• Nuclear Engineering and Technology
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• 제6권4호
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• pp.239-247
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• 1974

방사선 안전관리의 효과적인 연구를 위해 유사인체 모형을 설계, 제작하였다. 이 모형의 치수는 한국인의 체격과 근사하게 맞추었으며 두께 2.5cm인 포리에칠렌판 35매로 구성되었다. 유사인체모형의 표면에 착용한 열형광 설량계(Disc type TLD)로써 외부 ${\gamma}$-방사선에 의한 신체특정부위의 피폭선량을 측정하였으며, 아울러 깊이에 따른 흡수선량에 대해서 열형광 선량계(micro rod type TLD)로써 측정하여 결정장기 부위의 각단면에 대한 등가선량선을 얻었다. 선량측정은 방사선 작업자의 작업환경조건에 유사하도록 유사인체 모형에 대해 배치하고 여러 입사방항에 대해서 실시하였다. 그 결과 Cs-137, ${\gamma}$-방사선에 대하여 두께 20cm인 유사인체 모형에서의 감쇄는 0.439였으며 이는 보고된 자료들과 잘 일치하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.107-113
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• 2015

목 적 : 유방암 치료에 있어 피부선량의 측정은 매우 중요하다. 치료계획시에는 처방선량에 비해 초과선량이나 부족선량이 생길 수 있으므로 이에 대한 유방암의 여러 가지 치료계획간 피부선량 평가가 필요하다. 이에 대해 본원에서는 다양한 선량계를 이용하여 선량을 분석하여 유방암치료에 적용하고자 한다. 대상 및 방법 : 유방암은 기본적으로 접선방향 치료계획 시 일어나는 skin dose(Drain site, Scar)의 선량차이를 알아보기 위하여 인체모형팬텀을 이용하였다. 인체모형팬텀을 전산화단층촬영하고 전산화치료계획에서 open과 쐐기필터(Wedge filter)를 이용한 치료계획, Field-in-Field를 이용한 치료계획, 그리고 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation 치료계획을 세우고 컴퓨터치료계획 프로그램(Eclipse)으로 선량관심점과 측정점의 선량을 비교하였다. 치료실에서 인체모형팬텀을 위치시키고 선량비교를 위하여 각 치료계획 측정점에 열형광선량계(themoluminesence dosimeter, TLD)와 MOSFET(Metal oxide-silicon field effect transistor)을 이용하여 선량을 측정하여 비교평가 하였다. 결 과 : 피부선량은 치료계획 중심점을 기준으로 위와 아래는 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation 치료계획 사용 시 MOSFET을 이용한 선량측정에서 가장 많은 선량이 들어가는 것으로 나타났다. 내측과 외측의 측정선량은 open과 쐐기필터 치료계획에서 TLD와 MOSFET을 이용하여 측정시 5.7%에서 10.3%까지 낮게 나타났다. 반대쪽 유방의 선량은 open 치료계획이 가장 적었고, Dose fluence를 이용한 Irregular compensation 치료계획을 사용 시 가장 많은 선량이 측정되었다. 치료종별 치료계획상에서는 내측과 외측의 선량편차가 가장 컸으며, TLD와 MOSFET 측정시에도 같은 경향을 보였다. 외측은 TLD, 내측은 MOSFET이 가장 편차가 컸다. 결 론 : 치료계획에 따른 피부선량은 전반적으로 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation의 치료계획을 사용 시 가장 많이 들어가는 것으로 나타났으며, 이는 많은 MLC의 움직임에 의한 산란선 영향으로 생각된다. 모든 치료계획에서 피부의 위치에 따라 약간의 차이는 있으나 부족선량이 생기는 부분에서는 내측의 내유임파절(Intramammary lymph nodes)선량이나 Scar, Drain site등에서 세심한 주의가 필요하다. 부족선량을 높이기위해서는 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation의 치료계획을 사용하는 것이 좋겠으나, 전체적인 선량을 높이기보다는 선택적인 범위내에서 선량을 높이게 되므로 환자의 연령이나 움짐임 등을 고려하여 치료기술을 선택하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제21권1호
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• pp.17-23
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• 2009

