Purpose: We subjected scanning electron microscopic (SEM) images of the active layer of EBT3 film to texture analysis to determine the dose-response curve. Methods: Uncoated Gafchromic EBT3 films were prepared for direct surface SEM scanning. Absorbed doses of 0-20 Gy were delivered to the film's surface using a 6 MV TrueBeam STx photon beam. The film's surface was scanned using a SEM under 100× and 3,000× magnification. Four textural features (Homogeneity, Correlation, Contrast, and Energy) were calculated based on the gray level co-occurrence matrix (GLCM) using the SEM images corresponding to each dose. We used R-square to evaluate the linear relationship between delivered doses and textural features of the film's surface. Results: Correlation resulted in higher linearity and dose-response curve sensitivity than Homogeneity, Contrast, or Energy. The R-square value was 0.964 for correlation using 3,000× magnified SEM images with 9-pixel offsets. Dose verification was used to determine the difference between the prescribed and measured doses for 0, 5, 10, 15, and 20 Gy as 0.09, 1.96, -2.29, 0.17, and 0.08 Gy, respectively. Conclusions: Texture analysis can be used to accurately convert microscopic structural changes to the EBT3 film's surface into absorbed doses. Our proposed method is feasible and may improve the accuracy of film dosimetry used to protect patients from excess radiation exposure.
The activity concentration of primordial radionuclides i.e., $^{238}U$ series, $^{232}Th$ series and $^{40}K$, in soil samples collected from Udagamandalam environment, have been measured by employing NaI (Tl) Gamma ray Spectrometer. The absorbed gamma dose rate has also been simultaneously measured by using both Environmental Radiation Dosimeter at each soil sampling location (ambient gamma dose) as well as from the gamma dose derived from the activity concentration of the primordial radionuclides. The results of activity concentration of each radio nuclides in soil, absorbed dose rate in air due to soil activity and possible cosmic radiation at each location along with human effective dose equivalent for Udagamandalam environment are presented and discussed.
방사선치료 기법의 발전으로 치료가 더욱 정밀해졌음에도 불구하고 치료 부위 외에도 방사선에 의해 피폭되는 것은 피할 수 없다. 이에 본 연구에서는 유방암의 방사선치료 시 치료 반대편 유방의 bolus 두께에 따른 흡수선량을 평가하고 선량 저감 효과에 대해 분석하고자 하였다. 실험 및 방법으로 Rando phantom을 대상으로 VMAT 치료방법을 이용하여 실험을 진행하였다. 치료 반대편 유방에 A, B, C, D, E의 5개 지점을 선정하여 bolus를 사용하지 않았을 때와 5, 10, 15, 20 mm의 bolus를 사용하였을 때의 선량을 유리선량계를 사용해 평가하였다. 그 결과, 치료지점과 가장 가까운 지점에서 높은 흡수선량이 측정되었으며 치료지점과 가장 먼 B 지점에서는 가장 낮게 측정되었다. 평균 흡수선량은 bolus를 사용하지 않았을 때 8.61 cGy 그리고 두께에 따라 8.10, 7.94, 8.06, 8.10 cGy로 나타났다. 연구 결과 선량 저감 효과를 확인할 수 있었으며, 본 연구를 바탕으로 적절한 bolus 두께를 설정하여 정상조직의 선량 저감화를 위해 노력해야 할 것이다.
외삽형 전리함을 사용하여 $^{90}Sr+^{90}Y(1.65mCi)$ 베타선원에 대해 교정점 30cm 거리에서 조직표면의 흡수선량을 측정하였다. 이때 흡수선량 측정에 영향을 주는 유효단면적, 입사창 감쇠율, 극성효과, 이온 재결합을 등의 보정인자를 분석하였다. 이들 인자를 보정한 후의 조직표면의 흡수선량은 $1.493{\mu}Gy/sec({\pm}2.9%)$로 평가되었다.
