• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제36권3호
• /
• pp.154-159
• /
• 2011

국내 원전에서는 고 방사선량율 또는 고피폭 예상 방사선작업에 종사자의 가슴과 등에 두 개의 개인선량계를 패용하여 피폭방사선량을 평가하고 있다. 이러한 Two-Dosimeter Algorithm (TDA)으로 현장시험과 심층검토를 통해 NCRP(55:50) TDA를 최적 알고리즘으로 최종적으로 선정하였고, 2006년 이후 원전 종사자의 피폭방사선량 평가 실무에 적용 중에 있다. 한편, 2007년 국제방사선방호위원회(ICRP)는 간행물 ICRP 103을 통해 방사선가중계수 및 조직가중계수와 기준 인체모형팬텀(Reference phantom) 등을 일부 변경한 유효선량 평가방법을 제시하였다. 이에 따라 본 논문에서는 국내원전에서 적용되고 있는 NCRP (55:50) TDA에 대해 ICRP 103 방사선방호 체계 하에서의 계속 적용 타당성을 분석하였다. 그 결과, NCRP (55:50) TDA를 계속 사용하더라도 ICRP 103의 유효선량을 신뢰성 있게 평가할 수 있는 것으로 판단되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제47권3호
• /
• pp.111-133
• /
• 2022

The exciting advancement related to the "modeling of digital human" in terms of a computational phantom for radiation dose calculations has to do with the latest hype related to deep learning. The advent of deep learning or artificial intelligence (AI) technology involving convolutional neural networks has brought an unprecedented level of innovation to the field of organ segmentation. In addition, graphics processing units (GPUs) are utilized as boosters for both real-time Monte Carlo simulations and AI-based image segmentation applications. These advancements provide the feasibility of creating three-dimensional (3D) geometric details of the human anatomy from tomographic imaging and performing Monte Carlo radiation transport simulations using increasingly fast and inexpensive computers. This review first introduces the history of three types of computational human phantoms: stylized medical internal radiation dosimetry (MIRD) phantoms, voxelized tomographic phantoms, and boundary representation (BREP) deformable phantoms. Then, the development of a person-specific phantom is demonstrated by introducing AI-based organ autosegmentation technology. Next, a new development in GPU-based Monte Carlo radiation dose calculations is introduced. Examples of applying computational phantoms and a new Monte Carlo code named ARCHER (Accelerated Radiation-transport Computations in Heterogeneous EnviRonments) to problems in radiation protection, imaging, and radiotherapy are presented from research projects performed by students at the Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) and University of Science and Technology of China (USTC). Finally, this review discusses challenges and future research opportunities. We found that, owing to the latest computer hardware and AI technology, computational human body models are moving closer to real human anatomy structures for accurate radiation dose calculations.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제33권4호
• /
• pp.172-179
• /
• 2022

Recently, tetrahedral phantoms have been newly adopted as international standard mesh-type reference computational phantoms (MRCPs) by the International Commission on Radiological Protection, and a program has been developed to convert them to computational tomography images and DICOM-RT structure files for application of radiotherapy. Through this program, the use of the tetrahedral standard phantom has become available in clinical practice, but utilization has been difficult due to various library dependencies requiring a lot of time and effort for installation. To overcome this limitation, in this study a newly developed TET2DICOM-GUI, a TET2DICOM program based on a graphical user interface (GUI), was programmed using only the MATLAB language so that it can be used without additional library installation and configuration. The program runs in the same order as TET2DICOM and has been optimized to run on a personal computer in a GUI environment. A tetrahedron-based male international standard human phantom, MRCP-AM, was used to evaluate TET2DICOM-GUI. Conversion into a DICOM-RT dataset applicable in clinical practice in about one hour with a personal computer as a basis was confirmed. Also, the generated DICOM-RT dataset was confirmed to be effectively implemented in the radiotherapy planning system. The program developed in this study is expected to replace actual patient data in future studies.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2002

