• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.687-695
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• 2022

고 에너지 전자선 치료 시 차폐체로 사용되는 납을 대체할 수 있는 3D 프린터 소재를 찾기 위해 MCNP6 프로그램을 사용하였다. 고 에너지 전자선을 방출하는 선형가속기의 PDD(Percent Depth Dose), Flatness, Symmetry를 측정하고, MCNP6로 선형가속기를 모의 모사 후 비교하여 실측과 모의 모사와의 선원항이 일치함을 확인하였다. 납 차폐체를 모의 모사하여, 흡수선량의 95 % 이상을 차폐할 수 있는 납 차폐체의 적정 두께를 선정하였다. 3 mm 두께의 납 차폐체에 대한 흡수선량 데이터를 기준으로 하여 ABS + W(10%), ABS + Bi(10%), PLA + Fe(10%) 소재들의 1, 5, 10, 15 mm 두께 별로 모의 모사로 분석하여 차폐성능을 분석하였다. 3D 프린터로 각각의 시제품을 제작하여 모의 실험과 같은 조건으로 측정하여 분석한 결과 ABS+W(10%) 소재가 최소 10 mm 이상의 두께로 형성되었을 때, 3 mm 두께의 납을 대체할 수 있는 차폐성능을 가지는 것을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)과 EDS 스펙트럼을 이용하여 ABS + W(10%) 소재의 원소조성 및 표면형상을 분석하였다. 이러한 결과를 통해, 상용화 된 납 차폐체를 ABS + W(10%) 소재로 대체하면 납과 같은 차폐효과를 낼 뿐만 아니라 3D 프린터를 이용하여 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 고 에너지 전자선 치료에 매우 유용할 수 있음을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권2호
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• pp.131-135
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• 2019

The purpose of this study was to evaluate the efficacy of brachytherapy of breast cancer by dose assessment which a steady increased in Korea women. The dose assessment was performed using the MCNPX program, a MonteCarlo simulation technique. The sources used for brachytherapy was 192Ir. And nanoparticle which used for dose enhancement was gold. The density of nanoparticle was 7, 18 and 30 mg. Evaluation of absorbed dose according to distance is measured at a distance of 30, 50, 100 and 200 cm from the patient. As a result, The breast absorbed dose results increased in proportion to the density of nanoparticle. And the surrounding organs were not significantly different according to the density. But, in some organs, the absorbed dose decreased as the density of nanoparticles increased. Absorbed dose according to the distance was in inverse proportion to distance.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.163-171
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• 2011

본 연구에서는 피사체에 의한 산란, 초점에 의한 흐림, 기하학적 확대도 그리고 검출기의 특성이 반영된 유효검출양자효율(effective detective quantum efficiency, eDQE)과 유효선량을 평가하여 소아 흉부 X선 촬영 시 선량의 최적화를 위한 조사조건의 영향을 평가하였다. 100, 110, 120, 150, 180 cm의 FDD (focus-to-detector distance)일 때 관전압을 40 kVp에서 90 kVp까지 10 kVp씩 증가시켜가며 동일한 유효선량일 때 eDQE를 평가하였다. 그 결과 eDQE는 다른 관전압과 비교 시60 kVp에서 가장 높은 값을 보였다. 특히, 동일한 유효선량일 때 그리드가 없을 경우 상대적으로 매우 높은 eDQE를 나타냈다. 이는 그리드에 의한 산란선의 감소가 그리드에서 흡수된 유효 광자의 손실을 보상하지 못하기 때문이다. 그리드 가 없을 경우 FDD가 증가할수록 향상된 유효변조전달함수(effective modulation transfer function, eMTF)로 인하여 eDQE는 증가하였다. 국내 대형병원들의 대부분은 15개월 소아의 흉부 X선 촬영 시 그리드와 함께 100 cm의 짧은 FDD를 사용하고 있다. 그 결과 대부분의 경우는 국내 환자선량권고량(diagnostic reference level, DRL) $100{\mu}Gy$을 초과하였다. 이는 5세 소아 흉부 X선 촬영 시 150 cm에서 180 cm 사이의 긴 FDD를 사용하지만, 15개월을 모사하고 있는 표준 소아팬텀의 흉부 X선 촬영의 경우 100 cm의 짧은 FDD를 사용했기 때문이다. 따라서, 나이에 따른 소아의 흉부 X선 촬영을 시행하기 위한 적절한 조사조건이 확립되어야 한다. 본 연구 결과는 나이에 따른 소아 선량의 권고량을 설립하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.365-371
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• 2012

