• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제49권1호
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• pp.1-18
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• 2024

Exponential growth has been observed in nuclear medicine procedures worldwide in the past decades. The considerable increase is attributed to the advance of positron emission tomography and single photon emission computed tomography, as well as the introduction of new radiopharmaceuticals. Although nuclear medicine procedures provide undisputable diagnostic and therapeutic benefits to patients, the substantial increase in radiation exposure to nuclear medicine patients raises concerns about potential adverse health effects and calls for the urgent need to monitor exposure levels. In the current article, model-based internal dosimetry methods were reviewed, focusing on Medical Internal Radiation Dose (MIRD) formalism, biokinetic data, human anatomy models (stylized, voxel, and hybrid computational human phantoms), and energy spectrum data of radionuclides. Key results from many articles on nuclear medicine dosimetry and comparisons of dosimetry quantities based on different types of human anatomy models were summarized. Key characteristics of seven model-based dose calculation tools were tabulated and discussed, including dose quantities, computational human phantoms used for dose calculations, decay data for radionuclides, biokinetic data, and user interface. Lastly, future research needs in nuclear medicine dosimetry were discussed. Model-based internal dosimetry methods were reviewed focusing on MIRD formalism, biokinetic data, human anatomy models, and energy spectrum data of radionuclides. Future research should focus on updating biokinetic data, revising energy transfer quantities for alimentary and gastrointestinal tracts, accounting for body size in nuclear medicine dosimetry, and recalculating dose coefficients based on the latest biokinetic and energy transfer data.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.234-238
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• 2012

눈꺼풀에 발생한 종양의 치료를 위해서는 종종 고에너지 전자선이 이용되며, 이 경우 환자의 시력 보호를 위해 금속차폐체를 눈꺼풀과 안구 사이에 삽입하고 방사선 치료를 시행한다. 차폐체에 접한 눈꺼풀 안쪽의 방사선량 확인을 위해서는 매우 작은 측정도구가 필요하며, 굽은 경계면의 특성상 유연한 측정도구가 바람직한데, radiochromic 필름 도시메트리는 이 목적에 매우 적합하다. 작으면서도 휘어진 경계면을 따라서 선량을 측정하기 위해, 눈꺼풀 팬텀과 차폐체 사이에 3-mm 폭의 EBT2 필름 띠를 삽입하고, 6MeV의 전자선을 조사 후, 선량분포를 얻었다. 금속차폐체와 동일한 크기로 아크릴 재질의 차폐체를 제작하여, 금속인공영상물이 없는 CT 영상을 얻은 후, 이를 이용하여 몬테칼로 전산모사를 수행하였다. 전산모사에서는 실제 안구차폐체의 재질을 따라 텅스텐, 알루미늄 및 스테인레스 스틸 등의 물질 정보를 이용하였다. 이렇게 얻은 전산모사 결과는 필름 측정과 2.1% 내에서 일치하였다. 밀리미터 크기 정도로 작고 또한 휘어진 영역에서 radiochromic 필름 도시메트리는 취급도 용이할 뿐만 아니라 만족스런 정확도를 보여주고 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권4호
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• pp.375-380
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• 2002

목적 : 사용하기 편리한 주기적 QA용 필름 선량측정 시스템을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : OCF 선량측정 시스템(One Click Film Dosimetry system)은 주기적 정도관리를 신속히 처리할 수 있도록 포그 값 설정 및 H&D 환산, 각도 조절, 영상 중심점 자동 설정, 대칭도 자동 계산, 관심이 있는 위치에서 프로파일을 볼 수 있도록 하는 기능, 3차원 선량 분포 영상 실시간 구현 등이 가능하도록 고안하였다. 결과 : 주기적 정도관리에 자주 사용되는 기능으로 영상의 중심점, 포그 값 설정과 H&D 환산(Background/H&D Correction), 대칭도, 등선량 분포도 그리고, 3차원 선량 분포 영상 실시간 구현 및 임의의 지점에 대한 프로파일을 한 번의 클릭으로 볼 수 있었다. 결론 : OCF 선량측정 시스템은 임상에서 정도관리를 수행하는 절차가 상품화된 필름 선량측정 프로그램에 비해 간단한 절차로 신속한 결과를 보여주었다. 앞으로 세련된 사용자 인터페이스 환경설계와 주변장치 인터페이스 같은 세부적인 기능 강화를 통해서 실제 임상에서 여러 분야에서 유용하게 이용할 수 있음을 보였다.

