• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.138-144
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• 2012

움직이는 종양의 선량분포는 중합체 겔과 EBT2을 이용하여 필름호흡운동 모의치료기로 분석하였다. 중합체 겔 선량계는 젤라틴, MAA, HQ, THPC, HPLC를 이용하여 합성되었다. 겔 선량계와 EBT2 필름은 5초 간격으로 x축과 y축으로 ${\pm}1.5cm$씩 움직이면서 Co-60 감마선을 이용하여 조사하였다. 조사면의 크기 $5{\times}5cm^2$, SSD 80 cm, 2 cm 깊이에 10 Gy를 조사하였다. 50 mm 깊이에서의 심부선량백분율(PDD)은 이온전리함에서 75.2%였고, 겔 선량계로 측정한 결과 정적상태(static state)에서 82.3%, 동적상태(dynamic state)에서 86.1%였다. 겔 선량계를 이용하여 측정한 동적상태의 반음영(penumbra)은 평균 10.89 mm로 정적상태 반음영의 크기인 7.74 mm 보다 40.5%가 증가하였다. 추가적으로 필름을 이용하여 측정된 반음영의 크기와 비교했을 때 정적상태에서 36.6%, 동적상태에서 29.4%가 작았다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권4호
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• pp.393-402
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• 1997

목적 : 공기동을 포함한 병소 부위에 X-선원을 조사할 경우 공동과 근접한 영역에서의 저흡수선량 효과는 잘 알려져 있다. 공기-연조직 사이의 불균질면의 한 예로 후두 모형 즉, 조직 둥가물질과 그 사이에 삽입되어 있는 공기동을 만들었다. 본 연구에서는 방사선의 선질 조사면의 크기 공기동의 크기에 따른 공동 가까이에서의 흡수선량의 변화를 살펴보았다. 대상 및 방법 : 4-, 6-, 10-MV X-선원을 이용하여 2cm(폭)$\times$L(cm, 길이)$\times$2cm(높이)인 공기동을 포함한 후두 모형의 아크릴 팬톰에 대하여 흡수선량을 측정하였다. 흡수선량의 측정장비로 평행판전리함과 전리계를 이용하였다. 제작한 후두의 기하학적 치수는 상부 연조직$\cdot$공기동$\cdot$하부 연조직의 두께가 각각 4-, 2-, 4-cm이었다. 공기동이 없이 균일한 연조직 팬톰에 대한 공기동이 있는 경우의 흡수선량의 비(O/E)를 공기 공동-연조직의 경계로부터 거리를 변화시키면서 측정하였다. 표준화된 중강곡선과 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽 표면에서의 흡수선량의 비를 초사면의 크기를 변화시키면서 측정하였다. 공기동의 크기에 따른 효과를 알기 위하여 여러 가지 조사면에 대하여 투영된 크기가 4cm(폭)$\times$L인 공기동의 높이(Z)를 변화시켜서 측정하였다. 결과 : 4-MV선원에서 $5cm\times5cm$ 이상의 조사면에서는 저흡수선량 효과가 없었다. 6-이나 10-MV선원에서 작은 조사야 즉, $4cm\times4cm$와 $5cm\times5cm$에서는 후두에 저흡수선량 부위가 나타났으며 $6cm\times6cm$ 이상의 조사면에서는 이 효과가 관찰되지 않았다. 선원의 선질이 증가할수록 저흘수선량인 조직층이 증가하였고 이때 표면 흡수선량의 크기는 변하지 않았다. 조사면의 크기가 $4cm\times4cm$에서 $8cm\times8cm$로 증가할 때 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽의 공기동의 표면 선량은 4-, 6-, 10-MV 선원에서 각각 0.95, 0.92, 0.91에서 0.99로 증가하였다. 6-이나 10-MV 선원에서 공기동 표면에서의 흡수선량은 $5cm\times5cm$ 조사면에 있어서 예상값보다 각각 2-, 3-퍼센트의 감소가 있었고 또 4-MV에서는 감소효과를 발견할 수 없었다. $4cm\timesL\timesZ$ 공기동에서 그높이(Z)를 0.6에서 4.8cm까지 변화시켰을 때 조사면의 크기가 $8cm\times8cm$에서 공동의 크기에 무관하게 O/E>1.0이 관찰되었다. 결론 : 조사면내 공기동에 의한 저흘수선량 효과는 방사선의 선질$\cdot$조사면의 크기$\cdot$공기동의 크기에 의존된다. 이상의 연구 결과에서 고선질 선원이 공동을 포함한 병소 특히, 종양이 공기동의 표면까지 미치는 부위에 조사될 째 특별한 주의가 필요함을 알 수 있다. 이 경운 가능하면 조사되는 부위가 저전량이 되지않도록 저선질의 선원(예를 들면, 4-MV)을 쓰고 또 조사면을 넓혀야한다. 6-이나 10-MV 등의 고선질의 X-선을 쓰는 경우에는 조사면의 부위에 저선랸 부위가 생기므로 한번의 추가 조사를 더 시행할 필요가 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-54
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• 2007

