A dosimeter using tissue-equivalent scintillator by photon-counting method was developed and evaluated in its performance. The dosimeter is portable and can be operated by low power from lap-top computer. A data-acquisition software of the dosimeter system was developed by Labwindows/CVI based on Windows. The energy to channel ratio for energy calibration was 0.839 keV/ch. obtained from pulse height spectrum of $^{137}Cs$ and $^{60}Co$ gamma-ray. Using the dosimeter system, the absorbed dose of environmental radiation in Gyungju was 0.18 ${\mu}Sv/h$.
본 논문에서는 CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정 알고리즘 및 장치의 구성을 제안한다. CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정 알고리즘은 CMOS 이미지 센서에 입사된 방사선 입자 판별 알고리즘과 CMOS 이미지 센서로 매초 수 십장의 이미지에 입사된 방사선 입자에 대한 픽셀 수의 누적 및 평균을 기준으로 하는 방사선 수치 측정 알고리즘을 사용한다. CMOS 이미지 센서에 입사된 방사선 입자 판별 알고리즘은 입사된 방사선 입자의 이미지를 R, G, B로 분할하고 각각의 이미지에 대해 명암 및 백그라운드와 입자를 구별할 수 있는 임계값 설정 조정을 통하여 측정한다. 방사선 수치 측정 알고리즘은 설정된 주기에 따른 CMOS 이미지 센서로 매초 수 십장의 이미지에 입사된 방사선 입자수를 누적 저장, 평균을 통하여 방사선 수치를 측정한다. 제안된 알고리즘의 검증을 위한 하드웨어 장치는 CMOS 이미지 센서 및 이미지 시그널 프로세서부, 제어부, 전원회로부, 디스플레이부 등으로 구성된다. 제안된 CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정에 관하여 실험한 결과는 다음과 같다. 첫 번째로 저가의 CMOS 이미지 센서를 사용하여 방사선 입자 판별 측정 실험을 통해 고가의 GM Tube의 측정 구간별 특성과 대체로 유사한 특성을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었다. 두 번째로 저가의 CMOS 이미지 센서로 방사선 수치 측정 실험을 통해 고가의 GM Tube가 나타내는 선형 특성과 대체로 유사한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
목 적 : 전립선암의 방사선치료는 치료기법에 따라 주요장기와 정상조직의 선량분포에 차이가 나타난다. 본 연구에서는 전립선암 환자의 수술 후 방사선치료 시 직장풍선을 삽입한 환자에게 회전수를 달리한 용적변조회전치료(volumetric modulated arc therapy, VMAT)계획과 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)계획을 각각 수립하여 선량분포 특성을 비교하고 치료의 효율성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 전립선암 수술 후 방사선 치료를 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 직장풍선을 삽입한 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 Eclipse (Ver 11.0, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하여 HD120MLC가 장착된 Truebeam STx (Varian, Palo Alto, USA)의 10 MV 에너지를 적용하였다. 환자마다 1 Arc, 2 Arc VMAT계획과 7조사면의 IMRT계획을 수립하였으며 각 치료계획의 선량체적제한과 plan normalization 값은 동일하게 적용하였다. 수립된 세 가지 치료계획을 평가하기위해 PTV의 coverage, conformity index (CI), homogeneity index (HI)를 비교하였고, PTV주변 정상조직의 선량퍼짐정도를 알아보기 위해 50% 등선량체적과 PTV체적의 비($R_{50%}$)를 산출하였다. 결정장기 (organ at risk, OAR)에서는 직장의 $D_{25%}$와 방광의 $D_{mean}$을 비교하였고 치료의 효율성을 평가하기 위해서 총 MU와 조사시간을 측정하였으며, 각 평가항목별 결과는 환자 10명의 평균값으로 비교분석하였다. 추가적으로 선량전달 정확도를 검증하기 위해 EPID를 이용한 portal dosimetry를 진행하였다. 결 과 : 각 치료계획에서 나타난 PTV coverage와 HI의 차이는 크지 않았지만 CI는 1A-VMAT, 2A-VMAT, 7F-IMRT에서 각각 1.036, 1.035, 1.230으로 VMAT에 비해 7F-IMRT가 높았고(p=0.00), $R_{50%}$는 3.083, 3.054, 3.991로 2A-VMAT이 제일 낮았고 7F-IMRT에서 가장 높게 나타났다(p=0.00). 치료계획에 따른 직장의 $D_{25%}$는 VMAT에서 비슷했지만 7F-IMRT가 약 7% 높게 나타났고(p=0.02), 방광의 $D_{mean}$은 큰 차이가 없었다(P>0.05). 총 MU는 1A-VMAT, 2A-VMAT, 7F-IMRT에서 각각 494.7, 479.7, 757.9로 7F-IMRT가 가장 많았고(p=0.00), 조사시간은 65.2초, 133.1초, 145.5초로 1A-VMAT이 확연히 짧았다(p=0.00). portal dosimetry 검증에서는 모든 치료계획에서 99.5% 이상의 gamma pass rate(2 mm, 2%)을 보였다(P=0.00). 결 론 : 본 연구결과 직장풍선을 삽입한 전립선암 환자의 수술 후 방사선치료 시, 치료기법에 따른 PTV coverage의 차이는 크지 않았지만 1A, 2A-VMAT이 7F-IMRT에 비해 정상조직과 직장선량을 낮추는데 효과적이었다. VMAT중에서는 $R_{50%}$와 MU가 2A-VMAT에서 다소 낮았지만 조사시간이 짧은 1A-VMAT이 치료에 더 효율적이며 환자의 치료 중 움직임 또한 줄일 수 있을 것으로 사료된다.
