• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제27권2호
• /
• pp.79-85
• /
• 2016

본 연구는 방사선치료에서 방사선 선량전달의 정확도를 높이기 위해 두 종류의 치료테이블 6D robotic couch (BrainLab, Feldkirchen, Germany)와 Standard exact couch (Varian Exact couch$^{TM}$, Varian Medical Systems, Milpitas, CA, USA)를 이용하여 Rail의 위상(In-Out)에 따른 상대선량을 측정하여, 선량감쇠율을 계산하였다. 치료테이블을 투과하는 조사에너지의 조사각 $0^{\circ}$에서 $360^{\circ}$까지의 상대 선량을 각각 측정하였으며, 조사각이 $0^{\circ}$일 때 측정된 선량을 기준으로 하여 $5^{\circ}$ 간격으로 선량의 변화를 측정하고 선량 감쇠율을 계산하였다. Standard exact couch의 광자선 에너지는 6 MV와 10 MV를 사용하였으며 치료테이블의 Rail 위상(In position, Out position)에 따른 상대 선량을 측정하였다. 6D robotic couch는 6 MV와 15 MV의 광자선 에너지를 사용하였다. Standard exact couch의 광자선의 최대 선량차이는 Rail In position에서 6 MV ($175^{\circ}$), 10 MV ($175^{\circ}$)일 때, 선량차이는 각각 16.53%, 12.42%, Out position에서 6 MV ($225^{\circ}$), 10 MV ($225^{\circ}$)일 때, 선량차이는 각각 15.15%, 9.96%였다. 6D robotic couch에서는 6 MV ($130^{\circ}$)와 15 MV ($130^{\circ}$)일 때, 선량차이는 각각 6.82%, 4.92%였다. 본 연구를 통해, 치료테이블의 종류에 따른 선량 감쇠율은 6D robotic couch가 Standard exact couch보다 6 MV에서 조사각 $180^{\circ}$ 기준 약 1% 더 발생함을 확인하였고, Stnadard exact couch인 경우, Sliding rail의 위상(In position, Out position)에 따라 선량 감쇠가 급격히 변화하는 것을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제22권1호
• /
• pp.12-17
• /
• 2011

본 연구는 노발리스용 치료테이블(couch top)을 투과하는 광자선의 감쇠율(attenuation rate)을 기하학적 모델을 통해 계산하고 보정함으로써, 치료부위에 정확한 선량이 전달되게 하는데 그 목적이 있다. 실험은 치료테이블을 투과하는 광자선의 투과율과 감쇠율을 기하학적인 모델에 의해 예측하고 이를 바탕으로 실험적으로 측정된 것을 비교 및 분석하였다. 그 결과 기하학적 모델에 의해 예측된 값과 실험값이 매우 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또 실제 임상적용의 가능여부를 판단하기 위하여, 척추 방사선수술(spine radiosurgery)환자의 치료계획에 모델링화한 감쇠율을 보정한 뒤 측정한 중심점 선량과 그렇지 않은 것을 비교하였더니, 전자가 치료계획된 것과의 오차율이 감소함을 보였다. 본 논문에서는 치료테이블을 투과하는 광자선의 기하학적 모델을 통해 투과율과 감쇠율을 계산하고 이를 실험적으로 증명하였다. 이 방법은 노발리스를 이용한 방사선 수술뿐만 아니라 일반적인 방사선 치료에 있어서도 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 2011

