• Radiation Oncology Journal
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• 제16권4호
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• pp.357-366
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• 1998

Brachytherapy is an essential part of radiotherapy for uterine cervical cancer. The low dose rate (LDR) regimen has been the major technique of intracavitary therapy for cervical cancer. However, there has been an expansion in the last 20 years of high dose rate (HDR) machines using Ir-192 sources. Since 1979, HDR brachytherapy has been used for the treatment of uterine cervical cancer in Korea. The number of institutions employing HDR has been increasing, while the number of low dose rate system has been constant. In 1995, there was a total 27 HDR brachytherapy units installed and 1258 cases of patients with cervical cancer were treated with HDR Most common regimens of HDR brachytherapy are total dose of 30-39 Gy at point A with 10-13 fractions in three fractions per week. 24-32 Gy with 6-8 fractions in two fractions per week, and 30-35 Gy with 6-7 fractions in two fractions per week. The average fractionation regimen of HDR brachytherapy is about 8 fractions of 4.1 Gy each to Point A. In Korea, treatment results for HDR brachytherapy are comparable with the LDR series and appears to be a safe and effective alternative to LDR therapy for the treatment of cervical carcinoma. Studies from the major centers report the five-year survival rate of cervical cancer as. 78-86$\%$ for Stage 1, 68-85$\%$ for stage 11, and 38-56$\%$ for Stage III. World-wide questionnaire study and Japanese questionnaire survey of multiple institutions showed no survival difference in any stages and dose-rate effect ratio (HDR/LDR) was calculated to be 0.54 to 0.58. However the optimum treatment doses and fractionation schemes appropriate to generate clinical results comparable to conventional LDR schemes have yet to be standardized. In conclusion, HDR intracavitary radiotherapy is increasingly practiced in Korea and an effective treatment modality for cervical cancer. To determine the optimum radiotherapy dose and fractionation schedule, a nation-wide prospective study is necessary in Korea. In addition, standardization of HDR application (clinical, computer algorithms, and dosimetric aspects) is necessary.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제27권2_2호
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• pp.437-443
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• 2024

The purpose of radiological Dispersal Device(RDD) is to kill people by explosives and to cause radiation exposure by dispersing radioactive materials. And It is a form of explosive that combines radioactive materials such as Co-60 and Ir-192 with improvised explosives. In this study, we tested and evaluated whether it was possible to read the internal structure of an explosive using X-rays in a radioactive explosive situation. The improvised explosive device was manufactured using 2 lb of model TNT explosives, one practice detonator, one 9V battery, and a timer switch in a leather briefcase measuring 41×35×10 cm³. The radioactive material used was the Co-60 source used in the low-level gamma ray irradiation device operated at the Advanced Radiation Research Institute of the Korea Atomic Energy Research Institute. The radiation dose used was gamma ray energy of 1.17 MeV and 1.33 MeV from a Co-60 source of 2208 Ci. The dose rates are divided into 0.5, 1, 2, and 4 Gy/h, and the exposure time was divided into 1, 3, 5, and 10 minutes. Co-60 source was mixed with the manufactured explosive and X-ray image reading was performed. As a result of the experiment, the X-ray image appeared black in all conditions divided by dose rate and time, and it was impossible to confirm the internal structure of the explosive. This is because γ-rays emitted from radioactive explosives have higher energy and stronger penetrating power than X-rays, so it is believed that imaging using X-rays is limited By blackening the film. The results of this study are expected to be used as basic data for research and development of X-ray imaging that can read the internal structure of explosives in radioactive explosive situations.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.3996-4001
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• 2023

