 증가되어 최대선량이 됨

Build-Up Point

후방산란계수(BSF, Back Scatter Factor)

중심축상 최대 선량과 같은지점에서의 공중선량의 비

BSF = = TAR(dm, rdm) rdm : dm에서의 조사야

BSF는 선질, 조사야, 팬텀두께에만 영향을 받음

※ 후방산란률(%BS)

%BS = =

심부선량백분율(PDD or %DD)

400kV 이하 저에너지

%DD = × 100 =

400kV 이상 고에너지

%DD = × 100 =

%DD 증가인자

에너지(선질) 클수록

SSD 클수록

조사야 클수록 (단, 동일면적에도 모양따라 다름)

Mayneord's Factor : SSD 변화에 따른 %DD

조직-공기중 선량(TAR)

임의의 깊이 d에서의 선량과 같은점의 공기중 선량 비

TAR =

조직-최대선량 비(TMR)과 조직-팬텀선량 비(TPR)

TPR =

TMR : 기준점 깊이가 최대선량점일 때 TPR = TMR

TMR =

영향인자 : 방사선에너지, 조사야

선량의 계산

SSD Technique

MU =

SAD Technique

MU =

A/P 계산

원형조사야

A/P = ×r r : 원형조사야의 반지름

장방향조사야

A/P =

방사선에너지에 따른 교정깊이

등선량곡선

기준점의 선량(최대선량)에 대해 각점의 흡수선량을

%로 나타내어 10% 간격으로 그린 곡선

등선량분포 영향인자

선질(에너지), Source Size, Beam Collimation

조사야크기, SSD, 방사선 종류, 입사각도

반음영

90% 조사야

기하학적 본영

조사야 밖 피폭 많음

조사야 내 선량분포 균등

50% 조사야

기하학적 조사야

조사야 밖 피폭 적음

조사야 내 선량분포 불균등

반음영

20~90% 거리

Wedge Filter

등선량분포를 목적에 맞게 변화

피부표면에서 15cm 이상 간격 유지 : Skin Sparing

WA = (180-HA)

WA : Wedge Angle HA : Hinge Angle

Wedge Beam의 3요소

WA, HA, Separation

Wedge의 종류

Universal Wedge : Linac - 빔중심 = Wedge 중심

Individualized Wedge : 60Co - 빔 끝 = Wedge 끝

Bolus

역할 : 환자 피부표면의 요철 보상

Build-up Point를 피부표면 쪽으로 이동

조직등가물질 : 물, 파라핀, Wax, Mix-D, 쌀...

Block : 중요장기의 보호 및 불필요 피폭 경감

재질 : 납 → 저용융점합금(Cerrobend : Bi Pb Sn Cd)

5HVL(95%)두께로 제작 (용융점 : 70° - 가공용이)

조직보상여과판(Tissue-Compensator Filter)

Bolus의 효과를 거두면서 Skin Sparing Effect 유지

피부표면에서 15cm 이상 간격

방사선 치료계획

Simulator

치료 장치와 기하학적으로 일치시킨 X선 투시장치

Simulation의 목적

종양의 크기, 위치, 형태, 정상조직의 차폐여부,

선속방향, 종양의 중심점, 조사야 크기 등을 결정

CT Simulator

일반CT와의 차이점

Large Bore, Laser, 평면Table

CT를 통한 조직의 감약계수를 이용한 치료계획 가능

단시간에 정확도가 높은 3D 치료계획 수립 가능

Body Contour

신체단면도를 그리는데 이용되는 도구

납줄, 석고붕대, CT Image(3D 및 단면 체표윤곽)

Beam's Eye View

방사선 치료기의 선원 방향에서 Beam따라 관찰

non-coplaner조사 시 이용

ϓ-gram & L-gram

목적 : 실제치료와 치료계획의 일치성을 평가

2회 조사

ϓ-gram의 선예도가 L-gram보다 떨어지는 이유?