목 적: 골수 또는 주변 줄기세포 이식을 목적으로 시행하는 전신방사선 조사시, 표면선량의 증가를 위하여 사용되어지는 산란판(beam spoiler)과 환자간의 거리에 따른 표면선량 변화를 측정하여 적정거리를 찾고자 한다. 대상 및 방법: 본 연구를 위해 6 MV X선을 사용하였으며, 조직등가고체팬텀($30{\times}30{\times}30cm^3$)과 평형평판형 전리함 및 전위계를 사용하였다. 선원에서 기준이 되는 팬텀 중심까지의 거리를 400 cm로 위치시키고 조사야 $40{\times}40cm^2$에서 얻은 측정치를 기준값으로 하였다. 또한 평형평판형 전리함을 고체팬텀의 선원 쪽 표면과 선원 반대쪽 표면에 각각 위치시켜 입사지점 선량과 출구지점 선량을 측정하였다. 산란판과 환자와의 적정 거리를 연구하기 위하여 조직 등가 고체 팬텀과 산란판 간의 거리를 $1{\sim}200cm$ 까지 변화시켜 가며 표면 선량을 측정하였다. 이때 조직등가 고체 팬텀은 고정시키고 산란판을 선원방향으로 일정한 간격으로 변화시켜 입사지점 선량과 출구지점 선량을 측정하였으며 이 값을 기측정된 팬텀 중심부 선량으로 나누어 백분율로 분석하였다. 각각의 경우에 대해 MU는 300씩 조사하였다. 결 과: 기준이 되는 체내 중심 선량을 처방 선량으로 간주하였고 산란판의 유무에 관계없이 체내 중심 선량과 출구 선량은 각각 10.7 cGy, 6.7 cGy로 측정되었다. 조직 등가 고체 팬텀과 산란판 사이의 간격이 $50{\sim}60cm$일 때 입사지점 선량 값은 $14.58{\sim}14.92cGy$로 측정되어 기준점 대비 $99.4{\sim}101%$ 범위를 보임에 따라 표면 선량값이 처방선량에 가장 근접한 값으로 측정되었다. 결 론: 본 실험 결과 전신방사선조사시, 조직등가 고체팬텀과 산란판 사이의 간격이 $50{\sim}60cm$일 때 표면선량을 처방선량에 가장 근접하게 조사할 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다. 산란판과 환자와의 거리를 $50{\sim}60cm$에 위치시켜 표면선량의 over dose나 under dose의 발생 방지를 위한 주의가 반드시 필요하겠다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권2호
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• pp.89-95
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• 2006