The High-flux Advanced Neutron Application Reactor (HANARO) produces radioisotopes (RIs) (¹³¹I, ¹⁹²Ir, etc.) through neutron irradiation on various RI production targets. Among them, ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho are particularly promising owing to their theranostic characteristics that facilitate simultaneous diagnosis and treatment. Prior to neutron irradiation, evaluating the nuclear heating of the RI production target is essential for ensuring the thermal-hydraulic safety of HANARO. In this study, the feasibility of producing ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho using irradiation holes of HANARO was investigated in terms of thermal-hydraulic safety. The nuclear heating rates of the RI production target by prompt and delayed radiation were calculated using MCNP6. The calculated nuclear heating rates were used as an input parameter in COMSOL Multiphysics to obtain the temperature distribution in an irradiation hole. The degree of temperature increase of the ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho production targets satisfied the safety criteria of HANARO. The nuclear heating rates and temperature distribution obtained through the in silico study are expected to provide valuable insight into the production of ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho using HANARO.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.15-19
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• 2003

HDR (High dose rate) 근접 치료는 기존의 LDR (Low dose rate) 근접 치료에서 야기되었던 치료 시간이나 선량 최적화 등의 문제점을 해결하였기 때문에 자궁경부암 치료에 많이 사용되고 있다. 그러나, 단시간에 고선량이 조사되는 HDR 근접치료에서 치료 효과를 극대화시키기 위해서는 선량 계산 알고리즘, 위치 계산 알고리즘, 최적화 알고리즘이 정확하게 검증되어야 한다. 이를 위해서는 인체 등가 팬톰과 치료 계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선을 비교함으로써 검증할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 검증이 가능하도록 자궁경부암용 팬톰을 설계, 제작하여 HDR 치료 계획 컴퓨터와 팬톰과의 선량을 비교, 평가하는 것이다 이 자궁경부암용 팬톰은 높은 해상도를 가진 선량 측정기를 사용하여 정량적인 평가가 가능하도록 제작되었고, 인체 등가물질인 물과 아크릴을 사용하여 제작하였다 또한, 팬톰 내의 방사선량 측정을 위해서 $\frac{1}{8}$ 인치 TLD (Thermoluminescent dosimeters) 칩과 공간 해상도가 1 mm 이내인 필름을 사용하였다. 이 자궁경부암용 팬톰는 HDR applicator의 고정을 위해 applicator 홀더의 홈 안에 HDR applicator가 삽입되게 제작하였고 세 개의 TLD 홀더에는 TLD 칩(TLD 간의 거리는 5 mm)이 정렬되게 제작하여 A점이나 B점 같은 특정 점의 절대 선량을 측정할 수 있게 제작하였다 필름은 3개의 직교(orthogonal) 평면에 삽입되도록 제작하여 상대 선량 측정이 가능하게 하였다. 사용된 치료 계획 시스템은 Nucletron Plato system이고, Microselectron Ir-192 소스를 사용하였다. 선량 평가 결과, TLD 선량의 경우 A, B point를 포함하여 직장과 방광 선량이 $\pm$4% 이내로 치료계획 컴퓨터(Plato, Nucletron)와 일치하였고, 필름의 경우 선량 분포 곡선이 치료계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선 패턴과 거의 일치하는 우수한 결과를 보였다. 제작된 자궁경부암용 팬톰은 HDR 치료 계획 컴퓨터의 선량 계산 알고리즘의 평가 및 검증에 유용하게 사용될 것이고, 이 팬톰은 강남성모병원 치료방사선과 HDR 근접치료 기기의 선량과 위치확인의 QA(quality assurance) 도구로써 사용하려고 추진 중에 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권1호
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• pp.25-32
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• 2004

