• 제목/요약/키워드: low dose gamma radiation

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$PRESAGE^{REU}$ 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.

Dosimetry of Brachytherapy Sources: Review of The AAPM TG-43 Formalism

  • Cho, Sang-Hyun
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.141-143
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    • 2002
  • In 1995, the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) Task Group 43 published a report dealing with the dosimetry of interstitial brachytherapy sources, generally known as the TG-43 report. Compared to previously adopted formalisms, a formalism proposed in this report provides a more accurate and systematic brachytherapy dose calculation method, especially for Ir-192 and other low energy gamma sources such as 1-125 and Pd-l03. In this lecture, an overview of the TG-43 formalism will be presented, along with the lecturer's experience in determining the TG-43 parameters by the Monte Carlo method and experimental methods such as TLD and radiochromic film.

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감마선 조사와 푸코이단/라미나린 병용처리가 돈육 패티의 품질에 미치는 영향 (Effects of Combined Treatment of Gamma Irradiation and Addition of Fucoidan/laminarin on Ready-to-eat Pork Patty)

  • 김현주;최종일;박진규;송범석;김재훈;윤요한;김천제;신미혜;변명우;이주운
    • 한국축산식품학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.34-39
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    • 2009
  • 저급미역에서 추출한 푸코이단/라미나린의 천연 항산화제로서의 이용 가능성을 평가하기 위해 돈육 패티에 이를 첨가하여 품질평가를 하였다. 푸코이단/라미나린 첨가 돈육 패티의 지질산패도를 측정한 결과 무첨가구에 비해 효과적으로 패티의 지질산화를 억제한 것으로 나타났으며, 이는 조사선량에 따라 지질산화 억제 효과가 증진하였다. 감마선 조사한 돈육 패티의 색도 변화를 측정한 결과, 시료 무첨가구와 라미나린 첨가구는 조사에 의한 유의적인 차이는 없었으나 푸코이단 처리구의 경우 패티의 조사선량이 증가함에 따라 명도가 증가하는 경향을 보였다. 돈육 패티에 푸코이단/라미나린을 첨가 하였을 때 패티의 보수성이 증가하여 경도가 감소하였으며, 이는 감마선 조사에 의한 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다. 그리고 감마선 조사와 푸코이단/라미나린 병용처리는 패티의 미생물을 제어하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 감마선 조사와 이 기술을 활용하여 추출한 푸코이단/라미나린을 병용처리 하였을 때 미생물학적 안전성을 확보하고 품질을 개선시켜 식품산업에서의 천연 항산화제로서 적용할 수 있을 것이라고 판단된다.

코발트-60 감마선과 50 MeV 싸이크로트론 고속 중성자선에 전신조사된 랫드의 말초 임파구와 음와 세포의 아포토시스 유도를 이용한 생물학적 선량 측정 모델 개발 연구 (The apoptotic fragment assay in rat peripheral lymphocytes and crypt cells with whole body irradiation with 60Co ϒ-rays and 50 MeV cyclotron fast neutrons)

  • 김태환
    • 대한수의학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.203-210
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    • 2001
  • 방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 민감 지표 모델 개발을 위하여 코발트-60 감마선과 의료용 싸이크로트론 50 MeV($p{\to}RBe^+$) fast neutron을 0.25 Gy에서 1 Gy의 선량을 랫드에 각각 전신 조사한 후 말초혈액내 임파구와 소장에 음와세포의 형태학적 변화를 apoptotic fragment assay법을 이용하여 관찰하였다. 모든 방사선조사군에서 음와세포와 말초 임파구에 아포토시스의 유도가 증가된 것이 관찰되었으며, 이것은 방사선이 방사선 민감세포의 아포토시스 유도를 자극한 것으로 보인다. 상기의 결과는 아포토시스가 손상된 세포를 제거하므로 손상된 방사선 민감 표적 장기의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. Apoptotic fragments의 발생빈도에 대한 선량-반응곡선에 있어서 음와세포는 중선자 조사군이 $y=0.3+(6.512{\pm}0.279)D(r^2=0.975)$으로, 반면에 감마선 조사군은 $y=0.3+(4.435{\pm}0.473)D+(-1.300{\pm}0.551)D^2(r^2=0.988)$의 식을 얻었다. 그리고 말초 임파구에서는 감마조사군이 $y=3.5+(118.410{\pm}10.325)D+(-33.548{\pm}12.023)D^2(r^2=0.992)$의 식으로 나타났다. 이와 같이 감마선조사군은 공히 linear quadratic model 이였으나 중성자조사군은 linear model 로 관찰되었다. 조사된 세포의 종류와 상관없이 apoptotic fragments의 발생빈도와 조사 선량간의 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과에서 조사선량의 증가와 비례하여 방사선 민감 세포의 apoptotic fragments가 수적으로 증가하였으며, 고준위 방사선이 저준위 방사선보다 선량 반응 곡선과 시간 경과에 따른 영향이 보다 강한 것으로 인지되었으며, 음와세포의 apoptosis 유도에 대한 중성자선의 방사선 생물학적 효과비(RBE)는 1.919 였다. 그리고 모든 방사선조사군에서 방사선피폭 후 4시간과 6시간에 apoptosis 유도가 가장 많았으며, 음와세포의 형태학적 소견은 정상 대조군에서 관찰되지 않는 전형적인 apoptotic fragments가 나타났다. 따라서 음와 세포와 말초 임파구에서의 아포토시스 유도는 방사선 조사에 의한 세포 손상의 생물학적 영향 평가를 위한 검색 및 방사선 피폭선량 예측의 지표로 이용 가능할 것으로 사료됨.