• 센서학회지
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• 제7권5호
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• pp.342-349
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• 1998

방사선 선량판독과 함께 열형광 현상의 연구가 가능한 다목적 TLD 판독장치를 제작하고 그 특성을 조사하였다. TLD에서 방출되는 열형광은 광전증배관과 전류-주파수 변환장치로 측정하였으며, 백금 열판을 사용하여 TLD를 가열하고 가온율을 선형적으로 변화시켰다. 개인용 컴퓨터와 interface board를 이용하여 전 장치를 제어하고 glow 곡선을 측정하였으며, 제어 소프트웨어로 자동이득조절이 가능하게 하였다. 제작한 TLD 판독장치는 선형적인 선량판독이 가능하였고 검출하한은 약 $10\;{\mu}Gy$였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.225-232
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• 1994

연구목적 : 전남대학교병원 치료방사선과에서 가동중인 10MV X-ray를 이용하여 전신 방사선 조사에 필요한 기본적인 선량측정자료를 얻고자 하였다. 대상 및 방법 : 환자 전신이 포함될 수 있는 대형조사면을 얻기 위하여 collimator를 완전히 개방하여 조사방향이 수평이 되게 gantry각을 맞추었다. 방사선 선원에서 환자 중심축까지의 거리가 360cm일 때 최대 기하학적 조사면은 $144cm{\times}144cm$이었다. Polystyrene팬텀과 평행평판형 전리함을 이용하여 깊이선량율과 principal 및 diagonal axis에서 측방선량분포를 측정하였다. 또한 1cm두께의 아크릴판을 팬텀의 전면에서 20cm 떨어진 위치에 놓고 표면 선량의 증가와 최대선량점($d_{max}$)의 변화를 측정하였다. SAD 360cm에서 팬텀의 중심에 측정기 위치를 고정시키고 팬텀의 두께를 12cm에서 30cm까지 변화시키면서 MU당 선량율을 측정하였다. 결과 : SSD 345cm, 조사면 크기 $144cm{\times}144cm$의 조건에서 깊이선량율은 10cm 깊이에서 $78.4{\%}$였고, dmax정은 1.8cm이었다. 1cm두께의 아크릴판을 spoiler로 팬텀에서 20cm 띄우고 사용했을 때 dmax점은 1.8cm에서 0.8cm으로 이동하였고, 표면선량은 $61\%$에서 $94\%$로 증가하였다. 평행 2문 조사시 30cm두께의 팬텀에서 선축상 선량분포의 차이는 $7\%$이내였다. $100\%$ 선량점의 선축이탈거리는 principal axis에서 67cm. diagonal axis에서 80cm이었다. 팬텀의 중심에서 측정된 출력계수로 MU당 선량은, (Dose/MU)=$-0.00178{\times}(T/2)+0.08676$ (T:팬텀 두께(Cm))로 표현되는 직선의 관계식을 나타내었다. 결론 : 1)좌우 대향 2문조사 방법으로 30cm두께의 팬텀에 10MV X-ray를 조사하였을 때 선량분포의 차이는 $7\%$이내로 만족스러운 결과를 보였다. 2) 고에너지 광자선으로 전신방사선 조사시 표면선량 증가를 위하여 beam spotter의 사용이 필요할 것으로 사료된다 3) 측방선량분포곡선에서 principal 및 diagonal axis에 따른 선량분포의 차이가 있어 환자 치료시 고려되어야 할 것으로 생각된다 4) 전신방사선조사시 선량분포는 여러 가지 요인에의하여 달라질 수 있기 때문에 직접적인 방법에 의해 측정된 MU당 선량은 깊이와 직선의 관계식을 보여 실제 치료에 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서 얻어진 전신 방사선조사에 관한 기본적 선량측정자료는 AAPM보고서 No. 17에서 권장된 범주에 들었으며 향후 임상에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 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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• 제33권
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• pp.145-153
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• 2021