목 적: 구강암 환자의 방사선 치료시 기존 강내 충전물인 Mouth piece, Putty 인상제와 자체 제작한 Paraffin Wax를 비교하여 그 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 재료별 충전물을 $10{\times}10{\times}1cm$의 크기로 제작하여 물(물 등가 팬텀)을 기준으로 선량 감쇠율을 측정하였으며, 구강암 환자 중 충전물별 각 2명씩을 대상으로 Aria system의 offline review 프로그램으로 DRR (Digitally Reconstructed Radiograph)과 각 5회 촬영한 Portal vision을 비교하여 고정기구로서의 재현성을 확인하였다. 원통형 팬텀(phantom)을 제작하여 치료 계획시 불가피 하게 충전물이 조사야 내에 포함되는 경우의 흡수선량 변화에 따른 MU (monitor unit) 차이를 비교하였다. 결 과: 선량감쇠율은 Mouth piece (Air) 6 MV +3.5%, 10 MV -0.7%, Paraffin 6 MV +0.34%, 10 MV +0.31%, Putty 6 MV -2.31%, 10 MV -1.76%로 측정되었다. 자세 재현성은 Mouth piece ${\pm}3mm$, Paraffin ${\pm}2mm$, Putty ${\pm}2mm$의 오차를 나타내었다. $5{\times}4{\times}2.5cm$ 크기의 충전물이 조사야 내에 포함되는 경우의 흡수선량 변화에 따른 선속의 MU 차이는 6 MV 계산시 Water 232 MU를 기준으로 백분율 환산시 Paraffin -0.9% (230 MU), Putty +7.8% (250 MU)의 증감을 나타내었다. 결 론: 기존 Mouth piece의 경우 상악과 하악을 이격시킴에는 문제가 없으나 구강내 구조물을 반영하지 못해 재현성을 확신하지 못하고 공동과 조직 사이의 계면선량이 감소하는 단점이 있었다. 그에 반해 Putty 인상제는 자세재현성이나 구강을 충전함에 있어 우수함을 알 수 있으나, 물에 비해 두께 1 cm당 약 -2.3%의 선량감쇠가 발생해 선량계획에 있어 불리하고 정상조직에 불필요한 과선량이 조사되었다. Paraffin의 경우 지방과 유사한 조직등가물질로 선량감쇠가 적고, 구강내 구조물을 반영한 맞춤형 제작이 가능해 재현성이 우수하며 강내 공동을 충분히 충전시켜 병변에 목적한 선량을 전달하는데 가장 이상적인 재료라 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2005

본 연구에서는 Czochralski 법으로 양질의 $Li_2B_4O_7$ 단결정과 Cu, Mn, Mg를 활성제로 첨가한 $Li_2B_4O_7$ 계열 단결정을 육성하였다. 또한 이들을 TLD 소자로 제작하고, 감쇠율 및 에너지의존성의 열형광 특성을 조사하였다. 실온에 보관하면서 각 TLD들의 주 peak에 대한 감쇠율을 측정한 결과, 30일 동안 10% 내외의 감쇠율로 비교적 안정하였다. 소자 형태의 단결정 TLD가 분말 형태보다 감쇠율이 다소 낮게 나타났으며, 그 이유는 소자 형태의 단결정 TLD가 흡습성에 의한 영향을 적게 받기 때문인 것으로 생각된다. 그리고 각 TLD 소자의 광자에 대한 에너지의존성은 32 keV의 열형광 감도가 1.25 MeV의 $^{60}Co\;{\gamma}$ 선에 비해 약 85 % 정도이며, 이론적 계산값과 측정값이 대체로 잘 일치하는 결과이다. 이상에서와 같이, 본 연구에서 제작한 $Li_2B_4O_7:Cu$와 $Li_2B_4O_7:Mn$ 단결정 TLD는 X선에 대한 감쇠율 및 에너지의존성의 특성이 우수하다. 따라서 의료기관 및 산업체 분야에서 개인피폭선량 측정, 환경방사선 측정, 방사선 치료시의 선량 평가에 활용이 가능할 것으로 생각한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제16권2호
• /
• pp.17-26
• /
• 1991

외삽형 전리함을 사용하여 $^{90}Sr+^{90}Y(1.65mCi)$ 베타선원에 대해 교정점 30cm 거리에서 조직표면의 흡수선량을 측정하였다. 이때 흡수선량 측정에 영향을 주는 유효단면적, 입사창 감쇠율, 극성효과, 이온 재결합을 등의 보정인자를 분석하였다. 이들 인자를 보정한 후의 조직표면의 흡수선량은 $1.493{\mu}Gy/sec({\pm}2.9%)$로 평가되었다.

