• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.781-788
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• 2021

피부는 방사선에 대한 민감도가 높기 때문에 방사선치료 시에 피부에 조사되는 선량을 정확하게 측정하여 과도한 피폭을 방지할 필요가 있다. 임상에서는 film, OSLD, TLD, glass 선량계등과 같은 선량계를 사용하여 피부선량을 측정하고 있지만, 이러한 선량계들은 피부곡면에서의 정확한 선량측정이 힘든 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 인체 굴곡에 따라서 부착이 가능한 피부선량계를 개발하고 그 반응 특성을 평가하였다. 선량계 제작에는 높은 원자번호(Z_Pb: 82, Z_O: 8)와 밀도(9.53 g/cm³)로 방사선검출 측점에서 우수한 특성을 가지고 있는 Lead oxide(PbO)와 인체 굴곡에 따라 휘어질 수 있는 silicon 바인더를 사용하여 재조하였다. 한편 PbO 물질로 제작된 선량계의 경우 산화로 인한 성능 저하가 존재하기 때문에 parylene 등을 사용하여 성능저하를 방지해오고 있었지만, 기존에 사용된 parylene은 bending에 대한 영향을 받기 때문에 silicon을 이용한 새로운 형태의 passive layer를 제작하여 피부선량계에 적용하였다. 피부선량계의 특성평가는 SEM, 재현성, 선형성을 분석하여 평가하였다. SEM 분석을 통하여 bending에 영향을 받는지 평가하였으며, 6 MeV 에너지에서의 재현성, 선형성을 평가하여 피부선량계로 적용이 가능한지 평가하였다. SEM 분석을 통하여 선량계 표면을 관찰한 결과, parylene으로 passive layer가 올라간 parylene passive layer PbO 선량계는 구부러 졌을때, 표면에 crack이 발생하였다. 그에 반해 silicon passive layer가 올라간 silicon passive layer PbO 선량계에서는 crack 이 관찰되지 않았다. 재현성 측정 결과에서 silicon passive layer PbO 선량계의 RSD는 1.47%로 평가기준 RSD 1.5%를 만족하였으며, 선형성 평가 결과에서는 R²값이 0.9998로 나타나 평가기준 R² 0.9990을 만족하였다. silicon passive layer PbO 선량계는 bending에 따른 crack이 발생하지 않으며, 재현성, 선형성에서 높은 신호안정성과 정밀성, 정확성을 보여주어 피부선량계로의 적용이 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권3호
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• pp.131-135
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• 2006

본 연구의 목적은 2차원적 이온전리함 배열의 특성을 분석하고 세기변조방사선치료 선량분포 확인의 유용성을 평가하기 위함이다. 본 실험에 사용된 2차원적 이온전리함 배열(MatriXX, Scanditronix-Wellhofer, IBA, Germany)은 $24{\times}24cm^2$ 범위에 1,024개의 평판형 전리함(용적: $0.08cm^3$, 직경: 4.5 mm, 높이: 5 mm, 배열간격: 7.62 mm)이 일정한 간격으로 배열되어있다. MatriXX의 특성분석을 위해 선량 직선성, 선량률 의존도, 출력 계수, 단기 선릉재현성을 분석하였으며, 선량분포 확인의 신뢰도를 평가하기 위해 Varian사의 동적쐐기와 세기변조 방사선치료의 선량분포를 분석하였다. 선량 직선성의 범위는 $1{\sim}800$cGy이었으며, 1% 미만의 오차율을 보였다. 선량률 의존성(범위 $100{\sim}600MU/min$)은 300 Mu/min을 기준으로 했을 때 모든 선량률 범위에서 0.4% 미만의 선량변화를 보였다. 또한, 물팬톰에서 0.1 cc 지두형 전리함으로 측정한 출력계수와 폴리스틸렌 팬톰에서 MatriXX로 측정한 출력계수를 비교하였다. 이 실험의 결과, $3{\times}3{\sim}24{\times}24cm^2$ 범위에서 0.5% 미만의 일치를 나타내었다. 단기 출력재현성 확인을 위하여 15분 간격으로 6회 측정한 결과, 0.5% 내의 차이를 보였다. 동적쐐기와 세기변조 방사선 조사면의 일치성 실험에서도 치료계획장치의 계산값과 필름측정값이 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 MatriXX의 물리적인 특성을 분석하였으며 세기변조방사선치료의 품질관리를 위한 유용성을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권2호
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• pp.119-124
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• 2012

