• 제목/요약/키워드: dose linearity

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방사선치료기기 정도관리를 위한 광도전체 센서 제작 및 평가 (The Evaluation and Fabrication of Photoconductor Sensor for Quality Assurance of Radiation Therapy Devices)

  • 강상식;노성진;정봉재;노시철;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.565-569
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    • 2016
  • 최근 다엽콜리메이터를 부착한 선형가속기를 이용한 방사선수술의 빈도가 점차 높아지고 있다. 이러한 정교한 방사선 수술은 소조사면 내에 고선량의 방사선이 집중적으로 조사되기 때문에 체계적이고 정확한 정도관리가 필수적이다. 본 연구는 PIB(Particle in Binder) 방식 중 침전법을 이용하여 $400{\mu}m$ 두께의 요오드화납($PbI_2$)과 요오드화수은($HgI_2$) 광도전체 센서 시편를 제작하였다. 제작된 시편의 전기적 특성은 암전류, 출력전류, 응답특성 및 선형성을 평가하였다. 평가 결과, $HgI_2$ 가 우수한 신호발생량과 선형성을 보였다. 끝으로, 두께에 따른 $HgI_2$ 센서의 신호반응 특성 결과, $400{\mu}m$ 두께에서 신호발생효율이 가장 높았고, ${\pm}2.5%$ 이내의 우수한 재현성을 보였다.

Hitach-7600 P-module을 이용한 Methotrexate 정량분석 평가 (Quantitative Analysis of Methotrexate using Hitach-7600 P-module)

  • 김민의;차경호;김승희;김남주;채효진
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.167-172
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    • 2009
  • Methotrexate (MTX) in one of the antineoplastic drug and it is known to effective to management of acute lymphoblastic leukemia in children, management of choriocarcinoma and related trophoblastic tumors in women, management of carcinomas of the breast, tongue, pharynx, and tests, maintenance of remission in leukemia and treatment of serve, debilitating psoriasis. Intermediate to high-dose methotrexate administration followed by leucovorin rescue is effective in treatment of carcinoma of the lung and osteogenic sarcoma. Intrathecal administration is effective in treating meningeal leukemia or lymphoma. There are FPIA (Fluorescence polarization immunoassay) and EMIT (Enzyme multiplied immunotechique) methods that measure for MTX. We evaluated the FPIA and EMIT methods. MTX were measured by Hitachi-7600 P-module using EMIT and FPIA using TDX in the sera 60 patients. The performance characteristics evaluated were, light influence, linearity, comparison with FPIA. Also, precision evaluated were three level controls through put following CLSI evaluation protocols (EP10-A). When the MTX value of $4.16{\pm}5.78{\mu}{\mu}mol/L$ (mean, SD) by the Hitachi-7600 P-module was compared with that of $4.05{\pm}5.47{\mu}{\mu}mol/L$ by FPIA, coefficients of correlation of 0.988 was obtained. The regression equation was Y (Hitachi-7600 P-module) = 0.9408 x (FPIA) + 0.1316 (r=0.9885, n=60). CVs of MTX measured by Hitachi 7600 P-module was 6.78% at $0.33{\mu}{\mu}mol/L$, 0.96% at $1.16{\mu}{\mu}mol/L$, and 0.96% at $8.04{\mu}{\mu}mol/L$. The precision was excellent in each group. The linearity was acceptable. We evaluated that MTX is light-sensitive on prolonged exposure to direct sunlight. Comparing with the FPIA using TDX, the Hitachi-7600 P-module using EMIT showed good coefficient of correlation and precision. Therefore the Hitachi-7600 P-module can replace the FPIA for quantitative analysis of MTX.