의료용 선형가속기에서 발생되는 고 에너지 광자선은 콜리메이터에 의하여 누출되며 치료두부(head), 콜리메이터, 환자를 포함한 치료실내의 모든 벽과 구성 물질들에 의하여 많은 산란선이 발생된다. 방사선치료는 종양에 따라서 최소한 40 Gy에서 80 Gy까지 조사되기 때문에 주위건강조직 특히 생식가능한 사람에 대한 생식선의 피폭선량을 평가하여야하며 종양치료에 영향을 주지 않은 범위에서 가능한 방법을 동원하여 피폭선량을 줄여야한다. 방사선 안전관리등의 기술기준에 관한 규칙(과학기술부령 제17호) 제3절 의료분야의 특별기준, 제44조(진료환자의 방사선 피폭)에 의하면 진료를 위한 환자 피폭선량을 합리적으로 달성 가능한 최소의 수준으로 유지하기 위한 절차를 구비하여야 하며 과학기술부 장관은 이에 준하는 의료시설 및 장비취급의 기술기준을 정하고 고시하여야한다고 명시 되어있다. 고 에너지방사선은 악성종양환자들의 치료성과를 향상시키는 동시에 치료후 방사선에 의한 만성효과가 발생 될 수 있기 때문에 주선속의 다양한 산란선과 누출선의 선질변화와 선량을 측정하고 생식선과 같은 주요장기를 산란선으로부터 차폐할 수 있는 기구를 제작 사용함으로서 방사선 피폭선량을 최대한으로 감소시킬 수 있었다. 고 에너지 방사선은 의료용 선형가속기(CLINAC 2100C/D. 2100C. 600C)에서 발생시킨 4, 6, 10 MV x-ray와 코발트원격치료장치(ALCYON II)의 코발트선원에서 방출되는 1.25 MV의 감마선을 이용하였다. 선량측정은 폴리스틸렌과 인체팬텀(Rando)사용하였으며 측정기는 이온함, TLD 및 필름을 사용하였다. 고 에너지 방사선에 의한 산란선은 장치의 콜리메이터 뿐만 아니라 치료실 벽 인체내부등 모든 방향에서 방사됨으로 납 벽돌에 의한 차폐율측정은 많은 변수를 가졌으며 고환인 경우에는 3면이 모두 차폐되도록 항아리모양으로 제작하였다. 태아인 경우 태아가 위치하고 있는 골반위에 육교모양의 선반을 만들고 그 위에 납 벽돌을 장치하도록 고안하였다. Co-60 감마선, 4 MV x-선, 10 MV x-선에서 발생되는 누출선량과 산란선량에 의한 평균 피폭선량은 조사면 중심으로부터 10, 30, 60cm 거리에서 조사면내 최대선량에 대하여 각각 $10^{-2},\;10^{-3},\;10^{-4}$의 비율로 측정되었으며 거리에 따라 지수함수로 줄어들었다. 흉부에 국한된 종양을 10 MV x-ray, $12{\times}12 cm^2$ 조사면으로 치료하였을 때 자궁에 받는 피폭선량은 0.9 mGy/Gy이며 고환이 받는 피폭선량은 0.6 mGy/Gy 이었으며 체장과 신장은 각각 4.8 mGy/Gy 와 2.5 mGy/Gy이다 10 MV x-선, $14{\times}14cm^2$ 조사면 경계로부터 10 cm 밖에서 납벽돌의 반가층 두께는 약 9.0 mm 이였고 20cm 밖에서는 반가층 두께가 약 6.5 mm로 측정되었다. 복부에 위치한 악성종양을 60 Gy 조사하였을 경우 태아가 위치하고 있는 자궁의 피폭선량은 약 370 mGy이고 이곳을 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 6.2 cm두께의 납 벽돌을 자궁위에 장착하여야 하며 골반치료시 고환에 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 5 cm 두께의 납 항아리가 요구된다. 고 에너지 고 준위 방사선치료시 고환은 3면을 항아리모양으로 차폐할 수 있어 피폭선량을 상당히 줄일 수 있으며 자궁인 경우 체내에서 산란된 선량의 차폐는 불가능하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제21권4호
• /
• pp.263-271
• /
• 1996

ANSI N13.32에서는 선량제의 방향에 따른 반응도가 성능시험의 합격판정의 범주는 아니지만 이에 관한 연구를 요구하고 있다. 본 연구에서는 ANSI N13.32의 말단팬텀 즉, 손가락과 손목팬텀내의 $7mg/cm^2$ 깊이에서 MCNP 코드를 사용하여 단일에너지를 가진 광자 및 ISO narrow X-선 빔에 대하여 선량당량환산인자와 방향의존성인자를 도출하였다. X-선 빔에 대하여는 이들 데이터를 B. Grosswent의 연구 결과와 비교하였다. 그 결과 선량당량환산인자는 낮은 에너지 영역에서 최대 7%를 그리고 다른 에너지 영역에서는 2% 이내였으며, 방향의존성인자는 최대 3% 정도로 잘 일치하였다. 또한 60keV 이하의 낮은 에너지 영역에서 발생된 방향의존성인자는 손가락 팬텀의 경우에 주축을 따라 수평회전각이 증가할수록 감소하지만 그 에너지 영역 이상에서 $90^{\circ}$까지는 증가하고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제42권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2017

