• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.218-225
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• 2017

Effects on skin caused by the dose from linear accelerator (LINAC) opposing portal irradiation and TomoDirect 3-D modeling treatment according to the radiation devices and treatment methods were measured, and a comparative analysis was performed. Two groups of 10 patients each were created and measurements were carried out using an optically stimulated luminescence dosimeter. These patients were already receiving radiation treatment in the hospital. Using the SPSS statistical program, the minimum and maximum average standard deviations of the measured skin dose data were obtained. Two types of treatment method were selected as independent variables; the measured points and total average were the dependent variables. An independent sample T-test was used, and it was checked whether there was a significance probability between the two groups. The average of the measured results for the LINAC opposing portal radiation was 117.7 cGy and PDD 65.39% for the inner breast, 144.7 cGy and PDD 80.39% for the outer breast, 143.2 cGy and PDD 79.56% for the upper breast, 151.4 cGy and PDD 84.11% for the lower breast, 149.6 cGy and PDD 83.11% for the axilla, and 141.32 cGy and PDD 78.51% for the total average. In contrast, for TomoDirect 3-D conformal radiotherapy, the corresponding measurement values were 137.6 cGy and PDD 76.44%, 152.3 cGy and PDD 84.61%, 148.6 cGy and PDD 82.56%, 159.7 cGy and PDD 88.72%, and 148.6 cGy PDD 82.56%, respectively, and the total average was 149.36 cGy and PDD 82.98%. To determine if the difference between the total averages was statistically significant, the independent sample T-test of the SPSS statistical program was used, which indicated that the P-value was P=0.024, which was 0.05 lower than the significance level. Thus, it can be understood that the null hypothesis can be dismissed, and that there was a difference in the averages. In conclusion, even though the treatment dose was similar, there could be a difference in the dose entering the body surface from the radiation treatment plan; however, depending on the properties of the treatment devices, there is a difference in the dose affecting the body surface. Thus, the absorbed dose entering the body surface can be high. During breast cancer radiotherapy, radiation dermatitis occurs in almost all patients. Most patients have a difficult time while undergoing treatment, and therefore, when choosing a radiotherapy treatment method, minimizing radiation dermatitis is an important consideration.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권3호
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• pp.97-106
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• 2018

Background: A cargo container scanner using a high-energy X-ray generates a fan beam X-ray to acquire a transmitted image. Because the generated X-rays by LINAC may affect the image quality and radiation protection of the system, it is necessary to acquire accurate information about the generated X-ray beam distribution. In this paper, a diode-based multi-channel spatial dose measuring device for measuring the X-ray dose distribution developed for measuring the high energy X-ray beam distribution of the container scanner is described. Materials and Methods: The developed high-energy X-ray spatial dose distribution measuring device can measure the spatial distribution of X-rays using 128 diode-based X-ray sensors. And precise measurement of the beam distribution is possible through automatic positioning in the vertical and horizontal directions. The response characteristics of the measurement system were evaluated by comparing the signal gain difference of each pixel, response linearity according to X-ray incident dose change, evaluation of resolution, and measurement of two-dimensional spatial beam distribution. Results and Discussion: As a result, it was found that the difference between the maximum value and the minimum value of the response signal according to the incident position showed a difference of about 10%, and the response signal was linearly increased. And it has been confirmed that high-resolution and two-dimensional measurements are possible. Conclusion: The developed X-ray spatial dose measuring device was evaluated as suitable for dose measurement of high energy X-ray through confirmation of linearity of response signal, spatial uniformity, high resolution measuring ability and ability to measure spatial dose. We will perform precise measurement of the X-ray beamline in the container scanning system using the X-ray spatial dose distribution measuring device developed through this research.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권1호
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• pp.189-194
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• 2024

This paper presents a radiation-hardened-by-design preamplifier that utilizes a self-compensation technique with a charge-sensitive amplifier (CSA) and replica for total ionizing dose (TID) effects. The CSA consists of an operational amplifier (OPAMP) with a 6-bit binary weighted current source (BWCS) and feedback network. The replica circuit is utilized to compensate for the TID effects of the CSA. Two comparators can detect the operating point of the replica OPAMP and generate appropriate signals to control the switches of the BWCS. The proposed preamplifier was fabricated using a general-purpose complementary metal-oxide-silicon field effect transistor 0.18 ㎛ process and verified through a test up to 230 kGy (SiO₂) at a rate of 10.46 kGy (SiO₂)/h. The code of the BWCS control circuit varied with the total radiation dose. During the verification test, the initial value of the digital code was 39, and a final value of 30 was observed. Furthermore, the preamplifier output exhibited a maximum variation error of 2.39%, while the maximum rise-time error was 1.96%. A minimum signal-to-noise ratio of 49.64 dB was measured.

