• 제목/요약/키워드: dose distribution

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6MV X-선에 의한 폐조직의 심부선량변화와 임상응용 (Dose Calculation of Heterogeneous Lung Tissue on 6MV X-ray Therapy)

  • 이경자;장승희;추성실
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권4호
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    • pp.247-257
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    • 1998
  • 방사선치료에서 악성종양과 주위건강조직에 대한 정확한 선량분포를 파악하기 위하여는 신체내 불균질 조직에 의한 선량변화의 측정이 중요하며 그중에서도 밀도가 낮고 체적이 비교적 큰 폐조직에 대한 선량분포의 변화는 방사선 치료에서 간과할 수 없는 중요한 요인의 하나이다. 저자들은 6메가볼트의 엑스선으로 흉곽내에 위치한 종양에 정확한 선량을 투여하기 위하여 조직등가팬텀을 제작하고 열형광 선량계와 필름선량측정 방법으로 흉곽내의 방사선 분포변화를 실측 하였으며 컴퓨터화하기 위한 수학적 실험식올 유도하고 이를 이론식과 비교 검토한 결과 거의 일치함을 보였다. 실험을 통하여 일문조사면 또는 다문조사면에서 폐조직은 연조직에 비하여 1cm 당 약4%의 선량 증가를 보였으며 식도부위의 회전조사에서는 균질 연조직의 등량곡선보다 15% 미만의 선량 격차가 나타났고 폐부위의 회전조사에서는 회전각도에 따라 20% 내외의 큰오차를 나타내었다. 폐암등 흉부내 종양치료에서는 폐조직 밀도에 의한 방사선 투과 및 산란으로 선량과 선량분포의 오차가 5%-20%에 이르므로 반드시 선량을 보상하여야 하며 선량분포도를 작성 평가함으로서 방사선 임상치료에 큰효과를 얻을 수 있었다.

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Calculation of Neutron and Gamma-Ray Flux-to-Dose-Rate Conversion Factors

  • Kwon, Seog-Guen;Kim, Kyung-Eung;Ha, Chung-Woo;Moon, Philip S.;Yook, Chong-Chul
    • 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.

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The Crucial Role of the Establishment of Computed Tomography Density Conversion Tables for Treating Brain or Head/Neck Tumors

  • Yang, Shu-Chin;Lo, Su-Hua;Shie, Li-Tsuen;Lee, Sung-Wei;Ho, Sheng-Yow
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제32권3호
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    • pp.59-69
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    • 2021
  • Purpose: The relationship between computed tomography (CT) number and electron density (ED) has been investigated in previous studies. However, the role of these measures for guiding cancer treatment remains unclear. Methods: The CT number was plotted against ED for different imaging protocols. The CT number was imported into ED tables for the Pinnacle treatment planning system (TPS) and was used to determine the effect on dose calculations. Conversion tables for radiation dose calculations were generated and subsequently monitored using a dosimeter to determine the effect of different CT scanning protocols and treatment sites. These tables were used to retrospectively recalculate the radiation therapy plans for 41 patients after an incorrect scanning protocol was inadvertently used. The gamma index was further used to assess the dose distribution, percentage dose difference (DD), and distance-to-agreement (DTA). Results: For densities <1.1 g/cm3, the standard deviation of the CT number was ±0.6% and the greatest variation was noted for brain protocol conditions. For densities >1.1 g/cm3, the standard deviation of the CT number was ±21.2% and the greatest variation occurred for the tube voltage and head and neck (H&N) protocol conditions. These findings suggest that the factors most affecting the CT number are the tube voltage and treatment site (brain and H&N). Gamma index analyses for the 41 retrospective clinical cases, as well as brain metastases and H&N tumors, showed gamma passing rates >90% and <90% for the passing criterion of 2%/2 and 1%/1 mm, respectively. Conclusions: The CT protocol should be carefully decided for TPS. The correct protocol should be used for the corresponding TPS based on the treatment site because this especially affects the dose distribution for brain metastases and H&N tumor recognition. Such steps could help reduce systematic errors.

