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권정완,김종원,류형준,이재기,하위호 한국물리학회 2006 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.48 No.4
As part of preparation for therapeutic proton beam monitoring, we have developed a 2D positionsensitive dosimetry system and a multi-layer Faraday cup (MLFC). The 2D dosimetry system consists of a scintillator screen and a CCD camera to capture light emitted from the proton beam bombardment with a spatial resolution better than 1 mm. The MLFC is used to swiftly measure the proton range and the depth dose distributions. To investigate the performance of the CCD and MLFC systems, we used the 20- to 38-MeV proton beams at the Korea Institute of Radiological & Medical Science (KIRAMS) to measure the 2D dose distributions, the depth dose distributions with a phantom, and the proton ranges. In addition, Monte-Carlo simulations were performed to compare with the experimental results. Both systems showed reliable performance for use as convenient tools for proton beam quality monitoring.\JK
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진단방사선 및 핵의학 검사에 의한 한국인의 의료상 피폭
권정완,이재기,정제호,장기원 대한방사선방어학회 2005 방사선방어학회지 Vol.30 No.4
Although medical exposure from diagnostic radiology procedures such as conventional x-rays, CT and PET scans is necessary for healthcare purposes, understanding its characteristics and size of the resulting radiation dose to patients is much of worth because medical radiation constitutes the largest artificial source of exposure and the medical exposure is in a trend of fast increasing particularly in the developed society. Annual collective doses and per-caput effective doses from different radiology procedures in Korea were estimated by combining the effective dose estimates per single medical procedure and the health insurance statistics in 2002. Values of the effective dose per single procedure were compiled from different sources including NRPB reports, ICRP 80, MIRDOSE3.1 code and independent computations of the authors. The annual collective dose reaches 27440man-Sv (diagnostic radiology: 22880man-Sv, nuclear medicine: 4560man-Sv) which is reduced to the annual per-caput effective dose of 0.58mSv by dividing by the national population of 47.7millions. The collective dose is far larger than that of occupational exposures, in the country operated 16 nuclear power plants in 2002, which is no more than 70man-Sv in the same year. It is particularly noted that the collective dose due to CT scans amounts 9960man-Sv. These results implies that the national policy for radiation protection should pay much more attention to optimization of patient doses in medicine. 의료 목적으로 X선 촬영이나 CT, PET과 같은 진단방사선 피폭은 불가피하지만 선진국에서 의료 방사선이 최대의 인공 피폭원을 구성하고 있고 또 빠르게 증가하는 경향에 있음을 고려하면 의료상 피폭의 특성이나 그 결과로 인한 환자 선량 크기를 이해하는 것은 매우 중요하다. 이에 2002년도를 기준으로 단위 진료행위별 선량과 국내 의료보험 통계자료를 결합하여 방사선 진료절차별 집단선량과 1인당 유효선량 평가하였다. 절차의 유효선량 값은 NRPB 보고서, ICRP 80, MIRDOSE3.1 및 우리가 독립적으로 산출한 자료들로부터 편집하였다. 평가 결과 연간 집단선량은 진단방사선 22880man-Sv, 핵의학 4560man-Sv로서 총 27440man-Sv로 나타났으며 따라서 인구 4770만 명을 나눈 1인당 연평균 의료상 피폭선량은 0.58mSv였다. 이 집단선량은 2002년 16기의 원전을 가동한 우리나라의 직업상피폭 70man-Sv보다 크게 많다. 특히 CT 촬영만의 집단선량도 9960man-Sv에 이름은 주목할 일이다. 이 결과는 국가의 방사선방호 정책이 의료에서 환자선량 최적화에 보다 주목해야 함을 시사한다.
