• 제목/요약/키워드: dose calibration

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3D 프린팅 팬텀의 섬광카메라 적용 평가 (Evaluation of Scintillation Camera Applications of 3D Printing Phantom)

  • 박훈희;이주영;김지현
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권4호
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    • pp.343-350
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    • 2021
  • 3D printing technology is an additive manufacturing technology produced through 3D scanning or modeling method. This technology can be produced in a short time without mold, which has recently been applied in earnest in various fields. In the medical field, 3D printing technology is used in various fields of radiology and radiation therapy, but related research is insufficient in the field of nuclear medicine. In this study, we compare the characteristics of traditional nuclear medicine phantom with 3D printing technology and evaluate its applicability in clinical trials. We manufactured the same size phantom of poly methyl meta acrylate(PMMA) and acrylonitrile butadiene styrene(ABS) based on the aluminum step wedge. We used BrightView XCT(Philips Health Care, Cleveland, USA) SPECT/CT. We acquired 60 min list mode for Aluminum, PMMA and ABS phantoms using Rectangular Flood Phantom (Biodex, New York, USA) 99mTcO4 3 mCi(111 MBq), 6 mCi (222MBq) and 57Co Flood phantom(adq, New Hampshire, USA). For the analysis of acquired images, the region of interest(ROI) were drawn and evaluated step by step for each phantom. Depending on the type of radioisotope and radiation dose, the counts of the ABS phantom was similar to that of the PMMA phantom. And as the step thickness increased, the counts decreased linearly. When comparing the linear attenuation coefficient of Aluminum, PMMA and ABS phantom, the linear attenuation coefficient of the aluminium phantom was higher than that of the others, and the PMMA and ABS phantom had similar the linear attenuation coefficient. Based on ABS phantom manufactured by 3D printing technology, as the thickness of the PMMA phantom increased, the counts and linear attenuation coefficient decreased linearly. It has been confirmed that ABS phantom is applicable in the clinical field of nuclear medicine. If the calibration factor is applied through further research, it is believed that practical application will be possible.

Determination of counting efficiency considering the biodistribution of 131I activity in the whole-body counting measurement

  • MinSeok Park ;Jaeryong Yoo;Minho Kim ;Won Il Jang ;Sunhoo Park
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.295-303
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    • 2023
  • Whole-body counters are widely used to assess internal contamination after a nuclear accident. However, it is difficult to determine radioiodine activity due to limitations in conventional calibration phantoms. Inhaled or ingested radioiodine is heterogeneously distributed in the human body, necessitating time-dependent biodistribution for the assessment of the internal contamination caused by the radioiodine intake. This study aims at calculating counting efficiencies considering the biodistribution of 131I in whole-body counting measurement. Monte Carlo simulations with computational human phantoms were performed to calculate the whole-body counting efficiency for a realistic radioiodine distribution after its intake. The biodistributions of 131I for different age groups were computed based on biokinetic models and applied to age- and gender-specific computational phantoms to estimate counting efficiency. After calculating the whole-body counting efficiencies, the efficiency correction factors were derived as the ratio of the counting efficiencies obtained by considering a heterogeneous biodistribution of 131I over time to those obtained using the BOMAB phantom assuming a homogeneous distribution. Based on the correction factors, the internal contamination caused by 131I can be assessed using whole-body counters. These correction factors can minimize the influence of the biodistribution of 131I in whole-body counting measurement and improve the accuracy of internal dose assessment.

기체크로마토그래프법을 이용한 [F-18]FDG의 잔류용매 분석 (Analysis of Residual Solvents of [F-18]FDG Using Gas Chromatography)

  • 김동일;이일중;김시활;지용기;석재동
    • 핵의학기술
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    • 제15권2호
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    • pp.26-29
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    • 2011
  • [F-18]FDG 제조 후 품질관리를 수행하는데 있어서 품질관리 항목 중 잔류용매 시험은 최종 [F-18]FDG 바이알에 잔류하는 유기용매를 측정하기 위한 것이다. 본 연구는 자동합성장치에 따른 최종 [F-18]FDG 바이알에 잔류하는 유기용매의 종류를 파악하고, 잔류량을 측정하고자 하였다. 불꽃이온화 검출기(Flame Ionization Detector)가 장착된 기체크로마토그래프(Agilent Technologies 7890A)를 이용하여 제조 후 일주일 이내의 밀봉 바이알에 보관한 [F-18]FDG를 기체크로마토그래프에 $1.0{\mu}L$ 씩 주입한 후 각 피크영역을 구하였다. FASTlab은 평균이 에탄올 72 ppm, 아세토니트릴 54 ppm, 초산 1030 ppm으로 나타났으며, TRACERlab MX는 평균이 에탄올 439 ppm 및 아세토니트릴 79 ppm이 검출되어 모두 의약품 잔류용매기준의 허용량 이내에 있었다. [F-18]FDG 주사액에 있는 잔류용매는 모두 허용량 이내로 환자검사에 사용하는데 적합하였다. 또한 최종 [F-18]FDG 바이알에 있을 수 있는 초산의 최대 이론량은 1167 ppm으로 따로 검량을 하지 않아도 되는 것으로 나타났다. 이 결과에서는 자동합성장치에 따라 방사성의약품의 잔류용매의 종류 및 양이 다를 수 있음을 보였다.