Purpose: The purpose of this study was to measure the absorbed dose and to calculate the effective dose for periapical radiography done by portable intraoral x-ray machines. Materials and Methods: 14 full mouth, upper posterior and lower posterior periapical radiographs were taken by wall-type 1 and portable type 3 intraoral x-ray machines. Thermoluminescent dosemeters were placed at 23 sites at the layers of the tissue-equivalent ART woman phantom for dosimetry. Average tissue absorbed dose and radiation weighted dose were calculated for each major anatomical site. Effective dose was calculated using 2005 ICRP tissue weighted factors. Results: On 14 full mouth periapical radiographs, the effective dose for wall-type x-ray machine was 30 Sv; for portable x-ray machines were 30 Sv, 22 Sv, 36 Sv. On upper posterior radiograph, the effective dose for wall-type x-ray machine was 4 Sv; for portable x-ray machines doses were 4 Sv, 3 Sv, 5 Sv. On lower posterior radiograph, the effective dose for wall type x-ray machine was 5 Sv; for portable x-ray machines doses were 4 Sv, 4 Sv, 5 Sv. Conclusion: Effective doses for periapical radiographs performed by portable intraoral x-ray machines were similar to doses for periapical radiographs taken by wall type intraoral x-ray machines.
본 연구는 자동노출제어장치의 감도변화에 따른 흡수선량의 변화와 히스토그램을 이용하여 검출기 성능평가 방법을 제안하고자 하였다. 실험방법은 두개부, 복부, 골반부위 별로 검출기 감도 S200, S400, S800, S1000의 흡수선량을 측정하여 검출기의 정확성을 평가하였다. 또한 영상의 히스토그램 분석을 통하여 검출기의 감도별 동적범위를 평가하였다. 그 결과 부위 별 흡수선량은 감도가 S200에서 S1000으로 높게 설정될수록 흡수선량이 단계적으로 감소하였다. 감도 별 히스토그램을 분석한 결과 두개부는 감도가 높게 설정될수록 히스토그램의 양단의 정보량이 상실되는 결과를 보였다. 복부와 골반부는 감도가 높게 설정될수록 히스토그램의 첫부분의 정보량이 상실되는 언더플로우 현상을 보였다. 결론적으로 검출기가 감도의 변화는 정확하게 구현해 내었으나 검출기 성능저하로 인한 자동노출제어장치의 감도변화에 따른 영상의 동적범위는 제대로 구현해내지 못한다는 것을 알 수 있었고 검출기의 성능평가 시 흡수선량과 히스토그램을 통한 평가가 유용하다는 것을 알 수 있었다.
본 연구는 공간 해상력과 대조도가 우수한 kV X선 기반 OBI (On-Board Imager)와 CBCT (Cone-Beam CT)를 이용한 치료 부위별 추가 선량을 측정하고 영상유도방사선치료의 방사선 관리 측면의 적절성과 안정성을 평가하고자 한다. 실험 대상은 선형가속장치(Clinac IX)에 부착된 OBI와 CBCT, 링 모양의 Halcyon CBCT를 치료 부위별 방사선 촬영 조건으로 조사하여 동중심의 선량을 이온 챔버로 측정하였다. OBI의 1회 분할 피폭선량은 머리 부위 0.77 mGy, 흉부 3.04 mGy, 골반 부위 7.19 mGy로 계측되었다. Clinac IX CBCT와 Halcyon CBCT 두 장비의 피폭선량은 골반 부위에서는 두 장치의 피폭선량이 70.04 mGy, 70.45 mGy로 비슷하게 계측되었다. 흉부 CBCT에서는 Clinac IX 흡수선량(70.05 mGy)이 Halcyon 흡수선량(21.01 mGy)보다 높게 나타났다. 머리 부위에서도 Clinac IX 흡수선량(9.08 mGy) Halcyon의 흡수선량(5.44 mGy)보다 높게 나타났다. kV X선 기반 영상유도방사선치료는 광전흡수에 의한 추가 피폭선량이 치료 부위 전체 체적에 영향을 줄 수 있으며 주의가 필요하다.
LiF : PTEE를 사용하여 중경 X-선(HVL : 0,29, 0.84, 1.60, 2.62mmCu) 영역에 대한 수중 흡수선량을 측정 해석하였다. 이때 선량계 (0.4mm ${\times}\;{\phi}$12.5mm, hot-pressed LiF TLD-700)는 루사이트로 둘러 싸여 있고 물의 흡수선량은 각각의 TL출력 값에 Burlin의 공동이론을 적용하여 해석하였다. 그 결과 물 팬텀 속 깊이 5cm에서 흡수선량률의 측정 오차는 최대 ${\pm}5%$로 나타났다. 이 측정값을 측정 오차가 ${\pm}2%$의 간접절대측정방법인 이온화법에 의한 측정값과 비교한 결과 두 값의 차이는 LiF : PTFE의 측정오차 범위 내에서 일치하였다. 이와같은 결과로 LiF : PTFE를 이용한 수중 흡수선량 측정의 신뢰성을 확인할 수 있게 되었으며 이는 중경 X-선 영역에 대한 선량당량 평가의 근거로 활용 될 수 있을 것이다.