암환자의 방사선 치료기술은 3D-CRT, IMRT, Tomotherapy로 발전해 가고 있으며 이 3가지의 치료법은 임상에서 가장 많이 쓰이는 방사선 치료기술이다. 본 연구에서는 3D-CRT, IMRT(Linac Based) 그리고 Tomotherapy 치료시 정상조직과 종양조직의 선량분포를 비교해 보고자 한다. 실험방법으로는 조직 등가물질로 이루어진 인체모형팬톰 (Anthropomorphic Phantom)을 대상으로 CT simulation을 실시(Slice Thickness : 3mm)하여 획득된 영상에 GTV를 비인두 부위로 정하고 PTV는 GTV에 2mm정도의 영역을 포함시켜 치료계획용 장비(ADAC-Pinnacle3. Tomotherapy Hi-Art System)으로 전송한다. 치료계획은 PTV의 처방선량을 7020 cGy로 설정한 후 PTV에 부여되는 선량값과 정상조직인 이하선, 구강, 척수에 흡수되는 선량값을 산출하였다. 실험결과 PTV에 분포된 선량값은 Tomotherapy, Linac Based - IMRT, 3D-CRT가 각각 6923 cGy, 6901 cGy, 6718 cGy의 선량분포를 보여 종양조직 처방선량값인 7020 cGy의 95%이상 부여되어 종양제어측면(TCP)에 부합하였으며 정상조직(이하선, 구강, 척수)은 각각 1966 cGy (Tomotherapy), 2405 cGy(IMRT), 2468 cGy(3D-CRT)[이하선], 2991 cGy(Tomotherapy), 3062 cGy(IMRT), 3684 cGy(3D-CRT)[구강], 1768 cGy(Tomotherapy), 2151 cGy(IMRT), 4031 cGy(3D-CRT)[척수]의 선량이 분포되었으며 이는 정상조직 합병증발생율(NTCP)의 선량을 넘지 않았다. 모든 치료기법에서 종양조직과 정상조직이 선량분포측면에 부합하였다. 3D-CRT의 치료법이 선량분포 면에서 가장 양호하지 않았지만 종양조직제어율(TCP)과 정상조직합병증율(NTCP)을 고려해 볼 때 기준치를 벗어나지 않는 선량이 분포 되었다. 상대적으로 선량분포가 우수한 Tomotherapy, IMRT는 오랜 치료시간 때문에 폐쇄공포증환자나 호흡불량 환자가 치료받는데 어려울 수 있다. 특히 토모테라피의 경우 치료 전에 고에너지 컴퓨터 단층촬영을 매일 실시하기 때문에 불필요한 방사선 피폭을 초래할 수 있다. 결론적으로 Tomotherapy가 선량분포에서 가장 우수한 치료기법으로 평가되었으며, IMRT, 3D-CRT의 순으로 방사선치료의 적합성을 보였다. 하지만 실제 치료시 환자의 상태에 따라 제한적으로 3차원 입체조형치료를 시행하여도 무방하다고 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권2호
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• pp.157-164
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• 2012