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고에너지 전자선에 대한 표준측정법간의 비교 (Comparison of Dosimetry Protocols in High Energy Electron Beams)

  • 박성용;서태석;김회남;신동오;지영훈;군수일;이길동;추성실;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권4호
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    • pp.267-276
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    • 1998
  • 팬톰내에 삽입되는 전리함은 전자 플루언스의 교란을 최소화하는 기하학적 구조를 갖는 것이 바람직한데 평행평판형 전리함은 다른 어떤 전리함보다도 이러한 조건을 잘 만족시킨다. 이러한 이유로 IAEA 표준측정법에서는 표면 평균 에너지가 10 MeV 이하인 전자선 측정시 평행평판형 전리함의 사용을 권고하고 있으나 일반적으로 편의상 원통형 전리함을 많이 사용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 네 가지 다른 표준 측정법 즉 1)원통형 전리함을 사용한 IAEA 표준 측정법 2)원통형 전리함을 사용한 TG-21 표준 측정법 3)평행평판형 전리함을 사용한 Markus 측정법 4)평행평판형 전리함을 원통형 전리함에 대하여 교정한 TG 39 측정법을 사용하여 서로 다른 측정법과 전리함의 차이에 의한 선량 값의 변화를 알아보고자 한다. Siemens KD-2 선형가속기에서 발생하는 고에너지 전자선(6,9,12,15,18 MeV)을 이용하여 3차원 전산화 물팬톰과 0.125 cc 전리함을 사용하여 각 에너지별로 l0$\times$10 $cm^2$ cone size의 심부선량백분율을 구하였다. 고체 물팬톰내에서 Farmer type 0.6cc 원통형 전리함을 사용하여 IAEA 표준 측정법과 TG-21 표준 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 평행평판형 전리함(Markus Chamber)을 사용하여 Markus 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 전자선 에너지 18 MeV를 사용하여 원통형 전리함에 대한 평행평판형 전리함의 교정계수를 얻고 TG 39 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. Cone size 는 l0$\times$10 $cm^2$ 이었고 측정점의 깊이는 d$_{max}$ 이었다. IAEA 표준 측정법과 TG 21 표준 측정법은 18 MeV 에 대하여 0.9 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.7% 이내로 비교적 잘 일치하였다. Markus 측정법과 TG 39 측정법은 18 MeV 와 6 MeV 에 대하여 각각 $\pm$0.8 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.5 % 이내로 잘 일치하였다. 원통형 전리함과 평행평판형 전리함을 이용한 측정법간의 차이는 18 MeV 에서 1.6 % 까지 나타나므로 주의를 요하며 TG 39 측정법에서 제시한 다른 측정방법을 사용하여 측정을 하여 교정계수를 얻을 필요가 있을 것으로 생각된다.다.

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열형광선량계를 이용한 전자선 품질보증 프로그램에 관한 연구 (Quality Assurance Program of Electron Beams Using Thermoluminescence Dosimetry)

