Assumed that an IPTV camera system is to be used as an ad-hoc sensor for the surveillance and diagnostics of safety-critical equipments installed in the in-containment building of the nuclear power plant, an major problem is the presence of high dose-rate gamma irradiation fields inside the one. In order to uses an IPTV camera in such intense gamma radiation environment of the in-containment building, the radiation-weakened devices including a CCD imaging sensor, FPGA, ASIC and microprocessors are to be properly shielded from high dose-rate gamma radiation using the high-density material, lead or tungsten. But the passive elements such as mirror, lens and window, which are placed in the optical path of the CCD imaging sensor, are exposed to a high dose-rate gamma ray source directly. So, the gamma-ray irradiation characteristics of the passive elements, is needed to test. A CCD camera lens, made of glass material, have been gamma irradiated at the dose rate of 4.2 kGy/h during an hour up to a total dose of 4 kGy. The radiation induced color-center in the glass lens is observed. The degradation performance of the gamma irradiated lens is explained using an color component analysis.
In this experiment, how DEXA(Dual-energy X-ray Absorptiometry) bone mineral density was measured using the equipment. In order to maintain the same measurement conditions, bone mineral density measurements of 10 cm thick phantom, with an actual patient at a point when examining the same conditions(100 kVp, 1 mA) and then out to the five doses of radiation and its average was calculated by dividing measured. X-ray dose rate measured at the Research Institute, Sword of the gamma survey meters calibrated MEDCOM Ltd. (Inspector GM counter tube) was used, calibration factor is 1.15. On a horizontal plane around the patient, depending on the distance was significantly reduced dose rate. In addition, orientation $0^{\circ}$ head end was higher in the direction of the highest dose rate, $0^{\circ}$$180^{\circ}$ direction from the direction towards the higher dose rate reduced to some extent in the direction of all the $120^{\circ}$ were able to identify.
This study developed education contents of measuring spatial dose with virtual reality simulation and applied to students majoring radiological science. The virtual reality(VR) contents with measuring spatial dose rate in the radiation controlled area was developed based on the simulation from pilot study. In this simulation, the tube voltage and tube current can be set from 60 to 120 kVp in 10 kVp steps and 10 to 40 mAs in 10 mAs increments, and the distance from source can be set from 30 to 400 cm continuously. Iron and lead shields can be placed between the source and the detector, and shielding thickness can be set by 1 mm increments ranging from 1 to 20 mm. We surveyed to students for evaluating improvement of understanding spatial dose rate between before and after education by VR simulation. The survey was conducted with 5 questions(X-ray exposure factors, effects by distance from the source, effects from using shield, depending on material and thickness of shield, concept and measuring of spatial dose rate) and all answers showed significant improvement. Therefore, this VR simulation content will be well used in education for spatial dose rate and radiation safety environments.
Jang, Kyoung Won;Lee, Manwoo;Lim, Heuijin;Kang, Sang Koo;Lee, Sang Jin;Kim, Jung Kee;Moon, Young Min;Kim, Jin Young;Jeong, Dong Hyeok
한국의학물리학회지:의학물리
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제31권2호
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pp.9-19
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2020
Purpose: This study aims to develop a multi-purpose electron beam irradiation device for preclinical research and material testing using the research electron linear accelerator installed at the Dongnam Institute of Radiological and Medical Sciences. Methods: The fabricated irradiation device comprises a dual scattering foil and collimator. The correct scattering foil thickness, in terms of the energy loss and beam profile uniformity, was determined using Monte Carlo calculations. The ion-chamber and radiochromic films were used to determine the reference dose-rate (Gy/s) and beam profiles as functions of the source to surface distance (SSD) and pulse frequency. Results: The dose-rates for the electron beams were evaluated for the range from 59.16 Gy/s to 5.22 cGy/s at SSDs of 40-120 cm, by controlling the pulse frequency. Furthermore, uniform dose distributions in the electron fields were achieved up to approximately 10 cm in diameter. An empirical formula for the systematic dose-rate calculation for the irradiation system was established using the measured data. Conclusions: A wide dose-rate range electron beam irradiation device was successfully developed in this study. The pre-clinical studies relating to FLASH radiotherapy to the conventional level were made available. Additionally, material studies were made available using a quantified irradiation system. Future studies are required to improve the energy, dose-rate, and field uniformity of the irradiation system.
