• 제목/요약/키워드: Absorbed Dose

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Bilateral comparison of the absorbed dose to water in high energy X-ray beams between the KRISS and the NMIJ

  • Kim, In Jung;Kim, Byoung Chul;Yi, Chul-Young;Shimizu, Morihito;Morishita, Yuichiro;Saito, Norio
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권7호
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    • pp.1511-1516
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    • 2020
  • The Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) established a new standard of the absorbed dose to water in LINAC X-ray beams. To confirm the equivalence of the new standard with other national metrology institutes (NMIs), a bilateral comparison study of the absorbed dose to water in high energy X-ray beams was performed between the KRISS and the National Metrology Institute of Japan (NMIJ). The comparison was made in-directly. Three transfer chambers were calibrated in the high energy X-ray beams by both laboratories and the calibration coefficients were compared. The average ratios of the calibration coefficients of the three transfer chambers obtained by the KRISS to those obtained by the NMIJ were 1.004, 1.006, 1.006, 1.007 for 6, 10, 15 and 18 MV X-ray beams, respectively. The calibration coefficients obtained at the KRISS were higher than those at the NMIJ but they were in good agreement within the expanded uncertainty of 1.0% (k = 2). The results of this study will be used as the evidence for the KRISS standard being comparable with those of other NMIs, temporarily, in the interim period up to finalizing a key comparison study, BIPM.RI(I)-K6 managed by the Consultative Committee for Ionizing Radiation.

Measuring Thermo-luminescence Efficiency of TLD-2000 Detectors to Different Energy Photons

  • Xie, Wei-min;Chen, Bao-wei;Han, Yi;Yang, Zhong-Jian
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권2호
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    • pp.179-183
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    • 2016
  • Background: As an important detecting device, TLD is a widely used in the radiation monitoring. It is essential for us to study the property of detecting element. The aim of this study is to calculate the thermo-luminescence efficiency of TL elements. Materials and Methods: A batch of thermo-luminescence elements were irradiated by the filtered X-ray beams of average energies in the range 40-200 kVp, 662 keV $^{137}Cs$ gamma rays and then the amounts of lights were measured by the TL reader. The deposition energies in elements were calculated by theory formula and Monte Carlo simulation. The unit absorbed dose in elements by photons with different energies corresponding to the amounts of lights was calculated, which is called the thermo luminescent efficiency (${\eta}^{(E)}$). Because of the amounts of lights can be calculated by the absorbed dose in elements multiply ${\eta}^{(E)}$, the ${\eta}^{(E)}$ can be calculated by the experimental data (the amounts of lights) divided by absorbed dose. Results and Discussion: The deviation of simulation results compared with theoretical calculation results were less than 5%, so the absorbed dose in elements was calculated by simulation results in here. The change range of ${\eta}^{(E)}$ value, relative to 662 keV $^{137}Cs$ gamma rays, is about 30% in the energy range of 33 keV to 662 keV, is in accordance by the comparison with relevant foreign literatures. Conclusion: The ${\eta}^{(E)}$ values can be used for updating the amounts of lights that are got by the direct ratio assumed relations with deposition energy in TL elements, which can largely reduce the error of calculation results of the amounts of lights. These data can be used for the design of individual dosimeter which used TLD-2000 thermo-luminescence elements, also have a certain reference value for manufacturer to improve the energy-response performance of TL elements by formulation adjustment.

저 에너지 X선 조사 시 PMMA 팬텀 내의 흡수선량 평가를 위한 몬테카를로 시뮬레이션 (Monte Carlo Simulation for absorbed dose in PMMA phantom during the low-energy X-ray irradiation)

  • 김상태;강상구;김종일
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.383-389
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    • 2011
  • Geant4와 DICOM 파일의 연동을 이용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 실제 환자의 흡수선량을 산출하는 새로운 방법을 제시하고, Geant4 계산코드의 검증을 위해 MOSFET 선량계를 이용하여 PMMA 모의 팬텀 깊이에 따른 중심에서의 흡수선량 실측값과 Geant4 시뮬레이션 결과값을 비교하였다. PMMA slab의 불완전한 압착으로 인해 발생한 불균등한 간격의 공기층이 존재하지 않은 부분에서는 X선 조사야 $15{\times}15cm^2$$20{\times}20cm^2$에서 각각 $0.46{\pm}4.69%$$-0.75{\pm}5.19%$로 나타났다. PMMA 모의 팬텀의 불완전한 압착에 의해 나타난 오차를 제외하면 Geant4와 DICOM 파일의 연동을 통한 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 계산값이 잘 일치함을 알 수 있다.

