방사선 검출 효율을 증가시키기 위한 반도체 검출기 제작 및 평가

박정은(Jeongeun Park),홍주연(Juyeon Hong),김교태(Kyotae Kim),허예지(Yeji Heo),조규석(Gyuseok Jo),박성광(Sungkwang Park),남상희(Sanghee Nam) 한국방사선학회 2014 한국방사선학회 학술대회 논문집 Vol.8 No.1

방사선 종류, 에너지 등 목적에 맞는 방사선 검출을 위해 기체 충전형 검출기, 열형광 검출기, 섬광검출기, 반도체 검출기, 열량계 등이 이용되고 있으며, 그 중 직접 변환 방식 반도체 검출기는 신호 검출 과정에서 X선 손실량이 적고 디지털화가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 직접 변환방식 반도체 검출기의 장점을 이용하고, X선 신호 수집량을 더욱 증가시켜 X선 발생 장치의 QA에 적용하고자 반도체 물질에 산화물을 혼합하여 검출기를 제작하고 신호 검출 특성을 평가하였다. 검출기 제작에는, 반도체 물질 HgI2를 산화물과 혼합하여 ITO Glass 위에 면적 3cm², 두께 210μm로 PIB법을 이용해 증착하였고, 건조시킨 검출기의 상부 전극은 진공 증착하여 형성하였다. X선 조사는100mA, 0.03s, 40~140kV로 변형하여 조사하였고, 검출기에 수집된 신호는 Oscilloscope의 파형으로 획득하였다. 제작한 검출기의 신호 특성을 기존의 HgI2 검출기의 신호 특성과 비교하였다. 실험 결과, 기존의 HgI2 검출기에 비해 제작한 검출기의 검출 효율이 더 높은 것으로 나타났으며, 이러한 결과로써, X선 발생 장치의 QA 시 더욱 정확한 선량 측정이 가능할 것으로 사료된다. To detect the radiation, many kinds of the detectors are used such as Gas Filled Detector, Thermoluminescence detector and Scintillation counter, Semiconductor detector, Calorimeter. Especially, direct conversion semiconductor detector has the advantages such as low losses of X-ray in the process of signal detection, digitization. In this study, using PIB method, we fabricated the direct conversion semiconductor detector based HgI2 mixed with TiO2 for application to radation QA decive with increased detection efficiency. Using the fabricated the detector, we measured the X-ray signal for the quality assurance in the exposure condition of 40~140kVp, 3mAs. And evaluated electrical properties of the fabricated detector. we compared the experimental data of existing HgI2 detector with the fabricated detector. As a result of the experiment, fabricated detector shows 10% higher sensitivity and SNR than that of the existing data, Based on the results, it is considered that the fabricated detector can be precisely measured as QA of radiation device.

방사선 검출 효율을 증가시키기 위한 반도체 검출기 제작 및 평가

박정은(Jeongeun Park),홍주연(Juyeon Hong),김교태(Kyotae Kim),허예지(Yeji Heo),조규석(Gyuseok Jo),박성광(Sungkwang Park),남상희(Sanghee Nam) 한국방사선학회 2014 한국방사선학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.춘계

