Generally uniform dose distribution is assumed to be formed in a target region when a conventional dose formation method using a broad proton beam, a fixed modulation technique, a bolus and an aperture is employed. However, actual situations differ. We usually find non-uniformity in the target region. This is due to the insertion of a range-compensating bolus before the patient. Since the range-compensating bolus has an irregular shape, the scattering in the bolus depends on the lateral position. Dose distribution is overlapping results of dose distribution of pencil-proton beams traversing different lateral positions of the bolus. The lateral extent of dose distribution of each pencil beam traversing the different position differs each other at the same depth in the target object. This is a cause of the non-uniformity of the dose distribution. Therefore the same lateral extent of dose distribution should be attained for different pencil beams at the same depth to obtain a uniform dose distribution. For that purpose, we propose here a bi-material bolus. The bi-material bolus consists of a low-Z material determining mainly the range loss and a high-Z material defining mainly the scattering in the bolus. After passing through the bi-material bolus, protons traversing different lateral positions will have different residual range yet with the same lateral spread at a certain depth. Using the optimized bi-material bolus, we can obtain a more uniform dose distribution in the target region as expected.
This study uses digital imaging and communications in medicine (DICOM) files acquired after CT scan to obtain the absorbed dose distribution inside the body by using the patient's actual anatomical data; uses geometry and tracking (Geant)4 as a way to obtain the accurate absorbed dose distribution inside the body. This method is easier to establish the radioprotection plan through estimating the absorbed dose distribution inside the body compared to the evaluation of absorbed dose using thermo-luminescence dosimeter (TLD) with inferior reliability and accuracy because many variables act on result values with respect to the evaluation of the patient's absorbed dose distribution in diagnostic imaging and the evaluation of absorbed dose using phantom; can contribute to improving reliability accuracy and reproducibility; it makes significance in that it can implement the actual patient's absorbed dose distribution, not just mere estimation using mathematical phantom or humanoid phantom. When comparing the absorbed dose in polymethly methacrylate (PMMA) phantom measured in metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) dosimeter for verification of Geant4 and the result of Geant4 simulation, there was $0.46{\pm}4.69%$ ($15{\times}15cm^2$), and $-0.75{\pm}5.19%$ ($20{\times}20cm^2$) difference according to the depth. This study, through the simulation by means of Geant4, suggests a new way to calculate the actual dose of radiation exposure of patients through DICOM interface.
Background: A cargo container scanner using a high-energy X-ray generates a fan beam X-ray to acquire a transmitted image. Because the generated X-rays by LINAC may affect the image quality and radiation protection of the system, it is necessary to acquire accurate information about the generated X-ray beam distribution. In this paper, a diode-based multi-channel spatial dose measuring device for measuring the X-ray dose distribution developed for measuring the high energy X-ray beam distribution of the container scanner is described. Materials and Methods: The developed high-energy X-ray spatial dose distribution measuring device can measure the spatial distribution of X-rays using 128 diode-based X-ray sensors. And precise measurement of the beam distribution is possible through automatic positioning in the vertical and horizontal directions. The response characteristics of the measurement system were evaluated by comparing the signal gain difference of each pixel, response linearity according to X-ray incident dose change, evaluation of resolution, and measurement of two-dimensional spatial beam distribution. Results and Discussion: As a result, it was found that the difference between the maximum value and the minimum value of the response signal according to the incident position showed a difference of about 10%, and the response signal was linearly increased. And it has been confirmed that high-resolution and two-dimensional measurements are possible. Conclusion: The developed X-ray spatial dose measuring device was evaluated as suitable for dose measurement of high energy X-ray through confirmation of linearity of response signal, spatial uniformity, high resolution measuring ability and ability to measure spatial dose. We will perform precise measurement of the X-ray beamline in the container scanning system using the X-ray spatial dose distribution measuring device developed through this research.
When a patient was irradiated with prosthetic hip, the dose distribution was changed according to inhomogeneous materials. The density, effective atomic number, and the composition of material had influence on absorbed dose distribution. In this study, the influence of inhomogeneous material(Ti) was measured using a polyethylene phantom, which consisted of various diameter of titanium, with film dosimetry. As a result, the backward dose showed 29.5% increas by backscattering, the forward dose showed 28% decreas by absorption, and the side dose showed 7% increas by scattering, when 25 mm diameter Ti was used. In addition forward dose was in inverse proportion to the thickness of prosthetic material. When the prosthetic hip of patient is in an irradiated field, we must carefully study the absorbed dose distribution.
Knowing the dose distribution in a tissue is as important as being able to measure exposure or absorbed dose in radiotherapy. Since the Dry Imager spread, the wet type automatic processor is no longer used. Furthermore, the waste fluid after film development process brings about a serious problem for prevention of pollution. Therefore, we have developed a measurement method for the dose distribution (CR dosimetry) in the phantom based on the imaging plate (IP) of the computed radiography (CR). The IP was applied for the dose measurement as a dosimeter instead of the film used for film dosimetry. The data from the irradiated IP were processed by a personal computer with 10 bits and were depicted as absorbed dose distributions in the phantom. The image of the dose distribution was obtained from the CR system using the DICOM form. The CR dosimetry is an application of CR system currently employed in medical examinations to dosimetry in radiotherapy. A dose distribution can be easily shown by the Dose Distribution Depiction System we developed this time. Moreover, the measurement method is simpler and a result is obtained more quickly compared with film dosimetry.