한의학에서 근경류(rhizomata)에 분류되어 있으며 각종 보익탕제에 주로 사용되는 대표적 생약인 백출(Baizhu, Atractylodes japonica), 천궁(Chuanxiong, Cnidium officinale), 산약(Shanyao, Discorea japonica) 및 승마(Shengma, Cimicifuga heracleifolia)의 방사선 방호효과를 확인하기 위해서 고선량 및 저선량의 방사선을 마우스에 조사하고 소장움 생존, 내재성 비장집락형성 및 apoptosis 유발 등을 관찰하였다. 방사선조사전 승마 투여 군에서 소장움세포의 생존율을 증가시켰으며 내재성 비장집락 형성 시험에서는 천궁 투여 군에서 평균치의 증가가 관찰되었고 천궁 및 승마는 저선량 방사선에 의한 apoptosis 형성을 억제시켰다. 이상의 결과에서 승마 및 천궁의 방사선 방호효과를 조혈세포의 생존과 회복, 소장움세포 생존을 통하여 확인하였으며 이는 독성이 적은 천연물이라는 관점에서 방사선 방호 식품으로서 적용이 가능할 것으로 사료된다.
관능적 품질이 우수하고 저장성을 향상시킨 저염 새우젓 개발을 위해 감마선 조사기술을 이용하였다. 식염농도를 15% 및 20%로 조절한 새우젓을 제조하여 $15^{\circ}C$에서 발효시키면서, 최적 숙성기에 도달하기 직전 아미노태 질소의 함량이 400mg% 수준에서 5 kGy 및 10 kGy 선량의 감마선을 조사하였으며, 대조구로는 30% 식염농도의 새우젓을 제조하여 저장기간 동안 화학적 품질을 평가하였다. 최적 숙성직전 감마선을 조사한 결과, 감마선 조사직후 아미노태 질소, 휘발성 염기태 질소, trimethylamine 및 효소활성은 감마선 조사에 의한 영향은 나타나지 않았다. 저장기간에 따른 성분의 변화는 식염함량 및 감마선 조사선량이 증가할수록 낮았으며, 효소활성은 발효 4∼5주까지 계속 증가하다가 감소하는 경향으로 대조구와 유사한 활성을 나타내었다. 특히 15% 식염과 10 kGy의 감마선 조사 및 20% 식염과 5 kGy 이상의 감마선을 최적 숙성직전 조사한 새우젓의 경우 젓갈의 화학적 품질지표인 아미노태 질소, 휘발성 염기태 질소, trimethylamine 함량 및 단백질분해 효소활성이 30% 고염농도인 대조구와 비슷한 수준으로, 발효기간 동안 적정수준의 함량 및 활성을 나타내어 양호한 품질특성을 보였다.
Four-leaf white clover is not found easily in nature due to its low appearance rate (1 in 10,000). Because people believe that it brings good luck and like to either keep it or present it to a loved one, it has commercial and ornamental value. To breed four-leaf clover, we exposed its flowers to ${\gamma}-rays$ at the pollination stage. The $M_1$ seeds produced following doses at 25-100 Gy showed an approximately 74% germination rate, with seedling survival at 46%. In the $M_1$ generation of plants irradiated within that dose range, we found an increased frequency of four leaflets. One of them, Jeju Lucky-1 (JL-1), had a frequency of about 60%. To see whether that mutation was somaclonal or genetic, we observed its $M_2$ generation and found that such a phenotype reappeared. Although our results demonstrated that the irradiation of fully mature flowers led to a higher frequency of 4-leaflets, we could not clearly explain the genetic mechanism involved. We suggest that JL-1 is valuable as a new variety, without further genetic fixation, because white clover can be propagated vegetatively by stolons.