목적 : 동시 항암화학방사선요법 또는 항암화학방사선요법 후 관내근접치료를 추가한 식도 환자를 대상으로 생존율을 중심으로 한 후향적 분석을 통해 이의 역할을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 1995년 4월부터 20이년 7월까지 총 65명의 환자가 동시 항암화학방사선요법을 받았고, 이 중 21명에서 관내근접치료가 추가로 시행되었다. 외부방사선치료는 6 MV 또는 10 MV X-ray로 원발병소에 $46.8\~69.6$ Gy (중앙값: 59.4)를 시행하였다. 근접치료는 Ir-192를 이용한 고선량률 방식으로서 분할방법은 3 Gy씩 4회 또는 5 Gy 씩 2회 시행하였다. 항암화학제로서 Cisplatin은 75 $mg/m^2$의 용량으로 매 회 첫 날 시행하였고, 5-FU는 1,000 $mg/m^2$의 용량으로 매 회 첫 4일간 지속적 정주를 시행하여 4주 간격으로 총 4회 시행하였다. 결과 : 전체 환자의 중앙생존기간은 15개월이었고, 1, 2, 3년 생존율은 각각 $55.4\%$, $29.2\%$, $20.7\%$이었다. 관내근접치료를 시행한 군과 시행하지 않은 군의 2년 생존율은 각각 $33.3\%$, $27.3\%$이었다(p=0.80). 완전관해, 부분관해, 무반응 등의 종양반응을 보인 환자 군의 2년 생존율은 각각 $4401\%,\;13.8\%,\;0\%$이었다(p=0.02). 방사선치료 후 종양반응만이 생존율에 유의하게 영향을 미치는 유일한 예후인자였다. 결론 : 과거의 방사선 단독치료에 비하여 동시 항암화학방사선요법으로 생존율이 크게 향상됨을 알 수 있었으나, 관내근접치료의 추가에 따른 양호한 결과는 없었다.$141\%$인 반면 6개월 이후에 방사선치료를 시행한 경우는 $27\%$였다(p=0.24). 국소재발과 관련하여 시행한 단변량 및 다변량 분석에서는 항암화학요법의 병행 유무가 가장 유의한 예후인자 였다. 그러나 방사선과 항암제의 병행 방법에 따른 생존율이나 국소재발률의 차이는 보이지 않았다. 전체 환자의 약 1/3에서 방사선치료 후 $2\~92$개월(중앙값: 21개월) 사이에 원격전이가 관찰되었고 가장 흔히 침범되는 장기는 골이었다. 17명($20\%$)의 환자에서 방사선폐렴이 확인되었고 방사선 완료 후 $2\~7$개월(중앙값: 3개월) 사이에 발생하였다 이중 $65\%$ (l1/17)의 환자에 서는 단순흉부촬영상 폐섬유화 소견이 잔존하였다. 결론: 본 연구를 통하여 유방절제술 후 방사선치료가 필요하였던 유방암 환자에서 항암제의 병행 치료는 방사선 단독치료에 비해 종양의 국소제어율과 생존율이 향상됨을 알 수 있었다..015)과 사이질(p=0.025)에서 특히 증가되었으나, PDGF와 FGF-2는 감소되었다. Captopril과 방사선조사 병용군은 2주에 방사선 조사 단독군에 비하여 $TNF-{\alpha}$, $TGF-{\beta}$l, PDGF의 발현이 감소되었으며, 8주에는 심방과 심실의 심장막에서 $TNF-{\alpha}$가 현저히 감소되었고(p=0.049, p=0.009) $TGF-{\beta}1$, PDGF의 경우 감소되는 경향을 보였으나 유의한 차이는 없었다. 결론 : 흰쥐의 심장에 captopril을 방사선과 병용 투여하여 병리조직 소견을 관찰한 결과 방사선에 의한 조기 심장 손상이 감소됨을 확인할 수 있었다

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권1호
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• pp.73-77
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• 2004