방사선 종류, 에너지 등 목적에 맞는 방사선 검출을 위해 기체 충전형 검출기, 열형광 검출기, 섬광검출기, 반도체 검출 기, 열량계 등이 이용되고 있으며, 그 중 직접 변환 방식 반도체 검출기는 신호 검출 과정에서 X선 손실량이 적고 디지털화가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 직접 변환방식 반도체 검출기의 장점을 이용하고, X선 신호 수집량을 더욱 증가시켜 X선 발생 장치의 QA에 적용하고자 반도체 물질에 산화물을 혼합하여 검출기를 제작하고 신호 검출 특성을 평가하였다. 검출기 제작에는, 반도체 물질 HgI2를 산화물과 혼합하여 ITO Glass 위에 면적 3cm², 두께 210μm로 PIB법을 이용해 증착하였고, 건조시킨 검출기의 상부 전극은 진공 증착하여 형성하였다. X선 조사는100mA, 0.03s, 40~140kV로 변형하여 조사하였고, 검출기에 수집된 신호는 Oscilloscope의 파형으로 획득하였다. 제작한 검출기의 신호 특성을 기존 의 HgI2 검출기의 신호 특성과 비교하였다. 실험 결과, 기존의 HgI2 검출기에 비해 제작한 검출기의 검출 효율이 더 높은 것으로 나타났으며, 이러한 결과로써, X선 발생 장치의 QA 시 더욱 정확한 선량 측정이 가능할 것으로 사료된다. To detect the radiation, many kinds of the detectors are used such as Gas Filled Detector, Thermoluminescence detector and Scintillation counter, Semiconductor detector, Calorimeter. Especially, direct conversion semiconductor detector has the advantages such as low losses of X-ray in the process of signal detection, digitization. In this study, using PIB method, we fabricated the direct conversion semiconductor detector based HgI2 mixed with TiO2 for application to radation QA decive with increased detection efficiency. Using the fabricated the detector, we measured the X-ray signal for the quality assurance in the exposure condition of 40~140kVp, 3mAs. And evaluated electrical properties of the fabricated detector. we compared the experimental data of existing HgI2 detector with the fabricated detector. As a result of the experiment, fabricated detector shows 10% higher sensitivity and SNR than that of the existing data, Based on the results, it is considered that the fabricated detector can be precisely measured as QA of radiation device.

부산지역을 중심으로 조사된 암환자의 방사선 치료 현황

박은태(Euntae Park),박성광(Sungkwang Park) 한국방사선학회 2013 한국방사선학회 논문지 Vol.7 No.2

암 환자의 지속적인 증가와 이로인한 사망률이 증가하는 추세에서 부산지역에서 발생되고 있는 방사선 치료 환자의 현황을 파악함으로써 암 환자 치료 및 암 예방, 암 환자 관리에 적극적인 도움을 주고자 한다. 대상지역 3차 의료기관에서 2011년 1월부터 2012년 12월까지 내원한 환자 중 암 환자로 진단을 받은 후 방사선 치료를 받은 4462명을 대상으로 조사, 분석하였다. 그 결과 주요 7대 암종은 유방암, 자궁경부암, 폐암, 대장ㆍ직장암, 뇌종양, 인ㆍ후두암, 간암순으로 발생하고 있었으며, 발생 1위는 유방암이었다. 전체 발생 환자 수 중에서 38.1%를 차지하고 있어, 다른 암종에 비하여 눈에 띄게 발생하고 있는 양상을 보였다. 유방암이 지속적인 증가 추세와 두드러진 발생 환자수를 가지는 암종으로 분석되었으며, 발생감소를 위한 적절한 대책과 관리가 필요할 것이다. 그러므로 유방암에 대한 발생원인과 예방 방법, 적합한 관리 프로그램이 요구된다. As the number of cancer patients and its death rate increases, this study is to understand the occurrences in cancer patients in Busan area and to provide active help for treatment, prevention and management of cancer patients. It was investigated and analyzed based on 4462 patients who were diagnosed with cancer and received radiation therapy from Jan. 2011 to Dec. 2012 at tertiary medical institution in Busan area. The seven main cancer types were breast cancer, cervical cancer, lung cancer, colonㆍrectal cancer, brain tumor, laryngopharyngeal cancer and liver cancer. The most common type of cancer was breast cancer which takes up 38.1% of cancer patients stood out from other cancer types. Breast cancer is that shows increasing trend and in need of appropriate countermeasures and managements for decreasing cancer risk. Therefore the causes and prevention of breast cancer analysis, an appropriate management program is required.