Retaining a drug in the stomach by some means is sometimes necessary to extend the G1 absorption time of the drug more than 6-8 hrs. Hydrogel has often been examined for its feasibility as a dosage form, so called platform, that could be retained in the stomach due to its excellent swelling properties in the gastric fluid. In this study, polyvinylpyrrolidone (PVP) hydrogel crosslinked by albumin or acrylated albumin was synthesized in a tablet form and evaluated for its possibility as the platform. The synthesis of the hydrogel was performed by $^{60}Co\;{\gamma}-ray$ irradiation of N-vinyl-2-pyrrolidone (monomer) in the presence of a crosslinking agent: aqueous solution of albumin or acrylated albumin. Synthetic conditions such as radiation dose, dose rate and concentration of crosslinking agent were varied in order to optimize the swelling and mechanical properties of the hydrogels. Degree of swelling of albumin-crosslinked PVP (Al-PVP) was highly dependent on radiation dose, dose rate and albumin concentration: it was decreased as they increased. On the other hand, that of acrylated albumin-crosslinked PVP (Acryl-PVP) was almost independent on them except dose rate: it was decreased as the radiation dose rate increased. The compressive strength of the two hydrogels was decreased as the dose rate increased. Digestion of both PVP in artificial gastric fluid containing pepsin was delayed by the ${\gamma}-ray$ irradiation. In conclusion, Al-PVP and Acry-PVP with diverse swelling and mechanical properties could be obtained by controlling synthetic conditions, mainly the irradiation dose rate.
The gamma-ray dose rates in air at 233 locations in Korea have been determined. The contribution to the gamma-ray dose rates in air due to the presence of $^{232}Th-series,\;^{238}U-series\;and\;^{40}K$ is as follows: 47.3% $(36\;nGyh^{-1})\;^{232}Th-series$ 14.5% $(11\;nGyh^{-1})\;^{238}U-series$ and 38.2% $(29\;nGyh^{-1})\;^{40}K$. The mean gamma-ray dose rate theoretically derived from $^{232}Th-series,\;^{238}U-series\;and\;^{40}K\;was\;76{\pm}17\;nGyh^{-1}$. This corresponds to an annual effective dose of $410\;{\mu}Sv$ and an annual collective dose of 18900 person-Sv for all provinces under study. The results have been compared with other global radiation dose.
PET/CT기기의 발달로 인한 검사시간의 단축과 대중화로 인해 검사건수도 꾸준히 증가하고 있다. 이는 방사선 작업종사자의 피폭선량도 함께 증가시키는 결과를 초래한다. 본 연구는 PET/CT 검사에 있어서 에너지가 강한 $^{18}F-FDG$를 apron을 착용 시 방사선 차폐율을 측정하고 차폐효과를 알아보고자 하였다. 또한 $^{99m}TC$과의 차폐율을 비교하여 방사선 작업종사자의 피폭선량을 최소화하는 것에 목적을 두고 진행하였다. 실험방법은 2013년 5월 2일부터 5월 10일까지 8일간 PET/CT 검사를 위해 본원을 방문한 10명의 환자를 대상으로 하였고 PET/CT 주요 작업공간인 $^{18}F-FDG$ 분배실, 환자 안정실($^{18F}$주사 후 환자 대기장소), PET/CT 검사실 모두 3곳을 선정하여 Apron장착 전과 apron장착 후로 나누어 선량율 변화를 측정하였다. 정확한 측정을 위해서 환자 또는 Source부터의 거리는 1 m로 고정하였다. 또한 Apron의 선량감소율을 비교하고자 $^{99m}TC$의 source에도 같은 방법을 적용하여 측정하였다. 측정결과 $^{18F}FDG$ 분배실에서 L-BLOCK만 있는 경우 평균 $0.32{\mu}Sv$였고 L-block+apron의 경우 $0.23{\mu}Sv$이였으며 두 경우의 선량과 선량율의 차이는 각각 $0.09{\mu}Sv$, 26%로 나타났다. 안정실에서 apron이 없는 경우 평균 $33.1{\mu}Sv$였고 apron이 있는 경우 평균 $22.3{\mu}Sv$였다. 두 경우의 선량과 선량율의 차이는 각각 $10.8{\mu}Sv$, 33%로 나타났다. PET/CT실에서의 apron이 없는 경우 평균 $6.9{\mu}Sv$였고 apron이 있는 경우 평균 $5.5{\mu}Sv$였다. 두 경우의 선량과 선량율의 차이는 각각 $1.4{\mu}Sv$, 25%로 나타났다. $^{99m}TC$은 apron이 없는 경우 평균 $23.7{\mu}Sv$였고 apron이 있는 경우 평균 $5.5{\mu}Sv$였다. 두 경우의 선량과 선량율의 차이는 각각 $18.2{\mu}Sv$, 77%나타났다. 실험결과 환자에게 투여한 후의 $^{99m}TC$의 경우 평균 77%의 차폐율을 나타내었고 $^{18}F-FDG$의 경우 평균 27%의 비교적 낮은 차폐율을 보였다. source 자체만을 비교하였을 때에 $^{18}F-FDG$는 17%의 차폐율을 보였고 $^{99m}TC$은 77%의 차폐율을 보였다. $^{99m}TC$에 비해 낮은 차폐효과이지만 $^{18}F-FDG$ 역시 apron에 대한 차폐효과가 있음을 알 수 있었다. 그러므로 PET/CT 검사에 있어서 $^{18}F-FDG$과 같은 고에너지에 맞는 apron을 착용한다면 방사선 작업종사자의 피폭선량을 최소화 할 수 있을 것으로 사료된다.