  • 라정은;김귀야;정희교;신동오;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권2호
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    • pp.62-69
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    • 2005
  • 본 연구에서는 열형광선량계에 대한 전자선에너지 보정인수를 구하여 이온함을 이용한 물 흡수선량과 상호 비교 분석하여 열형광선량계를 이용한 전자선의 품질보증 프로그램을 개발하고자 한다. 열형광물질은 분말형태인 $^7LiF$을 사용하였고 판독기는 Fimel사의 PCL-3 모델을 사용하였으며 전자선 선량측정에 이용되는 홀더는 PMMA 재질로 제작하였다. 열형광선량계는 선형가속기(Varian CL 2100C)에서 방출되는 전자선 에너지 6, 9, 12, 16, 20 MeV를 이용하여 각 에너지에 해당하는 기준깊이 $Z_{ref}$에 위치시켰으며 물 흡수선량 2 Gy가 되도록 조사하였다 이때 기준선량은 IAEA TRS-398 프로토콜에서 권고하고 있는 절차에 따라 식품의약품안전청에서 교정 받은 Roos형 평행평판형이온함을 사용하여 결정하였다. 열형광선량계의 물 흡수선량을 결정하기 위해 열형광선량계의 교정계수 및 선량 반응도에 대한 보정인수, 퇴색보정인수, 에너지보정인수 등을 산출하였다. 또한 본 연구를 통해 결정된 교정계수 및 각각의 보정인수의 정확도를 검증하기 위해 백지정사(blind test)를 실시하였으며 그 결과, 에너지 9, 16, 20 MeV전자선에서 상대 표준편차가 각각 $2.98\%,\;3.39\%$ 그리고 $0.01\%$로 나타났다 이는 전자선의 허용수준인 $\pm5\%$이내 포함되는 결과로 향후 국내 의료기관에서 사용하고 있는 전자선의 출력 선량측정에 대한 주기적인 품질보증을 위해 열형광선량계가 적극 활용될 것으로 기대한다.

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용적변조회전 방사선치료에서 Portal Dosimetry를 이용한 선량평가의 재현성 분석 (Evaluate the implementation of Volumetric Modulated Arc Therapy QA in the radiation therapy treatment according to Various factors by using the Portal Dosimetry)

  • 김세현;배선명;서동린;강태영;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.167-174
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    • 2015
  • 목 적 : 복잡하고 정교하게 계획된 용적변조회전 방사선치료(Volumetric Arc Therapy, VMAT)의 Portal Dosimetry를 이용한 치료 전 선량평가가 다양한 인자에 따라 재현성을 유지하는지 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 실험에는 TrueBeam STx$^{TM}$(Ver.1.5, Varian, USA), Portal dosimetry application(Ver.10, Varian)과 Portal Vision aS1000 Imager(Varian, USA)을 사용하였다. 두경부암 환자 2명, 전립샘암 환자 3명, 폐암 환자 1명, 자궁경부암 환자 1명, 총 7명의 환자에 대하여 Portal Dosimetry용 VMAT 전산화치료계획(Eclipse, Ver.10.0, Varian, USA)을 수립하였다. 오전 치료 전과 후 오후 치료 종료 후 각 4시간 간격을 두고 3회씩 5일에 걸쳐 선량평가를 시행하였다. Gamma pass rate(GPR 3%, 3mm 95%신뢰구간)와 Beam 출력의 상관관계를 확인하기 위하여 선량평가 시행 전 Beam 출력 을 물등가모형과 이온전리함(IBA dosimetry, Germany)을 이용하여 측정하였다. Electronic Portal Imaging Device(EPID) 상태에 따른 GPR 의 변화를 확인하기 위하여 EPID의 영상 교정 (Dark field correction, Flood field correction) 전과 후로 나누어 선량평가를 시행하였다. 또한 다엽콜리메이터(Multi Leaf Collimator) 상태에 따른 GPR의 변화를 확인하기 위해 다엽콜리메이터 Initialize 전과 후로 나누어 선량평가를 시행하였다. 결 과 : Portal Dosimetry를 시행하여 얻은 모든 환자들의 각 시간대 별 GPR의 평균값은 97.11%, 96.09%, 95.37% 였고 최대 차이를 보인 환자의 경우 각 시간대 별 GPR의 평균값은 95.73%, 94.20% 93.23% 였다. 선량평가 시점의 Beam 출력을 측정한 결과 각 시간대별 평균값은 100.45%, 100.46%, 100.59% 였다. EPID의 영상 교정(Dark field correction, Flood field correction)을 시행하기 전과 후의 대상 환자들의 GPR의 평균값은 95.94 %, 96.01% 였다. 또한 다엽콜리메이터 의 Initialize 를 시행하기 전과 후의 대상 환자들의 GPR 의 평균값은 95.83%, 96.40%였다. 결 론 : 치료기 사용시간이 경과됨에 따라 대상 환자들의 GPR 평균값이 0.8% 감소함을 확인할 수 있었다. Beam 출력은 각 측정시점에 0.1% 오차범위 안에서 일정한 상태를 유지하였다. EPID의 영상 교정 전, 후 의 선량평가 결과 GPR은 평균 0.1% 차이를 나타내었다. 다엽콜리메이터의 Initialize 전, 후의 선량평과 결과 Initialize 시행 후 GPR이 평균 0.6% 상승하였고 다엽콜리메이터 상태에 따라 GPR이 변화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 복잡하고 정교하게 계획된 VMAT의 치료 전 선량평가 도구로서 재현성을 유지하며 Portal Dosimetry를 이용하기 위해서는 주기적인 장비의 점검뿐만 아니라, 선량평가에 영향을 미칠 수 있는 다양한 인자들에 대한 관리가 이뤄져야 할 것으로 판단된다.