비타민 C의 방사선에 의한 간독성 완화 효과

안기정(Kijung Ahn),박성광(Sungkwang Park),조흥래(Heunglae Cho),강기문(Kimun Kang),정덕화(Duckwha Chung),강진순(Jinsoon Kang),채규영(Gyuyoung Chai) 대한방사선종양학회 2004 Radiation Oncology Journal Vol.22 No.4

목 적: 본 연구는 방사선에 의한 간 손상에 대한 비타민 C의 보호 효과를 알아보기 위해서 시행되었다. 대상 및 방법: Sprague Dawley 실험 쥐를 대조군, 방사선 조사군, 방사선 조사 후 비타민 C 투여군, 3그룹으로 나누어 각 그룹에 무작위로 6마리를 분배하여 실험을 진행하였다. 비타민 C의 항산화 효과를 알아보기 위해서 Superoxide dismutase (SOD), 카탈라제, Malondialdehyde (MDA), 간 효소를 측정하고 그 값을 비교하였다. 결 과: 방사선에 의해서 증가된 MDA 수치와 감소된 SOD 활성도 및 카탈라제의 활성도는 비타민 C 투여로 개선되었으나 통계적 유의성은 없었다. GOT, GPT, LDH, ALP 수치들은 방사선 조사로 증가되었으나 비타민 C 투여로 감소하는 것을 관찰할 수 있었으며, GPT의 경우에는 통계적으로 유의하게 감소하였다. 전자 현미경 소견에서도 간세포 구조의 손상 정도가 비타민 C 투여군에서 뚜렷하게 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.결 론: 비타민 C는 방사선에 의한 간세포 손상에 대해서 비록 통계적 유의성은 없었으나 항산화 효과를 보였다. Purpose: This study was carried out to determine the protective effects of vitamin C on the hepatotoxicity induced by radiation. Materials and Methods: The Spraque Dawley rats were randomly divided into 3 groups; the control group, the radiation exposed group, and the radiation and vitamin C-treated group. SOD activity, catalase, malondialdehyde and liver enzymes were analyzed to assess the antioxidant effects of vitamin C. Results: The increased level of malondialdehyde and the decreased catalase activity that were induced by radiation were improved after vitamin C but there was no statistical significance among three groups. The superoxide dismutase activity of the liver was increased by vitamin C, but there were no statistically significant differences between the vitamin C-treated group and the non vitamin C-treated group. The level of liver enzymes in sera such as glutamic oxaloacetic transaminase, glutamic pyruvic transaminase, lactate dehyrogenase and alkaline phosphatase were remarkably elevated by radiation. The levels of those enzymes were decreased in the vitamin C-treated group and statistical significance was noted for the GPT level (p<0.01). On the electromicrographic findings, the hepatic cell destruction was considerably decreased in the vitamin C-treated group. Conclusion: Vitamin C is thought to be an effective antioxidant against the hepatotoxicity induced by radiation.

초기 유방암의 유방 보존수술 후 방사선 치료 결과

조흥래(Heunglae Cho),김철진(Cheoljin Kim),박성광(Sungkwang Park),오민경(Minkyung Oh),이진용(Jinyong Lee),안기정(Kijung Ahn) 대한방사선종양학회 2008 Radiation Oncology Journal Vol.26 No.4