몬테카를로 방법을 이용한 임신한 여성 핵의학 종사자의 모체 장기 및 태아선량 평가 (Assessment of Maternal Organs and Fetal Doses in Pregnant Female Nuclear Medicine Practitioners Using the Monte Carlo Method)

  • 조용인
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권4호
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    • pp.331-339
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    • 2022
  • The purpose of this study was to evaluate maternal organ and fetal doses by week of pregnancy for pregnant women nuclear medicine practitioners in the nuclear medicine field. In addition, we intend to present basic data for the management of exposure doses of female nuclear medicine practitioners. In this study, phantoms of childbearing women, 3, 6, 9 months pregnant women were simulated using MCNPX(Monte Carlo N-Particle Extended) among the Monte Carlo methods. First, volume source was constructed based on 10 cm of the anterior part of the lower abdomen of the phantom, and the organ and fetal doses were evaluated for each week of the pregnant woman according to the type of radioactive isotope. Second, the organ and fetal dose of pregnant women were evaluated by increasing the distance between the source and the abdominal surface by 50 and 100 cm. As a result, 18F sources showed high organ and fetal doses in pregnant women 0 to 3 months, and the dose distribution gradually decreased in 6 to 9 months pregnant women. The distribution of organ and fetal doses for 99mTc and 123I sources showed the same tendency as that of 18F, and the overall absorbed dose distribution was relatively lower than that of 18F. Through this study, it is considered that workers in the early stages of pregnancy within 3 months will need appropriate management to minimize occupational exposure dose.

Six-Dual 전자선 조사면에 의한 전신 피부 조사의 선량 특성 (Dose Characteristics of Total-Skin Electron-Beam Irradiation with Six-Dual Electron Fields)

  • 최태진;김진희;김옥배
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.337-345
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    • 1998
  • 목적 : 전신피부의 수 mm 깊이에 한정된 피부 종양의 전신전자선조사에서 균등선량을 얻기위해, 원거리 전자선조사면에 대한 선량특성을 얻고 상하6방향조사에 의한 전신피부선량분포를 조사하였다. 대상 및 방법 : 전신조사를 위한 실험적 선량분포는 전자선 타켓-피부간 거리 300 cm에서, 크기가 105*105 $cm^2$ (콜리메-터 35*35 $m^2$, TSD 100 cm) 인 조사면으로 4 MeV 전자선의 심부선량률, 공간선량분포, 에너지감쇠에 의한 선량률 변화 등의 선량특성이 정해졌다. 환자는 상하 6방향조사가 이루어지는 동안 안정된 위치를 유지하기 위하여 양손을 치켜들고 기둥막대를 잡을 수 있는 발판에 위에 표시해둔 위치에 서게 하였다. 4 MeV 전자선 에너지를 감쇠 시켜 산란선고 피부선량을 높이기 위해 전자선 통로상 환자 전면의 20 cm 거리에 0.5 cm 두께의 산란체인 아크릴판을 설치하였다. 전신피부의 흡수선량은 테프론혼합 CaSO4:Dy 열형광소자 (1 mm 직경 * 6 mm 길이)를 전신 74 곳에 부착하여 분할조사면에 의한 합성선량을 평가하였다. 결과 : 전자선 타켓-피부간 거리 300 cm에서 얻어진 105*105 $cm^2$ 의 큰 조사면의 선량 반치폭은 130 cm 였으며, 80$\%$ 폭은 86 cm 로 나타났으며, 두 조사면을 FWHM 만큼 이동하여 두 조사면을 25 cm 띄워 조사한 합성선량분포에서 선량률이 $100\pm10\%$ 인 균등조사면의 폭은 186 cm 로 확장되었다. 인체전면 20 cm 위체에 0.5 cm 아크릴판을 삽입한 결과, 4 MeV 전자선은 최대선량점 5 mm, 80$\%$ 깊이가 7 mm, 50$\%$ 깊이는 10.7 mm를 보여 감쇠된 전자선의 평균에너지는 2.5 MeV 였다. 큰 조사면의 선속 중심에서 50 cm 떨어진 위치의 심부선량률은 중심선속의 심부선량과 거의 동일 값을 보였다. 전신피부조사에 의한 환자의 선량분포는 인체의 돌출부와 굴곡부분을 제외하고는 비교적 균등한 선량이 도달되었으며, 돌출부와 분할조사면이 잘 이루어지지 않는 중첩조사부위는 각각 30$\%$ 와 60-100$\%$ 의 과다선량이 도달되어 치료중 차폐가 불가피한 반면, 인체구조상 전자선이 가리워지는 두정부, 회음부 및 대퇴부 내측은 선량이 거의 도달 되지 않는 곳이 생겨지므로 부가적 조사가 필요함을 알 수 있었다. 결론 : 전신피부조사는 2-3 MeV의 저에너지 전자선빔에 의해 피하 수 mm 깊이에 80$\%$ 의 선량을 도달시킬 수 있으며, 높은 에너지에서는 흡수체를 이용하여 적정에너지를 얻을 수 있다. 전신피부조사에서 전신균등선량은 전자선을 상하 각각 6문조사로 고정분할 조사하는 경우 전자선이 가리워지는 부위를 제외하고 대개 $\pm10\%$ 의 선량오차범위에 들었으나, 돌출부위의 선량과다부위에는 차폐가 필요하였으며, 전자선이 가리워지는 부위는 부가치료를 통해 임상에 적합한 균등선량분포를 얻을 수 있다.