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감마선 조사 마우스에서 녹차 및 분획의 방사선 장해 경감 효과 (The radioprotective effects of green tea and its fractions in Gamma-irradiated mice)

  • 김세라;이해준;김성호
    • 대한수의학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.633-639
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    • 2003
  • We investigated the effect of green tea and its fractions of alcohol and polysaccharide on jejunal crypt survival, endogenous spleen colony formation, and apoptosis in jejunal crypt cells of mice irradiated with high and low dose of gamma-irradiation. Jejunal crypts were protected by pretreatment of green tea (i.p.: 50 mg/kg of body weight, at 12 and 36 hours before irradiation., p.o.: 1.25% water extract, for 7days before irradiation, p<0.01) and alcohol and polysaccharide fractions showed no significant modifying effects. Green tea and its fractions administration before irradiation (i.p. at 12 and 36hours before irradiation) resulted in an increase of the formation of endogenous spleen colony (p<0.05). The frequency of radiation-induced apoptosis in intestinal crypt cells was also reduced by pretreatment of green tea (i.p. at 12 and 36 hours before irradiation, p<0.05., p.o. for 7days before irradiation, p<0.001) and its fractions (p<0.001). These results indicated that green tea might be a useful radioprotector, especially since it is a relatively nontoxic natural product. Further studies are needed to characterize better the promotion nature of green tea and its components.

열발광 특성을 이용한 저밀도 폴리에틸렌의 방사선 열화 검출 (Radiation Degradation Detection of LDPE Using Thermoluminescence Method)

  • 이청;이강원;박정남;임기조;류부형;박영국;강성화;김기엽
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.43-46
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    • 2001
  • Polymers are widely used as insulating materials at various part of power industry. However, electrical properties of these polymers are easily degraded with their working environments, especially radiation areas. In this research, radiation degradation of low density polyethylene (LDPE) used as cable insulation was evaluated with thermoluminescence characteristics. LDPE was irradiated with gamma ray up to 1000 kGy at a dose rate of 5 kGy/hr in the presence of air at room temperature. Each of the irradiated samples were carried out thermoluminescence analysis as a function of temperature. Interrelationships between thermoluminescence and dielectric characteristics and volume resistivity are investigated as well. The results of thermoluminescence analysis showed that those would be significant factors for evaluation of radiation degradation.

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Modification of Radiation Response in Mice by Panax ginseng and Diethyldithiocarbamate

  • Kim, Sung-Ho;Son, Chang-Ho;Nah, Seung-Yeol;Jo, Sung-Kee;Byun, Myung-Woo;Shin, Dong-Ho
    • 한국수의병리학회:학술대회논문집
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    • 한국수의병리학회 2001년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.22-22
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    • 2001
  • We performed this study to determine the effect of Panax ginseng and its fractions on jejunal crypt survival, endogenous spleen colony formation, and apoptosis in jejunal crypt cells of mice irradiated with high and low dose of $\gamma$-irradiation. The radioprotective effect of ginseng was compared with the effect of diethyldithiocarbamate (DDC). Ginseng administration before irradiation protected the jejunal crypts (p<0.005), increased the formation of endogenous spleen colony (p<0.005) and reduced the frequency of radiation-induced apoptosis (p<0.005). (omitted)

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방사선조사가 골무기질함량에 미치는 영양에 관한 실험적 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE CHANGE OF BONE MINERAL METABOLISM AFTER IRRADIATION)