Gamma-irradiation (0-7 kGy) of ginseng is permitted in Korea for the purpose of microbial decontamination; with strict labeling, traceability and monitoring requirements. An identification study was conducted to determine the photostimulated-luminescence (PSL) and thermoluminescence (TL) properties of gamma-irradiated fresh and white ginsengs cultivated in different areas. Dose- dependent PSL-based screening was possible for white ginseng samples; however, inappropriate results from non-irradiated fresh ginseng samples were obtained, showing intermediate (700 to 5,000) or positive ($T_2$ >5,000, irradiated) PSL counts due to the abundance of minerals on the surfaces of the samples. TL analysis of separated minerals from all non-irradiated samples gave TL glow curves of low intensity with a maximum peak after $300^{\circ}C$. However, well-defined irradiation-specific (high intensity with a maximum peak at about $200^{\circ}C$) glow curves were observed for all the irradiated samples, regardless of their type and origins. TL ratios (first glow curve /second glow curve) were also determined to confirm the irradiated (>0.1) and non-irradiated (<0.1) results. SEM-EDX (scanning electron microscope-energy dispersive X-ray) and XRD (X-ray diffraction) spectroscopic analyses showed that feldspar and quartz minerals were the main source for the typical radiation-specific luminescence properties.
ANSI N13.32에서는 선량제의 방향에 따른 반응도가 성능시험의 합격판정의 범주는 아니지만 이에 관한 연구를 요구하고 있다. 본 연구에서는 ANSI N13.32의 말단팬텀 즉, 손가락과 손목팬텀내의 $7mg/cm^2$ 깊이에서 MCNP 코드를 사용하여 단일에너지를 가진 광자 및 ISO narrow X-선 빔에 대하여 선량당량환산인자와 방향의존성인자를 도출하였다. X-선 빔에 대하여는 이들 데이터를 B. Grosswent의 연구 결과와 비교하였다. 그 결과 선량당량환산인자는 낮은 에너지 영역에서 최대 7%를 그리고 다른 에너지 영역에서는 2% 이내였으며, 방향의존성인자는 최대 3% 정도로 잘 일치하였다. 또한 60keV 이하의 낮은 에너지 영역에서 발생된 방향의존성인자는 손가락 팬텀의 경우에 주축을 따라 수평회전각이 증가할수록 감소하지만 그 에너지 영역 이상에서 $90^{\circ}$까지는 증가하고 있음을 알 수 있었다.
DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로) 제어기, MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서 등으로 구성되어있다. 코발트 60 ($^{60}Co$) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험에서 방사선의 영향으로 PWM-IC의 전기적 특성중에 문턱전압과 옵셋전압이 증가되고, SEL에 적용된 4종류의 중이온 입자는 PWM-IC의 파형을 불안정하게 만든다. 또한, 입/출력관계의 파형을 SPICE 시뮬레이션 프로그램으로 관찰하였다. PWM-IC의 TID 실험은 30 Krad 까지 수행하였으며, SEL 실험을 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)으로 연구하였다.
We performed this study to determine the effect of Korean favorite teas (green tea, ginseng tea, coffee and barley tea) on jejunal crypt survival, endogenous spleen colony formation and apoptosis in jejunal crypt cells of mice irradiated with high and low dose of ${\gamma}$-radiation. Jejunal crypts were protected by pretreatment of green tea (P.O.: 1.25% water extract, for 7 days before irradiation., I.P.: 50 mg/kg of body weight, at 12 and 36 hours before irradiation, p<0.01) or ginseng (I.P.: 50 mg/kg of body weight, at 12 and 36 hours before irradiation, p<0.05). Green tea (p<0.05) or ginseng (p<0.05) administration before irradiation (I.P. at 12 and 36 hours before irradiation) resulted in an increase of t formation of endogenous spleen colony. The frequency of radiation-induced apoptosis was also reduced by pretreatment of green tea (P.O.: p<0.005, I.P.: p<0.05), pretreatment of ginseng (P.O.: p<0.005, I.P.: p<0.005) or posttreatment of ginseng (I.P.: 50 mg/kg of body weight, at 30 minutes after irradiation, p<0.05). Treatment with coffee or barley tea showed no significant modifying effects on the radiation-induced damages. These results indicated that green tea and ginseng 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, ginseng and its components.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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