최근 유리선량계는 Thermoluminescent Dosimeter (TLD)와 더불어 진단영역부터 치료영역에까지 즉, 저에너지영역에서부터 고에너지 영역에 걸쳐 광범위하게 흡수선량 측정에 이용되고 있다. 그러나, 유리선량계의 재현성과 에너지 의존성 등 선량특성에 관한 연구 보고는 주로 고에너지 영역에서 이루어진 결과 값들이다. 이는 방사선 선량 측정소자나 측정기들의 특성연구를 137Cs 이나 60Co를 이용하기 때문으로 사료되며 이들은 모두 치료영역에서 사용되는 고에너지 방출 방사선 선원들이다. 따라서, 본 연구에서는 Glass Dosimeter (GD)를 이용하여 진단 영역의 저에너지 방사선 특성을 50kV, 80kV, 100kV 관전압 변화를 주어 측정한 Piranha 선량에 대한 유리선량계의 선형성, 재현성, 시간에 따른 재현성을 실험 평가하였다. 실험 기기 및 방법으로는 진단용 발생장치에서 발생되는 방사선선량 측정은 다기능 QA 측정기(RTI Electronic, Sweden)인 Piranha 657의 internal detector로 측정 하였으며 측정조건은 25mA, 0.02sec, 2.5mAs 그리고 SSD가 100cm일 때 조사면 $10{\times}10cm^2$로 하였다. 유리선량계 총 60개를 50kV, 80kV, 100kV 세 그룹으로 나누고 동일한 조건으로 유리선량계에 조사하였다. 본 실험결과에서 유리선량계의 선형성은 기존 보고된 고에너지 고선량 영역과 같이 저에너지, 저선량에서도 선량에 따른 선형성을 나타냈다. 재현성과 시간에 따른 재현성도 양호하였다. 본 실험결과와 같이 유리선량계는 고에너지영역에서의 선량측정 뿐만 아니라 저에너지의 선량측정도 가능한 선량계임을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.789-794
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• 2021

근접방사선치료는 방사선동위원소를 신체 내부에 넣어 종양에 방사선을 집중적으로 조사하는 치료법이다. 근접방사선 치료는 고선량율의 방사선동위원소 선원을 사용하기 때문에 정확한 선원의 위치 및 선량등을 파악하는 것이 매우 중요하다. 하지만 임상에서는 ruler, autoradiograph등을 통하여 육안으로 부정확하게 평가하는 실정이다. 이에 본 연구에서는 Lead(II) Iodide(PbI₂) 물질을 사용하여 방사선근접치료에 사용할 수 있는 선량계를 개발하고, 재현성, 선형성, PID 항목을 분석하여 적용가능성을 평가하였다. 재현성 평가 결과, RSD 값은 1.41%로 평가기준 1.5%를 만족하였다. 선형성 평가결과, R²값은 0.9993으로 평가기준 0.9990을 만족하였다. PID 평가 결과 50% 선량 감약지점에서 거리의 역자승 법칙의 이론값과 비교하여 0.06 cm의 차이만을 나타내었다. 본 실험에서 제작된 선량계는 모든 평가에서 기준치를 만족하는 결과값을 나타내어 방사선근접치료 영역에서의 선량계 적용 가능성이 충분한 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제44권2호
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• pp.79-88
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• 2019

Background: The main goal of experiments is to compare various operational and technical characteristics of D-Shuttle semiconductor personal dosimeters of the Japanese company "Chiyoda Technol Corporation" and Harshaw thermoluminescent dosimeters (TLD) manufactured by "Thermo Fisher Scientific" and DTL-02 of the Russian Research and Production Enterprise (RPE) "Doza" by their occupational and calibration exposure at various dose equivalents from 0.5 to 20 mSv of gamma-radiation. Materials and Methods: Besides dosimeters DTL-02, D-Shuttle and Harshaw TLD, there were also used: (1) the primary reference radionuclide source Hopewell Designs IAEA: G10-1-12 with $^{137}Cs$ isotope (an error is not more than 6% and activity is 20 Ci), and (2) the verification device UPGD-2M of RPE "Doza" and installed in the National Center for Expertise and Certification of the Republic of Kazakhstan (Kapchagai, the National Center for Expertise and Certification). Results and Discussion: The main results of researches are the following: (1) TLDs for Harshaw 6600 and DVG-02TM have an approximately equal measurement accuracy of the individual dose equivalents in the range from 0.5 to 20 mSv of gamma-radiation. (2) Advantages of dosimeters for Harshaw 6600 are due to the high measurement productivity and opportunity to indicate the dose on the skin $H_p$(0.07). Advantages of DVG-02TM consist of operation simplicity and lower cost than of Harshaw 6600. (3) D-Shuttles are convenient for use in the current and the operational monitoring of ionizing radiation. Measurement accuracy and 10% linearity of measurements are ensured when D-Shuttle is irradiated with dose equivalents below 1 mSv at the equivalent dose rate not higher than $3mSv{\cdot}hr^{-1}$. This allows using D-Shuttle at a routine technological activity. Conclusion: The obtained results of experiments demonstrate advantages and disadvantages of D-Shuttle semiconductor dosimeters in comparison with two TLD systems of DVG-02TM and Harshaw 6600.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권2호
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• pp.57-68
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• 1994