목 적: 유방 보존수술 후 방사선 치료를 받은 환자에서 치료의 성적과 무병 생존율 및 재발에 영향을 주는 위험 인자에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1997년 3월부터 2003년 12월 까지 유방 보존수술 시행 후 방사선 치료를 받은 환자 77명을 대상으로 후향적으로 분석하였다. 추적 관찰 기간의 중앙값은 58.4개월(43.8∼129.4 개월)이었다. 전체 환자의 평균 연령은 41세, 중앙 연령은 40세이었다. 수술 후 조직학적 T 병기는 Tis가 7명, T1 38명(49.3%), T2 28명(36.3%), T33명, 미확인이 1명이었다. 액와 림프절 전이가 없는 경우가 52명(67.5%), 1∼3개 전이가 14명(18.1%), 4개 이상이 3명(0.03%)이었다. 절제연이 음성인 환자는 59명이었고, 2 mm 이내로 근접한 경우는 15명, 양성인 경우는 2 명이었다. 방사선치료는 전체 유방에 접사면으로 조사한 후 원발 병소 부위에 전자선으로 추가조사 하여 총 59.4Gy에서 66.4 Gy를 시행하였다. 액와 림프절의 개수가 4개 이상인 경우에는 액와 림프절과 쇄골 상 림프절을 포함하여 41.4∼60.4 Gy를 조사하였다. 항암화학요법은 59명에서 시행되었고, 호르몬 치료로는 tamoxifen 또는 fareston을 사용하였으며 29명에서 시행하였다. 결 과: 5년 생존율은 98.1%이었으며, 5년 무병 생존율은 93.5%이었다. 총 77명의 환자 중 4명(5.2%)의 환자가 재발을 하였다. 1명은 쇄골 상 림프절 재발, 1명은 쇄골 상 림프절과 동시에 다발성 원격전이, 다른 2명은 원격전이가 발견되었다. 원발 병소 주위의 국소 재발은 추적 관찰 기간 중 발견되지 않았다. 림프절 전이 유무나 숫자는 재발이나(p=0.195) 무병 생존율(p=0.30)에 영향을 미치지 않았다. 절제연이 양성인 2명 중 1명이 7개월 만에 재발을 하였고, 재발 기간까지 걸린 기간인 무병 생존기간이 통계적으로 의미 있게 짧은 것으로 나타났으며(p<0.0001), 재발 빈도도 절제연이 음성이거나 가까운 경우에 비해서 통계적으로 의미가 있는 것으로 나타났다(p=0.0507). 그러나 절제연이 근접한 경우에는 절제연 음성인 경우와 비교하여 통계적으로 재발 빈도에 차이가 없었다(p=1.000). 재발 된 4명은 모두 40세 이하로 9.3%의 재발률을 보인 반면, 40세 이상에서는 재발이 없었으나 두 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p=0.1255). 수술 후 조직학적 T 병기는 T2의 경우 4명(14%)이 재발한 반면, T1에서는 재발이 발견되지 않았으며 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.0284). 무병 생존율도 T2 환자의 경우에 통계적으로 의미 있게 낮은 것으로 나타났다(p=0.0379). 무병 생존율에 영향을 미치는 단변량 분석에서 수술 후 조직학적 T 병기, 절제연의 상태, p53 수용체 변이가 통계적으로 의미 있게 나왔다. 결 론: 초기 유방암에서 유방 보존수술 후 방사선치료는 높은 국소제어율과 무병 생존율을 보이는 안전한 치료이다. 절제연 양성, 수술 후 조직학적 T 병기, p53 수용체 변이 등은 통계적으로 유의하게 재발 위험이 높은 군에 속하였으며, 무병 생존율에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. Purpose: This study was performed to evaluate the disease-free survival and risk factors of recurrence in early breast cancer patients who have undergone breast conserving surgery and radiation therapy. Materials and Methods: From March 1997 to December 2002, 77 breast cancer patients who underwent breast conserving surgery and radiation therapy were reviewed retrospectively. The median follow-up time was 58.4 months (range 43.8∼129.4 months) and the mean subject age was 41 years. The frequency distribution of the different T stages, based on the tumor characteristics was 38 (49.3%) for T1, 28 (36.3%) for T2, 3 for T3, 7 for Tis and 1 for an unidentified sized tumor. In addition, 52 patients (67.5%) did not have axillary lymph metastasis, whereas 14 patients (18.1%) had 1∼3 lymph node metastases and 3 (0.03%) had more than 4 lymph node metastases. The resection margin was negative in 59 patients, close (≤2 mm) in 15, and positive in 4. All patients received radiation therapy at the intact breast using tangential fields with a subsequent electron beam boost to the tumor bed at a total dose ranging from 59.4 Gy to 66.4 Gy. Patients with more than four positive axillary lymph nodes received radiation therapy (41.4∼60.4 Gy) at the axillary and supraclavicular area. Chemotherapy was administered in 59 patients and tamoxifen or fareston was administered in 29 patients. Results: The 5 year overall survival and disease-free survival rates were 98.08% and 93.49%, respectively. Of the 77 patients, a total of 4 relapses (5.2%), including 1 isolated supraclavicular relapse, 1 supraclavicular relapse with synchronous multiple distant relapses, and 2 distant relapses were observed. No cases of local breast relapses were observed. Lymph node metastasis or number of metastatic lymph nodes was not found to be statistically related with a relapse (p=0.3289) nor disease-free survival (p=0.1430). Patients with positive margins had a significantly shorter disease-free survival period (p<0.0001) and higher relapse rates (p=0.0507). However, patients with close margins were at equal risk of relapse and disease-free survival as with negative margins (p=1.000). Patients younger than 40 years of age had higher relapse rates (9.3% vs. 0%) and lower disease-free survival periods, but the difference was not statistically significant (p=0.1255). The relapse rates for patients with tumors was 14% for tumor stage T2, compared to 0% for tumor stage T1 tumors (p=0.0284). A univariate analysis found that disease-free survival and relapse rates, T stage, positive resection margin and mutation of p53 were significant factors for clinical outcome. Conclusion: The results of this study have shown that breast conservation surgery and radiation therapy in early breast cancer patients has proven to be a safe treatment modality with a low relapse rate and high disease-free survival rate. The patients with a positive margin, T2 stage, and mutation of p53 are associated with statistically higher relapse rates and lower disease-free survival.