관상동맥 CT 혈관조영술(coronary artery CT angiography)은 작은 스캔 길이에도 불구하고 방사선량이 높다. 3차원 영상을 얻기 위해서 다른 방사선 검사보다 고 선량(high dose)이 조사되는 CT촬영으로 인한 방사선 피폭이 중요한 문제로 대두되고 있어 MDCT의 이용 시 장기선량에 대한 고찰이 필요하다. 16-MDCT와 64-MDCT에서 동일 프로토콜의 관상동맥 CT 혈관조영술을 대상으로 16-MDCT와 64-MDCT에서의 주요장기의 흡수선량을 측정하여 주선속 내외의 주요장기 흡수선량 및 유효선량의 차이를 비교하였다. 그 결과 관상동맥 CT 혈관조영술시 받는 흡수선량이 큰 조직 순으로 열거하면 16-MDCT에서 심장, 위, 간, 췌장, 신장, 비장, 대장, 폐, 소장, 갑상선, 난소, 방광, 안와 순으로 $0.538{\pm}0.026(Mean{\pm}SD,\;p<0.05)mGy{\sim}71.316{\pm}4.316mGy$의 흡수선량 분포를 나타냈으며 64-MDCT에서는 심장, 위, 췌장, 비장, 간, 신장, 소장, 대장, 폐, 갑상선, 난소, 방광, 안와 순으로 $0.87{\pm}0.01mGy{\sim}115.26{\pm}1.59mGy$의 흡수선량 분포를 나타내 16-MDCT와는 그 분포 형태가 다소 다르게 나타났다. 관상동맥 CT 혈관조영술 1회 촬영으로 받는 환자선량이 16-MDCT에서 심장을 기준으로 한 흡수선량이 $71.316{\pm}4.316mGy$였으며 64-MDCT에서는 $115.26{\pm}1.59mGy$로 나타났고 유효선량은 16-MDCT에서 7.41 mSv, 64-MDCT에서 12.11 mSv로 나타났다. 상대적으로 스캔길이와 면적이 비교적 큰 뇌 CT 2.8 mSv, 안면-도관 CT 0.8 mSv, 가슴 CT 5.7 mSv, 골반 CT 7.2 mSv, 복부와 골반 CT에서 14.4 mSv임을 감안할 때 스캔구간이 심장에 제한된 13 cm의 스캔길이를 고려하면 상당히 높다. 그러나 주어진 진료 목적을 달성하면서 환자의 선량을 감축할 수 있다면 그러한 노력을 게을리 하지 말아야 할 것이다.
Heavy ions have a high potential for destroying deep tumors that carry the highest dose at the peak of Bragg. The peak caused by a single-energy carbon beam is too narrow, which requires special measures for improvement. Here, carbon-12 (12C) ion with different energies has been used as a source for calculating the dose distribution in the water phantom, soft tissue and bone by the code of Monte Carlobased FLUKA code. By increasing the energy of the initial beam, the amount of absorbed dose at Bragg peak in all three targets decreased, but the trend for this reduction was less severe in bone. While the maximum absorbed dose per bone-mass unit in energy of 200 MeV/u was about 30% less than the maximum absorbed dose per unit mass of water or soft tissue, it was merely 2.4% less than soft tissue in 400 MeV/u. The simulation result showed a good agreement with experimental data at GSI Darmstadt facility of biophysics group by 0.15 cm average accuracy in Bragg peak positioning. From 200 to 400 MeV/u incident energy, the Bragg peak location increased about 18 cm in soft tissue. Correspondingly, the bone and soft tissue revealed a reduction dose ratio by 2.9 and 1.9. Induced neutrons did not contribute more than 1.8% to the total energy deposited in the water phantom. Also during 12C ion bombardment, secondary fragments showed 76% and 24% of primary 200 and 400 MeV/u, respectively, were present at the Bragg-peak position. The combined treatment of carbon ions with neutron or electron beams may be more effective in local dose delivery and also treating malignant tumors.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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