• 대한방사선치료학회지
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• 제21권1호
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• pp.17-23
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• 2009

목 적: 두경부암의 치료에 있어 상부 두경부의 양측면조사면과 하경부의 전방조사면의 접합부위에 균등한 선량을 조사하는 것은 매우 중요하다. 접합부위의 선량분포개선을 위하여 하경부 전방조사면의 치료시 Field-in-Field technique을 이용하여 부족선량(under dose)과 초과선량(over dose)으로 인한 선량불균등을 개선하고 일반치료와의 비교를 통하여 두경부암치료에 적용하고자 한다. 대상 및 방법: 상부 두경부의 양측면 조사시 빔의 확산으로 일어나는 입사점과 출사점의 선량차이를 알아보기 위하여 인체모형팬톰을 이용하였다. 인체모형팬톰을 전산화단층촬영하고 전산화치료계획에서 관심점의 선량비교를 시행하였고, 하경부 접합부위의 선량비율을 계산하여 이를 보정하였다. 조사면 접합부위의 선량분포를 알아보기 위하여 하경부의 접합부위에 저감도 필름을 놓고 일반적인 치료인 상부 두경부의 양측면조사와 하경부의 전방조사시 선량분포를 측정하였다. 또한, 상부 두경부 양측면 조사에 따른 빔의 확산을 고려한 Field-in-Field technique을 이용하여 하경부 전방조사를 할 때의 접합부위의 선량분포 차이를 측정하여 비교하였다. 접합부위의 관심점 선량을 알아보기 위하여 열형광선량계를 이용하여 인체모형팬톰내의 관심점에서의 선량변화를 비교, 분석하였다. 결 과: 전산화치료계획에서 하경부의 접합부위에 Field-in-Field technique을 적용하여 치료계획시 상부 두경부 양측면 조사와 선량합성을 한 경우 부족선량 영역의 선량이 4.7~8.65% 이상 증가하였다. 초과선량 영역의 선량도 2.75~10.45% 감소하였다. 또한, 저감도 필름을 이용한 측정에서는 부족선량영역에서 11.3% 증가, 초과선량영역에서 5.3% 감소한 것으로 나타났다. 열형광선량계를 이용한 관심점선량측정에서도 Field-in-Field technique 적용시 부족선량을 최소 7.5%에서 최대 17.6%까지 보정해주는 것으로 나타나 불균등한 선량분포를 개선할 수 있었다. 결 론: 전산화치료계획시 빔의 확산을 고려한 Field-in-Field technique을 적용하면 접합부위의 선량보정을 통해 냉점(cold spot)과 온점(hot spot)을 줄일 수 있었으며 특히, 빔의 확산에 따른 입사점의 부족선량을 보정할 수 있었다. 본 실험을 통해 Field-in-Field technique의 임상적용시 경부임파절의 저선량으로 인한 임파절전이에 대한 위험도를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.59-67
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• 2014

목 적 : 폐암의 정위적체부방사선치료시 실제 적용하고 있는 최대강도투사(MIP) 영상과 호흡위상별(0~90%)영상에서 3차원적으로 재구성된 선량 분포 차이를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 정위적체부방사선치료를 시행한 비소세포성 폐암(NSCLC) 환자 5명을 대상으로 4차원 전산화단층영상을 시행하여 10개의 호흡위상별 영상을 획득한 후 최대강도투사 영상을 재구성하여 각 호흡위상별 치료계획을 수립하였고, 2차원 이온전리함과 선량분석프로그램 COMPASS(IBA dosimetry, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하여 3차원적으로 재구성된 선량분포를 측정하였다. 이를 이용하여 치료계획 선량분포와 실제 측정 선량분포의 일치성 여부 및 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 선량 분포의 차이를 정량적으로 비교 분석하였다. 결 과 : 최대강도투사 영상 및 호흡위상별 영상에서의 선량분포의 일치성을 알아보기 위한 감마분석 통과율은 대상 환자 모두 99%이상으로 평가기준을 만족 시켰으며, 각각의 환자들에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI(Homogeneity Index) 차이의 평균은 -0.03~0.04로 크지 않았으며, PTV(Planning Target Volume)의 Dmax 차이는 평균 3.30 cGy, 척수는 평균 40 cGy, 양측 폐, 우폐, 좌폐의 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$ 차이는 평균 -0.04~2.32% 차이를 나타내었다. 또한 모든 환자에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI 차이의 평균은 -0.03~0.03로 크지 않았으며, PTV의 Dmax 차이의 평균은 10% 영상에서 가장 차이가 작았고, 70% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 척수의 Dmax차이의 평균은 50% 영상에서 가장 차이가 작았고, 0% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 폐 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$의 차이의 평균은 호흡위상별로 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 결 론 : 본 연구를 통해 최대강도투사 영상과 각 호흡위상별 영상에서 측정되어 3차원적으로 재구성된 선량분포차이는 일정한 경향을 나타내지는 않았지만 특정 호흡위상에서 선량 분포 차이가 상이한 경우를 볼 수 있었다. 종양의 위치 및 호흡 움직임이 유사한 대상환자군을 선정하여 체계적인 연구를 통해 데이터화 하게 되면 폐와 같이 움직임이 큰 장기의 정위적체부방사선치료시 특정 호흡위상에서 획득한 영상에서의 치료계획이 실제 치료에 적용되어야 하는지에 대한 적합성 여부를 판단 할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.208-214
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• 2015

