[논문]근접방사선치료 QA에서 CsPbI2Br과 CsPbIBr2를 이용한 상대 선량계들의 검출 능력 비교 및 적용가능성 평가

양승우; 박성광

doi:10.7742/jksr.2023.17.3.433

근접방사선치료 QA에서 CsPbI2Br과 CsPbIBr2를 이용한 상대 선량계들의 검출 능력 비교 및 적용가능성 평가
Comparative and Feasibility Evaluation of Detection Ability of Relative Dosimeters using CsPbI2Br and CsPbIBr2 Materials in Brachytherapy QA 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.17 no.3, 2023년, pp.433 - 440

양승우 (인제대학교 의과대학 방사선종양학과) , 박성광 (인제대학교 부산백병원 방사선종양학과)

초록
AI-Helper

High dose rate brachytherapy은 선량률이 높은 동위원소를 체내에 넣어 종양에 방사선을 집중적으로 조사하는 암 치료법이다. 이러한 치료를 위해서는 정확한 치료 계획을 통하여 종양 조직에는 적확한 선량을 조사하면서도 정상조직에는 최소한의 선량만을 전달될 수 있도록 하여야 한다. 그래서 임상에서는 정확한 품질보증(QA)을 통해 선원의 위치정확성을 확인하는 것이 매우 중요하다. 하지만 임상에서 소스 위치는 눈금자, 자동 방사선 사진기, 비디오 모니터 등을 사용하여 결정되므로 부정확한 결과를 산출한다. 이에 본 연구에서는 CsPbI₂Br과 CsPbIBr₂를 활용한 새로운 반도체 선량계를 제작하였다. 그리고 두 물질 중에 근접방사선치료기용 relative QA에 측정에 적합한지 분석하고자 각각의 방사선 검출 능력을 비교 평가하였다. 근접방사선치료에서의 방사선 검출 능력 평가하기 위하여 ¹⁹²IR에서 두 물질의 재현성, 선형성을 평가하였다. 재현성 평가에서 CsPbI₂Br는 relative standard deviation(RSD) 0.98%로 제시되었고 CsPbIBr₂는 RSD 3.45%로 제시되었다. 선형성 평가에서는 CsPbI₂Br의 결정계수(coefficient of determination, R²)가 0.9998로 제시되었으며, CsPbIBr₂의 R²은 0.9994로 제시되었다. 평가결과, 본 실험에서 제작된 선량계에서 평가 기준을 만족하면서도 방사선 검출이 더 안정적인 것은 CsPbI₂Br로 나타났다. 따라서, CsPbI₂Br 물질이 근접방사선치료 장치의 방사선 검출을 위한 상대 선량계로 적용하기에 적합하다.

Abstract ▼ AI-Helper

High dose rate brachytherapy is a cancer treatment that intensively irradiates radiation to tumors by inserting isotopes with high dose rates into the body. For such a treatment, it is necessary to deliver an accurate dose to the tumor tissue through an accurate treatment plan while delivering only a minimum dose to the normal tissue. Therefore, it is very important to check the location accuracy of the source through accurate Quality Assurance (QA) in clinical practice. However, since the source position is determined using a ruler, automatic radiographer, video monitor, etc. in clinical practice, it yields inaccurate results. In this study, a semiconductor dosimeter using CsPbI2Br and CsPbIBr2 was fabricated. And, in order to analyze whether it is more suitable for the relative QA dosimeter for brachytherapy device among the two materials, the radiation detection ability of each was compared and evaluated. In order to evaluate the radiation detection ability in brachytherapy, the reproducibility and linearity of the two materials were evaluated in 192IR. In the reproducibility evaluation, CsPbI2Br presented a Relative Standard Deviatio(RSD) of 0.98% and CsPbIBr2 presented an RSD of 3.45%. In the linearity evaluation, the coefficient of determination (R2) of CsPbI2Br was presented as 0.9998, and the R2 of CsPbIBr2 was presented as 0.9994. As a result of the evaluation, it was found that CsPbI2Br was more stable in radiation detection while satisfying the evaluation criteria in the dosimeter manufactured in this experiment. Therefore, CsPbI2Br material is suitable for application as a relative dosimeter for radiation detection in brachytherapy devices.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Fabrication relative dosimeter. The left is a relative dosimeter fabricated based on CsPbBrI₂ material(a). On the right is a relative dosimeter fabricated based on CsPbBr₂I material(b).
그림 Fig. 2. Experimental set-up. Each electrode of the dosimeter was connected to the electrometer and the oscilloscope. The source was fixed at a position 1 cm above the dosimeter.
표 Table 1. experimental condition
그림 Fig. 3. Graph showing normalized reproducibility of CsPbBrI₂ and CsPbBr₂I dosimeters.
그림 Fig. 4. Graph showing normalized linearity of CsPbBrI₂ and CsPbBr₂I dosimeters.