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진단방사선 및 핵의학 검사에 의한 한국인의 의료상 피폭
권정완,정제호,장기원,이재기,Kwon, Jeong-Wan,Jeong, Je-Ho,Jang, Ki-Won,Lee, Jai-Ki 대한방사선방어학회 2005 방사선방어학회지 Vol.30 No.4
Although medical exposure from diagnostic radiology procedures such as conventional x-rays, CT and PET scans is necessary for healthcare purposes, understanding its characteristics and size of the resulting radiation dose to patients is much of worth because medical radiation constitutes the largest artificial source of exposure and the medical exposure is in a trend of fast increasing particularly in the developed society. Annual collective doses and per-caput effective doses from different radiology procedures in Korea were estimated by combining the effective dose estimates per single medical procedure and the health insurance statistics in 2002. Values of the effective dose per single procedure were compiled from different sources including NRPB reports, ICRP 80, MIRDOSE3.1 code and independent computations of the authors. The annual collective dose reaches 27440 man-Sv (diagnostic radiology: 22880 man-Sv, nuclear medicine: 4560 man-Sv) which is reduced to the annual per-caput effective dose of 0.58 mSv by dividing by the national population of 47.7 millions. The collective dose is far larger than that of occupational exposures, in the country operated 16 nuclear power plants in 2002, which is no more than 70 man-Sv in the same year. It is particularly noted that the collective dose due to CT scans amounts 9960 man-Sv. These results implies that the national policy for radiation protection should pay much more attention to optimization of patient doses in medicine. 의료 목적으로 X선 촬영이나 CT, PET과 같은 진단방사선 피폭은 불가피하지만 선진국에서 의료 방사선이 최대의 인공 피폭원을 구성하고 있고 또 빠르게 증가하는 경향에 있음을 고려하면 의료상 피폭의 특성이나 그 결과로 인한 환자 선량 크기를 이해하는 것은 매우 중요하다. 이에 2002년도를 기준으로 단위 진료행위별 선량과 국내 의료보험 통계자료를 결합하여 방사선 진료절차별 집단선량과 1인당 유효선량 평가하였다. 절차의 유효선량 값은 NRPB 보고서, ICRP 80, MIRDOSE3.1 및 우리가 독립적으로 산출한 자료들로부터 편집하였다. 평가 결과 연간 집단선량은 진단방사선 22880man-Sv, 핵의학 4560man-Sv로서 총 27440 man-Sv로 나타났으며 따라서 인구 4770만 명을 나눈 1인당 연평균 의료상 피폭선량은 0.58mSv였다. 이 집단선량은 2002년 16기의 원전을 가동한 우리나라의 직업상피폭 70man-Sv보다 크게 많다. 특히 CT 촬영만의 집단선량도 9960man-Sv에 이름은 주목할 일이다. 이 결과는 국가의 방사선방호 정책이 의료에서 환자선량 최적화에 보다 주목해야 함을 시사한다.
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Severe Hemorrhage Induced Expressions of Ferritin and Heme Oxygenase-1 in Leukocytes
Jung Wan Kwon(권정완),Yoon-yub Park(박윤엽) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.7
