Purpose: A full-energy-peak (FEP) efficiency correction is required through a Monte Carlo simulation for accurate radioactivity measurement, considering the geometrical characteristics of the detector and the sample. However, a relative deviation (RD) occurs between the measurement and calculation efficiencies when modeling using the data provided by the manufacturers due to the randomly generated dead layer. This study aims to optimize the structure of the detector by determining the dead layer thickness based on Monte Carlo simulation. Methods: The high-purity germanium (HPGe) detector used in this study was a coaxial p-type GC2518 model, and a certified reference material (CRM) was used to measure the FEP efficiency. Using the MC N-Particle Transport Code (MCNP) code, the FEP efficiency was calculated by increasing the thickness of the outer and inner dead layer in proportion to the thickness of the electrode. Results: As the thickness of the outer and inner dead layer increased by 0.1 mm and 0.1 ㎛, the efficiency difference decreased by 2.43% on average up to 1.0 mm and 1.0 ㎛ and increased by 1.86% thereafter. Therefore, the structure of the detector was optimized by determining 1.0 mm and 1.0 ㎛ as thickness of the dead layer. Conclusions: The effect of the dead layer on the FEP efficiency was evaluated, and an excellent agreement between the measured and calculated efficiencies was confirmed with RDs of less than 4%. It suggests that the optimized HPGe detector can be used to measure the accurate radioactivity using in dismantling and disposing medical linear accelerators.
목 적 : 골반 및 요추 엑스선검사는 진단 엑스선검사 중 생식선을 포함하고 있고 환자가 받는 방사선량이 많은 검사로서 우리나라에는 골반 및 요추 엑스선검사에서의 환자선량 권고량이 마련되어 있지 않다. 따라서 국내 의료기관에서의 골반 및 요추 엑스선검사 시 환자가 받는 방사선량을 측정 평가하고 골반 및 요추 엑스선검사에서 환자의 방사선 방어 최적화를 위한 환자선량 권고량을 확립한다. 방 법 : 전국 125개 의료기관에서 골반 전후면 촬영, 요추 전후면 및 측면 촬영시 촬영조건과 진단영상정보를 조사 분석하고 환자가 받는 입사표면선량을 유리선량계를 사용하여 측정 평가한다. 환자가 받는 방사선량 중 제3사분위값에 해당하는 선량값을 의료기관에 권고할 골반 및 요추 엑스선검사에서의 환자선량 권고량으로 확립한다. 결 과 : 전국 125개 의료기관에서 골반 및 요추 엑스선검사 시 진단영상정보를 조사하고 환자가 받는 입사 표면선량을 측정한 결과 골반 전후면 엑스선검사에서는 관전압이 60~97 kVp, 평균 75 kVp를 사용하였고, 관전류-시간곱(mAs)는 8~123 mAs, 평균 29.7 mAs를 사용하였다. 요추 전후면 및 측면 엑스선검사에서는 관전압을 각각 65~100 kVp, 평균 78 kVp와 70~109 kVp, 평균 87 kVp를 사용하였고, mAs도 각각 10~100 mAs, 평균 35.2 mAs와 8.9~300 mAs, 평균 64.1 mAs를 사용하였다. 골반 및 요추 엑스선검사에서의 환자가 받는 입사표면선량을 측정한 결과, 골반 전후면 엑스선검사에서는 최소값 0.59 mGy, 최대값 12.69 mGy, 평균값 2.88mGy이었으며, 제1사분위값은 1.91 mGy, 중앙값은 2.67 mGy, 제3사분위값은 3.42 mGy이었다. 요추 전후면 엑스선검사에서는 최소값 0.64 mGy, 최대값 23.84 mGy, 평균값 3.68 mGy이었으며, 제1사분위값은 2.41 mGy, 중앙값은 3.40 mGy, 제3사분위값은 4.08 mGy이었다. 요추 측면 엑스선검사에서는 최소값 1.90 mGy, 최대값 45.42 mGy, 평균값 10.08 mGy이었으며, 제1사분위값은 6.03 mGy, 중앙값은 9.09 mGy, 제3사분위값은 12.65 mGy이었다. 결 론 : 우리나라의 의료기관에서 골반 전후면 엑스선검사에서 의료기관에 권고할 환자선량 권고량은 3.42 mGy, 요추 전후면 엑스선검사에서는 4.08 mGy, 요추 측면촬영에서는 12.65 mGy로 세계보건기구 등 6개 국제기구가 공동으로 권고한 골반 전후면 검사 10 mGy, 요추 전후면 검사 10 mGy 및 요추 측면 검사 30 mGy 보다는 낮았다.