연구목적 : 자궁경부암 환자에게 시행되는 고선량을 강내조사의 경우 선원이 병소 근처에 위치함으로써 주변의 중요 장기에 최소의 선량이 투여될 수 있도록 치료계획이 가능하다. 하지만 해부학적 위치 상 방광과 직장이 병소와 근접하여, 선량을 최소화하고자 Packing을 시행한다. 본 연구에서는 실제 Packing의 효과를 알아보고자 모의치료시 packing을 시행한 것과 packing을 제거한 후의 사진을 얻어 ICRU(International Commission on Radiation Units) 38에 report 된 방광과 직장의 point dose를 비교하였다. 대상 및 방법 : Packing 전, 후의 방광과 직장의 선량변화를 알아보기 위하여 packing을 시행한 후 AP, LAT film을 촬영하고, 또한 동일한 상태에서 packing을 제거한 후 AP, LAT film을 촬영하여 확인하고자 하는 방광과 직장의 reference point를 각각 표시하고 이를 치료계획장치(PLATO BPS v13.7)에 입력한 후 ICRU 38 report에서 권고한대로 A point에 $100\%$ 선량을 prescription하는 치료계획을 시행하였다. 하지만 rectum의 경우 ICRU에서 제시한 point가 rectum point를 정확히 대변하지 못하는 이유로 maximum point를 찾아 비교하였다. 측정한 값들을 윌콕슨의 부호검정(SAS, 통계분석처리프로그램)을 통하여 packing 효과의 유의성에 대하여 분석하였다. 결 과 : packing을 시행하지 않은 상태에서의 방광과 직장 선량은 각각 $80.1{\pm}16.8(\%),\;82.7{\pm}16.3(\%)$이었고, packing을 시행한 경우 각각 $63.0{\pm}16.3(\%),\;67.6{\pm}16.3(\%)$로, 방광선량의 경우 평균선량이 $17.2{\pm}4.0(\%)$ 감소한 것으로 나타났으며, 직장선량의 경우 평균선량이 $15.1{\pm}9.9(\%)$ 감소한 것으로 나타났다. 이를 윌콕슨의 부호검정을 통하여 분석한 결과 방광과 직장 모두 검정통계량 값이 33으로 매우 크고 p 값이 0.001로서 매우 유의한 차이를 보이고 있다. 다시 말해서 $99\%$의 유의수준에서도 모평균(packing 여부에 따른 방광과 직장선량의 평균의 차이가 정량적 수치로 나타나 packing의 효과를 알 수 있다)의 차이가 뚜렷하다고 볼 수 있다. 결 론 : 자궁경부암에 있어 강내치료는 외부치료와 더불어 반드시 시행하여야 하는 치료로 인식되어 있다. 그 이유는 주변 주요장기인 방광과 직장을 피해 원발 병소에만 방사선량을 현저히 많은 양을 부여함으로써 높은 치료효과를 볼 수 있기 때문이다. 하지만 서른에서 언급하였듯이 해부학적으로 주요장기가 너무 인접하여 있기 때문에 이들을 인위적으로 분리시키지 않으면 안된다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 packing을 사용하는데, 본 실험을 통하여 자궁경부암 강내치료시 사용하는 packing 방법의 효과가 매우 탁월함을 알 수 있었고 적극적인 packing을 통해 방사선치료시 가장 우려되는 주변의 정상조직의 부작용이 감소할 수 있도록 최선의 노력을 하여야 할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권1호
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• pp.29-37
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• 2004

목적 : 자궁경부암 환자의 고선량률 근접치료 시 부작용을 줄이기 위해 가장 주의 깊게 선량을 고려해야 할 곳은 직장과 방광이다. 일반적으로 직장이나 방광에서의 선량값은 Planning장치의 계산값에만 의존하고 있는 상태이고, TLD를 이용한 직장 선량분석은 보고된 바 있으나 In vivo dosimetry(Diode detector)를 이용한 보고는 거의 없었다. 본 연구에서는 자궁경부암 환자치료 시 매번 diode detector를 직장 내에 삽입하여 직장 선량을 측정하고 측정된 값을 토대로 직장의 부작용을 줄이는데 기초 자료로 활용 하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2003년 2월부터 2003년 6월까지 Ir-192 동위원소 고선량률 근접치료기로 치료받은 자궁경부암환자 6명(tandem and ovoid 4명, cylinder 1명, tandem and cylinder 1명)을 대상으로 총 28회 측정을 실시하였고 직장내 Diode detector를 매번 측정 시마다 anterior, lateral film을 동일한 지점에서 촬영 후, Planing을 실시하여 측정값과 비교해 보았다. 결과 : 4명의 tandem md ovoid에서 3명의 직장내 Diode detector측정값의 평균과 편차는 $274.1{\pm}13.4cGy$이고 1명의 tandem and ovoid에서 $126.1{\pm}7.2cGy$, cylinder에서 $99.7{\pm}7.1cGy$, tandem and cylinder에서 $77.7{\pm}11.5cGy$이었다. 결론 : 직장의 매 측정 시마다 Diode detector측정값은 직장의 상태에 따라 표준편차가 매우 크므로 단 한번의 치료계획 계산 값으로 직장의 부작용을 예측하는 것은 어렵다. 본 연구에서 얻어진 결과로 볼 때 가능하다면 TLD 또는 In vivo dosimetry 장비를 이용하여 치료 시마다 실측하여 직장의 부작용을 판단하는 것이 중요하며 직장의 부작용이 예상될 시 gauze packing 및 조사시간을 조절하거나 shielded된 기구를 사용하여 직장의 선량을 낮추도록 하는 것이 필요하다고 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권1호
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• pp.68-76
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• 1998