→ Linac이 초점크기가 작다

치료용적의 정의

GTV(총종양용적) : 육안적 관찰 범위

CTV(임상적표적용적) : 현미경학적 범위

PTV(치료계획표적용적) : 장기의 움직임을 고려한 범위

TV(치료용적) : 치료목적 달성을 위해 의사가 선택한 범위

통상 95%곡선

IV(조사용적) : 20%등선량곡선

SSD & SAD

SSD법 : 표재성종양, 1문조사 - PDD이용

SAD법 : 심부성종양, 고정·운동조사 - TMR(TPR)이용

고정도구

Head Pillow(Rest, Holder) Breast Board Optimold(Aquaplast) Vac-Lock

방사선 치료기술

1문조사법

표재성(천재성) 치료, SSD기법 사용

X선 표재치료, 전자선 치료

단점 : 큰 병소에 균등선량 곤란

병소보다 깊은 조직에 많은 선량 조사

외투조사법

Hodgikin's Disease, 악성림프종

Mentle 조사법 : 상반신 악성림프종

역 Y자형 조사법 : 하반신 악성림프종

TLI 조사법 : 전신의 악성림프종

2문조사법

대향2문조사 : 심재성 병소

같은 중심축상 서로 반대 방향에서 조사

중심축상 선량분포가 거의 평탄

조사야 사이 전체 조직에 고선량 조사

장점 : 셋업간결, 재현성, 종양선량균등, 기하학적오류↓

단점 : 종양 상·하 정상조직에 과도한 선량

사방향2문조사 : 편재성 종양

Wedge, Bolus 등을 이용해 조사야 중심축이 각을 가짐

접선 조사법 : 절선조사

돌출된 부위에 응용

건강조직의 장해 줄이는데 의의(심부의 중요장기 보호)

용적선량이 작아짐

개창조사법(수술중 조사법)

단 한번의 1회 선량을 많이 부여, 전자선 이용

위암, 췌장암, 전립선암, 방광암

Moving Strip Technique

복부전체에 조사 시 filed가 너무 클 때

전·후면 Strip Filed를 매일 이동하여 치료(고정조사)

Seminoma, 소아 Wilms 종양, 난소암

운동조사법

진자조사(Arc Rotation Therapy)

진자각을 반복 이동하면서 조사

회전중심 ≠ 종양중심 = 최대선량중심

중심축이 종양보다 깊음

진자각↑, 조사야↓ : 최대선량중심과 회전중심 가까움

회전조사(Full Rotation Therapy)

회전중심 = 종양중심 = 최대선량중심

선량분포는 원형, 피부선량 최소

다문조사법

정상조직의 선량부담을 줄이면서 종양선량 증가

4문조사 : 다이아몬드타입, 나비타입

전자선치료

전자선치료의 특징

표면선량이 큼

최대흡수선량 및 유효비정이 넓어 표적용적 내 균등한 선량 조사 가능

심부선량의 급격한 감소(물질의 투과성 작음)

전자선 발생장치

Betatron, Linac, Microtron, Van de Graff

최대비정 : MeV/2 cm

유효비정 : MeV/3 cm - 80%

MeV/4 cm - 90%

X선 오염

치료대상

표재성종양 : 피부암, 유방암, 구강암 등

전자선치료의 장점

높은 선량분포영역이 급증

급격한 선량 감소

투과력이 한정되어 용적선량이 적음

Beam의 정형 및 방어가 용이

강내조사 및 수술 중 조사가 가능

피부 내 선량이 저에너지 X선보다 30～40% 더 높음

조사 후 조직의 장해 회복이 저E X선에 비해 양호

전자선치료의 단점

전자선은 산란하기 때문에 하단부 선량분포가 넓어짐

조직 조성에 따라 선량분포가 달라지고, 보정이 어려움

X선과 같이 port 사진을 찍을 수 없어 치료 시 cone을

어떻게 대느냐에 따라 선량분포가 달라짐

치료상에 증거 X

치료 부위가 육안으로 보이는 부분에 한정

피부보호효과 아주 작거나 없음

고LET 방사선 치료

고LET 방사선

중성자선, 양자선, π중간자선, 중입자선

고LET 방사선의 장점

OER 낮다(RBE 크다)

방사선 손상으로부터 회복이 작음

세포분열주기 의존성 작음

공간선량분포 양호(Bragg-Peak)

고LET 방사성입자 가속장치

Cyclotron, Syncrtron

수술 전·중·후 방사선 치료

수술 전 방사선 치료

수술 불가능 암을 수술 가능하도록

의인성 전이 방지

수술부위보다 좀 더 넓은 부위 조사

수술 중 방사선 치료 (IORT)

전자선 이용 : 대선량 1회조사

위암, 췌장암, 방광암

전자선을 이용하는 이유?