감마선, 전자선에 의한 멸균 비교분석 (Comparative Study of Sterilization by Gamma-ray and Electron-Beam)

  • 정경환;박창희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.537-543
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    • 2020
  • 현대사회의 노인 인구는 첨단 의료기술과 최소 침습 수술로 인해 빠르게 성장하고 있다. 따라서 의료기기를 사용하는 경향이 증가하기 때문에 병원성 감염이 우려된다. 따라서 현대 의학의 최우선 목표는 감염예방이다. 최근 3D 프린팅을 이용하여 환자 맞춤형 임플란트 이식술이 늘고 있다. 대표적 재료로 이용되는 것이 수산화인회석이다. 현재 HA 디스크 멸균을 위한 흡수선량 기준이 없으므로, HA 디스크 표면에 오염된 대장균과 충치균을 감마선 코발트와 선형 가속기를 이용하여 각 흡수선량 0, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0 kGy로 조사 후, 십진 희석법으로 검체에서 균 수를 측정하였다. 멸균 후 대장균, 충치균의 생존 비교분석을 위해 비모수 검정법을 시행하였으며, 그 결과 대장균은 1 kGy 이상, 충치균은 3 kGy 이상에서 멸균되었다. 방사선 멸균 흡수선량 권고사항보다 낮은 수치에서 멸균을 시행하는 것도 가능할 것으로 생각된다.

형광유리선량계의 계측 직선성 연구 (A Study on the Measurement Linearity of Photoluminescent Dosimeter)

  • 정경환;정동경;서정민
    • 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.

이동형 구내방사선촬영기와 벽걸이 구내방사선촬영기로 촬영한 치근단 방사선촬영에서 환자의 흡수선량과 유효선량 평가 (Absorbed and effective dose for periapical radiography using portable and wall type dental X-ray machines)

  • 한원정
    • 대한치과보철학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.184-190
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    • 2012
  • 연구 목적: 이 연구는 상악 전치부와 하악 구치부 치근단 방사선촬영시 이동형 구내방사선촬영기와 벽걸이 구내방사선촬영기로 촬영한 경우에서 환자의 방사선량을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 방사선량 측정은 선량 측정용 두경부 마네킨의 23부위에 열형광선량계 소자를 위치시키고 해당 치근단 방사선촬영을 하였다. 열형광선량계 판독기로 흡수선량을 구하였고 방사선 조사된 조직의 비율을 곱하여 방사선 가중선량을 구하였다. 국제방사선방호위원회에서 2007년에 공지한 조직 가중계수를 이용하여 각 방사선촬영의 유효선량을 구하였다. 결과: 환자의 흡수선량은 이동형 구내방사선촬영기로 촬영한 상악 전치부와 이동형 및 벽걸이 구내방사선촬영기로 촬영한 하악 구치부 치근단방사선촬영의 경우 하악체에서 가장 높았다. 유효선량은 상악 전치부 치근단 방사선촬영에서는 이동형 촬영기로 촬영한 경우 $4{\mu}Sv$, 벽걸이 촬영기로 촬영한 경우 $2{\mu}Sv$였고 우측 하악 구치부 치근단 방사선촬영에서는 각각 $6{\mu}Sv$, $2{\mu}Sv$였다. 결론: 벽걸이 구내방사선촬영기보다 이동형 구내방사선촬영기로 촬영한 치근단 방사선촬영에서의 유효선량이 더 많기 때문에 술자는 구내방사선촬영기에 따른 방사선 노출 정도를 충분히 인지하고 이를 사용하여야 한다.

감마나이프 C모델에 대한 IAEA TRS-398 프로토콜의 적용 (Application of IAEA TRS-398 Protocol to Gamma Knife Model C)