• 핵의학기술
• /
• 제16권2호
• /
• pp.25-28
• /
• 2012

PET/CT에서의 환자의 피폭선량을 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 2012년 2월부터 2012년 3월까지 PET/CT검사를 위해 본원 핵의학과에 내원한 환자 149명(평균연령 $58{\pm}12.4$세)을 대상으로 하였고 장비는 Biograph True Point 40 (Siemens, USA)과 Gemini TF 64 (Philips, Cleveland)를 사용하였다. SIEMENS사의 Care Dose 4D를 사용하여 75명의 환자를 BMI 지수에 따라 세 집단으로 나누어 선량 감소율과 CTDI를 측정하였고 PHILIPS사의 D-dom을 이용하여 74명의 환자를 세 집단으로 나누어 선량 감소율과 CTDI를 측정하였다. 각 장비별로 세 집단 간의 측정값들이 유의한 차이를 보이는지 알아보기 위하여 SPSS Ver.18.0 통계분석프로그램을 이용하였다. 각각의 집단별로 평균값을 비교한 결과 Care Dose 4D를 사용했을 때 선량 감소율, CTDI 모두 p-value가 0.000으로서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. D-dom을 사용했을 때 집단 간의 p-value는 선량 감소율 0.284, CTDI 0.226으로서 p>0.05이므로 집단 간의 유의한 차이가 없었다. 집단별로 평균 선량 감소율과 CTDI를 분석한 결과 Care Dose 4D를 사용했을 때 각각 정상집단에서 53.4%, 5.3 mGy, 과체중집단에서 49.5%, 5.8 mGy, 비만 집단에서 42.0%, 6.6 mGy로 나타났다. 반면에 D-dom을 사용하였을 때는 각각 정상 집단에서 22.7%, 4.5 mGy, 과체중 집단에서 22.1%, 4.6 mGy, 비만 집단에서 22.9%. 4.5 mGy로 나타났다. D-dom의 원리인 투사각도에 따른 선량조절은 환자의 비만도에 영향이 많지 않음을 알 수 있었다. 그리고 Care Dose 4D의 경우에는 투사각도에 따른 선량조절뿐만 아니라 환자 장축의 감쇠계수에 따른 선량조절, 환자 사이즈에 따른 선량조절 원리를 사용하고 있다. 그러므로 환자 장축의 감쇠계수에 따른 선량조절과 환자 크기에 따른 선량조절 원리가 환자의 비만도에 영향이 있다고 생각된다. 비록 같은 BMI 집단 간에 환자의 체형에 따른 오차가 있다고 여겨지지만, 앞으로 더욱더 많은 연구가 이루어진다면 Dose Modulation Technic이 PET/CT검사에서 환자의 피폭선량을 줄이는데 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.449-457
• /
• 2023

