• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권1호
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• pp.45-52
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• 1995

자궁경부암환자에서 자궁강내 근접 방사선조사시 선원 배열에 따른 선량분포와 임상적으로 중요한 표식점인 A 및 B점 선량값에 대한 정확성을 평가하기 위하여 조직등가 팬톰을 제작하고 필름선량계측법을 적용하여 측정한 후, 이를 along-away에 의한 계산과 전산화치료계획장치에 의한 값과 비교 분석하였다. 대상 및 방법 : 자궁강내 근접 방사선조사시 치료상태를 그대로 묘사할 수 있게 아크릴과 물을 이용하여, 인체조직등가 팬톰을 제작한 후 자궁경부암의 자궁강내 근접 방사선조사를 시행하는 것과 똑같이 Fletcher-Suit-Delclos applicator 를 삽입하였다. Tandem 에 $15.7mg\;Ra-eq$의 방사능을 가진 $^{137}Cs$ tube를 2cm 간격으로 3개 주입한 후, A점에 해당되는 단면에 수직방향과 평행방향으로 각각 필름을 팬톰 간극에 삽입하였고, 또한 팬톰표면의 방사선량분포측정을 위하여 팬톰표면을 필름으로 감싸서, 1시간 조사하였다. 필름에 현상된 음영을 필름농도계를 이용하여 농도분포를 측정하여, A점에 대한 방사선량을 환산하였고, 전체적인 선량분포도를 얻었다. 이러한 측정값과 전산화치료계획장치를 이용하여 얻은 A점 값, along-away 표에 의한 A점 선량을 비교하였고, 필름에 의한 선량분포와 컴퓨터에 의한 선량분포를 서로 비교하였다. 결과 : A점에 대한 필름 측정치는 시간당 51.2cGy였고, 전산화치료계획장치에 의한 계산값은 시간당 46.7cGy, along-away 표에 의한 값은 시간당 47.9 cGy여서 약 10% 이내로 비교적 일치하였다. 필름을 계측하여 얻은 선량분포와 전산화치료계획장치의 계산에 의한 선량분포는 비슷한 모습을 보여 주었다. 결른 : 본 연구에서 아크릴과 물을 이용하여, 간단하고 경제적인 방법으로 인체조직등가팬톰을 제작할 수 있었고, 이러한 간단한 팬톰을 이용하여 비교적 효과적으로 자궁강내 근접 방사선조사시 사용하는 밀봉선원인 $^{137}Cs$ tube 의 선량에 대한 품질검사는 물론, 전산화치료계획장치를 이용한 값과 이론적인 식을 바탕으로 수작업으로 계산한 값, 그리고 실험으로부터 구한 실측값을 비교 검토함으로써 치료계획의 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권2호
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• pp.47-51
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• 2008

