본 연구는 선형가속기를 이용하여 10 MV 광자선을 조사하는 과정에서 발생하는 광중성자의 선량률 변 화를 측정하고자 하였다. 또한 방사선 조사가 종료된 후 광중성자의 수명을 분석하고자 하였다. 광중성자 측정은 BF3 비례계수관을 사용하였으며, 광중성자의 선량률 측정결과를 2초 간격으로 3부분으로 나누어 분석 하였다. 측정결과 조사야 내에 금속판이 없는 경우와 납판이 존재할 때 광중성자의 발생이 가장 빠르 게 나타났으며, 최종적으로 백그라운드 수준의 선량률을 나타내는 시간은 물질의 종류와 무관하게 약 1분 40초 정도의 수명시간을 나타내었다. 따라서 광중성자가 수명을 다할 때까지의 시간에 따른 선량률은 물질 의 종류와 임계에너지에 따라 다르게 나타내었다. 그러나 최종 수명시간은 물질의 종류에 관계없이 비슷한 결과를 나타내었으므로 물질의 종류가 광중성자의 수명시간에는 크게 관여하지 않는다고 판단되어진다.

본 연구는 EBT3 필름을 이용하여 감마나이프 퍼펙션 모델의 3차원적인 선량분포 측정하고 기준값과 비 교 분석하여 표준화된 측정방법의 기초로 활용하고자 한다. 2개 종합병원에 설치된 감마나이프 퍼펙션 모 델의 선량 분포를 EBT3 필름을 이용하여 정확도와 정밀도를 평가하였다. 정확도 평가를 위해 4 ㎜ 콜리메터를 사용하여 기계적인 중심축과 선량중심축의 일치도를 측정하였다. A병원 0.098 ㎜, 0.195 ㎜ 이며 B 병원 0.229 ㎜, 0.223 ㎜ 로 허용 오차 0.3 ㎜ 이하로 측정되었다. 정밀도 평가는 4, 8, 16 ㎜ 콜리메터(collimater) 각각의 x, y, z 3차원면 에서의 반치폭(FWHM : Full Width at Half Maximum)을 이미지-제이 프로그램을 이용하여 평가하였다. A 병원은 –0.283∼0.583 ㎜, B 병원은 –0.857∼ 0.810 ㎜로 50%선 ± 1 ㎜ 이하의 기준에 적합하였다. 이미지−제이 프로그램을 이용한 선량 분포 분석의 경우 측정자 간의 오차가 발생 가능함으로 측정점에 대한 명확한 기준을 확립할 필요가 있으며, 감마나이프 방사선 수술이 시행되어지는 고선량 영역에서 사용 가능한 선량영역이 높은 필름을 이용한 치료계획과 실제 치료 조사면의 비교가 필요하다고 생각된다.

본 연구는 방사선수술 치료계획 시 영상공동등록을 이용한 자기공명영상의 3차원적 위치에 대하여 구조 평가 및 뇌 정위 수술의 해부학적 기준점으로 사용되어지는 전교련(anterior commissure: AC)과 후교련(poste rior commissure: PC)의 일치성을 평가하여 방사선수술시 영상공동등록의 임상 적용 안전성을 확인하고자 한다. 정위 방사선수술 시행 후 2016년 3월~2017년 3월까지 영상공동등록을 이용한 자기공명영상 추적검 사를 시행한 32명의 영상을 이용하여 3차원 좌표 측정을 통한 후향적 연구를 시행하였다. 전교련의 3차원 좌표 오차는 1.0443 ± 0.5724 ㎜(0.10 ∼ 1.89), 후교련 3차원 좌표 오차는 1.0348 ± 0.5473 ㎜ (0.36 ∼ 2.24) 로 약 1 ㎜의 오차를 나타내었다. 자기공명영상 장비별 전교련과 후교련 좌표의 평균오차는 MR1(3.0 T)의 오차 값이 MR2 (1.5 T)에 비하여 낮게 나타났다. 영상공동등록 기법을 이용한 치료계획 시 자기공명영상의 오차를 최소화하여야 하며, 정확도를 확인하는 과정이 필요한 것으로 생각된다.

본 연구는 일개 종합병원 내 방사선 종사자의 피폭선량과 그에 따른 혈액검사를 일반인의 혈액검사결과와 비교하여 방사선피폭의 영향을 분석하였다. 대조군과 방사선 종사자군의 혈액검사 결과 모든 항목 평균값은 정상범위에 포함되어 있었다. 호산구의 경우 방사선 종사자가(2.52 ± 1.79%) 대조군(2.92 ± 1.39%)에 비하여 낮으며 유의함을 나타내었다. 방사선 작업 종사기간에 따른 종사자군과 대조군의 혈액학적 검사결과 평균값은 백혈구, 혈소판, 임파구, 단핵구, 호염기구가 전체 평균에서 종사자군이 높은 값을 나타내었고, 20년 이상 종사자에서 대조군에 비하여 백혈구, 단핵구는 낮고, 혈소판은 높은 값을 나타내었으며, 10년 이하 종사자에서 호염기구가 대조군에 비해 낮은 값을 나타내었으나 전체 수치의 통계적 유의성은 없었다. 방사선 종사자의 4년간(2012년~2015년) 누적선량에 따른 검사항목별 평균차이에서 5.0 m㏜ 초과 종사자가 백혈구 평균값에서 대조군 및 5.0 m㏜ 이하 피폭군에 비하여 낮은 값을 나타내었고, 적혈구(4.61 ± 0.53), 적혈구용적률(41.51 ± 4.07) 및 호산구(1.74 ± 1.14)는 대조군의 적혈구(4.91 ± 0.38), 적혈구용적률(43.97 ± 3.40), 호산구(2.92 ± 1.39)와 저선량 피폭자의 검사결과에 비하여 유의하게 낮은 값을 나타내었다. 0.5~1.0 m㏜ 피폭 종사자의 혈색소(13.93 ± 1.75)가 대조군(14.90 ± 1.29) 및 타 피폭자에 비하여 유의하게 낮은 값을 나타내었다.

