• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권1호
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• pp.293-302
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• 2019

Many researches have been done to develop and improve the performance of personal (individual) dosimeter response to cover a wide of neutron energy range (from thermal to fast). Depending on the individual category of the dosimeter, the semiconductor sensor has been used to simplify and lightweight. In this plan, it's very important to have a fairly accurate counting of doses rate in different energies. With a general design and single-sensor simulations, all optimal thicknesses have been extracted. The performance of the simulation scheme has been compared with the commercial and laboratory samples in the world. Due to the deviation of all dosimeters with a flat energy response, in this paper, has been used an idea of one semi-conductor sensor to have the flat energy-response in the entire neutron energy range. Finally, by analyzing of the sensors data as arrays for the first time, we have reached a nearly flat and acceptable energy-response. Also a comparison has been made between Lucite-PMMA ($H_5C_5O_2$) and polyethylene-PE ($CH_2$) as a radiator and $B_4C$ has been studied as absorbent. Moreover, in this paper, the effect of gamma dose in the dosimeter has been investigated and shown around the standard has not been exceeded.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권4호
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• pp.401-410
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• 2009

목 적 : 골반 및 요추 엑스선검사는 진단 엑스선검사 중 생식선을 포함하고 있고 환자가 받는 방사선량이 많은 검사로서 우리나라에는 골반 및 요추 엑스선검사에서의 환자선량 권고량이 마련되어 있지 않다. 따라서 국내 의료기관에서의 골반 및 요추 엑스선검사 시 환자가 받는 방사선량을 측정 평가하고 골반 및 요추 엑스선검사에서 환자의 방사선 방어 최적화를 위한 환자선량 권고량을 확립한다. 방 법 : 전국 125개 의료기관에서 골반 전후면 촬영, 요추 전후면 및 측면 촬영시 촬영조건과 진단영상정보를 조사 분석하고 환자가 받는 입사표면선량을 유리선량계를 사용하여 측정 평가한다. 환자가 받는 방사선량 중 제3사분위값에 해당하는 선량값을 의료기관에 권고할 골반 및 요추 엑스선검사에서의 환자선량 권고량으로 확립한다. 결 과 : 전국 125개 의료기관에서 골반 및 요추 엑스선검사 시 진단영상정보를 조사하고 환자가 받는 입사 표면선량을 측정한 결과 골반 전후면 엑스선검사에서는 관전압이 60~97 kVp, 평균 75 kVp를 사용하였고, 관전류-시간곱(mAs)는 8~123 mAs, 평균 29.7 mAs를 사용하였다. 요추 전후면 및 측면 엑스선검사에서는 관전압을 각각 65~100 kVp, 평균 78 kVp와 70~109 kVp, 평균 87 kVp를 사용하였고, mAs도 각각 10~100 mAs, 평균 35.2 mAs와 8.9~300 mAs, 평균 64.1 mAs를 사용하였다. 골반 및 요추 엑스선검사에서의 환자가 받는 입사표면선량을 측정한 결과, 골반 전후면 엑스선검사에서는 최소값 0.59 mGy, 최대값 12.69 mGy, 평균값 2.88mGy이었으며, 제1사분위값은 1.91 mGy, 중앙값은 2.67 mGy, 제3사분위값은 3.42 mGy이었다. 요추 전후면 엑스선검사에서는 최소값 0.64 mGy, 최대값 23.84 mGy, 평균값 3.68 mGy이었으며, 제1사분위값은 2.41 mGy, 중앙값은 3.40 mGy, 제3사분위값은 4.08 mGy이었다. 요추 측면 엑스선검사에서는 최소값 1.90 mGy, 최대값 45.42 mGy, 평균값 10.08 mGy이었으며, 제1사분위값은 6.03 mGy, 중앙값은 9.09 mGy, 제3사분위값은 12.65 mGy이었다. 결 론 : 우리나라의 의료기관에서 골반 전후면 엑스선검사에서 의료기관에 권고할 환자선량 권고량은 3.42 mGy, 요추 전후면 엑스선검사에서는 4.08 mGy, 요추 측면촬영에서는 12.65 mGy로 세계보건기구 등 6개 국제기구가 공동으로 권고한 골반 전후면 검사 10 mGy, 요추 전후면 검사 10 mGy 및 요추 측면 검사 30 mGy 보다는 낮았다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제23권4호
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• pp.223-229
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• 2005