갑상선 분화암 환자의 방사선 치료에서 I-131의 유효반감기는 환자에게 투여하는 양의 계산뿐만 아니라 환자의 격리 입원기간의 결정, 환자로부터 가족들이 받게 되는 선량을 계산하는데 유용한 값이다. 하지만 이 값은 물리적반감기와는 달리 실측을 해야만 얻을 수 있어 입원 격리중인 환자에게 계측하기가 기술적으로 어려운 문제가 있다. Dual time I-131 whole body scan의 초기촬영과 지연촬영 사이의 체내잔류방사능량을 이용하여 전신과 갑상선에 유효반감기를 추정해 보았다. 또한 혈중 크레아티닌 농도, GFR, 투여량이 유효반감기와 상관관계가 있는지 알아보았다. 유효반감기 측정을 위해 전신에 체내잔류방사능량과 갑상선의 잔류방사능량을 측정하기 위해 환자의 전신을 흥미영역으로 설정한 후 배후방사능을 보정하여 전신의 체내잔류방사능량을 획득하였고, 갑상선 부위에 ROI를 설정한 후 배후 방사능을 보정하여 갑상선의 잔류방사능량을 획득하였다. 초기영상과 지연영상의 측정값 사이의 비율을 계산하여 전신과 갑상선의 유효반감기를 구하였다. 또한 유효반감기와 GFR, 혈중크레아티닌 농도, I-131 투여량과의 상관관계를 분석하였다. 전신의 체내잔류방사능량을 측정한 값의 유효반감기는 $17.06{\pm}5.50$시간으로 나타났고 갑상선의 잔류방사능량을 측정한 값의 유효반감기는 $17.22{\pm}5.41$시간으로 나타났으며 두 유효반감기는 유의한 차이를 보이지 않았다(P=0.887). GFR 값이 올라갈수록 전신의 유효반감기(r=-0.407, P=0.003)와 갑상선 유효반감기(r=-0.473, P=0.001) 모두 유의하게 감소하였으며 혈중크레아티닌 농도가 올라갈수록 전신의 유효반감기(r=0.309, P=0.029)와 갑상선 유효반감기(r=0.371, P=0.008) 모두 유의하게 증가하였다. 투여량은 두유효반감기와 상관관계를 보이지 않았다. 본 연구를 통해 고용량 방사성요오드 치료환자 입원기간의 최적화 연구와 기존 유효반감기를 구하기 위해 종사자의 피폭 및 복잡성을 보완하여 간편하게 측정을 할 수 있을 것이라 생각한다. 또한 분석된 갑상선의 유효반감기를 적용한 MIRD schema의 내부피폭선량 평가 연구에도 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
이 연구는 조기 폐암의 정위방사선치료에서 육안적종양체적(Gross tumor volume, GTV) 변화에 따른 적응방사선치료(ART)의 효과 및 가능성을 보기 위해 시행되었다. 영남대학교 의료원에서 정위방사선치료를 시행한 22개의 종양을 대상으로 연구를 진행하였다. 정위방사선치료는 2주에 걸쳐 48 혹은 60 Gy를 4회에 나누어 조사하는 방법으로 시행되었다. 종양체적 변화를 측정하기 위해 매 콘빔시티마다 육안적종양체적에 대한 윤곽선 그리기를 시행하였다. 그 다음 첫 번째 콘빔시티에 기준 치료계획으로 사용할 세기조절방사선치료 계획을 시행하였다. 적응방사선치료 계획을 하기 위해, 2, 3, 4번째 콘빔시티에 기준 치료계획과 동일한 빔 각도와 제약을 적용하여 각각 재 최적화 과정을 진행하였다. 이후 적응방사선치료 계획은 기준치료계획을 각각의 콘빔시티에 복사하여 생성한 비적응방사선치료 계획과 비교되었다. 평균 육안적종양체적은 10.7 cc였다. 평균 종양체적 변화는 두 번째, 세 번째, 네 번째 콘빔시티에서 각각 -1.5%, 7.3%, 25.1%였으며 세 번째 이후 변화는 통계적으로 유의하였다(p<0.05). 하지만 두 번째 콘빔시티에서는 9개의 종양 체적이 증가하였다. 적응방사선치료 계획을 시행하였을 때, 폐에서 $V_{20\;Gy}$, $D_{1500\;cc}$, $D_{1000\;cc}$가 유의하게 감소하였으며, 흉벽에 대한 $V_{30\;Gy}$와 $V_{32\;Gy}$ 역시 유의하게 감소하였다(p<0.05). 두 번째 콘빔시티의 종양체적이 증가한 환자들에서, 기준치료 계획에 비해 적응치료방사선치료 계획을 시행하지 않았을 때, 계획용 표적체적에 대한 선량 범위 변수 중 $D_{min}$은 8.3% 감소한 반면 (p=0.021), 적응방사선치료계획을 시행한 경우에는 차이가 없었다. 이러한 결과를 보았을 때, 적응방사선치료 계획을 함으로서 표적 선량 커버는 개선시키면서 손상위험장기에 대한 선량을 감소시킬 수 있을 것이다. 그러므로, 콘빔시티를 이용한 적응방사선치료 방법은 조기 폐암의 정위방사선치료에서 고려되어야 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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