• 제목/요약/키워드: depth dose distribution

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임상적용을 위한 전자선의 선량분포 특성에 대한 고찰 (A Consideration on the Characteristics of Electron Beam Dose Distributions for Clinical Applications)

  • 차동수
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.65-69
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    • 2010
  • High energy electron beams were to concentrically dose inside a tumor and more energy is a shape decreased of dose. Therefore, it is useful to radiation therapy of a tumor. Also high energy electron beams ionized into collision with a atom in structure material of tissue and it has big changes to dose distribution by multiple scattering. The study had to establish characteristic of electron beams from interaction of electron beams and materials. Experiment method was to measure dependence of electron beam central axis for depth dose curve, field flatness and symmetry and field size dependence. The results were able to evaluate data for a datum pint of electron beam. Also radiotherapy has to be considered for not only energy pencil of lines but characteristic, electron guide and isodose curves distribution.

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광자선에 의한 민조사면 경계영역의 선량분포 (Peripheral Dose Distributions of Clinical Photon Beams)

  • 김진기;김정수;권형철
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제12권1호
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    • pp.71-77
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    • 2001
  • 방사선조사면의 가장자리는 반음영 영역으로 선량변화가 급격한 부분이다. 이러한 부분은 메가볼트 광자선 영역의 조사면에서 선원크기, 콜리메이터, 차폐불럭, 보조기구 그리고 내부산란선에 의한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기준조사면 경계 영역의 선량특성을 확인하고 선험적인 이론적 관계식으로 비교하여 치료시스템 조사면의 특성을 알고자 하였다. 조사면 경계영역의 주변선량분포를 깊이와 중심축으로부터 거리의 함수로서 구성하여 6MV 광자선에 의한 민조사면 경계영역의 주변선량분포를 측정하고 이를 선험적인 함수분포와 비교하였다. 3차원 물 팬톰으로 조사면 가장자리 영역의 주변선량분포를 측정하고 이를 선험적인 함수값과 비교하여 측정치와 근접한 함수방법을 알아보았다. 반도체 검출기와 전리함으로 최대선량점, 5 cm , 10 cm 깊이의 위치에서 측정값의 비를 이용하고, 유효 가장자리 영역은 80-20 % 를 선택하여 거리의 함수로 분석하였다. 깊이가 증가함에 따라경계영역의 선량폭이 증가하였다. 주변선량분포에서 검출기의 특성에 따라서 측정값과 함수값에 작은 차이가 있었다. 민조사면 경계영역 선량 분포함수를 비교하였다.

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Geant4-DICOM Interface-based Monte Carlo Simulation to Assess Dose Distributions inside the Human Body during X-Ray Irradiation

  • Kim, Sang-Tae
    • International Journal of Contents
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    • 제8권2호
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    • pp.52-59
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    • 2012
  • This study uses digital imaging and communications in medicine (DICOM) files acquired after CT scan to obtain the absorbed dose distribution inside the body by using the patient's actual anatomical data; uses geometry and tracking (Geant)4 as a way to obtain the accurate absorbed dose distribution inside the body. This method is easier to establish the radioprotection plan through estimating the absorbed dose distribution inside the body compared to the evaluation of absorbed dose using thermo-luminescence dosimeter (TLD) with inferior reliability and accuracy because many variables act on result values with respect to the evaluation of the patient's absorbed dose distribution in diagnostic imaging and the evaluation of absorbed dose using phantom; can contribute to improving reliability accuracy and reproducibility; it makes significance in that it can implement the actual patient's absorbed dose distribution, not just mere estimation using mathematical phantom or humanoid phantom. When comparing the absorbed dose in polymethly methacrylate (PMMA) phantom measured in metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) dosimeter for verification of Geant4 and the result of Geant4 simulation, there was $0.46{\pm}4.69%$ ($15{\times}15cm^2$), and $-0.75{\pm}5.19%$ ($20{\times}20cm^2$) difference according to the depth. This study, through the simulation by means of Geant4, suggests a new way to calculate the actual dose of radiation exposure of patients through DICOM interface.

광 도시메트리시스템을 이용한 치료용 6 MV X선 선량분포 평가 (Evaluation of Dose Distribution of 6 MV X-ray using Optical Dosimetry)

  • 김성환
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.925-932
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    • 2019
  • 플라스틱 섬광체와 상용 50 mm, f1.8 렌즈 및 고감도 CMOS 카메라를 사용하여 방사선치료 시 흡수선량을 측정할 수 있는 광 도시메트리 시스템을 구축하였다. 아울러 촬영된 방사선 분포 영상에 대한 비네팅 보정, 기하학적 왜곡 보정, 스케일 보정을 통하여 화소값으로 선량을 교정하는 절차를 확립하였다. 개발된 광 도시메트리 시스템을 6 MV 의료용 선형가속기에 대하여 선량 특성 평가를 수행한 결과, 심부선량백분율은 이온챔버로 측정한 결과에 비하여 빌드 업 깊이 이상에서는 오차 범위 2% 이내로 일치하였으며, 90% 조사야에 대하여 2.8%의 평탄도가 측정됨에 따라 방사선치료선량 측정 시스템으로서의 충분한 활용가능성을 확인하였다.