  • 정현태
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제18권4호
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    • pp.194-201
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    • 2007
  • 감마나이프는 한 번에 수 Gy의 선량을 조사하는 일반 방사선 치료에 비하여 훨씬 많은 수십 Gy의 고선량을 한 번에 조사하기 때문에 조사되는 방사선량의 절대값 측정이 매우 중요하다. 그러나, 감마나이프의 물흡수선량 절대 측정값을 검증하는 연구는 많지 않다. 더욱이, 물팬텀 사용을 규정한 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency: IAEA) TRS-398 프로토콜을 적용하여 물흡수선량을 측정한 연구는 보고되고 있지 않다. 본 연구에서는 IAEA TRS- 398 프로토콜을 이용하여 감마나이프 C모델의 물흡수선량을 측정하는 실험을 하였다. 본 실험에서는 IAEA TRS-398에 규정한 바를 최대한 따르면서 물팬텀을 제작하여 감마나이프 C모델의 물흡수선량을 측정하고, 감마나이프 제작사에서 제공하는 플라스틱 팬텀에서 측정한 값과 비교하였다. 이온함으로는 Capintec 사의 PR-05P mini-chamber 두 개를 사용하였고, 전리계로는 PTW사의 UNIDOS를 사용하였다. 측정 결과 물팬텀에서 측정한 감마나이프 모델C의 물흡수선량은 제작사의 플라스틱팬텀에서 측정한 값에 비하여 1.38% 크게 나타났다- 따라서, 현재 국내 감마나이프센터에서 사용하고 있는 제작사에서 제공하고 물흡수선량 측정 프로토콜에는 물팬텀 대신 플라스틱팬텀을 사용하는 데 따른 기온적인 문제점이 있는 것으로 판단된다. 결론적으로 IAEA TRS-398프로토콜을 직접적으로 감마나이프 물흡수선량 측정에 적용하는 것은 기준조건을 만족시킬 수 없기 때문에 불가능한 것으로 판단되며, 새로운 프로토콜을 작성하거나, 물팬텀과 기존의 플라스틱 팬텀으로 측정한 값 사이의 변환계수를 제공하는 것이 현실적인 대안이 될 것이다.

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전신방사선조사시 균등한 선량분포를 이루기 위한 조직보상체의 이용 (Utilization of Tissue Compensator for Uniform Dose Distribution in Total Body Irradiation)

  • 박승진;정웅기;안성자;남택근;나병식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제12권2호
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    • pp.233-241
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    • 1994
  • 연구목적 : 전신방사선조사시 인체내에 균등한 선량분포를 얻기 위하여 조직보상체를 제작하고 그에따른 선량 분포를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법 : 0.8mm두께의 납판을 이용한 조직보상체와, 1mm 및 5mm 두에의 알루미늄판을 이용한 조직보상체를 두경부와 하지 두 부분에 대하여 각각 제작하였다. 좌우 대향전신조사시 각 신체부위에 따른 선량분포의 측정을 위하여 파라핀으로 성인 크기의 인체 모형을 실제 치료시의 체위와 비슷하게 만들어 사용하였다. 방사선은 10MV X-ray(CLIAC 1800. Varian Co., USA)를, 측정기구는 exposure/exposure rate meter(model 192, Capintec, Inc., USA)with ionization chamber(PR 05)를 이용하였고 SAD 360cm에 파라핀 팬텀의 정중선을 맞추고 기하학적 방사선조사야는 $144{\times}144cm^2$으로하여 전신이 포함되도록 하였으며 head, mouth, mid-neck, sternal notch. mid-mediastinum, xiphoid, umbilicus. pelvis. thigh. knee 및 ankle부위에서 midline absorbed dose를 각각 측정하였다. 흉부의 선량 측정에는 조직등가물질로 제작된 상업용 humanoid 팬텀에서 $1{\times}1{\times}6mm^3$부피의 TLD rod(LiF, Harshaw Co.. Netherland)를 이용하였다. 결과 : Umbilicus를 기준으로 하였을때 조직보상체를 적용하지 않은 경우 흡수선량은 $-11.8\%$에서 $21.1\%$까지의 차이를 보였다. 어깨가 포함되는 sternal notch에서의 선량은 $11.8\%$감소하였다. 조직보상체를 적용한 경우의 흡수선량은 0.8mm 납보상체의 경우 mid-neck에서 $-7.9\%$, 그외 다른 부위는 $+1.3\%$에서 $-5.3\%$가지 였다. 그리고 1mm 및 5mm 알루미늄 보상체를 적용한 경우 ankle부위에서 $5.3\%$. 그외 다른 부위는 $-2.6\%$에서 $2.6\%$가지의 흡수선량 차이를 보였다. 결론 : 납과 알루미늄으로 제작한 전신방사선조사용 조직보상체는 선량기준점인 umbilicus선량에 비교하였을 때 두경부와 하지에 있어서 비교적 만족할만한 보상효과를 나타내었다. 어깨가 있는 상흉부에서는 선량이 $11.8\%$ 정도 감소하므로 환자의 lateral thickness 차이에 따라 선량기준점을 sternal notch로 선택하거나 boost irradiation이 고려되어야함을 알 수 있었다.