본 연구의 목적은 다양한 전압 값과 전류 값에 따른 CT 투과 스캔 동안의 방사선 선량을 측정하고, 우리 기관에서 사용하는 임상 전신 PET/CT 환자 영상 획득 방식 중 감쇠 보정을 위해 사용하는 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 환자의 진단용 고화질 CT 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가하는 것이다. 방사선 선량 측정을 위해 Philips GEMINI 16 슬라이스 PET/CT시스템을 이용하였다. 다양한 튜브 전압 값과 시간에 따른 전류 값에 대해 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용하여 선량을 측정하였다. 이때 100 mm의 유효 길이를 가지는 펜슬 이온 전리함과 전기계를 선량 측정에 이용하였다. 측정은 공기 중, 팬텀의 중심, 그리고 팬텀의 가장 자리에서 각각 이루어졌다. 평균 흡수선량인 가중 CTDI ($CTDI_w=1/3CTDI_{100,c}+2/3CTDI_{100,p}$) 값을 계산하고 이를 이용하여 등가 선량을 계산하였다. 본 연구자가 속한 기관에서의 전신 임상 PET/CT 영상 획득 방식을 이용한 투과 스캔에서의 방사선 선량 측정을 위해 Alderson 팬텀과 TLD를 이용하여 $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT투과 스캔을 각각 수행하여 각 인체 기관별 선량을 측정하였다. 측정에 사용한 TLD는 10 MeV X-선을 이용하여 교정한 후 ${\pm}5%$ 이내의 정확도를 가지는 것만 측정에 사용하였다. 장기 또는 조직은 ICRP 60을 참고로 선택하였다. 표준 CTDI 머리 팬텀과 몸 팬텀을 이용한 CT 투과 스캔에 대한 선량 측정 결과, 선량 값이 튜브 전압과 전류에 의존하는 것을 확인할 수 있었다. $^{137}Cs$ 투과 스캔과 고화질 CT 투과 스캔에 대한 유효 선량 측정 결과는 0.14 mSv와 29.49 mSv였다. PET/CT 시스템에서 표준 CTDI 팬텀과 이온 전리함, 그리고 Alderson 인체 팬텀과 TLD를 이용하여 투과 스캔에 대한 방사선 선량을 평가할 수 있었다. PET/CT 영상 획득 시, 우리가 원하는 영상의 화질을 유지하면서 환자에 대한 피폭을 최소화하기 위한 영상 획득 방식의 최적화가 추가적으로 이루어져야 할 것으로 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.87-92
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• 2007

최대출력 30 MW, 하나로(HANARO) 다목적 연구용 원자로의 접선 중성자공에 붕소중성자포획치료(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)를 위한 열중성자 조사장치가 개발되었다. BNCT 조사장치에서는 서로 다른 물리적 특성과 생물학적 효과비를 가진 여러 성분의 방사선이 방출되기 때문에 정확한 투여선량을 결정하기 위해서는 각 성분의 정량적 분석이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 방사화 분석, 열형광선량계 및 이온전리함 등 여러 유형의 검출기를 사용하여 BNCT 조사장치에서 방출되는 열중성자 및 감마선 혼합장의 선량 성분을 분리, 측정하였다. 선량측정은 물 속에 함유된 불순물과 중성자의 이차반응을 최소화하기 위해 증류수를 채운 물팬텀을 이용하였다. 그리고 측정 결과는 MCNP4B 전산계산의 결과와 상호 비교하였다. 측정 결과 열중성자속은 물팬텀 10 mm와 20 mm 깊이에서 각각 $1.02E9n/cm^2{\cdot}s$과 $6.07E8n/cm^2{\cdot}s$이었고, 고속중성자선량율은 10 mm 깊이에서 0.11 Gy/hr로 미세하였다. 감마선량률은 물팬텀 20 mm 깊이에서 5.10 Gy/hr로 나타났다. 측정된 중성자와 감마선량값은 MCNP의 결과와 5% 이내로 잘 일치하였고, 열중성자속은 14%의 비교오차를 나타내었다. 이러한 결과들은 중성자 검출의 난이도를 고려할 때 충분히 신뢰할 수 있는 수준이라 판단되며, BNCT 임상 연구를 위한 선량평가 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제12권1호
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• pp.112-116
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• 2000

목적 전신피부 전자선 치료시 두정부의 scalp는 항상 사방향으로 입사된다. 본 연구는 두정부에서의 선량균등성을 향상시키기 위한 목적으로 본원에서 자체 제작한 전자선 반사체(electron reflector)를 두정부의 scalp 위치에 놓아 반사되는 전자선을 이용하여 선량변화를 조사하고 전자선 반사체의 효용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 두정부에서의 선량측정은 6MeV 전자선을 이용한 전리조(ion-chamber)와 열형광선량계(TLD)를 사용하였고, 산란되는 전자선의 영향을 평가하기 위해 자체 제작한 $40{\times}40cm^2$, 1 mm 두께의 전자선 반사체를 팬톰위에 위치시켜 선량을 측정하였다 결과 두정부에서의 표면선량은 전자선 반사체를 사용하지 않았을 때에 $37.8\%$로 나타났으며, 이에 반해 반사체를 사용하였을 때는 $62.2\%$의 선량증가를 나타내었다. 결론 일반적으로 시행되는 전신피부전자선조사는 두정부에서의 under-dose를 확인할 수 있었고, 본원에서 자체 제작한 전자선 반사체 사용시 두정부에서의 선량 균등성이 향상되어 추가적인 치료가 필요치 않을 것으로 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권2호
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• pp.79-83
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• 1995