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근접방사선치료용 CsPbBr3 선량계 제작 및 적용가능성 평가 (Development and Feasibility Evaluation of CsPbBr3 Dosimeter for Brachytherapy)

  • 양승우;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.405-410
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    • 2022
  • 근접방사선치료에서는 종양조직을 사멸시키기 위하여 선원을 인체 내부에 삽입하기 때문에 선원의 위치 정확성을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 기존 사용되는 검출기 재료로 사용되는 물질보다 저렴하고 제조 공정이 간단하여 기존 물질들을 대체할 수 있는 CsPbBr3를 사용하여 근접방사선치료용으로 사용가능한 선량계를 개발하고자 하였다. 그리고 192Ir 선원에서의 재현성, 선형성, 거리의존성 분석하여 선량계의 기초 성능을 평가하였다. 재현성 평가 결과, RSD는 1.36%로 기준치 1.5%를 만족하였다. 선형회귀분석에 따른 선형성 평가결과, 0.9993의 R2값으로 기준치 0.9990 이상의 R2이 제시되었다. 거리의존성 평가결과 거리가 멀어짐에 따라 지수적으로 일정하게 감소하는 신호값을 확인하였다. 재현성, 선형성, 거리의존성 평가결과에 기준 이상의 성능을 제시하여 제작된 CsPbBr3 선량계가 근접방사선치료용 선량계로 활용 가능한 것으로 보여주었다.

GafChromic $EBT^{(R)}$ 필름을 이용한 뇌정위방사선치료의 선량분석 가능성 평가 (Feasibility Study of Dose Evaluation of Stereotactic Radiosurgery using GafChromic $EBT^{(R)}$ Film)

  • 장은성;이철수
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.27-33
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    • 2007
  • 목 적: 본원에서는 AVM (artery vein malformation)이나 뇌종양을 치료를 위하여 뇌정위방사선수술(SRS: stereotactic radiosurgery)을 시행한다. 치료위치의 확인과 선량을 검증하기위하여 본 연구에서는 Gafchromic EBT film (Gafchromic EBT QD+, International Specialty Products, USA)을 이용 두부팬톰 내의 선량분포를 계산치와 측정치를 비교하였다. 대상 및 방법: 본 실험에서는 기존의 인체모형팬톰의 두부의 2.5 cm 두께 한 슬라이스를 5장의 0.5 cm 아크릴로 대체하여 필름을 0.5 cm 간격으로 삽입할 수 있게 하였다. 4장의 필름과 5장의 아크릴판은 팬톰 단면모양을 따라 잘랐다. 이 두부팬톰에 실제 환자치료와 같은 절차로 SRS head ring과 localizer를 장착 후 0.5 cm 간격의 CT 영상을 얻어 치료계획을 수립하였다. 6 MV의 광자선을 2 cm 크기의 SRS cone을 장착하여 5개의 arc beam으로 300 cGy의 선량을 전달하였다. 필름 교정을 위해서 각각의 필름에 0, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 cGy의 선량을 조사하여 교정곡선을 얻었다. 3시간 후 팬톰내의 필름을 스캔하고 흑화도에 따른 선량으로 교정하였다. 뇌정위방사선수술의 평가를 위해 Gafchromic EBT 필름을 이용 두부팬톰 내 치료 위치를 확인하고 선량을 측정하여 계산 값과 비교하였다. 결 과: Gafchromic $EBT^{(R)}$ 필름의 선량교정 곡선은 900 cGy까지 선형을 잘 유지하였다. 모든 단면에 걸쳐 Gafchromic $EBT^{(R)}$ 필름을 이용한 두부팬톰 내 필름으로 측정한 선량과 치료계획장치(XKnife, Radionics, USA)로 계산된 선량의 차이는 5% 이내 였다. 결 론: 본 실험에서 2차원적 선량분석만이 가능한 GafChromic EBT 필름을 적층시켜 모든 슬라이스의 선량을 확인할 수 있었으며, Gafchromic $EBT^{(R)}$ 필름을 이용한 정위방사선수술에서 정도관리의 방법으로 가능할 것으로 사료된다.