AI 본문요약
AI-Helper

데이터처리

그리고 연결된 Oscilloscope를 통하여 선량계에서 발생하는 전기적인 파형 및 신호를 획득하였다. 획득한 신호는 ACQ software (Biopac, AcqKnowledge 4.2, Canada)을 사용하여 누적된 전하량으로 산출하여 각 평가항목에 맞추어 분석하였다. Fig.

참고문헌 (22)

J. F. Williamson, "Brachytherapy technology and？physics practice since 1950: a half-century of？progress", Physics in Medicine and Biology, Vol. 51,？No. 13, pp, R203-R203. 2006.？https://doi.org/10.1088/0031-9155/51/13/r18

상세보기
W. R. Hendee, G. S. Ibbott,E.G. Hendee, Radiation？Therapy Physics, Wiley, 2005.
H. D. Kubo, G. P. Glasgow, T. D. Pethel, B. R.？Thomadsen, J. F. Williamson, "High？dose-ratebrachytherapy treatment delivery: Report of？the AAPM radiation therapy committee task group？no. 59", Medical physics, Vol. 25, No. 4, pp.？375-403, 1998. https://doi.org/10.1118/1.598232

상세보기
G. J. Kutcher, L. Coia, M. Gillin, W. F. Hanson, S.？Leibel, R. J. Morton, J. R. Palta, J. A. Purdy, L. E.？Reinsein, G. K. Svensson, M. Weller, L. Wingfield,？"Comprehensive QA for radiation oncology: report of？AAPM Radiation Therapy Committee Task Group？40", Medical physics, Vol. 21, No. 4, pp. 581-618,？1994. https://doi.org/10.1118/1.597316

상세보기
D. A. Wilkinson, "High dose rate (HDR)？brachytherapy quality assurance: a practical guide",？Biomedical Imaging and Intervention Journal, Vol. 2,？No. 2, pp. e34, 2006.？https://doi.org/10.2349/biij.2.2.e34

상세보기
M. J. Han, S. W. Yang, J. H. Jung, D. H. Lee, J.？Y. Kim, S. J. Cho, K. H. Kim, C. W. Mun, H. L.？Cho, S. K. Park, "Development and evaluation of a？thallium (I) bromide dosimeter for intracavitary？radiotherapy quality assurance", Journal of？Instrumentation, Vol. 17, No. 2, pp. P02010, 2022.？http://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/17/02/P02010

상세보기
K. T. Kim, J. H. Kim, Y. H. Shin, M. J. Han, J. E.？Park, Y. J. Heo, D. H. Lee, H. L. Cho, B. I. Min,？Y. K. Oh, S. K. Park, "Feasibility study of a？lead-monoxide-based dosimeter for real-time？radioactive source detection in HDR brachytherapy",？Journal of Instrumentation, Vol. 14, No. 5, pp.？P05001, 2019.？http://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/14/05/P05001

상세보기
H. Hu, G. Niu, Z. Zheng, L. Xu, L. Liu, J. Tang,？"Perovskite semiconductors for ionizing radiation？detection", EcoMat, Vol. 4, No. 6, pp. e12258, 2022.？https://doi.org/10.1002/eom2.12258

상세보기
X. Xu, W. Qian, S. Xiao, J. Wang, S. Zheng and S.？Yang, "Halide perovskites: A dark horse for direct？X-ray imaging", EcoMat, Vol. 2, No. 4, pp. e12064,？2022. http://dx.doi.org/10.1002/eom2.12064

상세보기
Q. Chen, J. Wu, X. Ou, B. Huang, J. Almutlaq, A.？A. Zhumekenov, X. Guan, S. Han, L. Liang, Z. Yi,？J. Li, X. Xie, Y. Wang, Y. Li, D. Fan, D. B. L.？Teh, A. H. All, O. F. Mohammed, O. M. Bakr, T.？Wu, M. Bettinelli, H. Yang, W. Huang, X. Liu,？"All-inorganic perovskite nanocrystal scintillators",？Nature, Vol. 561, No. 7721, pp. 88-93, 2018.？https://doi.org/10.1038/s41586-018-0451-1