  • 진해윤;이상래
    • 치과방사선
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    • 제18권1호
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    • pp.53-66
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    • 1988
  • Irradiation is widely used for the treatment of malignant diseases, and possibly cause the osteoporosis. The bone densitometry and bone scintigraphy are valuable when used to monitor the patients longitudinally to access the progression of osteoporosis and risk of osteoradionecrosis. To evaluate the osteoporosis after irradiation of cobalt-60 gamma ray on the lumbar spines of New Zealand white rabbits, bone densitometry by dual photon absortiometry and bone scintigraphy were performed weekly. The decrease of bone density began at the first week after irradiation, and were in the nadir at 4-6th week. The osteoblastic activity measured by bone scintigraphy decreased in the first week, and was in the nadir at 4-6th week. The severity of these changes were related to the radiation dose. In conclusion, the osteoporosis before presentation of the osteoradionecrosis can be developed at low dose irradiation and confirmed by bone densitometry, bone scanning, and histopathology.

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축산폐기물에서 분리된 항생제 내성균 Escherichia coli....Brevibacterium sp.의 내성 특성 및 감마선 살균 효능 (Antibiotic Resistance of Escherichia Coli and Brevibacterium sp. Isolated from Livestock Waste and Disinfection Efficiency of Gamma-Ray Irradiation)

  • 장은희;정상혁;남윤구;박우신;이면주;김탁현
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.676-681
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    • 2010
  • 축산 폐기물에서 항생제에 대해 내성을 가지는 균주를 분리하여, 다양한 항생제에 대한 내성특성을 확인하고, 감마선의 조사에 따른 내성균의 항생제 내성 특성변화와 살균효능에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과, 돈분과 돈분퇴비에서 분리된 균주 중 Esherichia coli와 Brevibacterium sp.이 다제내성균으로 확인되었다. E. coli는 13종의 항생제 중 9종의 항생제에 대해 내성을 나타내었으며, Brevibacterium sp.는 7종의 항생제에 대한 내성을 나타내었다. 이 두 가지 대표 다제내성균에 대해 감마선을 이용한 살균실험을 시행한 결과, Esherichia coli는 항생제에 대한 내성이 돌연변이적으로 발생하기 쉬운 균주이나 감마선을 이용해 효율적으로 제어할 수 있는 것으로 나타났고, 그에 반해 Brevibacterium sp.는 저선량에서 감마선에 대한 내성을 나타내어 상대적으로 감마선을 이용한 제어가 용이하지 않았다. Brevibacterium sp.는 2.0 kGy의 조사량에 대해 Esherichia coli에 비해 약 100배 정도 낮은 살균 효율을 보임으로써, 감마선에 대한 내성이 강한 것으로 나타났다.

몬테칼로 시뮬레이션에 의한 지표면 오염 방사선장에서의 유효선량 평가 (Assessment of Effective Doses in the Radiation Field of Contaminated Ground Surface by Monte Carlo Simulation)

  • 장재권;이재기;장시영
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제24권4호
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    • pp.205-213
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    • 1999
  • 지표에 오염된 방사성핵종의 단위방사능당 유효선량환산계수를 남성과 여성 인형모의피폭체와 MCNP4A 코드를 이용하여 계산하였다. 모사실험은 40 keV에서 10 MeV 영역의 19개 단일 에너지에 대한 유효선량 계산을 수행하였다. 에너지에 따른 단위 선원강도에 대한 유효선량 E를 기존 연구자들의 결과물인 유효선량당량 $H_E$와 비교한 결과, 본 연구의 E값이 USEPA의 FGR에 주어진 $H_E$ 값에 비해 30%의 편차를 보였다. 에너지와 유효선량의 관계를 polynomial fitting을 통해 구한 유효선량 감응함수는 다음과 같다. $f({\varepsilon})[fSv\;m^2]=\;0.0634\;+\;0.727{\varepsilon}-0.0520{\varepsilon}^2+0.00247{\varepsilon}^3$ 여기서, ${\varepsilon}$는 감마선의 에너지(MeV)이다. 감응함수와 ICRP 38의 방사성핵종 붕괴 자료를 이용하여 지표면과 공기 오염의 단위 방사능농도에 대한 유효선량환산계수를 계산한 후 DOSEFACTOR코드를 사용하여 계산한 베타선에 의한 피부선량을 합하여 90개의 중요 핵종들에 대한 환산계수를 평가하여 도표로 제시하였다. 기존 자료들과 비교를 통해 기존 환산계수를 사용할 경우 특히 저에너지 감마선이나 고에너지 베타선을 방출하는 핵종에 대해서 상당한 과소평가가 이루어질 수 있음을 확인할 수 있었다.

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