Surface Treatment of Eggshells with Low-Energy Electron Beam

  • Kataoka, Noriaki;Kawahara, Daigo;Sekiguchi, Masayuki
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제46권1호
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    • pp.8-13
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    • 2021
  • Background: Salmonella enteritidis (SE) was the main cause of the pandemic of foodborne salmonellosis. The surface of eggs' shells can be contaminated with this bacterium; however, washing them with sodium hypochlorite solution not only reduces their flavor but also heavily impacts the environment. An alternative to this is surface sterilization using low-energy electron beam. It is known that irradiation with 1 kGy resulted in a significant 3.9 log reduction (reduction factor of 10,000) in detectable SE on the shell. FAO/IAEA/WHO indicates irradiation of any food commodity up to an overall average dose of 10 kGy presents no toxicological hazard. On the other hand, the Food and Drug Administration has deemed a dose of up to 3 kGy is allowable for eggs. However, the maximum dose permitted to be absorbed by an edible part (i.e., internal dose) is 0.1 Gy in Japan and 0.5 Gy in European Union. Materials and Methods: The electron beam (EB) depth dose distribution in the eggshell was calculated by the Monte Carlo method. The internal dose was also estimated by Monte Carlo simulation and experimentation. Results and Discussion: The EB depth dose distribution for the eggshells indicated that acceleration voltages between 80 and 200 kV were optimal for eggshell sterilization. It was also found that acceleration voltages between 80 and 150 kV were suitable for reducing the internal dose to ≤ 0.10 Gy. Conclusion: The optimum irradiative conditions for sterilizing only eggshells with an EB were between 80 and 150 kV.

$^{60}Co\;\gamma$선과 10MV X선의 조사면 밖의 선량분포에 관한 연구 (A Study on Dobe Distribution outside Co-60 $\gamma$ Ray ana 10MV X Ray Fields)

  • 강위생;허승재;하성환
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제2권2호
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    • pp.271-280
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    • 1984
  • The peripheral dose, defined as the dose outside therapeutic photon fields, which is responsible for the functional damage of the critical organs, fetus, and radiation. induced carcinogenesis, has been investigated for $^{60}Co\;\gamma$ ray and 10 MV Xray. It was measured by silicon diode controlled by semiautomated water phantom without any shielding or with lead plate of HVL thickness put horizontally or vertically to shield stray radiations. Authors could obtain following results. 1. The peripheral dose was larger than $0.7\%$ of central axis maximum dose even at 20cm distance from field margin. That is clinically significant, so it should be reduced. 2. Even for square fields of 10 MV Xray, radial peripheral dose distribution did not coincide with transverse distribution, because of the position of collimator jaws. 3. Between surface and $d_m$, the peripheral dose distributions show a pattern of the dose distribution of electron beams and the maximum doss was approximately proportional to the length of a side of square field. 4. The peripheral doses depended on radiation quality, field size, distance from field margin and depth in water. Distance from field margin was the most important factor. 5. Except for near surface, the peripheral dose from phantom was approximately equal to that from therapy unit. 6. To reduce the surface dose outside fields, therapist should shield stray radiations from therapy unit by lead plate of at least one HVL for 10 MV X-ray and by bolus equivalent to tissue of 0.5cm thickness for $^{60}Co$. 7. To reduce the dose at depth deeper than $d_m$, it is desirable to shield stray radiations from therapy unit by lead.

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연령 확산 이론에 의한 전자선의 조직내 선량분포 평가 (Evaluation of Electron Beam Dose Distribution by Age Diffusion Equation)

  • 추성실
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제4권1호
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    • pp.29-39
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    • 1993
  • 고에너지 전자선은 방사선치료에서 중요한 역할을 담당하고 있으나 전하를 갖인 입자로서 인체조직과 상호작용이 복잡하여 조직내 전자선량분포를 정확히 표현하기에는 매우 어렵다. 전자선분포를 계산하는 데는 심부율과 평면분포율등 여러방법이 제시되고 있었으나 수학적 모형을 이용하는 것이 가장 신속하고 다양한 계산을 수행할수 있는 수단으로 알려져 왔으며 컴퓨터의 발달과 병행하여 실요화 되고 있다. 저자들은 연령확산방정식을 기초로한 수식적 모델을 도입하고 연세암센터에 설치된 선형가속기에서 측정된 전자선의 분포를 이용하여 실험식의 상수인자를 결정 삽입하므로서 조직내 어떤 깊이 어느 지점에서도 정확한 선량이 계산될 수 있는 실험식을 완성하였다. 사용자는 연령확산 실험식에서 전자선의 에너지와 조사면 그리고 선원간의 거리만 입력하면 조직내 전자선의 심부율과 등선량곡선을 정확히 예측할 수가 있고 고선량부위에서는 위축되고 저선량부위에서는 확산되는 등선량곡선의 모양을 정확히 기술할 수 있으며 컴퓨터에 의한 선량계획은 어떤 입상상태에서도 간단하고 신속하게 표시할 수 있었다. 전자선의 에너지 6-20MeV 에서 심부율의 정확도는 섬부율 50%이상일 때는 2% 이내이며 낮은 심부율 부위에서는 5%의 오차를 가졌고 조사면 6$\times$6$cm^2$에서 25$\times$25$cm^2$에 대한 심부율 오차는 3% 이내이며 확산오차는 3mm 이하로서 정확성이 비교적 높았다.