목 적: 두경부암의 치료에 있어 상부 두경부의 양측면조사면과 하경부의 전방조사면의 접합부위에 균등한 선량을 조사하는 것은 매우 중요하다. 접합부위의 선량분포개선을 위하여 하경부 전방조사면의 치료시 Field-in-Field technique을 이용하여 부족선량(under dose)과 초과선량(over dose)으로 인한 선량불균등을 개선하고 일반치료와의 비교를 통하여 두경부암치료에 적용하고자 한다. 대상 및 방법: 상부 두경부의 양측면 조사시 빔의 확산으로 일어나는 입사점과 출사점의 선량차이를 알아보기 위하여 인체모형팬톰을 이용하였다. 인체모형팬톰을 전산화단층촬영하고 전산화치료계획에서 관심점의 선량비교를 시행하였고, 하경부 접합부위의 선량비율을 계산하여 이를 보정하였다. 조사면 접합부위의 선량분포를 알아보기 위하여 하경부의 접합부위에 저감도 필름을 놓고 일반적인 치료인 상부 두경부의 양측면조사와 하경부의 전방조사시 선량분포를 측정하였다. 또한, 상부 두경부 양측면 조사에 따른 빔의 확산을 고려한 Field-in-Field technique을 이용하여 하경부 전방조사를 할 때의 접합부위의 선량분포 차이를 측정하여 비교하였다. 접합부위의 관심점 선량을 알아보기 위하여 열형광선량계를 이용하여 인체모형팬톰내의 관심점에서의 선량변화를 비교, 분석하였다. 결 과: 전산화치료계획에서 하경부의 접합부위에 Field-in-Field technique을 적용하여 치료계획시 상부 두경부 양측면 조사와 선량합성을 한 경우 부족선량 영역의 선량이 4.7~8.65% 이상 증가하였다. 초과선량 영역의 선량도 2.75~10.45% 감소하였다. 또한, 저감도 필름을 이용한 측정에서는 부족선량영역에서 11.3% 증가, 초과선량영역에서 5.3% 감소한 것으로 나타났다. 열형광선량계를 이용한 관심점선량측정에서도 Field-in-Field technique 적용시 부족선량을 최소 7.5%에서 최대 17.6%까지 보정해주는 것으로 나타나 불균등한 선량분포를 개선할 수 있었다. 결 론: 전산화치료계획시 빔의 확산을 고려한 Field-in-Field technique을 적용하면 접합부위의 선량보정을 통해 냉점(cold spot)과 온점(hot spot)을 줄일 수 있었으며 특히, 빔의 확산에 따른 입사점의 부족선량을 보정할 수 있었다. 본 실험을 통해 Field-in-Field technique의 임상적용시 경부임파절의 저선량으로 인한 임파절전이에 대한 위험도를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권4호
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• pp.517-529
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• 1998

목적 : 정위방사선수술은 뇌동정맥기형 및 청신경초종, 뇌수막종양, 뇌하수체종양 뿐만 아니라 단일 전이성 종양의 치료에 있어서도 그 이용의 빈도가 급격히 늘어나는 추세이다. 그에 따라 목표부위에 있어서 정위방사선술의 선량분포에 관한 연구는 많이 발표되고 있으나 두 개강 외의 수정체 갑상선과 같이 방사선의 결정적 또는 확률적 효과에 민감한 장기와 같은 조직에서 흡수되는 선량에 관한 자료는 극히 제한적이다. 본 연구는 인체모형에서 방사선수술시 수정체 및 갑상선의 선량을 측정하고 그 선량에 영향을 미치는 변수를 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : 6 곳의 상이한 회전중심점에서 각각 서울대학교 의과대학 치료방사선과학교실에서 개발한 선형가속기형 정위방사선수술 기법을 이용하여 치료계획을 세웠다. 각 회전중심점당 6개의 arc를 기본으로 하고 각 arc의 범위는 100도를 기준으로 하고 보조콜리메이터 크기는 직경 2cm로 선정하였다. 각 arc 별로 250cGy 조사한 후 내회 열형광선량계를 이용하여 수정체 및 갑상선의 표면에 미치는 선량을 측정하였다. 결과 : 회전중심점 또는 arc plane 이 각 장기와 가까울수록 흡수 선량이 높았다. exit beam이 수정체나 갑상선을 지나지 않을 경우 각 장기의 선량은 최대선량의 0.23$\pm$0.08$\%$ 와 0.18$\pm$0.05$\%$ 이고, exit beam 이 수정체나 갑상선을 지나는 경우 각 장기의 선량은 최대선량의 0.76$\pm$0.12$\%$ 와 0.41$\pm$0.04$\%$ 이다. exit beam의 통과 여부가 각 장기의 선량에 미치는 가장 큰 인자이며, 장기를 통과하는 arc에 의해 흡수하는 선량은 총 선량의 80$\%$를 차지한다. 인체 모형의 표면선량과 5mm 깊이에서의 선량에 큰 차이가 없어 표면선량을 수정체 및 갑상선 선량으로 대체할 수 있다고 판단한다. 결론 : 정위방사선수술시 인체모형의 수정체와 갑상선에 흡수되는 방사선량을 측정한 결과 회전중심점 및 arc plane 이 각 장기와 가까울수록 높은 흡수 선량을 나타내었으며, exit beam이 수정체나 갑상선을 통과하는 경우 흡수선량이 높았고 exit beam의 통과 여부가 각 장기의 흡수선량에 가장 큰 영향을 미쳤다. 또한 수정체와 갑상선의 표면선량은 수정체 및 갑상선 선량과 큰 차이가 없었다. 최적의 방사선수술을 위한 계획을 수립할 경우 각 장기의 선량은 최대 1$\%$ 미만으로 후유증을 일으키기에 낮은 선량이기는 하나, 특히 소아 등에서는 갑상선 선량을 가능한 낮추어야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.25-34
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• 1992