목적: 근접방사선 치료시 직장내 선량측정은 치료간(Inter-fraction) 직장의 형태가 변화하므로 측정의 재현성을 이룰 수 없다. 본 연구에서는 근접방사선치료용 다목적 팬톰(Multi Purpose Brachytherapy Phantom, MPBP)을 제작하여 치료 시와 동일한 조건을 재현하였고 이때 측정한 선량 값을 직장의 부작용을 줄이기 위해 선량최적화에 적용하고자 하였다. 대상 및 방법: 자궁경부암 근접방사선 치료 시 탄뎀(tandem)과 난형체(ovoid)를 사용한 환자 4명을 대상으로 다이오드 검출기를 이용하여 직장표시 기준점 R1에서 선량측정을 시행하였다. 환자 당 5회씩 총 20회 직장선량을 측정하였다. 그리고 반복 측정 시 다이오드 검출기의 설정 변화(set up variation)를 분석하였다. 그리고 자체 제작된 근접방사선치료용 다목적 팬톰에서 MFA (Multi Function Applicator)를 이용하여 치료 시와 동일한 조건을 재현한 후 열형광선량계(TLD)를 이용하여 직장 표시 기준점 좌표 위치에서 선량을 측정하였다. 결과: 직장 내 다이오드 검출기의 측정 결과 설정 변화는 환자 1의 경우에 Y방향에서 최고 $11.25{\pm}0.95mm$보였고, 환자 2와 3은 Z 방향에서 각각 $9.90{\pm}4.50mm$와 $20.85{\pm}4.50mm$를 나타냈다. 그리고 환자 4는 Z 방향에서 $19.15{\pm}3.33mm$의 변화를 나타내었다. 또한 다이오드 검출기 위치에 따른 평균선량 값은 $122.82{\pm}7.96cGy{\sim}323.78{\pm}11.16cGy$로 나타났다. MPBP에서 TLD의 측정 결과는 직장 표시 기준점(R1)에서 환자1과 4는 상대오차가 각각 최고 8.6%와 7.7%를 보였고, 환자2와 3은 각각 1.7%와 1.2%의 오차를 보였다. 그리고 R과 R2에서 측정한 선량 값들은 환자 2의 R 지점을 제외하고 계산값과 비교하여 $1.7{\sim}8.6%$ 높은 값을 나타냈다. 그리고 반복측정으로 인한 위치변화와 그에 따른 선량 값의 변화는 분석하지 않았다. 계산 값과 측정값의 상대오차가 미국의학물리학회 보고서에서 권고한 15% 내에서 잘 일치하는 것으로 분석되었다. 결론: 자체 제작된 근접치료용 다목적 팬톰(MPBP)은 치료 시와 동일한 조건에서 선량측정의 재현성을 이룰 수 있었고, 직장의 기준점에서 선량을 정확히 분석할 수 있었다. 또한 팬톰에서 측정한 데이터를 이용하여 직장의 부작용을 줄이기 위해 치료 전 선량 최적화를 이루는데 충분한 자료로 활용할 수 있다고 판단되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.895-908
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• 2018

의료방사선의 관리에서 가장 중요한 사항은 진료의 적정성을 확보하면서 방사선위해를 최소화하는 것이다. 국제원자력기구는 진단방사선 분야의 선량 감소 방법에 대한 지침서를 만들어 환자피폭선량을 측정하여 각 국가에 사용하도록 권고하고 있다. 또한 국내에서도 우리나라의 실정에 맞게 각 촬영마다 환자 피폭 선량값을 연구하여 진단참고준위를 제시하였다.환자가 질병 때문에 방사선 진료를 받는 것은 방사선 때문에 일어날 수 있는 위해보다 그것으로 얻어지는 이익이 크기 때문이다. 병실 이동검사와 같이 자신의 질병과 무관하게 방사선에 노출되는 환자 및 보호자들의 피폭을 줄이기 위해서는 환자, 방사선사, 의사 및 의료기관의 노력이 가장 중요하다.이에 본 연구에서는 개선방안의 일환으로 MG로 병실의 이동 검사에 대한 문제점을 제시하고 이 문제점을 근거로 하여 산란선으로 예상되는 공간선량률을 분석하였다. MG에 자체 개발한 방어벽을 설치하여 방어벽 설치 전후의 공간선량률을 측정하여 그 감소율을 분석하였다. 최종적으로 이 자료들을 종합하여 MG에 방어벽을 부착하여 방사선사의 병실이동에 대한 부담감의 최소화, 병실 이동검사로 인한 방사선사, 환자 및 보호자를 방사선 노출로부터 보호하고, 검사로 인한 주위 환자 및 보호자의 불편을 최소화하는데 의의가 있다. 이와 같은 개선안에 대해 보다 효율적인 시행을 위하여 MG에 대한 새로운 법 제도가 마련되면, 향후 예상되는 비용, 인력, 고객만족도 및 더욱 더 안정적인 피폭감소방안이 정착될 것이라 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.158-166
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• 2003