과거 물분자와 전리방사선과의 상호작용에 의하여 생성된 방사능 극소입자에 관한 많은 연구결과가 보고되어 왔다. 특히 최근연구에서는 물분자의 방사성분해 에 의해 발생한 높은 농도의 수산화래디칼은 실내의 유기가스와 반응 후 저증기압의 화합물로 변하여 극소입자를 형성한다고 알려져왔다. 본 연구에서는 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218에 대한 대기가스와 물분자와의 상호의존성을 조사할 목적으로, 실내가스의 최적제어가 가능한 라돈챔버를 사용하여 일련의 실험을 수행하였다. 제작된 정전기분광계를 사용하여 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218이온에 대해 $0.07-5.0cm^2/V\;sec$ 범위의 이동도스펙트럼을 측정하였으며, 대기가스로 0.5ppm에서 5ppm까지의 $SO_2$가스를 사용하여 실험결과를 분석하였다. 라돈챔버내에 물분자의 첨가와 동 물분자의 방사성분해에 의하여 생성된 수산화래디칼에 의한 극소입자들의 형성과정을 확인하였으며 $PoO_x^+$ 이온 주변에 $SO_2$가스가 부착하면서 일어나는 화학반응에 대한 화학적 동특성연구를 수행하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권1호
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• pp.17-23
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• 2006

생체내선량측정법(In vivo dosimetry)은 방사선치료 시 선량학적 오차 및 치료장비의 비정상적인 작동을 검출할 수 있는 환자 치료검증방법이다 본 연구에서는 생체내선량측정법 중 환자 체표면에 선량계를 부착하여 환자 치료와 동시에 치료 검증을 할 수 있는 체표면선량측정법을 연구하였다. 이를 위해 선량 재현성 및 방향성이 우수한 MOSFET 검출기를 이용하였다. 선량 검증의 유용성 평가를 위해 치료계획장비의 치료계획검증기능을 이용하여 선량측정지점의 전달선량을 획득하였으며, 이를 MOSFET 검출기의 측정 결과와 비교 분석하였다. 그 결과 MOSFET 검출기의 교정값 및 재현성은 제작사가 제시한 기준값에 대해 ${\pm}2%$ 이내에서 일치하였고, 각 환자에서의 체표면선량측정값은 치료계획에서 얻은 값과 ${\pm}5%$이내에서 일치함을 알 수 있었다. 기존의 전리함과 다이오드 검출기를 사용한 체표면선량측정법은 단순한 치료기법에만 한정하여 사용할 수 있었다. 그러나 본 연구에서 이용한 MOSFET 검출기는 복잡한 방사선치료기법(3 dimensional radiotherapy, intensity modulated radiotherapy)에서 치료계획상의 전달선량을 환자 체표면에서 직접적으로 측정할 수 있어 임상적용의 유용함을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권3호
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• pp.107-117
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• 2007