의료용 선형가속기에서 발생된 고에너지 X선(6.10MV)을 전신조사에 이용하기위해 기본선량 자료를 측정하고 보상여과판을 이용하여 균일한 선량분포를 얻고자 하였다. 선원으로부터 3.4m의 거리에서 구부리고 앉은 자세를 취한 120$\times$120$cm^2$의 전선조사면내에 인체모형의 선체굴곡에 따른 보상여과판을 제작 사용함으로서 양방향 조사에 대한 인체 전부위 에서 얻은 중심축 선량비를 $\pm$5%이내로 감소시킬수 있었다. 파라핀을 보완하여 만든 인체모형 팬톰을 대상으로 TLD를 사용하여 선량분포에 관한 반복측정에서 얻은 측정오차는 $\pm$5%미만이었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.43-51
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• 2017

목 적: 유방암 환자의 방사선치료 시 엎드린 자세를 적용하면 폐와 심장에 들어가는 선량을 줄일 수 있다. 하지만 빔 방향에 포함되는 couch의 영향으로 피부선량 증가 및 심부선량이 감소한다. 따라서 본 실험에서는 air gap을 이용해서 couch로 인한 영향을 줄일 수 있는 방법을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 치료 받은 유방암 환자의 전산화단층영상을 바탕으로 3D 프린터(Builder Extreme 1000)를 이용하여 체적을 동일하게 묘사한 인체모형을 제작하였다. 제작한 인체모형을 전산화단층촬영하고 전산화치료계획시스템(Eclipse 13.6, Varian, USA)을 이용하여 6MV, Field-in-Field technique을 이용한 200 cGy/fx의 치료계획을 수립하였다. 피부선량 측정을 위해 내, 외측 4 지점(Med 1, Med 2, Lat 1, Lat 2)에서 광자극발광선량계(Optically Stimulated Luminescence Detector, OSLD)를 이용한 측정을 진행하였고, 심부선량 측정을 위해 유방의 전면과 후면의 2 지점(Anterior, Posterior)에서 FC65-G ion-chamber를 이용한 측정을 하였다. Couch와 인체모형 사이의 air gap(기준 3 cm)을 1 cm 씩 총 6 cm까지 증가시켜가며 측정하였으며 치료계획 선량을 기준으로 평가하였다. 결 과: 피부선량 측정 결과 외측 지점은 치료계획과 비교하여 ${\pm}5%$ 이내의 유사한 값을 보였다. 내측 1 지점은 air gap이 증가할수록 감소하며 3 cm 이상부터 7 % 이상 감소하였고, 내측 2 지점은 4 % 이상 감소하였다. 심부선량 측정 결과 후면 지점은 air gap 차이에 의한 선량변화가 ${\pm}1%$ 이내의 값을 보였다. 전면 지점의 선량은 air gap이 증가할수록 높아지며 3 cm 이상부터 치료계획 보다 4 % 증가한 값을 보였다. 결 론: 본 실험을 통해 couch와 인체모형 사이의 air gap을 특정 거리까지 증가시켰을 때 couch로 인한 피부선량과 심부선량의 영향이 감소함을 확인하였다. 따라서 유방암 환자에 대한 치료 전 선량평가를 진행하여 각 환자에게 최적의 air gap을 적용한다면 피부보효 효과를 높일 수 있고, 정확한 심부선량의 전달이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제16권2호
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• pp.41-54
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• 1991