급성 폐손상과 급성 호흡곤란 증후군은 치사율이 매우 높은 질환임에도 불구하고 현재까지 뚜렷한 치료법이 확립되지 않아서 조기진단에 많은 관심을 기울이고 있다. 본 실험에서는 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상 모델에서 철대사를 조절하는 인자로 알려진 heme oxygenase-1 (HO-1)과 ferritin의 변화 양상을 알아보고 급성 폐손상 또는 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단인자로서 적합한지를 알아보고자 하였다. 실험동물은 체중 300-450 g의 Sprague-Dawley rat을 사용하였으며, 급성폐손상과 ferritin 및 HO-1 변화의 관계를 알아보기 위하여 정상군(Sham), 출혈군 및 phospholipase A2 억제제인 mepacrine (60 ㎎/㎏, iv)을 전처치한 출혈군으로 나누어 실험하였다. Sham 군은 출혈군과 동일하게 수술하고 출혈은 시키지 않았으며 나머지 과정은 출혈군과 동일하게 처리하였다. 출혈은 withdrawal pump를 이용하여 분당 4 ㎖/㎏의 속도로 5분간 총 체중 kg 당 20 ml의 혈액을 대퇴동맥에 연결한 관을 통하여 출혈시켰다. 출혈로 인하여 급성 폐손상이 유발되었으며 이는 mepacrine 전처치로 유의하게 억제되었다. 출혈 후 혈장 단백질 농도는 감소하였으나 혈장 ferritin 농도는 출혈 60분 후부터, HO-1 농도는 90분후 부터 증가하여 2시간 후에는 Sham 군에 비해 크게 증가하였으며, 이는 mepacrine 전 처치한 경우에서 유의하게 둔화되었다. 폐세척액 내의 세포에서 ferritin과 HO-1의 발현량은 출혈군에서 가장 크게 나타났고, mepacrine을 전 처치한 출혈군에서 발현량이 줄어들었다. 이상의 결과로 살펴볼 때, 혈장 ferritin 및 HO-1은 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상의 정도와 밀접한 상관관계를 가지고, 비록 정도의 차이는 있더라도 폐세척액 내의 염증성 세포에서도 발현량이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로, 혈장의 ferritin 및 HO-1 농도를 급성 폐손상 및 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단을 위한 간접적인 생체지표로 사용할 수 있을 것으로 보이며, 이 실험모델에서는 ferritin이 HO-1보다 더 예민한 인자로 평가된다. Serum ferritin levels are elevated in subjects with acute lung injury (ALI), and abnormalities in plasma and lung iron chemistry have also been demonstrated in ALI and acute respiratory distress syndrome (ARDS). Stress-inducible heme oxygenase-1 (HO-1), as well as ferritin, had shown anti-inflammatory actions. Biomarkers for early detection in patients who are likely to develop ARDS would give several therapeutic chances to the patients. In order to verify the predictability in severe hemorrhage-induced ALI in rats, we measured serum ferritin and HO-1 concentrations before and after hemorrhage. Severe hemorrhages significantly increased the number of leukocytes in bronchoalveolar lavage (BAL) fluid and lung tissue myeloperoxidase activity. Both serum ferritin and HO-1 levels increased following hemorrhage, but ferritin levels were elevated earlier than HO-1. In BAL cell immunohistochemical studies, ferritin and HO-1 expressions increased after hemorrhage and localized in the cytoplasm of leukocytes. These findings suggest that inflammatory leukocytes in BAL fluid can secrete ferritin and HO-1, and serum ferritin levels might be more valid factor in predicting ARDS than HO-1 levels in hemorrhage-induced ALI.
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신형 TL 선량계인 CaSO4:Dy,P를 이용한Hp(10) 측정용 배지의 필터체계 설계
김현기,권정완,이재기,김장렬 대한방사선방어학회 2003 방사선방어학회지 Vol.28 No.2
- 한국원자력연구소에서 개발한 CaSO4:Dy,P를 이용하여 ICRU에서 권고하는 Hp(10)을 평가하고자 하였다. CaSO4:Dy,P는 광자에 대하여 높은 에너지 의존성을 지니므로 Hp(10) 평가를 위해서는 필터물질을 이용하여 모든 에너지에 대하여 반응도를 적절히 보상하여야 한다. ISO에서 권고하는 열형광선량계의 성능요건을 만족하는 필터설계를 위해 몬테칼로 코드를 이용한 이론적 계산과 검증 실험을 수행하였다. 완성된 필터 하에서 CaSO4:Dy,P 소자는 20~662 keV에 이르는 광자 에너지 범위에서 0.75~1.0의 상대반응도를 보였다. 특히 직경이 큰 후방필터를 설계함으로써 전방필터의 두께를 감소하고 필터 조합을 단순화하였으며 테이퍼를 도입하여 선량계의 방향의존성을 대폭 개선할 수 있었다.
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