선형가속기에 의한 뇌정위적 방사선수술에 적용되는 원형 소조사변의 선량분포를 측정하기 위해 측정기 선정 이유와 선축 결정, 자체 제작한 소형 물 팬톰에 의한 선량분포 측정시 고려해야 할 점에 대해 논의하고, 치료계획에 필요한 자료인 Clinac-18의 10MV X-선의 TMR, OAR, 조사면 계수와 같은 선량분포 측정결과를 보고하고자 한다. 뇌정위적 방사선수술에 권고되고 있는 조사면 크기가 3cm 이하의 작은 조사면에 대한 선량 분포를 측정하기 위해서는 크기나 감도에 있어서 적합한 p-형 실리콘(Si) 검출기가 선량에 대한 선형성과 선량율 독립성이 적합한지 측정에 의해 판단하였다. 크기와 형태가 같은 아크릴 통을 두 개 제작하여 호스로 연결하여 하나는 물 팬톰으로 이용하고 다른 하나는 높이를 조절하여 측정기의 깊이를 조절하였다. 측정할 위치에서 직각 방향의 측방선량분포를 측정하여 선축의 위치를 찾았다. SAD 100cm 위치에서 조사면 크기 10, 20, 30, 40mm 네 개 콘에 대하여 TMR을 측정하였으며, 일정한 선원-측정기간 거리(SCD)에서 최대선량점깊이(d$_{max}$) 및 6, 10, 15cm 깊이에서 OAR을 측정하여 비교하였다. 조사면 계수는 MU당 SAD, d$_{max}$에서 콘에 대한 선량으로 실리콘 검출기로 측정하였다. 실리콘 검출기는 선량에 대한 선형성이 거의 완벽하였으며 감도는 선량율이 증가함에 따라 감소하였다. 낮은 선량율 때문에 조사면 밖의 선량을 약간 과대평가할 수 있을지라도 100MU/min 이상의 선량율에 대해서는 일정하였다. 직각 방향의 측방선량분포 측정에 의하여 선축을 찾는 방식은 간편하였다. 1cm 두께의 아크릴 판을 보조 물통 아래에 삽입ㆍ제거하는 방식으로 측정기의 깊이 조절도 간편하면서 정확하였다. 측정에 의한 TMR, OAR, 조사면 계수는 충분히 정확하여 뇌정위적 방사선수술의 치료계획에 이용할 수 있었으며, OAR은 조사면 범위 내에서는 깊이에 거의 무관하였다. 실리콘 검출기는 소조사면 선량분포 측정에 적합하였으며 직각 방향의 측방선량분포의 측정으로 0.05mm까지 정확히 선축을 찾을 수 있었고, 보조 물통과 아크릴 판을 이용하여 측정기의 깊이를 조절하는 것이 용이하였다. TMR, OAR, 조사면계수의 측정치는 뇌정위적 방사선수술의 치료 계획에 이용할 수 있을 정도로 정확하였으며, OAR은 하나의 깊이에서 측정해도 충분할 것이라고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.191-198
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• 2009

이 연구의 목적은 소조사면 선량계측을 위하여 엣지검출기의 성능을 평가하기 위함이다. 다양한 소조사면과 깊이에서 엣지검출기(Model 1118 Edge)를 이용하여 6 MV 광자선의 선량 직선성, 선량률 의존도, 출력 계수, 선량 측면도 및 심부선량 백분율을 따라 측정하였으며, 이를 표준용적의 이온전리함(CC13)과 광자선 다이오드 검출기(PFD)와 비교하였다. 선량 직선성을 일차 선형 맞춤 함수와 비교하였을 때, 세 검출기 모두 1% 미만의 차이를 나타냈으며, 엣지검출기는 -0.08~0.08%의 가장 낮은 차이를 보였다. 선량율의 변화(100~600 MU/min)에 따라 PFD와 엣지검출기의 정규화된 반응비는 1% 미만의 일정한 값을 보였으나, CC13은 100 MU/min에서 약 -5%의 변화를 나타냈다. 조사면의 크기($4{\times}4\;cm^2{\sim}10{\times}10\;cm^2$)에 따른 출력계수는 세 검출기 모두 거의 같은 값을 보였으나, $4{\times}4\;cm^2$ 이하의 소조사면에서는 엣지검출기와 PFD의 출력 계수가 CC13과 최대 21%의 차이보였다. 각 조사면에서 20~80%의 반음영 폭을 측정하였을 때, 평균적으로 CC13은 엣지검출기보다 2배, PFD는 약 30% 정도 더 넓게 나타났다. 또한 10~90%의 반음영의 경우, CC13과 PFD가 각각 55%와 19% 정도 더 넓은 폭을 나타냈다. 엣지검출기는 선량 측면도의 반치폭이 조사면의 크기와 거의 일치하였으나, 다른 두 검출기는 조사면의 크기보다 약 8~10% 더 크게 나타났으며, 심부선량백분율은 각 조사면에서 세 검출기 모두 거의 일치하였다. 엣지검출기의 성능평가를 위한 선량특성을 분석한 결과, $4{\times}4\;cm^2$ 이하의 소조사면에서 가장 적합한 특성을 나타냈으며, CC13과 PFD와 같은 검출기는 조사면이 작을수록 상당한 오차를 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.841-847
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• 2021