연구배경: 비소세포성 폐암이 수술이 불가능한 국소 병변일 경우 외부 방사선 치료를 받거나 항암치료와 병행하기도 한다. 그러나 방사선치료후 재발한 경우 특히 재발 부위가 통일한 경우는 외부방사선 치료를 다시 받을 수 없다. 이런 환자의 경우 재발로 인한 증상이 있을 경우 외부 방사선 조사 여부와 상관없이 기관지내 고선량율 근접치료는 치료의 대안이 될수 있다. 본연구에서는 치료후 기관지내로 재발한 비소세포성 폐암 환자 26명을 대상으로 기관지내 고선량율 근접조사치료를 시행하여 효과를 보았다. 연구방법: 대상환자는 비소세포성 폐암으로 치료후 재발한 26명이고 기관지 내시경율 통해 방사선 투시하에 카테타를 삽입하여 종양부위에 설치하고 $^{192}Ir$ HDR 후부하 기구(Remote afterloading unit : Gammamed, Germany)를 연결하였다. 컴퓨터로 정확한 조사위치를 정하고 깊이 10mm로 설정하고 조사량은 500cGY로 매주 간격으로 3회 시행하였다. 조사시간은 10~15분 정도 였다. 치료 효과를 판정하기 위하여 기관지 내시경하 폐색정도, 치료전과 치료후 4주에 단순 흉부 X-선 촬영, 증상과 징후의 접수에 따른 비교, Karnofsky performance scale (KPS)을 비교하였다. 결 과: 치료후 기관지 폐색은 26명중 11명(42%)에서 호전되었고 13명(50%)에서 변화없었으며, 2명(8%)에서 악화되었다. 흉부 X-선상 기관지 폐색으로 인한 무기폐는 환자 15명에서 관찰되었고 이들중 5명(33%)에서 호전되었고, 1명(7%)에서 오히려 악화되었으며 9명(60%)에서 변화없었다. 환자들이 주로 호소하는 증상은 객혈, 호흡곤란, 기침이었으며 객혈은 10명중 5명(50%)에서 증상호전을 보였고, 4명(40%)에서 변화없었으며, 1명(10%)에서 악화되었다. 호흡곤란은 치료후 8명중 5명(62%)에서 호전되었고, 2(25%)명에서 변화없었으며, 1명(13%)에서 악화되었다. 18명의 환자가 호소하던 기침은 치료후 10명(56%)에서 호전되었으며, 7명(38%)에서 변화없었고 1명(6%)에서 악화되었다. 전체적인 수행능력을 알아보는 Karnofsky performance scale은 치료전 평균 76.4점에서 77.6점으로 상승하였다. 결 론: 기관지내 고선량율 근접 조사치료는 기관지내로 재발한 폐암 환자의 증상을 완화시키고 합병증도 적고, 환자들도 외래에서 짧은 시간에 치료 받을 수 있어 효과적이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제9권2호
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• pp.253-263
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• 1991