상세보기
Y. C. Kim, K. H. Kim, D. Y. Son, D. N. Jeong, J.？Y. Seo, Y. S. Choi, I. T. Han, S. Y. Lee, N. G.？Park, "Printable organometallic perovskite enables？large-area, low-dose X-ray imaging", Nature, Vol？550, No. 7674, pp. 87-91, 2017.？https://doi.org/10.1038/nature24032

상세보기
F. Zhou, A. Li, W. Lan, Q. Wang, L. Ding, Z. Jin,？"Halide perovskite, a potential scintillator for X-ray？detection", Small Methods, Vol. 4, No. 10, pp,？2000506, 2020.？https://doi.org/10.1002/smtd.202000506

상세보기
J. A. Rowlands, "Material change for X-ray？detectors", Nature, Vol. 550, No. 7674, pp. 47-48,？2017. https://doi.org/10.1038/550047a

상세보기
F. Cao, D. Yu, W. Ma, X. Xu, B. Cai, Y.M. Yang,？S. Liu, L. He, Y. Ke, S. Lan, K. L. Choy , H.？Zeng, "Shining Emitter in a Stable Host: Design of？Halide Perovskite Scintillators for X-ray Imaging？from Commercial Concept", ACS Nano, Vol. 14,？No. 5, pp. 5183-5193, 2020.？http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.9b06114

상세보기
C. F. J. Lau, Z. Wang, N. Sakai, J. Zheng, C. H.？Liao, M. Green, S. Huang, H. J. Snaith, A.？Ho-Baillie, "Fabrication of Efficient and Stable？CsPbI3 Perovskite Solar Cells through Cation？Exchange Process", Advanced Energy Materials, Vol.？9, No. 36, pp. 1901685, 2019.？http://dx.doi.org/10.1002/aenm.201901685

상세보기
F. Zhuge, P. Luo, T. Zhai, "Lead-free perovskites？for X-ray detecting", Science Bulletin, Vol. 62, No.？22, pp. 1491-1493, 2017.？http://dx.doi.org/10.1016/j.scib.2017.10.013

상세보기
M. Aslund, E. Fredenberg, M. Telman, M.？Danielsson, "Detectors for the future of X-ray？imaging, Radiation Protection Dosimetry", Radiation？Protection Dosimetry, Vol. 139, No. 1-3, pp.？327-333, 2010. http://dx.doi.org/10.1093/rpd/ncq074

상세보기
S. Kundu, D. Richtsmeier, A. Hart, V. Yeddu, Z.？Song, G. Niu, D. T. Gangadharan, E. Dennis, J.？Tang, O. Voznyy, M. Bazalova-Carter, M. I.？Saidaminov, "Orthorhombic Non-Perovskite CsPbI3？Microwires for Stable High-Resolution X-Ray？Detectors", Advanced Optical Materials, Vol. 10, No.？13, pp. 2200516, 2022.？http://dx.doi.org/10.1002/adom.202200516

상세보기
C. Liu, W. Li, J. Chen, J. Fan, Y. Mai, R. E. I.？Schropp, "Ultra-thin MoOx as cathode buffer layer？for the improvement of all-inorganic CsPbIBr2？perovskite solar cells", Nano Energy, Vol. 41, pp.？75-83, 2017.？http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.08.048

상세보기
L. A. da Rosa, D. F. Regulla, U. A. Fill,？"Reproducibility study of TLD-100 micro-cubes at？radiotherapy dose level", Applied Radiation and？Isotopes, Vol. 50, No. 3, pp. 573-577, 1999.？http://dx.doi.org/10.1016/s0969-8043(98)00068-2

상세보기
P. Woulfe, F. J. Sullivan, W. Kam, S O'Keeffe,？"Optical fiber dosimeter for real-time in-vivo dose？monitoring during LDR brachytherapy", Biomedical？optics express, Vol. 11, No. 7, pp. 4027-4036, 2020.？https://doi.org/10.1364/boe.385610

상세보기
M. J. Han, S. W. Yang, J, H. Jung, D. H. Lee, J.？Y. Kim, S. J. Cho, K. H. Kim, C. W. Mun, H. L.？Cho, S. K. Park, "Development and evaluation of a？thallium (I) bromide dosimeter for intracavitary radiotherapy quality assurance", Journal of？instrumentation, Vol. 17. No. 2, pp. 2010, 2022,？https://10.1088/1748-0221/17/02/P02010？

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증