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6 MV 광자빔에 대한 MicroLion 액체이온함의 특성 연구 (A Study of Characteristics of MicroLion Liquid Ionization Chamber for 6 MV Photon Beam)

  • 최상현;허현도;김성훈;지영훈;김금배;김우철;김헌정;신동오;김찬형
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권4호
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    • pp.216-223
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    • 2011
  • 최근 PTW사에서는 물등가물질로 구성되어 있고, 측정체적(sensitive volume, $0.002cm^3$)이 매우 작은 MicroLion 액체이온함을 내놓았다. 본 연구의 목적은 외부방사선 치료용 광자빔에 대해 MicroLion 액체이온함의 선량선형성, 선량률의존성, 공간분해능, 그리고 출력인수와 같은 선량측정학적 특성을 조사하는 것이다. 이 결과를 Semiflex 이온함($0.125cm^3$), Pinpoint 이온함($0.015cm^3$), 다이오드 검출기($0.0025mm^3$)의 결과와 비교분석하여 소조사면 측정에 적절한지를 평가하고 자 하였다. Varian clinac 2300 C/D의 6 MV 광자빔에서 측정하였으며, MP3 물팬톰(PTW, Freiburg)을 이용하였다. 공간분해능은 반음영(penumbra)을 측정하여 평가하였으며, $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지 다양한 조사면에 대하여 측정하였다. 출력인수는 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $40{\times}40cm^2$에 대하여 측정하였다. 선량에 따른 MicroLion 액체이온함의 측정값은 선형적인 비례성을 보였다. 그러나 선량률은 100 MU/min와 600 MU/min에 의한 측정값의 차이가 최대 5%의 차이를 보였으며, 선량율이 커질수록 출력선량이 작아지는 결과를 보였다. 공간분해능의 경우 조사면 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지의 측방선량분포 비교에서 Semiflex 이온함을 제외한 다른 모든 검출기들의 경우 2% 이내에서 일치하였다. 출력선량은 $2{\times}2cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에서 Semiflex 검출기 대비 모든 검출기가 2% 이내에서 잘 일치하였다. 연구 결과 MicroLion 액체이온함은 물등가물질로 이루어져 있으며, 감응 면적이 매우 작기 때문에 소조사면에서 매우 유용할 것으로 사료된다.

$PRESAGE^{REU}$ 겔 선량계의 분석 및 정도 관리 도구 개발 (Development of Quality Assurance Software for $PRESAGE^{REU}$ Gel Dosimetry)