라돈 및 붕괴생성물의 호흡에 의한 인체 피폭선량의 제어가능성을 찾기 위해 다음과 같은 과정을 거쳤다. 1) 라돈에 관련된 기존모델을 토양 기공모델, 실내붕괴 모델, 폐선량계산모델로 분류해석하고, 2) topology이론에 따라 물리유추개념으로써 회로망으로 전환하여, 라돈환경계통을 정식화, 검증계산을 거쳐, 3) 모의계산으로 선량감도를 분석하여 최적 매개변수의 범위를 모색하였다. 매개변수인 환기율, 침적율, 부착율가 제어범위내 변화될 때, 정식화된 111원 연립방정식의 해를 구하여 선량감도를 분석하였으며, 제어매개변수의 선량감도에 의한 효과를 3차원으로 도식화하였다. 본 연구 수행결과, 제어매개변수 변화에 따른 실내의 $^{222}Rn$ 및 Rn-D의 농도 변화과정은 새롭게 해석할 수 있는 벡터감도단층모형으로, 일부 제어매개변수의 조합변화에 따른 선량감도는 3차원 그래프모형으로 나타낼 수 있었다. 선량감도의 3차원 그래프에서는 실내환경의 대표적 매개변수 값 범위에서 변곡점이 나타났으며, 일반적으로 높은 환기조건$(>1h^{-1})$하에서는 공기정화에 의하여 선량이 전반적으로 증가되나, 불충분한 환기조건$(<0.5h^{-1})$하에서는 공기정화에 의하여, 선량이 40%정도로 감소되는 것으로 나타났다 (* 라돈 및 붕괴생성물은 이하 $^{222}Rn$ 및 Rn-D로 통일한다.)

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-24
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• 2013

목 적: 본원에서는 전신조사방사선치료 시 양 팔을 몸에 붙이고 누워있는 환자에게 좌우 양방향으로 방사선을 조사한다. 누운 자세는 기준점 두께에 대하여 신체 다른 부위와 두께 차이가 크기 때문에 보상체의 제작이 필요하고, 기준 깊이(Umbilicus) 처방선량에 대하여, 양팔(Arms)로 가려지지 않은 흉부와 복부 전면(Anterior)은 최대 20%까지의 선량차이가 나는 고 선량 영역이 된다. 이에 본 연구에서는 전신조사방사선치료 시 고 선량 영역과의 선량 차이를 줄일 수 있는 Isodose Structure를 이용한 Field-in-Field (FIF) Technique의 유용성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형등가팬텀(Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA, With Arm)으로 전산화단층촬영모의치료기의 영상을 획득하여 FIF와 납(Pb) 보상체를 이용한 전산화치료계획(Eclipse, version 10.0, Varian, USA)을 수립하였다. 두 치료계획의 흉부와 복부 부위의 선량분포를 비교하고, 수립된 치료계획을 이용하여 인체모형등가팬텀에 선량을 조사한 후, 열형광선량계(thermoluminescence dosimeter, TLD)와 필름(Film)을 이용하여 측정하였다. 결 과: 두 치료계획을 비교해 본 결과 기준깊이 처방선량에 대하여 팔로 가려지지 않은 흉부와 복부 전면의 선량차이는 FIF에서는 106~107%, 납 보상체를 이용한 치료계획에서는 114~124%였다. 열형광선량계를 분석한 결과로 FIF에서는 104~107%, 납 보상체를 이용한 치료계획에서는 110~117%의 기준깊이 처방선량과의 선량차이가 나왔다. 결 론: 본 실험에서 인체모형등가팬텀에 양 팔을 제작하여 치료 계획 및 선량을 조사해 보았다. 양 팔의 투과 유무에 따라 약 7~17%의 선량차이가 발생 하였다. 4단계의 FIF 기법으로 3차원 치료계획을 수립하여 전신에 약 95~107%의 균등한 선량 분포를 확인하였고 ${\pm}10%$ 이내의 선량 균일성을 유지 할 수 있을 것으로 분석 되었다. FIF 기법을 이용한 3차원 치료 계획은 환자 전신에 조사되는 선량을 미리 분석 할 수 있는 치료 계획으로 기존 치료 방법보다 균등한 선량의 전달이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제16권1호
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• pp.1-13
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• 1991