목적: 본 연구는 새로운 근접치료선원의 이론적 설계를 통해 출력변조를 이용한 혈관내 방사선치료를 제안한다. 대상 및 방법: 제시된 이론적 선원은 기존의 선원과는 달리 선원물질과 차폐물질(스테인리스 스틸, 또는 텅스텐) 둘 다로 구성되며 이는 방위방향으로 비대칭적 방사선량을 제공할 수 있게 한다. 따라서, 방위방향으로 선원의 방향과 체류시간을 조절함으로써 출력변조를 통한 근접치료가 가능해진다. Novoste Beta-Cath system에서 사용하는 Sr-90/Y 전자방출 선원과 유사한 모양의 두 가지 단순화한 선원을 연구의 대상으로 고려하였다. 첫 번째 선원은 선원물질과 차폐물질이 각각 반씩 차지하며, 두 번째 선원은 1/4은 선원물질로, 나머지 3/4은 차폐물질로 구성된다. 두 선원에 대해 방위 및 방사방향으로의 선량분포를 MCNP 몬테 카를로 코드를 이용하여 계산하였다. 결과: 선원이 혈관내의 중심에 위치하지 않게 되는 가상조건에서의 선량 최적화 계산을 시도한 결과, 혈관내벽에 미치는 선량의 최고치와 최저치의 차이가 87$\%$에서 7$\%$까지 줄어들 수 있음을 보였다. 결론: 본 연구에서 제시된 이론적 선원은 선량적 관점에서의 적합성 여부에 관해 매우 고무적인 결과를 보여 줌으로써 출력변조를 통한 혈관내 근접방사선치료의 가능성을 나타내었다. 본 과제의 다음 단계는 굵기가 가는 맥관 내에서 선원의 위치를 파악하여 그를 방위방향으로 정확하게 회전시킬 수 있는 방사선 전달 체계의 개발이라 할 수 있다.

• 한국양식학회지
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• 제19권3호
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• pp.166-172
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• 2006

동일 종내 미꾸라지(Misgurnus mizolepis) 웅성발생성 인공처녀생식(intraspecific androgenesis)기술을 개발하기 위해 미꾸라지 난 유전물질의 불활성화와 이에 따른 웅성발생성 반수체 유도 조건을 최적화하였다. 다양한 자외선(UV)농도$(0\sim25,650ergs/mm^2)$를 이용하여 미꾸라지 난의 유전학적 불활성화를 시도하였으며 수정률, 부화율 및 반수체 출현율을 평가한 결과 10,800 ergs의 농도에서 가장 우수한 반수체 유도 효율을 보였으며 최초 처리 난 중 50%이상의 웅성발생성 반수체 수율을 확보할 수 있었다. 웅성발생성 개체는 전형적인 haploid syndrome의 특징을 나타내었고 flow cytometry분석 결과 정확히 미꾸라지 반수체(1.4 pg/cell)의 DNA함량을 보유하는 것으로 나타났다. 인위적으로 삽입된 형질전환 유전자 표지를 이용하여 부계 특이적인 인공처녀생식 여부를 확인하였으나 일부 반수체자어들에서$(8\sim11%)$ 모계 유전물질의 잔류가 검출되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.575-584
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• 2021