① 에너지에 따라 일정 깊이에 고선량 투여,

그 이후 심부에서는 선량 급감(정상조직 보호)

② 병소가 표면부터라 광자선은 곤란(∵Build-up)

수술 후 방사선 치료

수술로 제거되지 않은 잔류암세포 파괴

수술부근에 EJfdjwls 암세포 파괴

임파절에 전이된 암 파괴

Brachytherapy

근접치료의 장점

방사성동위원소를 종양에 최대한 근접하여 비교적

짧은 시간에 대선량을 조사하면서 인접한 정상조직의

조사선량을 최소화 할 수 있음

근접치료의 종류

몰드치료(Mould Therapy)

강내조사(ICR, Intracavity Irradiation)

Tandem, Ovoid

체관내조사(Intraluminal Irradiation) - RALS

조직내조사(Interstitial Irradiation) - Needle

근접치료의 분류

저선량률치료(LDR : Low Dose Rate)

: ~2 Gy/h

중선량률치료(MDR : Middle Dose Rate)

: 2~12 Gy/h

고선량률치료(HDR : High Dose Rate)

: 12 Gy/h 이상

근접치료에 이용되는 선원

일시삽입용 : 226Ra, 60Co, 137Cs

영구자입용 : 222Rn, 192Au, 125I

Type : Needle, Tube, Seed, Wire

226Ra Needle

①Uniform Needle

②Indian Club Needle : 한쪽

③Dumbbell Needle : 양쪽

밀봉소선원의 배열에 따른 치료계획

Quimby법 : 선원의 등간격 배치 - 중앙부 선량 불균등

Memory법 : seed를 1cm간격 배열

Paris 시스템 : 표면용적에 따른 임의 길이 선원

Manchester법에 의한 A, B점

A : Tandem따라 상방 2cm, 좌우측 2cm

원발병소의 치유선량, 직장·방광의 장해량

B : 체축따라 상방2cm, 좌우측 5cm

골반벽 침윤, 전이에 대한 index

Paterson-Parker법

균등한 선량분포를 위해 선원의 불균등배열

Paris-Quimby법

중심에 선량이 높지만 균등한 선원배열

RALT(Remote Afterloading Technique)

술자의 피폭 없음

환자의 고통 적음

정확한 선량분포 획득

외래로 치료 가능

분할조사의 이점이 있음

조사선량율 상수 Γ

Γ : 1mCi, 1cm, 1시간의 선량 R

조사선량 X = ×t r : 거리 t : 시간

QA

Collimator Rotation Test

Collimator를 회전하며 측정

오차 1° 이하

조사야 크기 지시기(Field Size Indicator)

10×10cm, SSD 100cm에서 측정

오차 2mm 미만

Table Rotation Test

Table을 회전하며 측정

오차 1° 이하

광거리 지시기(ODI)

기계적 front pointer와 ODI 일치성 확인

오차 2mm 미만

Gantry Rotation Test

Gantry를 회전하며 측정(빔 확산 및 감약)

오차 1° 이하

Isocenter상 레이저 정렬(Localization Laser)

Front Pointer 장착 후 측정

오차 각각 2mm 미만

X선/전자선 출력선량 측정(Output)

10×10cm, SSD 100cm에서 측정

오차 3% 이내

조사면 내 선량의 대칭도(Symmetry)

20×20cm, 기준점과 선량값이 가장 큰 두 지점 측정

오차 2% 이내

조사면 내 선량의 평탄도(Flatness)

중심축에서 80%지점 내 가장 높은 지점과 낮은 지점의

측정선량 차이의 비를 기준값과 비교

오차 2% 이내

광조사면과 방사선조사면의 일치 시험

10×10, 20×20cm로 세방향(0, 90, 270°) 실시

조사야 크기 지시기의 오차 1mm 미만

광조사면과 방사선 조사면간 차이는 2mm 이하