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Determination of Novel Synthetic 5HT2C Agonist KOPC20010 by Gas-Chromatography/Mass Spectrometry and its Bioavailability in Sprague-Dawley Rats

  • Im, Hye-Yeon;Pae, Ae-Nim;Yang, Ha-Yun;Park, Woo-Kyu;Seo, Ji-Eun;Haque, Md. Mamunul;Kwon, Oh-Seung
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제41권1호
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    • pp.31-36
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    • 2011
  • $5HT_{2C}$ receptor among fourteen 5-HT subtypes plays important roles in several disorders such as depression, anxiety, epilepsy, schizophrenia and sleep disorders. The purpose of the study is to investigate pharmacokinetic parameters and bioavailability of a newly synthesized selective agonist of $5-HT_{2C}$ receptor, KOPC-20010 (KP10) in rats after intravenous and oral administration for the development of therapeutic anti-obesity agents. KP10 was administered orally (40 mg/kg) or intravenously (20 mg/kg), blood was collected via a catheter, and analyzed by GC/MSD. The calibration curve of KP10 in plasma and urine showed high linearity ($r^2$ >0.999). The retention times of KP10 in plasma and urine were 8.7 and 9.7 min, respectively. After oral administration of 40 mg/kg, pharmacokinetic parameters were calculated as follows; $C_{max}$ value was $1242.9{\pm}1195.5$ ng/mL at $1.1{\pm}0.6$ hr ($T_{max}$). $AUC_{0->24hr}$ and $AUC_{0>{\infty}}$ were $8034.2{\pm}960.7$ and $10464.1{\pm}681.5\;ng{\cdot}hr/mL$, respectively. The terminal half-life was $21.9{\pm}7.6$ hr. $AUC_{0->24hr}$ and $AUC_{0>{\infty}}$ were $4292.4{\pm}523.0$ and $6111.2{\pm}756.2\;ng{\cdot}hr/mL$, respectively, after 20 mg/kg of intravenous administration. The terminal half-life after intravenous administration was $25.1{\pm}9.4$ hr. Bioavailability of KP10 was determined to 86%. The excretion amount into the urine within 48 hr was approximately 4.7 to 6.7% of the dose administered. These data may be beneficial to the anti-obesity drug development of KP10.

방풍통성산의 동시분석 및 항산화 효능 연구 (Simultaneous Analysis of Bangpungtongseong-san and Its Antioxidant Effect)

  • 서창섭;김온순;신현규
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.133-143
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    • 2013
  • Objectives : We carry out the simultaneous quantification for quality control of four components in Bangpungtongseong-san (BPTSS) sample. In addition, we assessed the antioxidant effects of BPTSS sample. Methods : The used column for separation and analysis of four compounds was Luna C18 column and column oven temperature was maintained at $40^{\circ}C$. The mobile phase for simultaneous determination consisted of two solvent systems, 1.0% acetic acid in water and 1.0% acetic acid in acetonitrile. High performance liquid chromatography-photodiode array (HPLC-PDA) method for analysis was performed at a flow rate of 1.0 mL/min with PDA detection at 254 and 280 nm. The injection volume was 10 ${\mu}L$. The antioxidant activities of BPTSS were evaluated by measuring free radical scavenging activities on 2,2'-Azinobis-3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) and 1-1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). The inhibitory effects on low-density lipoprotein (LDL) oxidation were evaluated by the formation of thiobarbituric acid relative substances (TBARS) and relative electrophoretic mobility (REM). Results : Calibration curves were acquired with $r^2{\geq}0.9999$. The values of limit of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 0.06-0.29 ${\mu}g/mL$ and 0.20-0.98 ${\mu}g/mL$, respectively. The amounts of geniposide, liquiritin, baicalin, and glycyrrhizin in BPTSS were 5.06, 7.33, 27.56, and 7.81 mg/g, respectively. The BPTSS showed the radical scavenging activity in a dose-dependent manner. The concentration required for 50% reduction (RC50) against ABTS and DPPH radicals were 72.51 ${\mu}g/mL$ and 128.49 ${\mu}g/mL$. Furthermore, GMGHT reduced the oxidation properties of LDL induced by CuSO4. Conclusions : The established HPLC-PDA method will be helpful to improve quality control of BPTSS. In addition, BPTSS has potentials as therapeutic agent on anti-atherosclerosis.