본 논문의 목적은 복부 CT 검사를 시행하는 소아환자에게 체중 기반 조영제 프로토콜을 적용함으로써 고정 투여법보다 조영제를 감소시키면서 최적의 문맥기 화질을 달성하는 것이다. Discovery 750HD(General Electric medical systems, Milwaukee, USA)를 이용하였으며, 만 18세 미만의 소아 남자 85명과 여자 82명, 총 167명을 대상으로 연구하였다. 300 mgI/ml(Xenetix, Guerbet, France)의조영제를 몸무게 2배로 고정 주입한 그룹과 체중기반 프로토콜을 적용하면서 주입량을 10%씩 단계적으로 감소시키면서 생리식염수를 주입한 그룹을 구분하였으며, 스캔 지연 시간을 추가로 변화시키면서 복부 장기의 CT 감쇄계수와 SNR을 비교 평가하였다. 또한 조영 증강의 정도와 심장 주변의 빔 경화 인공물을 정성적으로 평가하였다. 체중기반 프로토콜을 적용하고 20%의 조영제를 감소한 그룹이 몸무게 2배로 고정 주입한 그룹과 조영 증강이 가장 유사하였으며, 그리고 20%의 지연시간을 가진 그룹이 가장 조영 증강 효과가 높았다. 조영제 주입 후 적절한 지연시간은 실질 장기의 조영 효과를 상승시켰으며, 생리식염수를 적용한 주입 프로토콜은 심장 주변의 인공물이 감소시켰다. 결론적으로 소아 복부 CT 검사 시, 체중 기반 프로토콜의 적용과 적절한 지연시간의 조절은 불필요한 조영제 사용을 억제하고 최적의 문맥기 영상의 특성화를 가능하게 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권1호
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• pp.7-13
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• 2019

Purpose: To compare the dosimetrical and radiobiological parameters among various volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques using restricted and continuous arc beams for left-sided breast cancer. Materials and Methods: Ten patients with left-sided breast cancer without regional nodes were retrospectively selected and prescribed the dose of 42.6 Gy in 16 fractions on the planning target volume (PTV). For each patient, three plans were generated using the $Eclipse^{TM}$ system (Varian Medical System, Palo Alto, CA) with one partial arc 1pVMAT, two partial arcs 2pVMAT, and two tangential arcs 2tVMAT. All plans were calculated through anisotropic analytic algorithm and photon optimizer with 6 MV photon beam of $VitalBEAM^{TM}$. The same dose objectives for each plan were used to achieve a fair comparison during optimization. Results: For PTV, dosimetrical parameters such as Homogeneity index, conformity index, and conformal number were superior in 2pVMAT than those in both techniques. $V_{95%}$, which indicates PTV coverage, was 91.86%, 96.60%, and 96.65% for 1pVMAT, 2pVMAT, and 2tVMAT, respectively. In most organs at risk (OARs), 2pVMAT significantly reduced the delivered doses compared with the other techniques, excluding the doses to contralateral lung. For the analysis of radiobiological parameters, a significant difference in normal tissue complication probability was observed in ipsilateral lung while no difference was observed in the other OARs. Conclusions: Our study showed that 2pVMAT had better plan quality and normal tissue sparing than 1pVMAT and 2tVMAT but not for all parameters. Therefore, 2pVMAT could be considered the priority choice for the treatment planning for left breast cancer.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.1-9
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• 2023