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Administrative dose control for occupationally-exposed workers in Korean nuclear power plants

  • Kong, Tae Young;Kim, Si Young;Jung, Yoonhee;Kim, Jeong Mi;Cho, Moonhyung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권1호
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    • pp.351-356
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    • 2021
  • Korean nuclear power plants (NPPs) have various radiation protection programs to attain radiation exposure as low as reasonably achievable (ALARA). In terms of ALARA, this paper provides a comprehensive overview of administrative dose control for occupationally-exposed workers in Korean NPPs. In addition to dose limits, administrative dose constraints are implemented to resolve an inequity of radiation exposure in which some individuals in NPPs receive relatively higher doses than others. Occupational dose constraints in Korean NPPs are presented in this paper with the background of how those values were determined. For pressurized water reactors, 80% and 90% of the annual average limit for an effective dose, 20 mSv/y, are set as the primary and secondary dose constraints, respectively. Pressurized heavy water reactors (PHWRs) have also established the primary and secondary dose constraints corresponding to 70% and 80% of the effective dose limit, and additional constraints for tritium concentration are provided to control internal exposure in PHWRs. Follow-up measures for exceeding these administrative dose constraints are also introduced compared to exceeding the dose limits. Finally, analysis results of dose distributions show how the implementation of administrative dose constraints impacted the occupational dose distributions in Korean NPPs during the years 2009-2018.

정상 및 손상된 흰쥐 피부에 국소 적용된 $^{125}I-rhEGF$의 체내 이행 (Body Distribution of $^{125}I-rhEGF$ Across Normal and Damaged Rat Skins)

  • 이정욱;정석재;이민화;심창구
    • 약학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.730-736
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    • 1997
  • Distribution of radioactivity in the skin tissues, subcutaneous tissues, blood and body organs was examined following topical application of $^{125}I-rhEGF$(0.4 ${\mu}Ci$), in the form of a Pluronic F-127 gel, on the normal and damaged (burned and stripped) skins of SD male rats. The radioactivity in the skin tissues and subcutaneous tissues was 3-5 times higher for the damaged skins than for the normal skin. But pretreatment of the skin with rhEGF (1${\mu}g$)) twice at 24 hr dose intervals affected the distribution of the radioactivity yielding the order of burned skin> stripped skin=normal skin. The decrease for the stripped skin by the pretreatment might be related either to the pathophysiological change of the skin or to the down regulation of the EGF receptor. Liver showed the highest radioactivity in amount following single and multiple administration of the drug to the normal and damaged skins. But,in concentration, the kidney and stomach showed higher value than the liver which is consistent with that kidney is a major eliminating organ of EGF and that EGF exerts its pharmacological effect specifically for the stomach.

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Preliminary Study of Neuronal Response to Dose Distribution of Radiation with MR Spectroscopy

  • Ahn, Seung-Do;Yi, Byoung-Young;Lee, Jung-Hee
    • 한국생물물리학회:학술대회논문집
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    • 한국생물물리학회 2002년도 제9회 학술 발표회 프로그램과 논문초록
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    • pp.25-26
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    • 2002
  • The goal of radiation therapy is to maximize the tumor dose and to minimize the dose of normal tissue. In order to achieve this goal, the new radiation therapy techniques such as three dimensional conformal therapy or intensity modulated radiation therapy has been developed and tried to clinical application. The relationship between radiation dose and normal tissue response is an interesting subject in the radiation therapy field.(omitted)

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동적다엽콜리메이터를 이용한 세기변조방사선 치료 시 선량분포상의 선량률 변화에 따른 효과 (Effect of Dose Rate Variation on Dose Distribution in IMRT with a Dynamic Multileaf Collimator)