목 적: 방사선수술에 사용되는 치료계획을 위한 정위 영상 획득 때 사용되는 표시기(indicator)의 회전에 의한 오차를 분석하고 이를 교정하는 소프트웨어의 기능을 점검하는 방법을 제시한다. 이 방법을 이용하여 상용 프로그램인 렉셀감마플랜의 회전 오차 기능을 점검한다. 대상 및 방법: 상용 프로그래밍 언어인 Interactive Data Language (version 5.5)를 이용하여 소프트웨어적으로 만든 정위 영상으로 가상 팬텀을 만들었다. 영상의 두께는 0.5 mm, 픽셀 크기 0.5 mm, 필드 크기 256 mm, 그리고 분해능은 $512{\times}512$이었다. 영상은 DICOM 3.0 표준을 따라서 렉셀감마플랜이 인식할 수 있도록 하였다. 회전 교정 기능 점검을 위하여 가상 팬텀의 중심에서 상하로 50 mm와 30 mm 떨어진 곳과 중앙에 위치한 횡단면 영상에 각각 50 mm 간격으로 측정점 9개를 만들어 총 45개의 측정점을 만들었다. 기준 가상 팬텀을 x, y, z축을 중심으로 각각 $3^{\circ}$ 회전한 영상, xy, yz, zx 축을 중심으로 각각 $3^{\circ}$씩 회전한 영상, xyz세 방향으로 모두 $3^{\circ}$씩 회전한 영상을 만들어서 회전에 의한 오차를 계산하고, 렉셀감마플랜의 교정 기능을 점검하였다. 결과: 가상 영상을 렉셀감마플랜에 입력하고 정위좌표를 정의할 때 영상에 의한 등록 오차는 $0.1{\pm}0.1mm$로써 방사선수술에서 요구하는 오차 내에 있었다. x, y, z축 중 1개 축을 중심으로 $3^{\circ}$ 회전할 때 가능한 최대 오차는 2.6mm, 2개 축을 중심으로 $3^{\circ}$씩 회전할 때는 3.7mm, 3개축 모두에 대해 $3^{\circ}$씩 회전할 때는 4.5 mm이다. 이에 대해 영상의 회전을 교정하여 렉셀감마플랜에서 측정한 측정점들의 변위는 1 개축을 중심으로 회전하였을 때 $0.1{\pm}0.1mm$, 2 개 축의 경우 $0.2{\pm}0.2mm$, 3개축의 경우 $0.2{\pm}0.2mm$로서 회전의 영향을 보정하는 기능이 정확하게 작동하고 있음을 확인할 수 있었다. 결론: 방사선수술 치료계획 프로그램의 여러 소프트웨어적 기능을 점검하기 위한 가상 팬텀을 만들고 상용프로그램의 회전 오차 교정 기능을 점검한 결과 정확하게 작동하고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 작성한 가상 팬텀은 치료계획 프로그램의 다른 여러 기능들을 점검하는 데도 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권4호
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• pp.159-167
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• 2014

국내에서는 2012년 천연방사성핵종이 포함된 가공제품의 규제를 위해 생활주변방사선 안전관리법이 시행되었지만, 해당 가공제품 사용에 대한 인체 피폭선량을 평가할 수 있는 기초자료나 피폭선량 평가기술이 미비하다. 따라서 본 연구는 사용자 피폭선량을 정량적으로 평가하기 위한 방법을 제안하고, 방사선의 종류 및 에너지에 따른 피폭선량 특성의 확인을 목적으로 한다. 피폭선량 평가를 위해서 몬테칼로 방법을 사용한 Monte Carlo N-Particle Extended (MCNPX) 코드를 통해 International Commission on Radiological Protection (ICRP)의 기준팬텀이 전산모사 되었으며, 대표적 천연방사성핵종인 우라늄 계열에서 발생되는 알파선, 베타선, 감마선의 최소, 중간, 최대 에너지가 선원항으로 사용되었다. 연간 유효선량은 가공제품 사용시간 및 사용위치를 고려한 피폭시나리오를 기반으로 평가되었다. 짧은 비정의 알파선 및 베타선은 대부분의 선량을 피부에 전달한 반면, 감마선은 대부분의 장기에 유사한 선량을 전달하였다. 방사능이 $1Bq{\cdot}g^{-1}$ 인 돌침대에 포함된 천연방사성핵종의 함유율이 10%라고 가정하고 한국인 평균 수면시간인 7시간 50분간 돌침대를 사용하였을 때 최대 연간 유효선량은 알파선, 베타선, 감마선에 대해서 각각 0.0222, 0.0836, $0.0101mSv{\cdot}y^{-1}$로 평가되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제7권1호
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• pp.34-48
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• 1982