본 논문의 목적은 쐐기필터를 사용한 방사선조사면에서 다양한 조직전자밀도가 선량분포에 미치는 영향을 분석하고자 함이다. 구성된 물질에 따라 밀도가 다른 고체 팬텀, 코르크팬텀, 그리고 공기층에서 동적쐐기필터와 금속쐐기필터를 이용하여 선량분포의 변형정도를 평가하였다. 본 실험에서는 매질 내 삽입이 용이하고 우수한 선량특성을 가지고 있는 레디오크로믹 필름(Gafchromic EBT2, International Speciality Products, NJ)을 사용하였다. 선형가속기 6 MV 광자선을 이용해서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에 400 MU를 조사하였다. 필름의 선량분포는 선량 분석프로그램을 이용하여 조사면 내 영역과 반음영 영역을 분석하였다. 조직의 밀도가 같을 때 동적쐐기필터와 금속 쐐기필터의 선량분포는 금속 쐐기필터 선량이 동적쐐기필터 선량보다 높게 나타났다. 조직전자밀도가 다른 부위에 쐐기필터의 종류에 따른 선량분포는 고체팬텀과 코르크 팬텀에서 2% 이내 차이를 나타내고 있었다. 그러나 공기층에서 선량분포는 고체팬텀이나 코르크 팬텀의 선량분포와 큰 차이를 보이고 있다. 공기층에서 쐐기필터의 선량분포는 쐐기 사용 효과가 나타나지 않고 있다. 쐐기필터의 두꺼운 부분과 얇은 부분 밖에서 반음영의 크기는 1 cm에서 2 cm 정도 크게 두꺼운 부분에서 크게 나타났다. 그리고 금속 쐐기필터에서 반음영이 동적쐐기필터 보다 평균 6.4%정도 높게 반음영이 나타났다. 본 실험을 통해 공기층과 같이 조직전자밀도 현저히 작은 매질에서는 쐐기필터의 효과가 크게 떨어지는 것과 불균질 물질에 따라 흡수되는 선량분포가 크게 변형되는 것을 알 수 있었다. 따라서 조직전자밀도의 차이가 큰 부위의 방사선치료계획 시 쐐기필터의 적용에 따른 적절한 보정이 이루어져야 한다.

• 대한핵의학회:학술대회논문집
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• 대한핵의학회 2001년도 제40차 춘계학술대회 및 연수교육
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• pp.4-10
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• 2001

The radionuclide therapy is a protocol for tumor control by administering radionuclides as the cytotoxic agents. Radionuclides concentrated at the site of cancerous lesion are expected to kill the cancerous cells with minimal injury to the normal tissue. The efficacy of every radionuclide treatment can be evaluated by examining the toxicity to the lesion differentiated from that to the normal tissue. Radiation dosimetry is the procedure of quantitating the energy absorbed by target volumes of interest. Dosimetric information plays an indicator of the expected radiation damage and thus the therapeutic efficacy. This paper summarizes the dosimetric aspects in radionuclide therapy in terms of radionuclides of use, radiation dosimetry methodology and considerations for each treatment in practical use.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.299-300
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• 2002

현재 우리가 살고 있는 지구에는 인공적 또는 자연적으로 생성된 많은 방사성 핵종이 혼재하고 있으며 인간은 이러한 자연환경에 항상 노출되어 있다. 우라늄(U)과 토륨(Th)은 자연계에 존재하는 $\alpha$입자를 방출하는 방사성 원소이며 이들의 연속적인 $\alpha$ 및 $\beta$붕괴에 의하여 많은 방사성 핵종이 생성된다. 특히 대기중이나 토양, 암석에 함유되어 있는 U-238은 자발 붕괴하여 라돈(Rn-222)이 되고 라돈에 의하여 생성된 딸 핵종들이 호흡을 통하여 흡수되어 방사선 피폭을 유발한다고 알려져 있다. (중략)

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.178-184
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• 2015

마커스 전리함은 치료용 전자선의 흡수선량 측정에 널리 사용되는 소형 평행 평판형 전리함이다. 특히 TRS-398 프로토콜에서는 $R_{50}<4.0g/cm^2$ (약 10 MeV 이하)에서 평행 평판형 전리함의 사용을 권고하고 있다. 그러나 TRS-398 프로토콜에서 $R_{50}<2.0g/cm^2$ (약 4 MeV 이하)에 대한 선질보정인자($k_{Q,Q_0}$)가 없어 낮은 에너지에 대한 선량측정이 필요한 경우에 마커스 전리함을 사용할 수 없다. 본 연구에서는 몬테칼로 계산(DOSRZnrc/EGSnrc)과 선량학적 계산을 이용하여 전자선 선질 $R_{50}=1.0$, 1.4, 2.0, 2.5, 3.0, $5.0g/cm^2$에 대하여 마커스 전리함(PTW-M34045)에 대한 $k_{Q,Q_0}$를 결정하였다. 본 연구에서는 결정된 $k_{Q,Q_0}$에 대해 TRS-398 및 TG-51 프로토콜의 자료와 알려진 자료들을 이용하여 평가하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.21-29
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• 2009