방사선을 이용하는 관련 기관은 국내에 연구, 의료, 교육 등 다양하다. 최근에는 검진 및 의료기관의 방문 횟수가 증가하고 있다. 이로 인해 의료기관에서 방사선학적 검사 횟수가 증가하고 있다. 방사선작업종사자의 피폭뿐만 아니라 방사선 안전관리가 필요하다. 안전관리를 위해서 우선적으로 개인피폭선량계의 올바른 착용 및 착용 후 정확한 측정이 필요하다. 본 연구는 진단용 방사선발생장치의 방사선에 의한 PLD 소자의 계측 직선성을 평가하고 검증하려고 한다. 방사선 분할 조사 시간간격은 10, 30, 60 sec로 10회 조사와 거리에 따라 흡수선량 변화를 측정하기 위해서 조사거리를 30 ~ 100 cm까지 10 cm 간격으로 조사 후 측정하였다. 그 결과 시간 간격에 의한 흡수선량은 차이가 없었다. 이는 고흡수선량 연구에 진단용발생장치를 이용하여 다양한 연구에 도움이 될 것으로 여겨진다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.681-686
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• 2022

본 연구에서 상용 아크릴 기반 레진에 PPO 유기섬광체 및 MMA를 각각 1 wt% 및 5 wt% 첨가하여 3D 프린팅이 가능한 섬광체 레진을 제작하였다. 개발된 섬광체 레진을 사용하여 상용 3D DLP로 간편하면서도 저렴하게 3D 모양의 플라스틱 섬광체 방사선 센서를 성공적으로 제작할 수 있었다. 제작된 센서는 45 MeV 양성자 빔의 빔 전류 1 ~ 10 nA 범위에서 R제곱값이 0.998로 우수한 선량 대 출력 직선성을 보였다. 개발된 3D 플라스틱 섬광체는 광출력이 낮아서 저선량율 감마선이나 X선 선량 측정에 활용하기에는 제한이 있지만, 조직등가물질로서 인체흡수선량을 직접 측정할 수 있기 때문에 양성자 빔, 초고선량율 빔 등 고에너지 또는 고선량율 방사선 선량 측정에 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.239-246
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• 2021

기존 연구인 선량평가의 임상 적용 및 신뢰도 확보를 위하여 EPID를 이용하여 Portal Dosimetry를 검증하였다. 뇌정위방사선수술 2.5 cm cone을 장착하여 360° 회전조사에 의한 측정치와 Geant4의 선량분포를 비교하였다. 뇌전이 환자의 선량분포를 확인하기위해 두부인체 팬톰에 Gafchromic EBT필름을 삽입하여 조사한 선량분포와 VMAT을 이용한 두부인체 팬톰에서 얻은 선량분포를 비교하여 실제 환자에 적용하고자 한다. 분석결과 beam center와 couch의 center가 정확하게 일치하는가를 pin ball을 통해 QA한 결과 1 mm 이내의 오차로 정밀함을 확인할 수 있었다. 또한 EBT3 Film에 다양한 선량조사에 따라 0 ~ 10 Gy영역까지 우수한 선형성임을 확인할 수 있었다. 두경부 팬텀과 같은 설정에서 광자 빔을 사용한 Geant4에 기반한 선량 계산 도구의 구현과 시뮬레이션 결과 계산치는 치료계획용적(PTV)내에서 실험 데이터와 일치함을 확인하였다. 따라서 체적변조 아크치료(VMAT) 360° 회전 조사를 실시하여 회전조사에 의한 등선량분포 분석결과 가상 종양을 포함하기에 적절함을 확인하였다.