Background: The purpose of this study is to assign an appropriate density to virtual phantom for 2D diode array detector with different dose calculation algorithms to guarantee the accuracy of patient-specific QA. Materials and Methods: Ten VMAT plans with 6 MV photon beam and ten VMAT plans with 15 MV photon beam were selected retrospectively. The computed tomography (CT) images of MapCHECK2 with MapPHAN were acquired to design the virtual phantom images. For all plans, dose distributions were calculated for the virtual phantoms with four different materials by AAA and AXB algorithms. The four materials were polystyrene, 455 HU, Jursinic phantom, and PVC. Passing rates for several gamma criteria were calculated by comparing the measured dose distribution with calculated dose distributions of four materials. Results and Discussion: For validation of AXB modeling in clinic, the mean percentages of agreement in the cases of dose difference criteria of 1.0% and 2.0% for 6 MV were $97.2%{\pm}2.3%$, and $99.4%{\pm}1.1%$, respectively while those for 15 MV were $98.5%{\pm}0.85%$ and $99.8%{\pm}0.2%$, respectively. In the case of 2%/2 mm, all mean passing rates were more than 96.0% and 97.2% for 6 MV and 15 MV, respectively, regardless of the virtual phantoms of different materials and dose calculation algorithms. The passing rates in all criteria slightly increased for AXB as well as AAA when using 455 HU rather than polystyrene. Conclusion: The virtual phantom which had a 455 HU values showed high passing rates for all gamma criteria. To guarantee the accuracy of patent-specific VMAT QA, each institution should fine-tune the mass density or HU values of this device.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제37권3호
• /
• pp.195-201
• /
• 2014

본 연구에서는 구내 촬영시 방사선작업종사자와 X선관 사이 거리의 증가에 따라 방사선작업종사자의 안면부 피폭선량 감소의 변화를 측정하고자 하였다. 우선 인체조직과 유사한 안면부 Phantom을 제작하였다. 구내 촬영 장치를 이용하여 촬영조건을 성인 상악 대구치부 노출조건 (60kVp, 10mA. 50msec)과 소아 상악 대구치부 노출조건 (60kVp, 10mA, 20msec)으로 설정 하고 방사선작업종사의 안면부의 위치에 Chamber를 고정시켰다. X선 관구와 Phantom을 Chamber로 부터 10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm, 35cm, 40cm 위치시킨 후 각 검사조건으로 Phantom을 20회 조사한 후 평균 산란선량을 측정 하였다. 연구 결과 성인 조건으로 조사한 후 감소율은 10cm에서 조사한 산란선량을 기준으로 하였을 때 40cm 에서는 감소율이 7.43%로 약 92.6%가 감소가 되었다. 또한 소아 조건으로 조사한 후 감소율은 10 cm에서 조사한 산란선량을 기준으로 하였을 때 40 cm 에서는 감소율이 2.58 %로 약 97.6%가 감소가 되었다. 결론적으로 치과 방사선 검사 시 방사선 피폭에 대한 방호가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
• /
• 대한방사선방어학회 2011년도 춘계 학술발표회 및 심포지엄
• /
• pp.66-67
• /
• 2011

• 치과방사선
• /
• 제29권1호
• /
• pp.255-260
• /
• 1999

Purpose: The objective of this study was to evaluate the possibility of substitution of the zonography for the full-mouth periapical radiography in aspect of radiation protection. Materials and Methods: Rando phantom and LiF TLD chips were used for dosimetry. The absorbed doses at brain, skin above the TMJ. parotid gland. bone marrow in the mandibular body. and thyroid gland during the full-mouth periapical radiography. panoramic radiography. and zonography were measured. Resul ts: From the zonography. the absorbed doses to the brain. the skin over the TMJ. and the parotid gland were relatively high. but the absorbed doses to the bone marrow in the mandibular body and. especially. the thyroid gland were very low. Conclusion: The zonography can be an alternative to the full-mouth periapical radiography in aspect of radiation protection.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제39권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2014

원전에서는 방사성핵종의 체내 섭취에 따른 작업종사자의 내부 방사능을 측정하기 위하여 전신계측기(WBC)를 이용하고 있다. 이 계측기는 인체 내 방사성핵종의 침적위치를 고려하여 다양한 측정 모드를 선택하여 측정할 수 있으나, 대부분 전신 모드를 적용하고 있다. 그런데 전신 모드를 적용한 내부방사능 측정값은 WBC 측정 모드 중에서 가장 보수적인 값을 나타내는 특성이 있고, 따라서 내부피폭 방사선량이 과대평가되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 WBC, 팬텀, 표준 방사선원을 이용하여 WBC의 측정 모드별 방사능측정 실험을 수행하였다. 이 결과에 대해 통계적 분석방법을 적용하여 WBC의 상부 및 하부 검출기 계측비율에 따라 WBC의 측정 모드를 선정할 수 있는 정량적인 기준을 제시하였다.