국내 12개 지역의 340여 실내에서 측정한 라돈농도로부터 단순한 수학적 폐선량 평가모형을 이용하여 주민의 실효선량당량을 평가하였다. 수동적 시간적분형 CR-39 라돈컵으로 1990년 4월부터 10월까지 $3{\sim}4$개월 동안 측정 한 실내의 라돈농도는 지역별로 $33.82{\sim}61.42 Bq/m^3$(평균 : $48.90 Bq/m^3$)의 분포를 보였으며, 이로 인한 라돈자핵종의 평형등가라 돈농도$(EEC_{Rn})$는 라돈과 자핵종간의 평형인자의 값 0.4를 적용했을 때 $13.53{\sim}24.57Bq/m^3$(평균 : $19.55 Bq/m^3$)으로 예상되었다. 국제방사선방어위원회의 폐모형에 근거한 본 연구의 폐선량 평가모형에서 유도된 단위 평형등가라돈농도의 피폭당 실효선량당량환산 인자는 $1.07{\times}10^{-5}\;mSv/Bq\;h\;m^{-3}$으로 국제방사선방어위원회나 국제연합 방사선영향평가 과학위원회(UNSCEAR)에서 권고한 값과 잘 일치하였다. 동 선량환산인자와 CR-39 라돈 컵으로 측정 한 실내 의 평균 평형등가라돈농도를 년간 $0.75 m^3/h$의 호흡율로 호흡한 것으로 가정했을 때, 주민이 받는 년평균 폐선량당량 및 실효선량당량은 갹각 20.90 mSv 및 1.25 mSv인 것으로 평가되었다. 동 피폭선량은 국제연합(UNSCEAR)에서 1988년에 발표한 일반인의 년평균 자연방사선피폭 실효선량당량인 2.40mSv의 거의 50%에 상당하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.79-84
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• 2002

1.목적 : 작고 불규칙한 모양의 전자선 조사면에서 선원의 출력에 영향을 미치는 요인은 선형가속기의 collimation system, insert block diameter, energy 등이다. 때문에 이러한 조사면의 선량계산으로 LBR을 이용할 수 있는데 LBR(lateral build-up ratio)이란 동일한 incident fluence와 profile에 대해 circular field와 broad field의 선량비로서 나타낼 수 있다. 얻어진 LBR data는 elementary pencil beam 모형을 근거해 깊이와 에너지에 따른 함수(${\sigma}$)로 표현할 수 있다. 여기에서 얻어진 수식을 기초로 해서 만들어진 factor값이 작고 부정형의 전자선 조사면의 선량계산 유용성을 알아보고자 한다. 2.재료 및 방법: 심부선량은 water phantom에서 ion chamber로 측정하였다. Cerrobend와 electron applicator 에 따른 incident fluence의 변화를 알아보기 위해 Chamber를 0.5mm깊이에 놓고 측정하였다. 그리고 에너지와 electron applicator 크기에 따라 insert block diameter를 2-15cm로 변화시키며 심부선량을 측정하였고 이 값을 0.5mm 깊이에서 normalization 하였다. 이렇게 normalization 한 그래프로부터 LBR과 함수 (${\sigma}$)를 얻어했다. 3.결과 : 0.5mm 깊이에서 normalization한 심부선량-그래프로부터 LBR data와 그로부터 얻어낸 (${\sigma}$)함수 값을 기초로 하여 elementary pencil beam 모형의 깊이에 빠른 선량변화의 수식을 얻어낼 수 있었다. 4.결론 : 부정형 전자선 조사면에 대해 MU당 심부선량은 작은 circular field에서 측정된 LBR값, reference applicator와 insert block diameter 에 따른 incident fluence factor 그리고 reference broad field에서의 심부선량등 세 가지 data로 부터 계산할 수 있다. 이 방법을 이용하면 어떤 모양의 전자선 조사면에 대해서도 심부선량의 계산에 유용하다고 할 수 있다.