  • 임경달;제영완;윤일규;이제희;유숙현
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • 목 적: 동적다엽콜리메이터를 이용한 세기변조방사선 치료 시 선량률 임의 변경 되었을 경우 선량 분포 차와 변화를 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 소조사야와 대조사야의 두 가지 세기변조방사선치료계획을 임상적 치료계획시스템(Eclipse, Varian, Palo Alto, CA)을 이용하여 계획하였다. 각각의 치료계획은 선량률 100, 400, 600 MU/min으로 변화시켜 조사야별 세 종류로 치료계획을 하였다. 측정기 2D-Array (2D-Array Seven729, PTW-Freiburg)는 측정 깊이 0.5 cm를 고려하여 위로 Solid water phantom ($30{\times}30{\times}4.5cm$)와 아래로 후방산란을 고려한 Solid water phantom 5 cm 사이에 위치 시켰다. MLC-120엽을 갖춘 에너지 6 MV 선형가속기(Clinac 21EX, Varian, Palo Alto, CA)를 사용하여 실험하였다. 첫 번째로 선량률 100, 400, 600 MU/min의 치료 계획한 것을 같은 선량률로 측정 하여 각각의 기준값을 얻었다. 1) 선량률 100 MU/min일 때 임의로 200, 300, 400, 500, 600 MU/min로 변화하고, 2) 400 MU/min일 때 100, 200, 300, 500, 600 MU/min으로 변화시켰으며, 3) 600 MU/min일 때 100, 200, 300, 400, 500 MU/min를 측정하였다. 끝으로 분석 프로그램(Verisoft 3.1, PTW-Freiburg)을 이용하여 기준 값과 선량률 변화 시의 선량차와 분포를 평가 하였다. 결 과: 치료 계획한 선량률 100 MU/min, 400 MU/min, 600 MU/min을 치료 계획한 대로 측정한 기준 값은 미세한 선량차를 보였고 선량분포도 일치하였다. 이를 기준 값으로 하여 소조사야에 대해 측정한 결과 100 MU/min에서는 200, 300, 400, 500, 600MU/min으로 변경하며 측정 시 -0.8, -1.1, -1.3, -1.5, -1.6%로 선량차가 있었으며, 400 MU/min (소조사야)에서 100, 200, 300, 500, 600 MU/min일 때 +0.9, +0.3, +0.1, -0.2, -0.2%의 선량변화가 있었고, 선량률 600 MU/min (소조사야)에서는 100, 200, 300, 400, 500 MU/min으로 변경 시 +1.4, +0.8, +0.5, +0.3, +0.2%로 나타났다. 다른 한편, 대조사야에서 100 MU/min(대조사야)는 -1.3, -1.6, -1.8, -2.0, -2.4%로 조금 더 큰 감소를 보였고, 400 MU/min (대조사야)는 +2.0, +1.8, +0.5, -1.2, -1.6%의 선량변화가 있었다. 600 MU/min (대조사야)에서는 +1.5, +1.9, +1.7, +1.9, +1.2%였다. 선량률 변화에 따른 선량 차는 -2.4~+2.0%로 측정되었다. 결 론: 120-MLC를 갖춘 선형가속기를 사용하여 측정한 세기변조방사선 치료 시 선량률 변화에 따른 선량분포는 거의 변화가 없었으며 선량 차는 ${\pm}3%$ 미만이었다.

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조영제 사용 전${\cdot}$후 불균질 조직 보정 알고리즘에 따른 선량변화에 대한 연구

  • 김주호;조정희;이석;전병철;박재일
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.38-46
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    • 2001
  • Purpose : The aim of this study is to investigate the effect of tissue inhomogeneities when appling to contrast medium among Homogeneous, Batho and ETAR dose calculation method in RTP system. Method and Material : We made customized heterogeneous phantom it filled with water or contrast medium slab. Phantom scan data have taken PQ 5000 (CT scanner, Marconi, USA) and then dose was calculated in 3D RTP (AcQ-Plan, Marconi, USA) depends on dose calculation algorithm (Homogeneous, Batho, ETAR). The dose comparisons were described in terms of 2D isodose distribution, percent depth dose data, effective path length and monitor unit. Also dose distributions were calculated with homogeneous and inhomogeneous correction algorithm, Batho and ETAR, in each patients with different clinical sites. Results : Result indicated that Batho and ETAR method gave rise to percent depth dose deviation $1.5{\sim}2.7\%,\;2.3{\sim}3.5\%$ (6MV, field size $10{\times}10cm^2$) in each status with and without contrast medium. Also show that effective path lengths were more increase in contrast status (23.14 cm) than Non-contrast (22.07 cm) about $4.9\%$ or 10.7 mm (In case Hounsfield Unit 270) and these results were similary showned in each patient with different clinical site that was lung. prostate, liver and brain region. Concliusion : In conclusion we shown that the use of inhomogeneity correction algorithm for dose calculation in status of injected contrast medium can not represent exact dose at GTV region. These results mean that patients will be more irradiated photon beam during radiation therapy.

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