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위성구조모델에 따른 방사선 총 이온화 조사량 예측을 위한 3차원 차폐두께 분석 프로그램의 개발 및 응용 (Development and Application of 3-Dimensional Shielding Analysis Program to Analyze Total Ionizing Dose Level depending on the Satellite Structure Model)

  • 조영준;이창호;이춘우;황도순
    • 항공우주기술
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    • 제7권1호
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    • pp.68-75
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    • 2008
  • 우주방사선환경은 위성의 운용궤도와 임무 기간 및 시기에 따라 달라지고 시뮬레이션을 통 해 예측이 가능하다. 총 이온화 조사량(TID)의 경우 dose-depth 곡선으로 차폐두께에 따른 조사량을 알 수 있다. 그러나 이는 차폐두께에 따른 조사량의 정보만 보여주므로 실제 차폐 구조물의 형상에 따른 부품수준에서의 총 이온화 조사량을 예측하기 위해서는 구조물의 형태를 고려한 유효 방사선 차폐두께의 상세 분석이 필요하다. 이를 위해 다양한 구조형상을 3차원 좌표로 입력하여 모델링이 가능하게 하고 여기에 임의 지점에서 방사되는 ray를 이용하여 구조체의 전 방향에 대한 유효 차폐두께분포를 계산하는 프로그램을 개발하였다. 이 분포결과를 위성의 우주임무환경에서 예측되는 dose-depth 곡선 데이터와 결합하여 최종적으로 위성내부의 임의지점에서 예측되는 총 이온화 조사량을 계산함으로써 3차원 구조형상을 고려한 상세 분석이 가능하도록 하였다. 이를 이용하여 위성의 전자박스구조를 모델링하여 부품수준의 임의지점에서 예측되는 총 이온화 조사량을 분석하였다.

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Rectal IORT cone의 선량분포에 관한 연구 (Analysis of Dose Distribution of Rectal IORT Cone)

  • 김성규;신세원;김명세
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제3권1호
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    • pp.45-52
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    • 1992
  • 수술중방사선치료는 개복후 가능한 광범위하게 병소를 절제한 후 방사선에 예민한 장기는 조사면적 밖으로 밀어내고 국소재발이 높은 부위에만 전자선을 사용하여 한번만에 다량의 방사선을 조사하므로서 정상조직의 손상을 최소화하면서 국소재발을 최대로 저하시키는 방법이다. 수술중방사선치료를 실시하는 병원마다 사용하는 cone의 모양, 시행방법, 조사선량등이 모두 달라 수술중방사선치료시 사용된 cone의 선량분포도 및 치료면적의 범위, 누설선량등은 치료효과의 중요한 지표가 된다. 대장직장암의 수술중 방사선치료를 위하여 본 교실에서 제작한 IORT cone의 선량분포 특성을 비교 검토하였다.

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속중성자선의 선량분포에 관한 연구 (Fast Neutron Beam Dosimetry)

  • 지영훈;이동한;류성렬;권수일;신동오;박성용
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제8권2호
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    • pp.45-57
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    • 1997
  • 속중성자선을 임상에 이용하기 위해서는 속중성자선의 선량 및 선량분포를 정확히 측정하는 것이 매우 중요하다. 현재 속중성자선의 측정법은 크게 나누어 American Associations of Physicists in Medicine, European Clinical Neutron Dosimetry Group 및 International Commission on Radiation Units and Measurements에 의하여 제시되고 있으나 측정의 복잡함으로 인하여 서로 약간씩 다른 방법을 제시하고 있다. 따라서 본 연구에서는 중성자 치료장치에서 방출되는 속중성자선의 방출선량 및 물질 내 선량분포 등의 측정을 통하여 독자적인 측정기술을 확보하고, 우리 실정에 알맞은 표준측정법을 개발하고자 하였다. 속중성자선의 선량 및 물질 내 선량 분포 측정에는 조직등가물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 및 IC-18 이온함, 마그네슘으로 제작된 IC-17M 이온함, TE 기체, Ar 기체 및 RDM 2A electrometer 등을 사용하였다. 연구 결과 중성자선에 혼합되어 있는 ${\gamma}$선의 오염도는 기준조사면 깊이 5cm에서 약 13% 로 나타났으며, 깊이가 깊어질수록 증가하였다. 기준 조사면에 대하여 중심축선상의 최대 선량 깊이는 1.32cm 이었으며, 50% 선량 깊이는 14.8cm로 나타났다. 표면선량율은 전 조사면에 걸쳐서 41.6%~54.1%이었으며 조사면가 커질수록 증가하였다. Beam profile 은 2.5cm 깊이에서 7.5% 정도 horne effect가 나타났으며 10cm 깊이에서 가장 평탄하였다.

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