목 적: 본 연구에서는 가임기 여성의 유방암 방사선 치료 시 난소 선량에 대해 실험을 통하여 평가해보고자 한다. 치료기법에 따른 치료계획시스템에서 계산된 선량과 열형광선량계를 이용한 측정선량을 비교·분석하여 난소 선량을 평가하고 납(Pb) 앞치마의 사용유무에 따른 선량 분석을 통해 임상에서의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 측정에는 Rando humanoid phantom을 이용하였고, 치료기법으로는 쐐기필터치료기법, 3차원 입체조형치료, 세기변조방사선치료를 사용하였다. CT simulator를 이용하여 얻은 Rando humanoid phantom 3D 영상의 우측 유방에 처방선량의 95%가 전달될 수 있도록 치료계획을 세웠고, TLD를 Rando hunmanoid phantom의 가상 표적의 표면 및 심부에 삽입하고 방사선을 조사하였다. 측정위치는 치료 중심점과 Rando humanoid phantom의 정중앙을 중심으로 반대쪽 유방으로 2cm 이동한 지점과 치료 중심축 및 하방으로 우측 유방의 경계면에서 5cm, 10cm, 12.5cm, 15cm, 17.5cm, 20cm, 우측 난소 위치의 표면과 중심점을 포함하여 총 9개 지점에서 측정하였다. 치료계획시스템의 선량 비교에서는 쐐기필터치료기법 2가지와 3차원 입체조형치료, 세기변조방사선치료 등 총 4개의 치료 계획을 수립하여 비교하였다. 그리고 TLD를 이용한 측정값 비교는 세기변조방사선치료와 쐐기필터를 이용한 치료를 비교하였고, 납 앞치마의 사용유무에 따라서 세기변조방사선치료의 선량차이를 측정하여 비교·분석하였다. 측정값은 각 포인트마다 3개의 TLD값 평균을 내고 TLD 교정값을 이용하여 환산하였으며 이를 Point dose mean값으로 계산하였다. 치료계획값과 실제 측정값을 비교하기 위해 각 지점마다 절대선량값을 측정하여 %Diff 값으로 계산하였다. 결 과: 치료 중심점인 Point A에서는 치료계획시스템에서 최대 201.7cGy가 나왔고, 실제 TLD 측정값은 최대 200.6cGy가 나왔다. 모든 치료계획시스템에서 유방 경계면으로부터 하방으로 17.5cm 떨어진 지점인 Point G 부터는 0cGy로 계산이 되었다. 실제 TLD 측정 결과 Point G에서는 최대 2.6cGy가 나왔고, 난소선량인 Point J에서는 최대 0.9cGy로 나타났으며 %Diff값은 0.3%~1.3%였다. 납 앞치마의 사용유무에 따른 선량 차이는 최대 2.1cGy에서 최소 0.1cGy로 나타났으며 %Diff값은 0.1%~1.1%였다. 결 론: 치료계획시스템에서 3가지 치료계획에 따른 선량차이는 최저 0.85%에서 최고 2.45%로 큰 격차를 보이지 않았다. 난소에서 Rando humanoid phantom의 치료계획과 실제 측정한 선량차이는 0.9% 이내로 나타났으나 실제 측정에서 조금 더 높게 측정되었다. 이는 치료계획시스템에서 산란선의 영향을 정확하게 반영하지 못하였고, 실제 측정에서는 TLD를 삽입한 상태로 CBCT를 촬영한 선량과 산란선량이 반영된 것으로 사료된다. 납 앞치마의 유무에 따른 선량측정에서 납 앞치마를 사용했을 경우에 치료범위에서 가까운 거리일수록 차폐의 효과가 있었으며, 치료범위에서 15cm 이상 거리가 있는 경우에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 임상적으로 방사선 치료 중에는 임신이나 인공수정을 하기에는 적절하지 않지만, 치료 중 난소에 조사된 선량은 방사선 치료 후 가임기 여성의 생식 기능에 크게 영향을 주지 않을 것으로 생각된다. 하지만 가임 여성의 경우에는 지속적인 불안감을 가지고 있으므로 이번 결과를 통한 데이터를 제시함으로써 심리적인 안정을 도모할 수 있을 것으로 사료된다.