원통형 전리함을 이용한 Ir-192 선원에 대한 공기커마세기 측정 시 선질보정에 관한 연구

정동혁,김진기,김기환,오영기,김수곤,이강규,문성록,Jeong, Dong-Hyeok,Kim, Jhin-Kee,Kim, Ki-Hwan,Oh, Young-Kee,Kim, Soo-Kon,Lee, Kang-Kyoo,Moon, Sun-Rock 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.1

Co-60 선원에 대해 교정된 원통형 전리함 이용하여 Ir-192 선원에 대한 공기커마세기를 측정하는 경우에 선질 차이에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 측정학적 방법을 적용하여 PTW-N30001과 N23333 전리함에 대하여 Ir-192 감마선에 대한 선질 인자를 결정하였다. Ir-192 선원(microSelectron)의 에너지스펙트럼을 적용할 경우에 선질인자($k_u$)는 두 전리함에 대해 각각 $k_u$=1.016 (N30001)과 $k_u$=1.017 (N23333)으로 계산되었다. 치료용 microSelectron 선원에 대해 선질 인자를 적용하여 공기커마 세기를 측정하였으며 결과를 기준값과 비교하였다. 결과적으로 선질인자를 적용하는 경우에 기준 공기커마율과 약 -0.5% 이내의 차이를 보였으며 적용하지 않는 경우에는 약 -2.0%의 차이를 보였다. The quality correction in the air kerma dosimetry for Ir-192 using farmer type ionization chambers calibrated by Co-60 quality is required. In this study we determined quality factor ($k_u$) of two ionization chambers of PTW-N30001 and N23333 for Ir-192 source using dosimetric method. The quality factors for energy spectrum of microSelectron were determined as $k_u$=1.016 and 1.017 for PTW-N30001 and N23333 ionization chambers respectively. We applied quality factors in air kerma dosimetry for microSelectron source and compared with reference values. As a results we found that the differences between reference air kerma rate and measured it with and without quality correction were about -0.5% and -2.0% respectively.

소형 전리함에 대한 TRS-398 선질인자 계산과 중심전극 보정에 관한 연구

강영록,이창열,김진호,문영민,곽동원,강상구,김정기,양광모,정동혁,Kang, Yeong-Rok,Lee, Chang-Yeol,Kim, Jin-Ho,Moon, Young-Min,Kwak, Dong-Won,Kang, Sang-Koo,Kim, Jeung-Kee,Yang, Kwang-Mo,Jeong, Dong-Hyeok 한국의학물리학회 2011 의학물리 Vol.22 No.3

TRS-398 프로토콜에서 중심전극에 대한 최근의 연구 결과들을 적용하여 선질인자($k_{Q,Q_0}$)를 평가하였다. 대상 전리함은 PTW-31010과 IBA-CC13이었다. 광자선 및 전자선 선질의 함수로서 선질인자를 계산하였으며 현재 TRS-398 프로토콜의 값들과 비교하였다. PTW-31010 전리함과 같이 알루미늄 전극으로 구성된 전리함에 대하여 새로운 보정을 취하는 경우에 선질인자가 광자선에서 최대 0.4% 그리고 전자선에서 최대 0.9% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 IBA-CC13과 같이 C-552 전극을 사용하는 전리함의 경우에 기존의 보정체계를 그대로 적용할 수 있음을 확인하였다. The quality factors ($k_{Q,Q_0}$) were evaluated by appling the results recently studied for the effect of central electrode in TRS-398 protocol. The PTW-31010 and IBA-CC13 chambers were used in this study. The quality factors were calculated as a function of beam quality for high energy electron and photon beams and compared with data currently used in TRS-398 protocol. In the PTW-31010 chamber using aluminium electrode, appling the new central electrode collections, the quality factors were 0.4% and 0.9% higher than current TRS-398 data for high energy photon and electron beams respectively. In the IBA-CC13 chamber using C-552 electrode, there are no variations in quality factors compared to TRS-398 data currently used.

Determination of TRS-398 Quality Factors for Cs-137 Gamma Rays in Reference Dosimetry

강상구,이동주,강영록,김정기,정동혁,Kang, Sang Koo,Rhee, Dong Joo,Kang, Yeong Rok,Kim, Jeung Kee,Jeong, Dong Hyeok Korean Society of Medical Physics 2014 의학물리 Vol.25 No.3