  • 조웅;이재기;김현석;우홍균
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권4호
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    • pp.233-241
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    • 2014
  • 본 연구에서는 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 이용하여 방사선 치료계획 시 3차원 흡수선량 분포 검증을 위한 정도 관리 소프트웨어를 개발하여 겔을 이용한 3차원 선량분석 방법을 제시하고자 한다. 우선 치료계획상의 3차원 흡수선량 데이터와 측정한 겔 광학밀도 데이터의 입출력 기능을 구현하였고, 변환 테이블을 이용하여 광학밀도를 흡수선량으로 변환하는 기능을 구현하였다. 겔에서 측정된 흡수선량과 치료계획상의 흡수선량 분포간의 기하학적 매칭을 위하여 3D 볼륨 데이터의 x, y, z 방향 및 회전 변환을 구현하였다. 매칭이 완료된 두 선량 분포간에 일치도를 검증하기 위하여 3차원 감마 인덱스알고리듬을 구현하였고, 감마 통과 지도(gamma passing map) 기반의 일치도 확인 기능을 구현하였다. 광학밀도와 흡수선량간의 관계를 분석하기 위하여 원기둥 형태의 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 대상으로 X-선 전산화 단층촬영기를 이용하여 CT 영상을 획득하였고, 방사선 치료계획 시스템(Eclipse, Varian, Palo Alto)을 이용하여 원반 형태의 6개의 가상 표적을 생성하여, 각각에 1 Gy에서 6 Gy까지 선량이 전달되도록 입체조형 방사선 치료계획을 수립하였다. 다음으로 광학 CT 스캐너($Vista^{TM}$, Modus Medical Devices Inc, Canada)를 이용하여 기준 투영 영상들을 획득하였고, 치료계획과 동일하게 겔에 방사선을 조사하였다. 조사2시간 후 매 2시간 간격으로 광학 CT 스캐너로 투영 영상 셋을 획득 후 3차원 광학밀도 데이터로 재구성하였다. 실린더 중심축을 따라 치료계획상의 흡수선량 프로파일과 광학밀도 프로파일을 추출하여 광학선량 대비 흡수선량 대응 테이블을 정의하였다. 이후 본 연구에서 개발한 소프트웨어를 이용하여 3차원상의 선량 분포의 일치도를 평가하였다. 광학밀도와 흡수선량간에는 supra-linear 관계가 나타났으며, 광학밀도는 그 크기에 따라 24시간당 60% 전후로 감쇄하였다. 측정된 흡수선량은 중심축 부근에서는 치료계획 선량과 잘 일치하였으나, 주변부로 갈수록 크게 낮아짐을 확인할 수 있었으며, 이로 인하여 3D 감마 통과율은 선량 차이율과 DtoA 각각 3%/3 mm의 조건하에 70.36%로 낮게 나타났다. 이러한 결과는 광학 CT 스캐너 내부의 오일과 $PRESAGE^{REU}$ 겔간의 굴절률이 정확하게 매칭되지 않아서 광학 스캔 시 빔이 굴절되어 부정확한 데이터를 만들어 내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 정도 관리소프트웨어는 3차원 겔 선량을 비교 분석하기에 유효한 것으로 평가되었으나, $PRESAGE^{REU}$ 겔로부터 정확한 흡수선량데이터를 획득하기 위해 겔 선량측정 과정의 많은 개선이 요구된다.

오적산의 다성분 동시분석과 항산화 효과 (Simultaneous Analysis of the Chemical Compounds in Ojeok-san and Its Antioxidative Activity)

  • 김성실;김정훈;김온순;김예지;신현규;서창섭
    • 생약학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.362-367
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    • 2013
  • Ojeok-san has been commonly used to treat low back pain disease. We performed the experiments on simultaneous analysis of 11 compounds and antioxidant effects of Ojeok-san. A HPLC method was established for simultaneous analysis of 11 compounds. The detection wavelengths were set at 230, 254, 280, 320, and 330 nm. The detected 11 compounds from Ojeok-san water extract showed good linearity($r^2{\geq}0.9997$). Limit of detection(LOD) and limit of quantification(LOQ) were 0.04-0.87 ${\mu}g/mL$ and 0.13-2.63 ${\mu}g/mL$, respectively. The antioxidant effects of Ojeok-san water extract were investigated by DPPH and ABTS assays. Ojeok-san water extract significantly increased the DPPH and ABTS radical scavenging effects in a dose-dependent manner. The $RC_{50}$ value of Ojeok-san on DPPH radical was 284.71 ${\mu}g/mL$ and that of ABTS radical was 96.16 ${\mu}g/mL$.

LC-MS/MS를 이용한 천왕보심단(天王補心丹)의 함량분석 및 항산화 효능 연구 (Quantitative Determination and Antioxidant Effects of Cheonwangbosimdan)

  • 서창섭;김온순;신현규
    • 생약학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.300-314
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    • 2014
  • An ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometer (UPLC-ESI-MS) method was established for the simultaneous quantification of eighteen marker compounds in traditional Korean formula, Cheonwangbosimdan (CWBSD). In addition, we evaluated the antioxidant effects of CWBSD. Eighteen marker components were separated on a UPLC BEH $C_{18}$ analytical column ($2.1{\times}100mm$, $1.7{\mu}m$) and kept at $45^{\circ}C$ by gradient elution with 0.1% (v/v) formic acid in water and acetonitrile as mobile phase. The flow rate was 0.3 mL/min and the injection volume was $2.0{\mu}L$. The antioxidant activities of CWBSD were assessed by measuring free radical scavenging activities on 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) and 1-1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). The calibration curves of all analytes showed good linearity (correlation coefficient ${\geq}0.9937$) within the test ranges. The limits of detection and quantification for the 18 marker compounds were 0.01-4.71 ng/mL and 0.03-14.13 ng/mL, respectively. The contents of the 18 compounds in CWBSD extract ranged from none to $1701.00{\mu}g/g$. The CWBSD showed the radical scavenging activity in a dose-dependent manner. The concentration required for 50% reduction ($RC_{50}$) against ABTS and DPPH radicals were $149.42{\mu}g/mL$ and $339.24{\mu}g/mL$.