1985년부터 1990년까지 연세대학교, 연세암센터 치료방사선과에 내원하였던 27명의 간외담도종양환자를 대상으로 외부방사선조사 및 관내 근접조사(intraluminal brachytherapy)를 병용하였을 경우 적절한 국소관해율을 얻을 수 있는지에 대한 후향적 분석을 하였고 이러한 치료방법에 대한 결과를 불완전한 절제술후 방사선치료를 시행한 군의 치료성적과 비교분석하였다. 16명은 남성이었고 11명은 여성이었으며, 평균나이는 58세($34\~70$세)였다. 외부방사선치료는 10 MV Linear Accelerator, 4 문조사방법을 이용하였고 총 조사량은 $45\~55$ Gy이었다. 관내 근접조사는 외부방사선조사후 시행하였고 Ir-192를 사용한 고선량치료기기인 Gamma-Med 12i를 이용하여 총 15Gy를 조사하였다. 최소 추적조사기간은 12개월이었다. 치료방법에 따라 3개의 군으로 대별해 보았는데, 1군(6명)은 불완전 절제술후 미시적 잔류암존재로 방사선치료를 시행했던 경우이고 2군(13명)은 수술불가능하여 방사선치료 단독으로 치료하였던 경우이며, 3군(8명)은 외부방사선조사와 관내근접조사를 병용하였던 경우로 분류하였다. 치료실패요인은 대부분 국소실패였고 원격전이는 관찰되지 않았다. 중앙생존기간은 10개월이었고 2년 생존율은 $30\%$이었다. 각 치료군에 따른 치료실패율은 1군 $67\%(4/6),\;2군\;79\%(10/13),\;3군\;38\%(3/8)$이었으며 중앙생존기간은 각각 10개월, 6개월, 10개월이었다. 또한 2년 생존율은 각각 $56\%,\;18\%,\;50\%$로서 종합적으로 1군과 3군간의 생존율과 중앙생존기간은 의미있는 차이는 없었다. 따라서 본 저자들은 간외담도종양 환자의 경우 외부 방사선치료만으로는 만족할 만한 결과를 얻을 수 없었으며 외부방사선 치료와 관내근접조사를 병용하였을 경우 수술적 절제술이 시행되었던 경우와 비슷한 치료성적을 얻었기에 이를 보고하는 바이며 향후 이러한 결과를 바탕으로 생존율을 향상시키기 위해 적극적인 방사선치료 방법이 모색되어야 하리라 생각하는 바이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.433-440
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• 2023

High dose rate brachytherapy은 선량률이 높은 동위원소를 체내에 넣어 종양에 방사선을 집중적으로 조사하는 암 치료법이다. 이러한 치료를 위해서는 정확한 치료 계획을 통하여 종양 조직에는 적확한 선량을 조사하면서도 정상조직에는 최소한의 선량만을 전달될 수 있도록 하여야 한다. 그래서 임상에서는 정확한 품질보증(QA)을 통해 선원의 위치정확성을 확인하는 것이 매우 중요하다. 하지만 임상에서 소스 위치는 눈금자, 자동 방사선 사진기, 비디오 모니터 등을 사용하여 결정되므로 부정확한 결과를 산출한다. 이에 본 연구에서는 CsPbI₂Br과 CsPbIBr₂를 활용한 새로운 반도체 선량계를 제작하였다. 그리고 두 물질 중에 근접방사선치료기용 relative QA에 측정에 적합한지 분석하고자 각각의 방사선 검출 능력을 비교 평가하였다. 근접방사선치료에서의 방사선 검출 능력 평가하기 위하여 ¹⁹²IR에서 두 물질의 재현성, 선형성을 평가하였다. 재현성 평가에서 CsPbI₂Br는 relative standard deviation(RSD) 0.98%로 제시되었고 CsPbIBr₂는 RSD 3.45%로 제시되었다. 선형성 평가에서는 CsPbI₂Br의 결정계수(coefficient of determination, R²)가 0.9998로 제시되었으며, CsPbIBr₂의 R²은 0.9994로 제시되었다. 평가결과, 본 실험에서 제작된 선량계에서 평가 기준을 만족하면서도 방사선 검출이 더 안정적인 것은 CsPbI₂Br로 나타났다. 따라서, CsPbI₂Br 물질이 근접방사선치료 장치의 방사선 검출을 위한 상대 선량계로 적용하기에 적합하다.