방사선치료는 의료용 선형가속기를 이용하는 방식이 가장 많이 적용되고 있으며 사용되는 광자선도 고 에너지화 되고 있다. 최근에 도입되는 선형가속기에는 선속평탄 여과판을 사용하지 않는 3F 방식과 조사중 에 조사야에 맞춰 jaw가 움직이는 tracking jaw 기술이 적용되어 임상에 보급되고 있다. 이에 본 연구는 선 형가속기를 이용한 고에너지 X선 조사 시 선속평탄 여과판 사용 유무에 따른 광중성자 발생과, tracking ja w 사용에 따른 광중성자 발생을 측정하여 비교분석하였다. 그 결과 3F 방식이 선속평탄 여과판의 적용에 비하여 광중성자의 검출이 약 70% 낮게 나타났으며, tracking jaw 방식은 static jaw에 비하여 약 83% 높게 광중성자가 발생하는 것으로 나타났다.

본 연구는 선형가속기를 이용한 방사선 조사에서 선속평탄 여과판 사용 유무에 따른 산란선을 측정하고 자 한다. 산란선 측정은 전리함을 사용하였으며, 조사한 방사선의 에너지는 6 MV와 10 MV 이다. 갠트리 회전 중심에서 전리함을 15, 25, 35, 45 cm 거리에 위치시키고 선속평탄 여과판 사용 유무와 거리에 따른 산란선을 측정하였다. 각각의 에너지에 대하여 100 cGy 조사한 결과 6 MV에서 선속평탄 여과판을 사용하 지 않은 것에서 65% 정도로 낮게 발생되었고, 10 MV 에서는 55% 정도로 낮게 발생되었다. 즉, 방사선 치 료에서 결정 장기 주변의 선량은 선속평탄 여과판을 사용하지 않을 때 산란선이 적게 발생되어 방사선에 대한 확률적인 영향을 줄이기 위한 유용한 방법으로 판단되어진다.

감마나이프 방사선수술 전방향 치료계획과 역방향 치료계획을 비교 분석하였다. 10 case의 청신경초종 영상을 이용 하여 동일한 조건으로 전방향 치료계획 1, 2(FP-1,2) 및 역방향 치료계획(IP)을 수립하고, 샷의 수(No of shot), conformity index(CI), Paddic conformity index(PCI), Gradiant index(GI), 치료시간 등을 비교 하였다. IP가 FP에 비 하여 샷의 수가 적었으며, 표적용적이 증가할수록 샷의 수는 증가하였다. CI는 FP-1:0.85, FP-2 :0.86, IP:0.94, PCI 는 FP-1:0.79, FP-2 :0.81, IP:0.78로 IP가 높거나 비슷한 결과를 보였다. GI는 FP-1:2.94, FP-2:2.94, IP:3.01로 비슷한 값을 나타내었다. FP를 기준으로 상대적 조사시간은 전체적으로 IP가 짧은 것으로 나타났다. IP는 FP와 비슷 하거나 우수한 평가값을 나타내고 치료계획에 소요되는 시간이 짧고 치료시간이 짧아 임상적으로 유용한 것으로 판단 된다.

본 연구는 LiGd9(SiO4)6O2:Ce3+ 형광체를 고상법으로 합성하여 X선 회절 실험으로 결정화 정도와 인회석 구조를 확인하였다. LiGd9(SiO4)6O2:Ce3+ 형광체의 Ce3+이온의 농도 변화에 따른 여기 및 방출 스펙트럼과 수명시간을 측정하 였다. 여기 스펙트럼에서 Ce3+ 이온의 농도 증가에 따라 276 nm (Gd3+ 8S7/2→6IJ 전이) 형광 세기가 감소하는 에너지 전달을 확인하였다. 방출 스펙트럼에서 Ce3+ 이온의 농도 증가에 따라 결정장의 변화에 의해 410 nm(Ce3+ 2F5/2 and 2F7/2) 방출 밴드의 파장이 장파장 쪽으로 이동하는 특성을 확인하였으며 314 nm에서 Gd3+에서 Ce3+로의 에너지 전달 로 인해 Gd3+ 형광 방출 세기가 감소하는 것을 확인하였다. LiGd9(SiO4)6O2:Ce3+ 형광체의 Ce3+의 수명시간은 약 20 ns로 짧은 특성을 나타내었고 Ce3+의 농도가 증가하면 수명시간이 수 ns 감소하였다.