본 연구의 일차적 목적은 방사선 방호를 위하여 임의지점(任意地點)의 주변 방사선량의 수준을 특성(特性)짓는 방법의 하나로 ICRU가 정의(定義)한 흡수선량지수를 실측(實測)하는데 있는 바 이를 위한 실험은 에비실험과 본 실험의 두 단계로 나누어 수행하였다. 예비단계의 실험에서는 30cm 지름의 polyethylene구(球)를 사용한 반면 본 실험에서는 인체조직등가물질(人體組織等價物質)의 구(球)를 제작하였으며 두 실험 모두 $^{137}Cs$ 및 $^{60}Co$ 감마선장(線場)과 TRIGA Mark-II 원자로의 열중성자(熱中性子) column의 중성자공장(中性子工場)에서 행하여졌다. 감마선 흡수선량측정에는 TCD-700 $(^{7}LiF)$ chip을, 중성자선량측정에는 Au 방사화박(放射化薄)과 함께 TLD chip도 사용하였는데 이 경우에는 감마선의 기여를 판별해 내기 위하여 TLD-600 $(^{6}LiF)$과 TLD-700을 동시에 사용하였다. 감마선 조사(照射)의 경우 구(球) phantom내(內) 흡수선량의 이론적 해석은 Burlin의 공동이론(空洞理論)에서 유도된 Erlich의 방법을 썼으며, 중성자 선량해석에는 fluence-KERMA 변환방법을 사용하였다. 이들 선량에 관하여서는 특히 자세히 설명하였다. 해석에 실험결과는 모두 통계적으로 처리 분석하였으며 특히 심부선량분포(深部線量分布)는 규격화(規格化)한 값을 사용하여 도표(圖表)로 나타내는 한편, 결론에서는 방사선방호용 지수량(指數量) 실측(實測)의 가능성과 난점(難點)을 설명하고 해결하여야 할 문제점들을 언급(言及)하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제6권1호
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• pp.8-24
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• 1981

This paper presents flux-to-dose-rate conversion factors for neutrons and gamma rays based on the American National Standard Institute(ANSI) N666. These data are used to calculated the dose rate distribution of neutron and gamma ray in radiation fields. Neutron flux-to-dose-rate conversion factors for energies from $2.5{\times}10^{-8}$ to 20 MeV are presented; the corresponding energy range for gamma rays is 0.01 to 15 MeV. Flux-to-dose-rate conversion factors were calculated, under the assumption that radiation energy distribution has nonlinearity in the phantom, have different meaning from those values obtained by monoetiergetic radiation. Especially, these values were determined with the cross section library. The flux-to-dose-rate conversion factors obtained in this work were in a good agreement to the values presented by ANSI. Those data will be a useful for the radiation shielding analysis and the radiation dosimetry in the case of continuous energy distributions.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제11권1호
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• pp.65-69
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• 1986

Picker C-9 $^{60}Co$원격치료장치에 의한 선량분포의 비대칭을 물팬톰에 의한 측정으로부터 발견하고 비대칭적인 선량분포의 원인이 선원의 비정상적인 'ON' 위치였음을 확인하였다. 선원이 비정상적인 위치에서 정지하게 된 원인이 선원을 'OFF'위치로 되돌리는 태엽의 일부 인접면이 접촉하게되어 마찰의 발생과 증대였음을 확인하였다. 태엽에 윤활유를 쳤을 때 선량분포의 대칭성이 다소 호전되었지만 근본적인 해결책은 태엽을 교체하는 것이다. 예방대책으로는 주기적인 선량분포의 측정에 의한 확인과 보수유지계획에 의한 관리가 수행되어야 할 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권3호
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• pp.107-118
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• 2011

Conventional (SRS) and fractionated (FSRS) stereotactic radiosurgery necessarily require stringent overall target point accuracy and precision. We determine three-dimensional intracranial target point deviations (TPDs) in a whole treatment procedure using magnetic resonance image (MRI)-based polymer-gel dosimetry, and suggest a technique for overall system tests. TPDs were measured using a custom-made head phantom and gel dosimetry. We calculated TPDs using a treatment planning system. Then, we compared TPDs using mid bi-plane and three-dimensional volume methods with spherical and elliptical targets to determine their inherent analysis errors; finally, we analyzed regional TPDs using the latter method. Average and maximum additive errors for ellipses were 0.62 and 0.69 mm, respectively. Total displacements were 0.92 ${\pm}$ 0.25 and 0.77 ${\pm}$ 0.15 mm for virtual SRS and FSRS, respectively. Average TPDtotal at peripheral regions was greater than that at central regions for both. Overall system accuracy was similar to that reported previously. Our technique could be used as an overall system accuracy test that considers the real radiation field shape.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제48권1호
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• pp.21-30
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• 2018