방사선 감수성이 높은 부위의 방사선 검사 시 피폭선량 감소를 위해 사용하는 차폐체가 조사야에 포함될 경우 방사선 영상에서 밝게 표현되며 영상 정보의 손실이 발생한다. 영상 정보의 손실은 진단과 치료에 제한점을 주며 재촬영이 필요할 경우, 불필요한 방사선에 노출될 수 있다. 본 논문에서는 수용성 요오드 조영제와 물을 혼합한 다양한 농도의 차폐체를 제작하여 영상 손실을 최소화하면서 기존 차폐체와 동등한 차폐 효과를 발생하는 방사성 방호 차폐체를 연구하고자 하였다. 차폐체는 물 100 ml, 수용성 요오드 조영제 100 ml, 수용성 요오드 조영제와 물을 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20 비율로 각각 100 ml를 제작했다. 차폐 효율을 측정하기 위해서 차폐체를 가로 9.5 cm, 세로 9.5cm의 플라스틱 용기에 약 1.5 cm 높이로 담고 흡수선량 감쇠율을 평가하였다. 조사 조건은 골반 촬영 조건을 기준으로 5회 반복 측정하였고 측정한 조사선량 값을 흡수선량 값으로 변환한 뒤 평균값을 산출 비교하였다. 영상 정보 손실 정도는 팬텀의 골반강 부위를 차폐하고 획득한 영상을 근골격 전문의 2명과 방사선사 8명이 주요 해부학적 구조물의 관찰 정도를 평가 후 선택하였다. 또한 차폐한 부위의 영상에서 표현되는 골격과 가스의 신호 강도 차이를 분석한 결과 방사선 감쇠 효율성은 수용성 요오드 조영제의 비율이 높을수록 높은 차폐 효율을 나타냈다. 영상 정보의 손실 평가에서 평가자들은 수용성 요오드 조영제 20 ml 혼합물에서 해부학적 구조물의 관찰이 용이하다 평가하였으며 60 ml 이상의 혼합물에서는 구조물의 관찰이 불가능하였다. 골격과 가스의 신호강도 차이는 p < 0.001로 평균값의 차이가 유의미한 차이가 있었으며, 조영제의 농도가 높을수록 신호 강도의 차이는 적었다. 수용성 요오드 조영제 차폐체는 방사선 감쇠 효율이 기존의 차폐체 보다 떨어지지만, 차폐체가 관찰하는 목적부위 이거나 가까이 위치하여 차폐체를 적용하지 못하는 경우에 사용한다면, 영상 손실을 최소화하며 보다 더 적극적인 방사선 방호의 역할을 수행할 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제20권3호
• /
• pp.283-293
• /
• 2002

목적 : 고선량률의 Ir-192 선원을 이용한 근접조사의 모의촬영 영상을 개인컴퓨터(PC)에 입력하여 해부학적 영상에 선량분포를 구현하고 히스토그램, 선량-용적히스토그램 및 3차원 선량분포를 전산화하였다. 대상 및 방법 : 선량전산화에 이용된 선원은 원격근접조사장치(Buchler 3K, 독일)의 Co-60 대체선원으로 한국원자력 연구소와 공동으로 개발한 Ir-192이다. 선원 모양에 의존하는 선량분포의 비등방성은 선원을 미소 분할하여 구한 선량과 선원 중심에서 측방 기준점의 공중선량을 기준으로 규격화한 값을 이용하였다. 선원 주위의 조직선량은 선원 중심에서 측방으로 실측된 조직감쇠와 산란에 의한 보정계수와 에너지에 따른 공기 저지능에 대한 조직의 저지능 비로 공중-조직선량 변환계수를 적용하고 기준점에 대해 규격화한 선량률표를 검색하여 얻도록 하였다. 선량계획 전산화 과정에 모의촬영 영상입력, 선원입력과 선원의 축면 결정과 해부학적 영상을 이용한 선량분포와 점선량, 히스토그램 및 선량-용적 히스토그램을 구현하였다. 결과 : 저자들이 개발한 근접조사 선량계획시스템에는 선원모의촬영 영상을 스켄하여 비트맵 파일로 저장하고, 좌표원점과 확대율을 정해, 선원위치를 결정하고 선량분포와 선량분석 프로그램을 포함한 선량전산화를 구현하였다. 실험에 이용된 Ir-192 선원의 조직내 선량은 공중선량율과 조직에 의한 감쇠 및 산란에 의한 실험식을 이용하였다. 선원 중심에서 축상의 거리와 축에서 떨어진 거리에 따른 선량률표에서 행렬 검색하여 얻도록 하였다. 근접조사선량계획은 선원좌표 입력과 선원의 축면(principal plane)을 결정하여 선원이 포함된 평면상의 선량을 구현하였으며, 시뮬레이션 영상인 관상면과 시상면에 선량분포를 구현하였다. 선량-히스토그램에 의한 선량분포 분석은 임의의 해부학적 영상면 위에 커서가 놓인 위치의 선량 스켓치로 얻었다. 임상에 필요한 선량분석은 선원의 축에서 면의깊이를 이동하여 선량분포를 구할 수 있게 하였으며, 선량-용적 히스토그램과 3차원 선량분포를 구현하였다. 결론 : 고선량률 Ir-192를 이용하여 근접조사선량계획을 전산화하였으며, 선량분포의 분석에는 해부학적 영상의 선량분포와 선량-히스토그램, 선량-용적히스토그램을 구현하였으며, 선량분포의 면을 임의 선택할 수 있고 3차원 선량분포를 포함한 선량계획시스템을 준비하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제41권1호
• /
• pp.41-47
• /
• 2016