Evaluation of Lead Oxide Dosimeter for Quality Assurance of Electron Beam in Radiotherapy

양승우(Seungwoo Yang),한무재(Moojae Han),박성광(Sungkwang Park) 한국방사선학회 2021 한국방사선학회 논문지 Vol.15 No.1

방사선 치료 영역에서 전자선은 표재성 병변 치료에 자주 쓰인다. 전자선은 빔 경로에 것들과 상호 작용하여 선량측정에 영향을 끼치기에 정확한 측정이 요구된다. 하지만 전자선 정도관리에 관한 연구는 이루어 지고 있지 않는 실정이다. 이에 본 연구에서는 전자선 정도관리를 위한 기초연구로 PbO 기반의 선량계를 제작하였다. 그리고 6, 9, 12 MeV 에너지에 따른 재현성, 선형성을 분석하여 계측정확성과 정밀성을 평가하였다. 재현성 측정결과 6, 9, 12 MeV에서 각각 1.024%, 1.019%, 0.890%의 RSD 값으로 나타났다. 그리고 선형선 측정결과에서는 6, 9, 12 MeV에서 모두 0.9999 R2로 나타났다. 두 평가 모두 우수한 결과로 PbO 선량계의 계측정확성과 정밀성이 매우 우수한 것으로 나타났다. In radiation therapy, electron beam is often used in the treatment of superficial lesion. Accurate measurements are required because electron beam interacts with them in the beam path and affects dose measurements. However, no research has been conducted on electron beam quality assurance. in this study, PbO-based dosimeter was fabricated as a basic study for electron beam quality assurance. Thus, the reproducibility and linearity of the energy of 6, 9, and 12 MeV were analyzed to evaluate measurement accuracy and precision. Reproducibility measurements show RSD value of 1.024%, 1.019% and 0.890%, respectively, at 6, 9, and 12 MeV. linearity measurements show 0.9999 R2 at 6, 9, and 12 MeV altogether. Both evaluations show that the PbO dosimeter has very good measurement accuracy and precision with excellent results.