이 연구 목적은 부분유방 방사선조사 시 저자기장이 선량분포에 주는 영향을 조사하는 것이다. 11명의 초기 유방암 환자들이 뷰레이 시스템에서 38.5 Gy를 10회의 부분유방 방사선 조사 방법으로 치료를 받았다. 모든 치료계획은 저자기장이 있을 때와 없을 때의 선량분포를 각각 계산하고, 각 구조물에 대하여 선량과 용적의 차이값을 평가하였다. 치료계획용적에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량 그리고 처방선량의 최소한 90%, 95%, 107%를 조사받는 용적을 각각 분석에 포함하였다. 정상조직장기 중 치료와 동일한 방향 폐는 평균선량, 20 Gy를 받는 용적을 평가하고, 반대방향의 폐는 평균선량만 평가하였다. 심장은 평균선량, 최대선량과 20 Gy를 받는 용적을 각각 평가하였다. 내 외각 껍질구조에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량을 각각 평가하였다. 치료계획용적의 경우 저자기장에 의한 선량 분포의 영향은 최대 2%의 용적 변화, 4 Gy 선량 변화 차이를 보였다. 정상조직 장기에 대해서는 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 발견되지 않았다. 내 외각 껍질구조에서 두 선량분포 계산에서 평균값의 차이는 작지만 평균선량의 차이가 유효하게 나타났다. 최소 선량 분석에서는 내 외각 껍질구조에서 차이가 없었다. 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 외각 껍질구조에서 최대선량 값 분석에서 $5.0{\pm}10.5Gy$으로 나타났다. Co-60 빔을 이용한 세기조절 방사선치료계획의 부분유방 방사선조사 치료에서 0.35 T 저자기장에 의한 선량 분포 영향은 인체 내부에서는 크게 발견되지 않았다. 다만 인체 외부에서 선량 증가가 관찰되었고, 이는 치료시스템 헤드에서 발생되는 이차전자와 인체 표면 부근에서 산란된 이차전자가 자기장의 방향으로 이동하면서 선량 분포를 형성하고 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.237-242
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• 2013

뇌병변 등의 방사선 치료에 있어 CT (Computed Tomography) 영상만을 이용한 종양 체적(Tumor volume) 윤곽의 정확한 설정은 CT 영상의 부족한 연부조직 대조도 특성에 의하여 한계를 가진다. 따라서 자기공명영상(Magnetic Resonance Images, MRI)이 보다 정확한 목표 체적의 윤곽을 그려내기 위해 광범위 하게 사용되고 있다. 치료계획을 위해 획득한 자기공명영상에 진단단계에서 얻어진 CT영상의 전자밀도를 융합하는 방법과 자기공명 영상으로부터 만들어진 가상의 CT를 이용하는 방법 등이 자기공명 영상장치를 기반으로 한 방사선 치료 계획의 선량계산을 위하여 소개되어 왔다. 본 연구는 MRI기반의 선량계산의 가능성을 확인 해보기 위해 15명 환자의 진단 MR 영상을 통하여 Look Up Table (LUT)을 만들어 MRI 기반 선량계산과 기존의 CT 기반 선량계산을 비교 검증 하였다. 여기서 lMRI는 획득한 MR 영상에 LUT를 이용한 전자밀도 보정을 한 것이며 wMRI는 획득한 MR영상을 물 밀도로 동일화 시킨 것이다. 6 MV anterial 방향의 조사가 CT, lMRI, wMRI에 적용되어 치료계획으로 비교되었으며 또한 환자의 병변위치에 따라 2문 조사에서 5문 조사의 치료계획이 비교되었다. CT기반 치료계획을 기준으로 하여 등선량 분포와 DVH의 차이는 wMRI 보다 lMRI에서 더 적었으며 최대선량 차이가 91 cGy vs. 57 cGy, 평균선량이 74 cGy vs. 42 cGy, 최소선량 차이가 94 cGy vs. 53 cGy로 측정되어 각각의 선량 평가 면에서 그 차이가 wMRI보다 lMRI에서 더 적었다. 이러한 결과는 wMRI의 경우 공동내 선량계산에서 CT기반 선량계산과 차이가 나기 때문이다. 따라서 본 연구의 결과는 lMRI 기반 선량계산의 가능성이 있음을 보여준다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권3호
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• pp.298-303
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• 2010