Cs-137 방사선 조사기는 방사선생물 연구 분야에서 시료에 방사선 조사장치로 널리 사용되고 있다. 이러한 방사선 조사기 사용에 있어 시료에 조사되는 흡수선량의 평가는 향상된 연구 결과를 얻기 위하여 중요하다. 국제원자력기구의 TRS-277 또는 TRS-398 같은 선량측정 프로토콜은 이러한 목적에 적합하다. 그러나 현재 가장 실용적인 선량측정 프로토콜로 알려진 TRS-398의 경우에 Cs-137 선원에 대한 선질인자가 제공되지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 이전에 보고된 고에너지 방사선치료용 광자선에 대한 계산방법을 이용하여 Cs-137 선원의 선질인자를 결정하였으며 15종의 파머형 전리함에 대하여 선질인자를 결정하였다. 결과로서 대상전리함에 대한 Cs-137 선원에서 선질인자는 0.998에서 1.002 범위를 보였다. 이 결과는 Cs-137 선원을 사용하는 분야에서 물흡수선량 측정과 선량계의 교정에 유용하게 사용할 수 있을 것으로 본다. The Cs-137 irradiator is widely used to irradiate biological samples for radiobiological research. To obtain the accurate outcomes, correct measurements of the delivered absorbed dose to a sample is important. The IAEA protocols such as TRS-277 and TRS-398 were recommended for the Cs-137 reference dosimetry. However in TRS-398 protocol, currently known as the most practical dosimetry protocol, the quality factor ($k_{Q,Q_0}$) for Cs-137 gamma rays is not suggested. Therefore, the use of TRS-398 protocol is currently unavailable for the Cs-137 dosimetry directly. The calculation method previously introduced for high energy photon beams in radiotherapy was used for deriving the Cs-137 beam qualities ($k_{Q,Q_0}$) for the 15 commercially available farmer type ionization chambers in this study. In conclusion, $k_{Q,Q_0}$ values were ranged from 0.998 to 1.002 for Cs-137 gamma rays. These results can be used as the reference and dosimeter calibrations for Cs-137 gamma rays in the future radiobiological researches.

방사선량의 측정, 평가에서 선량당량(dose equivalent)과 등가선량(equivalent dose)의 정의 및 차이

장시영 대한방사선 방어학회 1993 방사선방어학회지 Vol.18 No.1

국제방사선어위윈회(ICRP)는 최근의 권고 60(1990)에서 이전의 권고 26(1976)에는 없었던 새로운 용어들을 도입하였다. 이중에서도 동 위원회는 지금까지 사용되어왔던 국제방사선단위 및 측정위원회(ICRU) 개념의 "선량당량(dose equivalent)"을 대체하는 용어로 "등가선량(equivalent dose)"을 새로 정의하여 방사선방어 프로그램에의 적용을 권고하고 있다. 그러나 한편 동 위원회는 선량 당량이라는 용어도 여전히 채택하고 있기 때문에 경우에 따라 두 양의 사용시 불필요한 혼동을 불러 일으킬 수가 있다. 따라서 본 해설문에서는 방사선 방어, 관리 및 측정분야 종사자들의 이해를 돕기 위하여 두 양의 정의와 사용상의 차이점에 대하여 정리하였다. It its recent recommendation No. 60(1990), ICRP has newly introduced several terminology which had not existed in its prior recommendation No. 26(1977). Of those, a newly defined quantity “Equivalent Dose” replacing the "Dose Equivalent" of the ICRU concept has been recommended to be adopted in the radiation protection programme. However, since the committee still uses the “Dose Equivalent” and “Equivalent Dose” in its several publications, it is likely to provoke unnecessary confusions and misuses in applying these two quantities. In this paper were described the definition and difference between these two quantities to help in understanding of these two quantities among the person involved in the radiation protection activities.

kV X-선에서 원통형전리함의 선질인자 결정에 관한 연구: IAEA 프로토클 고찰과 N23333, N30001 전리함에 대한 몬테칼로 계산 및 측정

이강규,임천일,장세경,문성록,정동혁,Lee Kang Kyoo,Lim Chunil,Chang Sei Kyung,Moon Sun Rock,Jeong Dong Hyeok 한국의학물리학회 2005 의학물리 Vol.16 No.2