4개 이상의 다발성 전이성 뇌종양의 정위적 방사선수술과 전뇌 방사선조사의 비교

김철진(Cheoljin Kim),백미영(Miyoung Baek),박성광(Sungkwang Park),안기정(Kijung Ahn),조흥래(Heunglae Cho) 대한방사선종양학회 2009 Radiation Oncology Journal Vol.27 No.3

목 적: 4개 이상의 다발성 전이성 뇌종양에서 정위적 방사선수술의 효용성에 대해서 검증하기 위하여 후향적으로 시행하였다. 대상 및 방법: 2004년 1월부터 2006년 12월까지 본원에서 4개 이상의 다발성 전이성 뇌종양으로 진단되어 정위적 방사선수술을 받은 29명의 환자와 전뇌 방사선조사를 받은 39명의 환자를 대상으로 후향적으로 분석하였다. 소세 포 폐암과 흑색종으로 진단받은 환자는 제외하였고, 원발 병소는 정위적 방사선수술군에서는 폐암이 69.0%, 유방암이 13.8%였고, 전뇌 방사선조사군에서는 폐암이 64.1%, 유방암이 15.4%, 대장-직장암이 12.8%였다. 정위적 방사선수술은 감마나이프를 이용하여 시술하였고, 50% 등선량 곡선에 10∼20 Gy를 1회 조사하였다. 전뇌 방사선조사는 30 Gy, 10회 분할조사 하였다. 치료 후 뇌 자기공명영상 또는 조영 증강 컴퓨터 단층촬영을 시행하여 두 군에서 치료 후 전이성 뇌종양이 진행되기까지 걸린 기간과 전체 생존율에 대해 비교 분석하였다.결 과: 두 군의 추척 관찰 기간은 2개월에서 23개월이었고, 정위적 방사선수술군의 추적관찰 기간 중앙값은 5개월,전뇌 방사선조사군의 경우에는 6개월이었다. 뇌전이 숫자의 중앙값이 정위적 방사선수술군에서는 6개, 전뇌 방사선조사군에서는 5개였다. 전이성 뇌종양의 진행을 억제하는 효과를 보여주는 두개내 무진행 생존율은 정위적 방사선수술군에서는 5.1개월, 전뇌 방사선조사군에서는 6.1개월이었고, 정위적 방사선수술을 시행한 환자들의 전체 생존율의 중앙값은 5.6개월, 전뇌 방사선조사를 시행한 환자들은 7.2개월이었다. 결 론: 4개 이상의 다발성 뇌 전이에 있어서 정위적 방사선수술은 전뇌 방사선조사에 비해 그 효용성이 낮으며 전 뇌 방사선조사를 시행하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. Purpose: This study was a retrospective evaluation of the efficacy of stereotactic radiosurgery (SRS) in patients with >4 metastases to the brain. Materials and Methods: Between January 2004 and December 2006, 68 patients with ≥4 multiple brain metastases were included and reviewed retrospectively. Twenty-nine patients received SRS and 39 patients received whole brain radiotherapy (WBRT). Patients with small cell lung cancers and melanomas were excluded. The primary lesions were non-small cell lung cancer (69.0%) and breast cancer (13.8%) in the SRS group and non-small cell lung cancer (64.1%), breast cancer (15.4%), colorectal cancer (12.8%), esophageal cancer (5.1%) in the WBRT group. SRS involved gamma-knife radiosurgery and delivered 10∼20 Gy (median, 16 Gy) in a single fraction with a 50% marginal dose. WBRT was delivered daily in 3 Gy fractions, for a total of 30 Gy. After completion of treatment, a follow-up brain MRI or a contrast-enhanced brain CT was reviewed. The overall survival and intracranial progression-free survival were compared in each group. Results: The median follow-up period was 5 months (range, 2∼19 months) in the SRS group and 6 months (range, 4∼23 months) in the WBRT group. The mean number of metastatic lesions in the SRS and WBRT groups was 6 and 5, respectively. The intracranial progression-free survival and overall survival in the SRS group was 5.1 and 5.6 months, respectively, in comparison to 6.1 and 7.2 months, respectively, in the WBRT group. Conclusion: SRS was less effective than WBRT in the treatment of patients with >4 metastases to the brain.