방사선 방호의 측면에서 기능강화동적쐐기가 금속쐐기에 비하여 가지는 이점을 평가하기 위하여 각각의 쐐기에서 산란되는 조사야 주변부 선량을 측정하였다. 측정 장비는 2D Array를 사용하였고 장비의 신뢰성을 검증하기 위하여 측정값과 치료계획장치에서 계산된 결과를 비교하였다. $15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$의 금속쐐기와 기능강화동적쐐기를 사용하였을 때에 선원표면간거리를 80 cm에서 90 cm로 변화시키며 조사야 주변부의 선량백분율을 측정하였다. 광자선의 에너지는 6 MV와 15 MV를 사용하였다. 측정은 0.5 cm 깊이에서 조사야 경계로부터 1 cm부터 5 cm까지 1 cm 간격으로 이루어졌다. 열형광선량계를 사용하여 절대 선량을 측정하였다. 2D Array를 사용하여 측정하였을 경우, 기능강화동적쐐기를 사용하였을 때의 조사야 주변부 선량백분율($1.4%{\sim}11.9%$)이 금속쐐기를 사용하였을 때($2.5%{\sim}12.4%$)에 비하여 낮았다. 15 MV의 에너지를 사용했을 경우에 6 MV의 에너지를 사용했을 경우보다 조사야 주변부 평균 선량백분율이 2.9% 높았다. 선원표면간거리가 80 cm일 경우에 90 cm일 경우보다 선량백분율의 차이를 분명히 확인할 수 있었다. 쐐기의 Heel 방향의 선량백분율이 Toe방향의 선량백분율보다 평균적으로 0.9% 낮았다. 열형광선량계를 이용한 절대 선량 측정에서도 2D Array를 사용하여 측정한 경우와 합치하는 결과가 나왔다. 기능강화동적쐐기는 임상에서 조사야 주변부의 정상조직에 불필요하게 산란되어 전달되는 선량을 감소시켜준다. 이러한 이점은 쐐기의 각도가 증가하고 선원표면간거리가 감소할수록 더욱 부각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.76-83
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• 2013

진단 및 치료분야에서 호흡 움직임이 미치는 영향에 대한 연구는 외부 움직임을 관찰하여 실시되었으나, 이러한 외부 움직임은 내부 장기의 실제 움직임을 반영하지 못한다. 이에 본 연구에서는 개의 흉부 내 비침습적 이식이 가능한 인공 폐결절을 제작하여 동물실험에 대한 적용가능성을 확인하고 PET 영상 획득 및 방사선조사 시 움직임의 영향을 평가하고자하였다. 인공폐결절은 8 Fr 일회용 위장용 영양공급튜브를 개조하여 제작하였다. 제작된 결절모델은 마취된 개 4마리에 기관을 경유하여 기관지에 삽입한 뒤 방사선투시장치를 이용하여 위치를 확인하였다. PET 촬영용 인공폐결절은 내강에 $^{18}F$-FDG를 주입한 뒤 호흡운동 모사체에 장착하여 정지 상태, 10 rpm과 15 rpm의 종축 왕복운동간 PET 촬영을 실시하였다. 방사선조사용 인공폐결절은 유리선량계를 이식한 뒤 PET 촬영 시와 동일한 호흡운동 모사체에 장착하여 정지 상태, 10 rpm과 15 rpm의 종축 왕복운동간 1 Gy 선량을 조사하였다. 인공폐결절은 방사선투시장치 영상에서 실험동물의 후엽 근위부 세기관지에 이식되며 호흡에 따라 결절의 위치가 변화함을 확인하였다. PET 영상에서의 인공폐결절은 모사된 호흡 움직임에 따라 움직임에 의한 인공산물을 나타내었으며, 호흡동조게이트 시 SNR은 7.21로 기준영상의 SNR 10.15에 비해 감소하였으나 프로파일상 게이트영상의 영상계수는 정적영상에 비해 기준영상과 유사하여 PET 영상의 질을 개선함을 확인하였다. 방사선조사 실험간 인공폐결절 내 삽입된 유리선량계에 조사된 조사선량은 정지 상태와 10 rpm의 종축 왕복운동에서 0.91 Gy로 차이를 보이지 않았으나, 15 rpm의 종축 왕복운동에서 0.90 Gy로 오차범위 내 감소를 나타내었으며, 이온 전리함을 통한 조사선량 검출에서도 근소한 감소를 나타내었다. 본 실험에서 제작된 인공폐결절은 실험동물의 후엽 근위부 세기관지에 높은 재현성을 보이며 방사선투시 영상에서 폐의 내부 움직임을 반영하였다. PET 영상 내 움직임에 의한 인공산물이 관찰되며, 방사선 조사연구에서는 호흡운동이 미약한 영상 흐림을 일으킴을 확인하였다. 따라서 본 인공폐결절은 진단 및 치료분야에서 실험동물을 이용한 움직임 기반 진단 및 치료 평가에 유용한 도구로 사용될 것으로 기대된다.