Calibration of TEPC for CubeSat Experiment to Measure Space Radiation

  • Nam, Uk-Won;Park, Won-Kee;Lee, Jaejin;Pyo, Jeonghyun;Moon, Bong-Kon;Lee, Dae-Hee;Kim, Sunghwan;Jin, Ho;Lee, Seongwhan;Kim, Jungho;Kitamura, Hisashi;Uchihori, Yukio
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제32권2호
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    • pp.145-149
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    • 2015
  • A newly designed Tissue Equivalent Proportional Counter (TEPC) has been developed for the CubeSat mission, SIGMA (Scientific cubesat with Instruments for Global Magnetic field and rAdiation) to investigate space radiation. In order to test the performance of the TEPC, we have performed heavy ion beam experiments with the Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC), Japan. In space, human cells can be exposed to complex radiation sources, such as X-ray, Gamma ray, energetic electrons, protons, neutrons and heavy charged particles in a huge range of energies. These generate much a larger range of Linear Energy Transfer (LET) than on the ground and cause unexpected effects on human cells. In order to measure a large range of LET, from 0.3 to $1,000keV/{\mu}m$, we developed a compact TEPC which measures ionized particles produced by collisions between radiation sources and tissue equivalent materials in the detector. By measuring LET spectra, we can easily derive the equivalent dose from the complicated space radiation field. In this HIMAC experiment, we successfully obtained the linearity response for the TEPC with Fe 500 MeV/u and C 290 MeV/u beams and demonstrated the performance of the active radiation detector.

Bioavailability Test of TestoTM Tablets (Methyltestosterone, 25 mg) in Male Healthy Volunteers by a Gas-chromatography/Mass Selective Detector

  • Kwon, Oh-Seung;Kim, Hye-Jung;Pyo, Hee-Soo;Kim, Dae-Duk;Chung, Youn-Bok
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제35권5호
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    • pp.383-388
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    • 2005
  • A simple and specific method for determination of methyltestosterone (MT) has been established by a gas chromatography/mass selective detector and applied in plasma of healthy male volunteers received a single oral dose of 50 mg MT $(Testo^{TM}\;tablets,\;25\;mg)$ for bioavailability test. This method involves using liquid-liquid extraction of the sample with diethyl ether and derivatization with MSTFA. MT showed good resolution in this condition. The detection limit of quantitation was 5 ng/ml. A good linearity (r>0.996) was obtained at the range of 5-250 ng/ml of MT. Intra-day precision and accuracy were 2.76-12.56% and 0.39-8.01 %, and inter-day precision and accuracy were 2.29-17.69% and 0.42-7.99%, respectively. The established method was applied on bioavailability test of MT in human volunteers. The value of $AUC_{0\;to\;last}$ to last was $264.5{\pm}123.9\;ng{\cdot}hr/ml$ and that of $AUC_{0\;to\;inf}$ was determined to be $275.2{\pm}126.5\;ng{\cdot}hr/ml$. The values of $C_{max}$ and $T_{max}$ were $95.9{\pm}67.1\;ng/ml$ and $1.13{\pm}0.9\;hr$, respectively. The mean elimination half-life $(t_{1/2})$ was $4.4{\pm}0.9\;hr$. This analytical method is suitable and useful for the pharmacokinetics and bioequivalence studies of MT.