Phosphor Particle 혼합형 Hybrid 선량계의 방사선치료 Quality Assurance에 대한 적용가능성 평가

신요한 ( Yohan Shin ),한무재 ( Moojae Han ),정재훈 ( Jaehoon Jung ),조흥래 ( Heunglae Cho ),박성광 ( Sungkwang Park ) 한국방사선학회 2019 한국방사선학회 논문지 Vol.13 No.3

방사선치료 분야에서는 치료의 안전성을 검증하기 위한 Quality Assurance(QA) 절차가 매우 중요하게 여겨진다. 그러나 일반적으로 이에 사용되는 선량계들의 다양한 문제점 때문에, 이를 대체하기 위한 선량계 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 형광체로부터 방출된 visible light(VL)에 의한 Sensitivity 극대화를 위해, 뛰어난 형광 효율을 가지는 형광체인 Gd₂O₂S:Tb를 요오드화납(Lead(II) Iodide; PbI₂)에 다양한 weight percent(wt%)로 혼합한 Blended hybrid sensor를 제작하였다. 이후 Blended sensor 및 Pure PbI₂ sensor의 고에너지 방사선에 대한 반응특성을 비교 및 평가하였다. 민감도 평가결과, 3wt%는 sensor에서 타 sensor들과 40% 이상 차이나는 최댓값이 나타났으며, 이를 제외한 센서에서 wt%의 증가에 따른 점차적 민감도 감소추세를 확인하였다. 또한, 재현성 평가에서는 Pure PbI₂ sensor가 coefficient of variation(CV)>0.015의 큰 편차를 보인 반면, blended sensor는 모두 CV<0.015 이하의 결과를 보였다. In the field of radiotherapy, the Quality Assurance(QA) procedure to verify the safety of treatment is considered to be very important. However, due to various problems of the conventional dosimeters used for the QA, researches on these dosimeters have been actively carried out to replace them. In this study, to maximize the sensitivity by visible light(VL) emitted from phosphors, blended hybrid sensors were fabricated by blending various weight percent(wt%) of Gd₂O₂S:Tb which is a phosphor with excellent fluorescence efficiency into PbI₂. Then, the electrical properties to high energy radiation from the blended sensors and the pure PbI₂ sensor were compared and evaluated. As a result of the sensitivity evaluation, the sensor of 3wt% showed the highest value with more than 40% difference from the other sensors, and gradual decreasing in sensitivity was observed with increasing wt% except for the sensor of 3wt%. Also, in the reproducibility evaluation, the pure PbI₂ sensor exhibited a large variation in coefficient of variation(CV)>0.015, while all the blended sensors showed CV<0.015.

광도전체 물질의 치료 방사선 선량계 적용을 위한 가능성 연구

장기원(Giwon Jang),신정욱(Jungwook Shin),오경민(Kyungmin Oh),박성광(Sungkwang Park),김진영(Jinyoung Kim),박지군(Jikoon Park),남상희(Sanghee Nam) 한국방사선학회 2013 한국방사선학회 논문지 Vol.7 No.1