유방암은 우리나라 여성에게 발생하는 암 중에서 발병률이 높은 암이다. 따라서 유방자가진단, 임상적 검사, 유방 X선촬영 등과 같은 유방암 초기 검출검사는 중요하다. 이들 중 유방 X선촬영은 무자각증상 시기에 유방암 초기 검출을 위해 40대 이상의 여성들에게 매년마다 시행하기를 권고하고 있다. 그러나 유방의 유선조직은 방사선 민감성 조직이다. 이에 유방 X선촬영장치의 평가 중 평균 유선선량 측정은 매우 중요한 부분이 된다. 평균 유선선량의 직접측정은 어렵기 때문에 incident air kerma 측정, 적절한 변환계수 등을 적용하여 계산하게 된다. 따라서 본 연구의 첫 번째 목적은 평균 유선선량의 측정 방법의 표준화이다. 두 번째는 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하여 평균 유선선량과 유방 실질양상 및 두께와 의 상관관계를 분석하고자 했다. 본 연구 결과, IAEA 가이드라인(CoP)에 따라 평균 유선선량 측정방법을 제시하였다. 전반적으로 우리나라는 유방촬영 시 받는 평균 유선선량이 식품의약품안전청 및 한국의료영상품질관리원에서 제시하는 3mGy 이하로 측정되었다. 측정된 평균 유선선량과 시뮬레이션된 평균 유선선량은 각각 1.7과 1.6 mGy로 큰 차이를 보이지 않았다. 시뮬레이션된 평균 유선선량은 주로 유방의 유선조직의 비율에 따라 의존한다. 유방의 glandularity 증가에 따라 낮은 에너지의 광자의 흡수가 증가하여 평균 유선선량도 증가하였다. 또한 유방의 두께가 두꺼울수록 평균 유선선량은 증가하였다. 결과적으로, 본 연구는 유방촬영의 진단 참고준위 확립을 위한 기초자료로 활용될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1760-1765
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• 2009

의료기관 핵의학과에서는 진단과 치료를 목적으로 방사성동위원소를 사용하므로 누구나 방사선피폭에 노출 될 위험이 있다. 일반적으로 방사선 작업종사자에 대한 피폭관리는 비교적 철저히 이루어지고 있으나 환자보호자 및 일반인에 대한 피폭관리는 소홀한 경향이 있다. 특히 방사성의약품을 투여한 환자들은 잠재적 선원이 되어 작업종사자외에 환자보호자 및 일반인에 대해 방사선피폭을 초래하므로 이로 인한 방사선피폭을 최소한으로 감소시킬 수 있도록 관리되어야 한다. 따라서 핵의학과 방사선피폭에 대한 관리실태를 파악하기 위하여 전국에 있는 대학병원 중 7개소에 대해 조사한 결과 환자이송요원, 환경미화원 등 수시출입자에 대해서 2 개소의 의료기관에서는 피폭선량평가 및 관리와 안전교육이 없었다. 또한 환자와 동행하는 보호자에 대한 통제와 관리는 7 개소 모두 허술하였는데 대기실에서 검사직전 환자로부터 흡수될 수 있는 평균 방사선량률은 25.60 ${\mu}$Sv/h로서 일반인에 대해 연간 선량한도를 초과하지 아니하는 범위 내에서 허용되는 20 ${\mu}$Sv/h를 초과하였다. 따라서 비록 아주 적은 피폭선량이 예상된다고 하더라도 수시출입자에 대한 철저한 피폭선량의 관리와 교육이 요구되며, 환자보호자 등을 보호하기 위해 환자와 가까이 하는 것을 통제하거나 환자를 격리할 필요가 있었다.