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방사선 치료용 고에너지 전자선의 조직 내 선량분포 특성에 관한 연구 (Study on Characteristics of Dose Distribution in Tissue of High Energy Electron Beam for Radiation Therapy)

  • 나수경
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.175-186
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    • 2002
  • The purpose of this study is directly measure and evaluate about absorbed dose change according to nominal energy and electron cone or medical accelerator on isodose curve, percentage depth dose, contaminated X-ray, inhomogeneous tissue, oblique surface and irradiation on intracavitary that electron beam with high energy distributed in tissue, and it settled standard data of hish energy electron beam treatment, and offer to exactly data for new dote distribution modeling study based on experimental resuls and theory. Electron beam with hish energy of $6{\sim}20$ MeV is used that generated from medical linear accelerator (Clinac 2100C/D, Varian) for the experiment, andwater phantom and Farmer chamber md Markus chamber und for absorbe d dose measurement of electron beam, and standard absorbed dose is calculated by standard measurements of International Atomic Energy Agency(IAEA) TRS 277. Dose analyzer (700i dose distribution analyzer, Wellhofer), film (X-OmatV, Kodak), external cone, intracavitary cone, cork, animal compact bone and air were used for don distribution measurement. As the results of absorbed dose ratio increased while irradiation field was increased, it appeared maximum at some irradiation field size and decreased though irradiation field size was more increased, and it decreased greatly while energy of electron beam was increased, and scattered dose on wall of electron cone was the cause. In percentage depth dose curve of electron beam, Effective depth dose(R80) for nominal energy of 6, 9, 12, 16 and 20 MeV are 1.85, 2.93, 4.07, 5.37 and 6.53 cm respectively, which seems to be one third of electron beam energy (MeV). Contaminated X-ray was generated from interaction between electron beam with high energy and material, and it was about $0.3{\sim}2.3\%$ of maximum dose and increased with increasing energy. Change of depth dose ratio of electron beam was compared with theory by Monte Carlo simulation, and calculation and measured value by Pencil beam model reciprocally, and percentage depth dose and measured value by Pencil beam were agreed almost, however, there were a little lack on build up area and error increased in pendulum and multi treatment since there was no contaminated X-ray part. Percentage depth dose calculated by Monte Carlo simulation appeared to be less from all part except maximum dose area from the curve. The change of percentage depth dose by inhomogeneous tissue, maximum range after penetration the 1 cm bone was moved 1 cm toward to surface then polystyrene phantom. In case of 1 cm and 2 cm cork, it was moved 0.5 cm and 1 cm toward to depth, respectively. In case of air, practical range was extended toward depth without energy loss. Irradiation on intracavitary is using straight and beveled type cones of 2.5, 3.0, 3.5 $cm{\phi}$, and maximum and effective $80\%$ dose depth increases while electron beam energy and size of electron cone increase. In case of contaminated X-ray, as the energy increase, straight type cones were more highly appeared then beveled type. The output factor of intracavitary small field electron cone was $15{\sim}86\%$ of standard external electron cone($15{\times}15cm^2$) and straight type was slightly higher then beveled type.

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흡수 선량 분포의 수송방정식을 이용한 10 MV X-선의 모델 (High Energy Photon Beam Modeling Using Transport Theory for Calculation of Absorbed Dose Distribution)

  • 최동락;전하정;이명자
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제10권1호
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    • pp.115-120
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    • 1992
  • 물팬톰내에 조사된 10 MV X-선의 심부율을 입자의 수송이론을 근거로 한 1차원적인 모델을 이용하여 계산하였다. 계산된 이론식의 매개상수는 9개로 줄일 수 있었으며 실측치를 이용하여 비선형 회귀분석 방법으로 얻을 수 있다. 조사면과 선원간의 거리 및 깊이에따른 3차원적인 흡수선량분포의 계산식은 고에너지 광자선이 조사된 물팬톰내에서의 Beam Profile에 대한 시도함수를 이용하여 수송이론에의한 심부율계산을 3차원적으로 확장하였으며 흡수 선량 분포는 3차원적 위치의 함수로 널리 계산할 수 있다. 이 모델을 사용하여 계산된 이론값은 실험값과 $\pm12\%$ 이내의 만족할만큼 잘 일치하였다.

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