본 연구에서는 kV X-선에 대하여 원통형전리함의 선질인자를 몬테칼로 계산과 측정으로 결정하였다. 대상 X-선은 KFDA에 설치되어 있으며 에너지스펙트럼과 선질이 명시된 $60\~300kV$ 범위의 X-선(ISO-4037)이었으며, 전리함은 PTW N23333과 N30001이었다. 이론적 계산과 몬테칼로 계산으로 구한 공기커마와 공동의 흡수선량으로부터 IAEA프로토콜의 $R_{\mu}$와 $R_{Q,Q_{0}}$인자를 결정하였다. 두 전리함의 반응 범위는 $80\~250kV$ 영역에서 모두 $\pm3\~4\%$를 보였으나, N30001 전리함의 경우에 $110\~300kV$ 영역에서 $\pm1.7\%$로서 평탄한 특성을 보였다. 본 연구로부터 kV X-선에 대한 선량평가에 대하여 고찰할 수 있었으며, 프로토콜의 적용을 위하여 에너지의존성의 평가가 중요함을 알 수 있었다. The quality factors for cylindrical ionization chambers for kV X-rays were determined by Monte Carlo calculation and measurement. In this study, the X-rays of 60-300 kV beam (lSO-4037) installed in KFDA and specified in energy spectra and beam qualities, and the chambers of PTW N23333 and N30001 were investigated. In calculations, the $R_{\mu}\;and\;R_{Q,Q_{0}}$ in IAEA dosimetry protocols were determined from the air kerma and the cavity dose obtained by theoretical and Monte Carlo calculations. It is shown that the N30001 chamber has a flat response of $\pm1.7\%$ in $110\~300kV$ region, while the response range of two chambers were shown to $\pm3\~4\%$ in $80\~250kV$ region. From this work we have discussed dosimetry protocol for the kV X-rays and we have found that the estimation of energy dependency is more important to apply dosimetry protocol for kV X-rays.

원통형이온함의 6 MeV 전자빔 교정에의 적용가능성에 대한 연구

김성훈,김찬형,허현도,최상현 대한방사선방어학회 2011 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2011 No.11

국내 의료기관들의 광자 빔 데이터의 비교 분석 및 치료계획 시스템 정도관리자료

이레나,조병철,강세권,Lee, Re-Na,Cho, Byung-Chul,Kang, Sei-Kwon 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.3

목적: 방사선 종양학과에서 사용되고 있는 선형가속기의 광자선 빔 데이터를 수집하여 비교 분석하였으며 치료계획용 시스템에 대한 간단한 정도관리 방법을 제시하였다. 대상 및 방법: 국내 26개 방사선 치료기관을 대상으로 출력교정 조건, 출력인자, 쐐기인자, 깊이 선량분포, 측방선량분포 및 선질에 대한 데이터를 수집하였다. 치료계획용 시스템의 선량계산의 정확성을 확인하기 위하여 10가지 광자선 치료 조건(정방형/직사각형/부정형 조사면, 쐐기필터 조사면, 축이탈 선량계산, SSD 변화)에 대한 선량계산을 치료계획용 시스템을 이용하여 시행하였으며 치료계획용 시스템을 이용하여 계산된 모니터 값과 수 계산에 의한 결과를 비교 분석하였다. 결과: 광자선 선질은 6 MV, 10 MV 및 15 MV에 대해 각각 $0.576{\pm}0.005,\;0.632{\pm}0.004$ 및 $0.647{\pm}0.006$이다. 최대선량 깊이에서 조사면의 크기에 따른 출력상수의 평균값은 6 MV 광자선의 경우 $5{\times}5cm,\;15{\times}15cm,\;20{\times}20cm$에 대해 $0.944{\pm}0.006,\;1.031{\pm}0.006,\;1.055{\pm}0.007$이다. 10 MV 광자의 경우는 조사면의 크기가 $5{\times}5cm,\;15{\times}15cm,\;20{\times}20cm$에 대해 각각 $0.935{\pm}0.006,\;1.031{\pm}0.007,\;1.054{\pm}0.0005$이다. 15 MV의 경우는 수집된 데이터의 수가 많지 않지만 $5{\times}5cm,\;15{\times}15cm,\;20{\times}20cm$에 대해 $0.941{\pm}0.008,\;1.032{\pm}0.004,\;1.049{\pm}0.014$이다. 치료 계획용 시스템과 수 계산에 의한 MU값의 계산 비교결과 7개 기관의 값이 허용오차 범위를 벗어났다. 쐐기를 제외한 8가지 조건에서 계산된 평균 MU값들은 SAD 조건으로 출력 교정된 장비가 SSD 조건으로 교정된 장비에 비해 6 MV 광자선은 3 MU, 10 MV 광자선은 5 MU 정도 더 높았다. 쐐기를 사용할 경우 MU값은 Varian사 장비와 Siemens사의 장비에 따라 다르고 동일 각의 쐐기를 사용할 경우 Siemens사의 쐐기를 사용할 때 MU값이 크다. 결론: 수집된 광자선 빔 데이터를 분석하여 빔데이터의 정확성과 치료계획용 시스템의 계산 정확성을 대략적으로 점검 할 수 있는 기준 값을 제시하였다. Purpose: Photon beam data of linear accelerators in Korea are collected, analyzed, and a simple method for checking and verifying the dose calculations in a TPS are suggested. Materials and Methods: Photon beam data such as output calibration condition, output factor, wedge factor, percent depth dose, beam profile, and beam quality were collected from 26 institutions in Korea. In order to verify the accuracy of dose calculation, ten sample planning tests were peformed. These Include square, elongated, and blocked fields, wedge fields, off-axis dose calculation, SSD variation. The planned data were compared to that of manual calculations. Results: The average and standard deviation of photon beam quality for 6, 10, and 15 MV were $0.576{\pm}0.005,\;0.632{\pm}0.004,\;and\;0.647{\pm}0.006$, respectively. The output factors of 6 MV photon beam measured at depth of dose maximum for $5{\times}5cm,\;15{\times}15cm,\;20{\times}20cm\;were\;0.944{\pm}0.006,\;1.031{\pm}0.006,\;and\;1.055{\pm}0.007$. For 10 MV photon beam, the values were $0.935{\pm}0.006,\;1.031{\pm}0.007,\;1.054{\pm}0.0005$. The collected data were not enough to calculate average, the output factors for 15MV photon beam with field size of $5{\times}5cm,\;15{\times}15cm,\;20{\times}20cm\;were\;0.941{\pm}0.008,\;1.032{\pm}0.004,\;1.049{\pm}0.014$. There was seven institutions $e{\times}ceeding$ tolerance when monitor unit values calculated from treatment planning system and manually were compared. The measured average MU values for the machines calibrated at SAD setup were 3 MU and 5 MU higher than the machines calibrated at SSD for 6 MV and 10 MV, respectively except the wedge case. When the wedges were inserted, the MU values to deliver 100 cGy to 5 cm depends on manufactures. When the same wedge angle was used, Siemens machine requires more MUs then Varian machine. Conclusion: In this study, photon beam data are collected and analyzed to provide a baseline value for chocking beam data and the accuracy of dose calculation for a treatment planning system.