Purpose: To calculate the effective doses of cone-beam computed tomography (CBCT) using personal computer-based Monte Carlo (PCXMC) software (Radiation and Nuclear Safety Authority, Helsinki, Finland) and to compare the calculated effective doses with those measured using thermoluminescent dosimeters (TLDs) and an anthropomorphic phantom. Materials and Methods: An Alphard VEGA CBCT scanner (Asahi Roentgen Ind. Co., Kyoto, Japan) with multiple fields of view (FOVs) was used for this study. The effective doses of the scout and main projections of CBCT using 1 large and 2 medium FOVs with a height >10 cm were calculated using PCXMC and PCXMCRotation software and then were compared with the doses obtained using TLD-100 LiF and an anthropomorphic adult human male phantom. Furthermore, it was described how to determine the reference points on the Y- and Z-axes in PCXMC, the important dose-determining factors in this software. Results: The effective doses at CBCT for 1 large ($20.0cm{\times}17.9cm$) and 2 medium FOVs ($15.4cm{\times}15.4cm$ and $10.2cm{\times}10.2cm$) calculated by the PCXMC software were 181, 300, and $158{\mu}Sv$, respectively. These values were comparable (16%-18% smaller) to those obtained through TLD measurements in each mode. Conclusion: The use of PCXMC software could be an alternative to the TLD measurement method for effective dose estimation in CBCT with large and medium FOVs.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.171-179
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• 1980

중성자 및 감마선에 대한 선량율 환산인자(flux-to-dose-rate conversion factors)를 최대흡수선량 개념을 근거로 하여 계산하였다. 중성자 및 감자선에 대한 선량율 군산인자는 에너지 범위가 각각 2.5$\times$$10^{-8}$ 20MeV 및 0.01-15MeV에 대하여 계산하였다. 이제까지 선량율 환산인자는 단일에너지에 대한 값이 였었는데 본 연구에서는 유사인체조직 (phantom)내에서 방사선의 에너지 분포가 직선적이 아니라고 가정하여 계산되었다. 특히 DLC-23, DLC-27, DLC-31 등 핵정수 자료의 각 근에 적합한 선량율 환산인자를 결정하였다는 점이 특색이다. 결과적으로 ANSI N666에 있는 값과 본 연구에서 계산된 값이 잘 일치된다는 것을 확인하였고, 본 결과는 어떤 방사선장에서도 중성자나 감마선 선량율 분포를 계산하는데 이용될 수 있고, 방사선 차폐해석, 방사선방어, radiation dosimetry 등에 필요한 값이 될 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제49권1호
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• pp.50-64
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• 2024

Background: The reference dose coefficients (DCs) of the International Commission on Radiological Protection (ICRP) have been widely used to estimate organ doses of individuals for risk assessments. This approach has been well accepted because individual anatomy data are usually unavailable, although dosimetric uncertainty exists due to the anatomical difference between the reference phantoms and the individuals. We attempted to quantify the individual variation of organ doses for photon external exposures by calculating and comparing organ DCs for 30 individuals against the ICRP reference DCs. Materials and Methods: We acquired computed tomography images from 30 patients in which eight organs (brain, breasts, liver, lungs, skeleton, skin, stomach, and urinary bladder) were segmented using the ImageJ software to create voxel phantoms. The phantoms were implemented into the Monte Carlo N-Particle 6 (MCNP6) code and then irradiated by broad parallel photon beams (10 keV to 10 MeV) at four directions (antero-posterior, postero-anterior, left-lateral, right-lateral) to calculate organ DCs. Results and Discussion: There was significant variation in organ doses due to the difference in anatomy among the individuals, especially in the kilovoltage region (e.g., <100 keV). For example, the red bone marrow doses at 0.01 MeV varied from 3 to 7 orders of the magnitude depending on the irradiation geometry. In contrast, in the megavoltage region (1-10 MeV), the individual variation of the organ doses was found to be negligibly small (differences <10%). It was also interesting to observe that the organ doses of the ICRP reference phantoms showed good agreement with the mean values of the organ doses among the patients in many cases. Conclusion: The results of this study would be informative to improve insights in individual-specific dosimetry. It should be extended to further studies in terms of many different aspects (e.g., other particles such as neutrons, other exposures such as internal exposures, and a larger number of individuals/patients) in the future.