전산화단층촬영조영술(computer tomography angiography, CTA)의 최적 화질을 위한 서로 다른 요오드 농도와 스캔 매개변수를 적용하여 필터 보정 역투영 (filtered back projection, FBP), 혼합형 반복재구성 (hybrid-iterative reconstruction, hybrid-IR) 및 딥러닝 재구성 (deep learning reconstruction, DLR)의 화질적 특성을 정량적으로 평가하였다. 320행 검출기 CT 스캐너에서 지름 19 cm의 원통형 물 팬텀 가장자리에 있는 다양한 요오드 농도 (1.2, 2.9, 4.9, 6.9, 10.4, 14.3, 18.4 및 25.9 mg/mL)의 팬텀을 스캔하였다. 각각의 재구성 기술을 사용하여 획득한 데이터는 노이즈 (noise), 변동 계수 (coefficient of variation, COV) 및 평균 제곱근 오차 (root mean square error, RMSE)을 통해 영상을 분석하였다. 요오드의 농도가 증가할수록 CT number 값은 증가하였지만 노이즈 변화는 특별한 특성을 보이지 않았다. 다양한 관전류 및 관전압에서 FBP, adaptive iterative dose reduction (AIDR) 3D 및 advanced intelligent clear-IQ engine (AiCE)에 대해 요오드 농도를 증가할수록 COV는 감소하였고 요오드 농도가 낮을 때는 재구성 기술 간의 COV 차이가 다소 발생하였지만, 요오드 농도가 높아짐에 따라 그 차이는 미약한 결과를 보였다. 또한, AiCE에서는 요오드 농도가 높아질수록 RMSE는 감소하지만 특정한 농도 (4.9 mg/mL) 이후에는 RMSE가 오히려 증가 되는 특성을 보여주었다. 따라서 최적의 CTA 영상 획득을 위해 재구성 기술에 따른 요오드 농도의 변화 및 다양한 관전류 및 관전압의 스캔 매개변수의 특성을 고려하여 환자 스캔을 해야 할 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.21-29
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• 2014

삼축분광장치는 물질을 이루고 있는 자성 원소들의 거동, 즉 스핀 동역학을 측정하는데 적합한 장치로, 연구용 원자로 '하나로'에는 국내 유일의 냉중성자 삼축분광장치가 최근 설치되었다. 삼축분광장치는 중성자 빔을 제어하는 중성자광학 부품과 중성자 빔으로 인해 발생하는 방사선에 대한 차폐체로 이루어지며 이러한 부품은 수십 톤 중량의 기계구조물을 이룬다. 방사선 차폐는 중성자 빔 경로 이외의 방향으로 진행하는 중성자와 감마선을 효과적으로 막아 신호대 잡음비를 향상시키는 역할을 하며 구조물 내부의 방사화된 부품으로부터 발생하는 감마선을 차폐하여 장치 이용자의 피폭선량을 최소화한다. 그런데 설치된 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 중 전면부의 고하중으로 인해 장치 운영상 여러 가지 문제점이 발생, 전면 세그먼트 차폐체의 하중을 줄이는 구조개선이 불가피하였다. 이에 MCNPX 모의계산을 통해 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 최적화에 필요한 개선방향을 검토하였다. 상부 차폐체의 폴리에틸렌과 납의 추가 설치를 통해 전면 블록 차폐체 하중을 줄일 수 있는 최적 길이를 확인하였다. 그 결과, 전면 블록 차폐체의 높이 20%가 제거된 경우, 구조변경 전 대비 차폐체 상부에서 70% 수준의 감마선속이 나타남을 확인하였다. 하지만 높이를 줄일수록 전면 블록 차폐체의 하중을 줄일 수 있기 때문에, 차폐블록을 추가 제거하고 이에 대한 차폐능을 보상해 줄 방안으로 상부 납 차폐체의 위치 변화에 따른 중성자속과 감마선속을 예측해 보았다. 전면 블록 차폐체 높이의 35% 제거하고 상부 납 차폐체를 최하단부에서 10 cm에 설치한 경우, 전면 블록 차폐체 상부에서 감마선속이 각각 25%, 18% 증가하였다. 증가한 감마선속의 영향을 파악하기 위해 MCNPX 모의계산을 통해 공간의 감마선속 분포를 가시화하였다. 증가한 감마선속은 상부로 향하는 방향성을 띄며 이동하면서 소멸하여 검출기에 이르기 전에 낮아져 검출기와 실험자의 위치에 영향을 끼칠 수 없다고 판단하였다. 그래서 중성자속 및 감마선속과 고하중 문제를 동시에 해결할 수 있는 최적화 조건으로 차폐체 높이가 35% 제거되고 상부 납 차폐체가 10 cm 위치에 있는 경우를 선정하였다. 이 결과를 바탕으로 구조개선 작업을 실시하였으며 열형광선량계를 이용하여 콘크리트 차폐블록 외부에서 중성자와 감마선량을 측정하였다. 측정된 중성자 선량은 0.21 ${\mu}Svhr^{-1}$, 감마선량은 3.69 ${\mu}Svhr^{-1}$로 설계기준을 만족하였으며 피폭으로부터 실험자의 안전성을 확인하였다.