고 에너지 방사선의 이용과 치료 계획의 발전이 이루어지면서 치료방사선에서 선량 측정의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이러한 선량 측정을 위한 검출기에는 이온 전리함, 필름, 열형광선량계, 다이오드 등이 있다. 이중, 다이오드 검출기는 입사되는 방사선에 의하여 전기적인 신호를 생성하는 광도전체 물질을 사용하는데, 이러한 광도전체 물질에 대해서 최근 많은 연구 그룹들이 관심을 가지고 있다. 하지만, 방사선 치료 영역에서만은 실리콘(Si) 이외에 물질에 대한 연구 결과가 활발히 도출되고 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 광도전체 물질의 고 에너지 방사선에 대한 반응 특성을 확인함으로써 선량계로의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 요오드화수은(HgI2)과 요오드화납(PbI2)을 기반으로 하는 검출기를 제작하여, 선형가속기에서 입사되는 고 에너지 방사선에 대하여 재현성, 선형성, Pulse rate response를 평가하였다. 이러한 항목들은 치료방사선의 선량계로써의 역할을 평가할 수 있는 필수 요소들이다. 실험결과, 제작된 요오드화수은(HgI2)은 약 7% 내외의 재현성과 선형성 오차를 나타내었으며, 요오드화납(PbI2)은 1.7%의 선형성 오차와 12.2%의 재현성 오차를 가지는 것으로 확인되었다. The use of the dosimetry have been increasingly recognized as high radiation energy and radiation treatment planning(RTP) have rapidly developed in radiotherapy. There are many types of detectors for the dosimetry such as ionization chamber, film, TLD, diode, and etc. Among such detectors, the diode detector uses a photoconductor materials that generate electrical signals by the incident radiation energy. Though many research groups are recently interested in such materials, there is few experimental results except for silicon in the radiation therapy field. In this study, the feasibility of photoconductor materials was verified as a dosimeter through the evaluation of response properties at a high radiation energy. For the fabricated detectors based on HgI2 and PbI2, reproducibility, linearity, and pulse-rate response were analyzed. Such evaluations are essential factors for the use of dosimeter. From results, linearity and reproducibility of the fabricated HgI2 detector indicated about 7% error. The fabricated PbI2 detector showed 1.7% error in linearity, and 12.2% error in reproducibility.

전자선 치료의 선량 측정 QA를 위한 PbI₂ 선량계 적용 연구

양승우(Seungwoo Yang),한무재(Moojae Han),정재훈(Jaehoon Jung),최윤선(Yunseon Choi),조흥래(Heunglae Cho),박성광(Sungkwang Park) 한국방사선학회 2020 한국방사선학회 논문지 Vol.14 No.5

전자선은 선량분포에 영향을 주는 인자가 많아 동일 설정이라도 사용 장비마다 그 특성을 파악하여 방사선 치료에 이용해야 하며, 체내 구조물에 영향이 민감하여 종양에 균일한 선량분포를 조사하기가 까다롭다. 본 연구에서는 광도전체인 PbI₂를 사용하여 선량계를 제작하였고, 선형가속기에서 6, 9, 12 MeV 전자선에 대한 전기적 특성을 분석하였다. 재현성 평가결과, RSD는 6, 9, 12 MeV 에너지에서 각각 1.1215%, 1.0160%, 0.5137%로 나타나 출력 신호가 안정적인 것을 나타내었다. 선형성 평가결과, 직선형 추세선의 신뢰도 지표 R² 값은 6, 9, 12 MeV에서 각각 0.9999, 0.9999, 0.9994로 나타나 선량이 증가함에 따라 PbI₂에 출력 신호가 비례한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 PbI₂ 선량계는 전자선 측정 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 광도전체 물질을 통한 전자선 선량계의 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. Electron beam have many factors that affect dose distribution, so even if identical settings are used, they should be identified and used for radiation treatment, and the effects on the structures in the body are sensitive, making it difficult to investigate uniform dose distribution on tumors. In this study, a dosimeter was produced using PbI₂ which is a photoelectric material, and electrical characteristics were analyzed for 6, 9, and 12 MeV electronics in linear accelerators. The reproducibility test results showed that RSD were 1.1215%, 1.0160%, and 0.05137% respectively at 6, 9, and 12 MeV energies, indicating that the output signals were stable. The linearity evaluation results showed that the R² values of the reliability indicator for straight line trend lines were 0.9999, 0.9999, and 0.9994, respectively, at 6, 9, and 12 MeV, to confirm that the output signal was proportional to PbI₂ as dose increased. The PbI₂ dosimeter in this study is judged to be highly applicable to electromagnet measurement and is thought to be able to be used as a basic study of electron detector through photoelectric material.