흡수선량 측정 시 동종 원통형 이온함에서 이온함 간 변화

김성훈,허현도,최상현,김혁주,임천일,신동오,최진호,Kim, Seong-Hoon,Huh, Hyun-Do,Choi, Sang-Hyun,Kim, Hyeog-Ju,Lim, Chun-Il,Shin, Dong-Oh,Choi, Jin-Ho 한국의학물리학회 2010 의학물리 Vol.21 No.1

물흡수선량에 기반한 표준 측정법을 사용하여 흡수선량을 측정 시에 여러 요인들이 크건, 작건, 미미하건 간에 선량 측정의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 이온함의 선질 보정 인자(the beam quality correction factor) ${\kappa}_{Q,Q_0}$ 값 또한 그 중 한 요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 특정 이온함 유형(PTW30013, PTW, Germany)을 선정하여, 국내에서 사용하고 있는 기관들로부터 9개의 이온함을 수집하였다. 동일한 전위계와 전기선으로 9개 이온함을 국내 이차표준기관으로부터 교정을 받았다. 이렇게 교정받은 이온함들을 사용하여 Siemens ONCOR 장비의 광자 빔 6 MV와 10 MV 그리고 전자 빔 12 MeV에 대해 기준 조건하에서 흡수선량을 측정하였다. 이온함 간 선량 값의 최대 차이는 광자 빔 6 MV의 경우엔 2.4%, 10MV의 경우에 0.8%, 전자 빔 12 MeV의 경우엔 0.8%이었다. 6 MV에서의 큰 차이는 측정 과정에 문제가 없었다면, 동일한 ${\kappa}_{Q,Q_0}$ 값을 모든 이온함에 적용한 게 한 요인이 될 수 있다. 이는 또한 외부 독립검사가 왜 중요한지를 보여 주는 예라 하겠다. For the measurements of an absorbed dose using the standard dosimetry based on an absorbed dose to water the variety of factors, whether big, small, or tiny, may influence the accuracy of dosimetry. The beam quality correction factor ${\kappa}_{Q,Q_0}$ of an ionization chamber might also be one of them. The cylindrical type of ionization chamber, the PTW30013 chamber, was chosen for this work and 9 chambers of the same type were collected from several institutes where the chamber types are used for the reference dosimetry. They were calibrated from the domestic Secondary Standard Dosimetry Laboratory with the same electrometer and cable. These calibrated chambers were used to measure absorbed doses to water in the reference condition for the photon beam of 6 MV and 10 MV and the electron beam of 12 MeV from Siemens ONCOR. The biggest difference among chambers amounts to 2.4% for the 6 MV photon beam, 0.8% for the 10 MV photon beam, and 2.4% for the 12 MeV electron beam. The big deviation in the photon of 6 MV demonstrates that if there had been no problems with the process of measurements application of the same ${\kappa}_{Q,Q_0}$ to the chambers used in this study might have influenced the deviation in the photon 6 MV and that how important an external audit is.