Objectives: This study aims at decreasing spatial dose rate through work improvement whilst spatial dose rate is the cause of increasing personal exposure dose which occurs in the process of handling radioisotope. Methods: From February 2013 until July 2013, divided into "before" and "after" the improvement, spatial dose rate in laboratory of nuclear medicine was measured in gamma image room, PET/CT-1 image room, and PET/CT-2 image room as its locations. The measurement time was 08:00, 12:00 and 17:00, and SPSS 21.0 USA was opted for its statistical analysis. Result: The spatial dose rate at distribution worktable, injection table, the entrance to the distribution room, and radioisotope storage box, which had showed high spatial dose rate, decreased by more than 43.7% a monthly average. The distribution worktable, that had showed the highest spatial dose rate in PET/CT-1 image room, dropped the rate to 42.3% as of July. The injection table and distribution worktable in the PET/CT-2 image room also showed the decline of spatial dose rate to 89% and 64.4%, respectively. Conclusion: By improving distribution process and introducing proper radiation shielding material, we were able to drop the spatial dose rate substantially at distribution worktable, injection table, and nuclide storage box. However, taking into account of steadily increasing amount of radioisotope used, strengthening radiation related regulations, and safe utilization of radioisotope, the process of system improvement needs to be maintained through continuous monitoring.
백혈병 환자에서 골수이식을 하기전 전신방사선조사를 시행할 때 우선적으로 해결되어야 할 과제는 총선량의 결정과 머리, 목, 폐, 복부, 골반과 다리등 모든 부위에 동일한 선량을 조사하는 것이다. 본 연구에서는 머리, 목, 폐등 밀도와 두께에 따른 선량보정을 Al으로 만든 조직보상체를 이용하는 미네소타대학 방법(방법 1) 과 소아들이 장시간 동안 편안한 자세로 움직이지 않고 치료받을수 있도록 본원에서 개발한 고정치료틀에 조직등가불질로 머리, 목, 폐등을 보정한 방법(방법 2)의 선량분포를 비교검토하였다. 또한 슬로안-케트링 병원에서 시행하고 있는 똑바로 앉아 치료하는 경우(방법 3) 선량분포와 폐 차폐에 따른 차폐체 제작 및 여러 가지 문제들을 고려하였다. 방법 1에서는 95.6% 에서 100%의 선량 분포를 보였으며, 방법 2에서는 95.4%에서 100%의 선량분포를 보였다. 또한 방법 2에서 중심 부위와 표면 부위의 선량분포는 머리 부위에서 103.4%, 목 부위에서 101.5%, 배꼽 부위에서 102.3%를 나타내었다.
This paper describes the spot scanning with $^{11}$ C beams for the Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC). The concave-shaped irradiation field was optimized and the dose distribution was measured by 128-ch ionization chamber. Because of the wide momentum spread inherent in $^{11}$ C beams, the dispersion caused from the beam line and the scanning magnets should be taken into account to calculate the dose distribution of $^{11}$ C beams and their irradiated field. The reconstructed dose distribution is in good agreement with the experimental results.
수술중 방사선치료는 병소부위를 절제해 낸후 개복된 상태에서 정상조직을 조사면적 밖으로 밀어낸 후 국소재발의 위험이 가장 높은 부위에 전자선을 이용하여 한번에 다량의 방사선을 조사하는 방법이다. 수술중방사선치료를 시행하는 병원마다 콘의 모양, 시행방법, 조사선량등이 모두 달라 사용하는 콘의 선량분포 및 치료면적의 범위, 누설선량등은 치료효과의 중요한 지표가 된다. 저자들은 본 교실에서 지금까지 제작한 여러가지 수술중 방사선치료 콘의 선량분포 특성을 비교 검토하였다.
방사선 구역 내부의 공간선량은 의학의 발전과 더불어 방호시설이 잘 되어 있어도 작업종사자의 피폭을 증가시킬 우려가 있다. 핵의학과 내의 분배실은 항상 공간선량이 존재하므로 작업종사자의 피폭선량을 예측하기 위하여 분배실 내부의 공간선량을 측정, 분석 하였다. 핵의학과 $^{18}F$ 분배실의 공간선량률 측정결과 최대 $6.78{\pm}0.083{\mu}Sv/h$, $^{99m}Tc$, $^{131}I$ 분배실의 공간선량률이 최대 $9.248{\pm}0.013{\mu}Sv/h$로 나타났다. 또한, $^{18}F$ 분배실의 경우 1m 거리에서 간호사가 IV시 연간 외부피폭선량은 $42.5{\mu}Sv$로 나타났다. 분배실의 분배창을 기준으로 오른쪽 사방향에서 공간선량률이 높게 나타났다. 따라서 방사성의약품을 분배실에서 분배할 경우 방사선 작업종사자의 머무르는 시간을 짧게 해야 하며, 분배창의 오른쪽 사방향의 경우 피폭을 줄이기 위한 분배창의 설계가 필요하며, IV시 작업종사자의 개인피폭선량을 줄이기 위한 최선의 노력이 필요하다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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