전립선암에서 세기조절방사선치료와 입체조형방사선치료의 선량분포 특성을 비교하였다. 세기조절방사선치료에서는 치료계획표적용적에 200 cGy를 33회 조사하여 6,600 cGy가 조사되도록 하였다. 세기조절방사선치료에서는 PTV의 최대선량이 104.4%이었으며, 최소선량이 89.5%였으며, 삼차원입체조형치료에서는 PTV의 최대선량이 105.3%이었으며, 최소선량이 85.5%을 나타내었다. 100%에 대한 CI는 세기조절방사선치료에서 1.02였으며, 삼차원입체조형치료에서는 0.97을 나타내었다. 중요장기 직장에 대해서 세기조절방사선치료에서는 5,000 cGy 이상이 34.0%였으며, 삼차원입체조형치료에서는 63.3%였고, 방광에 대해서 세기조절방사선치료에서는 4,000 cGy 이상이 30.1%였으며, 삼차원입체조형치료에서는 30.6%였고, 오른쪽 대퇴골두부에 대해서 세기조절방사선치료에서는 2,000 cGy 이상이 9.5%였으며, 삼차원입체조형치료에서는 17.5%였고, 왼쪽 대퇴골두부에 대해서 세기조절방사선치료에서는 2,000 cGy 이상이 10.6%였으며, 삼차원입체조형치료에서는 18.3%을 나타내었다. 삼차원입체조형치료와 세기조절방사선치료의 비교에서 세기조절방사선치료가 삼차원입체조형치료에 비해 PTV의 선량분포에서는 5%의 정도 선량분포의 이득이 있었으며, 직장 선량에 대해서는 5,000 cGy 이상 선량에서 29.3%의 감소가 있었고, 방광 선량에 대해서는 거의 비슷한 분포를 나타내었고, 오른쪽 대퇴골두부의 선량에서는 8.0%, 왼쪽 대퇴골두부의 선량에서는 7.7%의 선량 이득을 나타내었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권4호
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• pp.174-182
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• 2011

With the reactor operation conditions - 4.3 wt% $^{235}U$ initial enrichment, burn-up 55,000 MWd/MTU, average power 34 MW/MTU for three periods burned time for 539.2 days per period and cooling time for 100 hours after shut down, to set up the condition to determine the minimum height (depth) of spent fuel storage pool to shut off the radiation out of the spent fuel storage pool and to store spent fuels safely, the dose rate on the specific position directed to the surface of spent fuel storage pool induced by the neutron and gamma-ray from spent fuels are evaluated. The length of spent fuel is 381 cm, and as the result of evaluation on each position from the top of spent fuel to the surface of spent fuel storage pool, it is difficult for neutrons from spent fuels to pass through the water layer of maximum 219 cm (600 cm from the floor of spent fuel storage pool) and 419 cm (800 cm from the floor of spent fuel storage pool) for gamma-ray. Therefore, neutron and gamma-ray from spent fuels can pass through below 419 cm (800 cm from the floor) water layer directed to the surface of spent fuel storage pool.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2379-2386
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• 2020

This paper presents the results of the first intercomparison exercise performed by the Korea retrospective dosimetry (KREDOS) working group using electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy. The intercomparison employed the alanine dosimeter, which is commonly used as the standard dosimeter in EPR methods. Four laboratories participated in the dose assessment of blind samples, and one laboratory carried out irradiation of blind samples. Two types of alanine dosimeters (Bruker and Magnettech) with different geometries were used. Both dosimeters were blindly irradiated at three dose levels (0.60, 2.70, and 8.00 Gy) and four samples per dose were distributed to the participating laboratories. Assessments of blind doses by the laboratories were performed using their own measurement protocols. One laboratory did not participate in the measurements of Magnettech alanine dosimeter samples. Intercomparison results were analyzed by calculating the relative bias, E_n value, and z-score. The results reported by participating laboratories were overall satisfactory for doses of 2.70 and 8.00 Gy but were considerably overestimated with a relative bias range of 10-95% for 0.60 Gy, which is lower than the minimum detectable dose (MDD) of the alanine dosimeter. After the first intercomparison, participating laboratories are working to improve their alanine-EPR dosimetry systems through continuous meetings and are preparing a second intercomparison exercise for other materials.