연구배경: 세기조절방사선치료와 같이 고선량을 암조직에 정밀하게 전달할 수 있는 방사선 치료기술이 개발됨에 따라, 보다 정확한 선량평가 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선형가속기에서 발생된 광자선의 물질투과율 정보를 통해 간접유도방식으로 에너지스펙트럼을 예측할 수 있는 기술의 개발을 목적으로 한다. 재료 및 방법: 의료용 선형가속기를 사용한 측정과 몬테칼로 전산모사를 통해 감쇠물질의 두께에 따른 X-선의 투과율이 평가되었으며, 이와 더불어 단일에너지에 의한 이온함의 반응함수가 결정되었다. 최종적으로 Unfolding 방법을 사용하는 HEOROW 프로그램을 통해 고선량률의 치료용 선형가속기에서 발생된 광자선의 에너지스펙트럼이 유도되었다. 본 연구에서 실험을 위해 Elekta Synergy Flatform 선형가속기가 사용되었으며, 몬테칼로 방법을 사용하는 Geant4 전산모사 프로그램이 사용되었다. 결과 및 논의: 감쇠물질의 두께에 따른 X-선 투과율과 몬테칼로 전산모사를 통해 계산된 X-선 투과율의 비교 결과 0.43%의 평균제곱근오차가 확인된다. 물질투과정보를 통해 간접적으로 유도된 에너지스펙트럼은 몬테칼로 전산모사를 통해 직접적으로 계산된 에너지스펙트럼과 비교분석 되었으며, 피크위치 및 평균에너지의 오차가 각각 0.066 MeV와 0.03 MeV로 평가되었다. 하지만 보다 정확한 에너지스펙트럼을 예측하기 위해서는 다양한 감쇠물질의 사용과 에너지스펙트럼 유도프로그램의 정밀도 향상을 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 결론: 본 연구를 통해 확인된 물질투과율 기반의 에너지스펙트럼 측정 기술은 에너지가 높고 선량률이 높기 때문에 광자선을 직접적으로 측정하는 것이 제한적인 의료용 선형가속기에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.473-479
• /
• 2019

다양한 촬영 조건의 CT 감쇠 지도가 PET 영상에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 다양한 kVp와 mA조건에서 Uniformity phantom 영상의 신호 강도(SI; Signal Intensity)와 표준 섭취율 계수(SUV; Standardized Uptake Value)를 측정하고, CTDI (Computed Tomography Dose Index)를 통해 각 조건에 따른 피폭선량을 측정하였다. 또한 동일한 조건에서 Resolution phantom의 반치폭(FWHM; Full Width at Half Maximum)을 측정하여 CT의 kVp와 mA에 따른 PET 영상의 화질 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. 연구 결과, CT의 촬영 조건은 PET 영상에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, CT의 촬영 조건이 감소하게 되면 방사선 피폭이 감소하게 되지만 영상에 영향을 미치게 되므로 향후 진단이 가능한 CT 화질을 유지하면서 방사선 피폭을 최소화할 수 있는 양전자 방출 단층 촬영(PET/CT; Positron Emission Tomography / Computed Tomography)의 촬영 조건에 대한 연구가 지속적으로 되어야 할 것이다.