Bioequivalence Study of Toriem® Tablet to Motilium-M® Tablet (Domperidone Maleate 12.72 mg) Evaluated by Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry

  • Ryu, Ju-Hee;Choi, Sang-Jun;Lee, Myung-Jae;Lee, Jin-Sung;Kang, Jong-Min;Tak, Sung-Kwon;Seo, Ji-Hyung;Lee, Kyung-Tae
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제39권1호
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    • pp.65-71
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    • 2009
  • The aim of the present study was to evaluate the bioequivalence of two domperidone maleate tablets, Motilium-$M^{(R)}$ Tablet (Janssen Korea Ltd., reference product) and $Toriem^{(R)}$ Tablet (Daewon Pharm. Co., Ltd., test product). Domperidone was extracted by liquid-liquid extraction using tert-butyl methyl ether and separated in less than 3 min on $C_{18}$ reverse-phase column using an isocratic elution. A tandem mass spectrometer, as detector, was used for quantitative analysis in positive mode by a multiple reaction monitoring mode to monitor the m/z $426.1{\rightarrow}119.1$ and the m/z $837.4{\rightarrow}158.2$ transitions for domperidone and the internal standard (roxithromycin), respectively. Calibration curves, from $0.05{\sim}50$ ng/mL of domperidone, showed correlation coefficients (r) higher than 0.9941. Intra day and inter day precision (C.V. %) for quality control were ranged from 10.04 to 16.09% and from 10.87 to 18.69%, respectively. The lower limit of quantification (LLOQ) of domperidone was 0.05 ng/mL. The method described is precise and sensitive and has been successfully applied to the study of bioequivalence of domperidone in 24 healthy Korean volunteers. Twenty-four healthy male Korean volunteers received a single dose of each medicine ($2{\times}12.72\;mg$ domperidone maleate) in a $2{\times}2$ crossover study. There was a one-week washout period between the doses. Plasma concentrations of domperidone were monitored for over a period of 24 hr after the administration. $AUC_{0-t}$ (the area under the plasma concentration-time curve) was calculated by the linear trapezoidal rule. $C_{max}$ (maximum plasma drug concentration) and $T_{max}$ (time to reach $C_{max}$) were compiled from the plasma concentration-time data. The 90% confidence intervals for the log transformed data were within acceptable range of log 0.8 to log 1.25 (e.g., $log\;0.92{\sim}log\;1.05$ for $AUC_{0-t}$, $log\;0.81{\sim}log\;1.05$ for $C_{max}$). The major parameters, $AUC_{0-t}$ and $C_{max}$ met the criteria of KFDA for bioequivalence indicating that $Toriem^{(R)}$ tablet is bioequivalent to Motilium-$M^{(R)}$ tablet.

의료용 방사성폐기물 자체처분을 위한 방사능 측정 및 평가 (Measurement and Estimation for the Clearance of Radioactive Waste Contaminated with Radioisotopes for Medical Application)

  • 김창범;박민석;김기섭;정해조;장성주
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권1호
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    • pp.8-14
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    • 2014
  • 의료분야에서 방사선 진료기술의 발전에 따라 방사성폐기물의 수량은 급속히 증가하고 있다. 방사성폐기물에는 주로 PET/CT에 사용하는 $^{18}F$을 비롯하여 핵의학검사에 사용하는 $^{99m}Tc$ 등과 같이 반감기가 매우 짧은 방사성동위원소가 함유되어 있다. 이를 처분하기 위하여 국제원자력기구(IAEA)는 개인선량($10{\mu}Sv/y$) 및 집단선량(1 man-Sv/y)과 핵종별 농도에 근거하여 각각 폐기물의 규제해제기준을 제시(IAEA Safety Series No 111-P-1.1, 1992 및 IAEA RS-G-1.7, 2004)하였다. 이 연구에서는 IAEA 기준에 따른 방사능농도를 측정하기 위하여, $^{18}F$, $^{99m}Tc$, $^{123}I$, $^{125}I$$^{201}TI$ 관련 방사성폐기물을 수집하고 측정용기를 준비하였다. 그리고 MCA를 이용한 감마방사능 측정, 감마계수기를 이용한 감마방사능 측정, 베타입자 방출 핵종의 방사능 측정방법 및 절차를 수립하고, 표준물질을 제작하여 교정하였다. 측정결과를 근거로 방사능 감쇠 유도식을 산출하였으며, 이를 이론식과 대비하여 고찰하였다. 이 연구 결과는 ISO 표준으로 추진할 예정이다.