선량분포특성은 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 근접조사에서 선원의 조그마한 오차는 선량계산에서 큰 차이를 초래할 수 있어서 선원의 정확한 거리 이동과 그에 따른 critical organ에 조사되는 선량의 정확도는 자궁경부암 환자의 치료성적에 결정적인 역할을 할 수가 있다. 특히 High Dose Rate의 RALS(Remote After Loading System)에서 선원의 정확한 calibration은 자궁경부암 환자의 치료에서 선량분포에 지대한 영향을 미치며 나아가 이 선량분포는 치료후 나타나는 재발 및 합병증이나 휴유증의 발생에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 실제 RALS시 선원의 거리 이동을 측정하여 치료계획용 computer에서 계산된 선원간의 거리 이동과 비교 검토하였으며 Rectum 위치에 chamber를 삽입하여 실제 Rectum에 조사되는 선량과 computer에서 계산된 값들을 비교검토하였다. Tandem Source을 1cm 간격으로 거리를 이동하면서 실험을 되풀이 한 결과 처음 monitor로 1cm을 이동할 때 측정치가 0.8cm 이동한 것으로 나타났으며, 2번째부터 5번째까지의 거리 이동에서는 monitor의 값과 측정치의 값이 정확하게 일치하였다. 또한 12명의 환자를 대상으로 실시한 Rectum dose의 측정치는 computer계산치보다 평균 8%로 낮게 나타났다.
Objectives: The response rate of the radioactive iodine(RI) therapy with low dose was variable. Only a few studies reported the response and complication rate with high dose. The goal of this study was to access the ablation and complication rate after high dose of RI therapy (more than 100mCi) and to evaluate the factors affect the results. Material and Methods: During a period of 12 years, 225 patients received high dose of RI from 100 to 200mCi depending on the RI uptake in the whole body after total thyroidectomy. 100mCi of RI was given to 123 patients for ablation who showed the uptake only in the thyroid bed. 150mCi was given to another 84 patients for ablation who had uptake confined to the neck. The other 21 patients took more than 200mCi of RI because the whole body scan showed distant metastasis. Among these patients, the ablation and the complication rate was investigated. Results: Elevated level of the serum thyroglobulin(Tg) decreased less than 5ng/ml after RI therapy in all patients except two in the first group. The second group showed reduction of the serum Tg in 93%. Eighteen of the 21 patients in the third group are still alive after RI therapy. There were no fatal complications after high dose RI therapy and most of the complications were minimal and transient. The complication rate was not related with the dose of RI, age, sex, DNA flowcytometry, serum thyroglobulin level and the extent of node dissection. Conclusion: We concluded that RI therapy with high dose was very effective for thyroid ablation after operation and it also showed excellent results with minimal complications for treatment of metastatic lesions.
목 적: 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT) 계획에는 여러 가지 beam parameter가 적용되어 치료계획을 수립하게 된다. 본 연구에서는 세기변조방사선치료 계획 시 선량율(dose rate) 변화가 이하선 선량에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부암 환자 중 비인강암(nasopharyngeal carcinoma, NPC) 세기변조방사선치료를 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 동일한 조건하에 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 치료계획시스템은 Eclipse (Ver 7.1, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하였다. 치료계획은 6 MV 에너지, 8개의 조사면, 그리고 동일한 dose volume constraint를 적용하였고, 선량율을 300, 400, 500 MU/min으로 각각 다르게 적용하였다. 수립된 세 개의 치료계획을 통해 이하선 mean dose를 산출하여 10명의 환자 평균치로 분석하였고, 2D diode array (MapCheck from Sun Nuclear Corporation, Melbourne, Florida)를 사용하여 이하선 부위의 선량을 검증하였다. 그리고 총 Monitor Unit (MU)과 조사시간을 비교하였다. 결 과: 선량율 변화에 따른 이하선 mean dose는 선량율을 300 MU/min에서 400, 500 MU/min 변화 시켰을 때 평균 0.8, 2.0% 증가하였고, 총 MU 또한 평균 5.4, 10.6% 증가하였다. 2D diode Array를 사용한 이하선 부위의 선량측정에서도 증가 추세가 나타났으며 총 조사시간의 차이는 1-2분 정도로 선량율에 따라 큰 변화가 없었다. 결 론: 본 연구결과 선량율이 증가하면 총 MU가 현저히 늘어났고 그에 따라 이하선 선량도 증가하는 유의한 상관관계를 보였으나, 치료시간 단축효과는 크지 않았다. 그러므로 세기변조방사선치료 계획 시 적절한 선량율을 적용하여 이하선 선량을 줄인다면 방사선치료로 인한 이하선의 후기 부작용(late side effect)을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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