초록 ▼

□ 연구개요
고선량율 X선 및 양성자 방사선치료(flash radiotherapy)에서 용적선량을 측정할 수 있는 3차원 고선량율 선량계를 개발함. 3차원 고선량율 선량계는 타겟 모양(종양 또는 정상조직)의 조직등가 플라스틱 섬광체와 고속 데이터획득 시스템으로 구성되고, 타겟 모양의 센서를 제작하기 위하여 3D 프린터로 출력 가능한 인체조직등가 플라스틱 섬광체 레진을 개발하며, 고선량율 및 고속 데이터 획득에는 선량 평가 알고리즘을 적용한 고속 DAQ 하드웨어를 개발하여 선량계를 구현함

□ 연구 목표대비 연구결과<

□ 연구개요
고선량율 X선 및 양성자 방사선치료(flash radiotherapy)에서 용적선량을 측정할 수 있는 3차원 고선량율 선량계를 개발함. 3차원 고선량율 선량계는 타겟 모양(종양 또는 정상조직)의 조직등가 플라스틱 섬광체와 고속 데이터획득 시스템으로 구성되고, 타겟 모양의 센서를 제작하기 위하여 3D 프린터로 출력 가능한 인체조직등가 플라스틱 섬광체 레진을 개발하며, 고선량율 및 고속 데이터 획득에는 선량 평가 알고리즘을 적용한 고속 DAQ 하드웨어를 개발하여 선량계를 구현함

□ 연구 목표대비 연구결과
-3D 프린터용 조직등가 플라스틱 섬광체 레진 개발 완료함
DLP 방식의 3D 프린터에 적용가능한 섬광체 방사선 센서용 레진을 개발함
개발된 레진은 PMMA, 부틸 아크릴레이트 및 상용 DLP 레진을 기반으로 함
개발된 레진의 발광스펙트럼, 투과스펙트럼 등을 측정하여 물리적 특성을 규명함
시뮬레이션 및 실험을 통하여 개발된 레진의 조직등가성, 선량의존성, 선량율의존성 등을 검증함
-3D 용적선량 모니터링용 데이터 획득 시스템을 개발 완료함
개발된 레진을 사용하여 파머형 원통 섬광체 센서와 종양 모양의 불규칙한 3차원 구조의 섬광형 조직등가 센서를 DLP 3D 프린터로 출력함
출력된 섬광체를 사용하여 용적선량 모니터링용 방사선 측정 센서를 완성함
제작된 센서를 이용하여 데이터측정 하드웨어와 소프트웨어를 구현하여 선량을 결정하는 알고리즘을 구현함
-의료용 선형가속기의 6, 10 MV X선과 45 MeV 양성자 빔에 대한 선량계적 특성평가를 통하여 충분한 활용가능성을 확인함

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
-현재 방사선치료는 수술, 항암요법과 더불어 대표적인 암 치료법으로 시행되고 있으며, 진단장치의 개선 및 컴퓨터 기술의 발전과 더불어 치료 성적이 크게 향상되고 있음
-본 과제에서는 최근 생물학적 현상으로 매우 많은 관심을 받고 있는 고선량율 방사선치료(flash rt) 시 선량 측정 장비 개발에 대한 것으로 고선량율에서 기존 방사선 측정기가 정확한 선량평가에 제한을 극복하여 암환자의 치료에 기여하여 국민 건강증진에 기여하고자 함
-X선, 전자선, 양성자선 등 방사선의 종류, 에너지, 선속에 따른 세포들의 방사선 정량적인 평가를 통해 암환자의 방사선치료 효과 개선에 기초자료로 활용됨
-방사선치료를 안전하고 효율적으로 이용하기 위하여 과학적 근거를 제고함
-방사선 내성세포, 암줄기 세포 등 방사선 저항모델에서 고선량율 방사선에 대한 생물학적 반응(안전성 및 유효성)을 조사 비교하여 고선량율 방사선치료법의 효과적인 치료전략 및 이론 정립에 기여하며, 방사선치료 방사선 물리 및 방사선 생물학적 연구와 방사선치료를 위한 다양한 임상 연구의 기반이 됨
-아울러 고속신호처리 회로의 개발을 통하여 원자력발전소의 원자로 부근, 핵융합발 전시 고선속 중성자 모니터링 등 고선량율 방사선 측정에 많은 역할을 할 수 있을 것으로 기대됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 최종연구목표 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 3) 연구 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 이론적·실험적 접근 방법 ... 4
• 2) 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 1) 연구개발성과의 관리 ... 14
• 2) 연구개발과제의 활용방안 및 기대효과 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 31