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제1장 원자력이론 - 4. 주관식 문제 (3)

453. 상대적 생물학적 효과비(RBE)에 대하여 간략히 기술하시오. 방사선의 종류가 다르면 물리학적으로는 같은 에너지양이라 해도 그 생물학적효과는 다르다. 이러한 개념에서 일정량의 감마선을 기준으로 해서 각 방사선에 의하여 생물학적 효과를 비교한 것이다. 459. Milking의 원리에 대해 설명하고 장점을 3가지 이상 기술하시오. 방사평형에 있는 딸핵종을 분리하는 간단한 조작으로써 딸핵종을 어미핵종에서 분리 후 일정한 시간이 경과되면 다시 방사평형에 도달하므로, 딸핵종을 다시 분리하는 것을 밀킹이라 하며 그 장치를 Cow system 또는 RI Generator라고 한다. 밀킹의 장점은 1) 무담체 RI를 원자로나 가속기로부터 멀리 있는 곳에서 사용 2) 딸핵종의 반감기를 어미핵종의 반감기로 늘려쓰는..

일본 방사선의학연구소 탄소이온 중입자가속기 임상경험 : 비소세포폐암

일본 방사선의학연구소 탄소이온 중입자가속기 임상경험 National Institute of Radiological Science, NIRS 비소세포폐암 Non-Small Cell Lung Cancer (T1-2N0M0) 폐암 1기는 종양의 위치에 따라 종양이 말초형(peripheral-type)과 중심형(central-type)의 두 그룹으로 나눌 수 있다. 말초형과 달리 종양이 주기관지에 가까이 위치한 중심형 종양의 경우 정상 폐조직의 방사선 피폭이 더 많아지게 된다. 따라서 종양의 위치에 따라 치료 계획(fractionation regimen) 도 달라져야 한다. 1. 말초형 폐암 말초형 폐암을 대상으로 1994년부터 1999년까지 시행한 임상 1/2상 연구에서는, 18분할/6주 스케쥴과 9분할/3주..

제1장 원자력이론 - 4. 주관식 문제 (2)

395. 베타붕괴의 에너지 특성에 대해 설명하시오. 베타붕괴의 마지막 상태가 붕괴 후 생성 핵종, e, ν의 세 가지의 입자이기 때문에 에너지와 운동량의 보존법칙에 의해 e의 운동에너지는 일반적으로 일정한 에너지를 갖지 못하여 연속 스펙트럼을 갖는다. (단, EC는 선스펙트럼을 갖는다.) 여기서, ν는 중성미자(neutrino)라 하고, 베타선의 연속 스펙트럼을 설명하기 위해 도입된 소립자이다. (질량 = 0, 하전 = 0) 일반적으로 베타선의 에너지라하면 그 평균 에너지를 뜻하는 것이 아니고, 최대에너지인 Eβmax를 뜻하는 것이 보통이다. 베타(-) 붕괴의 경우에 전자의 평균에너지는 최대에너지의 약 0.3배이고, 베타(+) 붕괴의 경우에 전자의 평균에너지는 최대에너지의 약 0.4배이다. 즉, 평균에너..

제1장 원자력이론 - 4. 주관식 문제 (1)

348. 다음 단위들에 대하여 설명하시오. 가. 원자질량단위(atomic mass unit : amu) 원자질량단위(atomic mass unit : amu) 원자의 질량을 상대적으로 비교하기 위하여 질량수 12인 탄소의 동위체 12C의 1/12을 원자질량단위로 정하였다. 즉, 1 amu = (1/12) X (12C의 질량) = 1.66042 x 10^-27 kg 이다. 나. 전자볼트(electron volt : eV) 전자볼트(electron volt : eV) 이온, 원자핵 및 소립자 등이 가진 에너지를 나타내는 단위로서 1 ev는 전자가 진공 속에서 1 V의 전위차로 가속될 때에 얻는 에너지로서 1.602 x 10^-12 ergs 또는 1.602 x 10^-19 joules와 같다. 355. 다음 ..

07 방사선 생물학 - 1. 방사선 생물학 6) 방사선 호르메시스(Hormesis)

1. 방사선 생물학 6) 방사선 호르메시스(Hormesis) 방사선 호르메시스는 저선량의 방사선은 인체에 오히려 유익한 효과가 있다는 가설이다. 호르메시스 가설 그 자체는 독성학 분야에서 광범위하게 받아들여지고 있지만 방사선 호르메시스에 대해서는 아직 이견이 많다. 제한적인 편수의 역학연구의 결과들이 단편적으로는 방사선 호르메시스의 존재 가능성을 시사한다. 저선량 방사선 영향 연구는 막대한 연구대상수와 교란변수에 대한 적절한 통제가 요구된다. 하지만 결론을 도출할 수 있는 역학연구를 수행하기는 사실상 불가능에 가깝고, 호르메시스를 시사하는 실험적 연구들도 종에 따른 의존성, 재현성 문제 등으로 인해 일관되지 않고 있다. 따라서 이 분야에서의 결론은 향후 잘 도출되지 않을 것으로 여겨진다.

탄소 이온 중입자가속기 치료의 결론 및 전망

탄소 이온 중입자가속기 치료 ■ 결론 및 전망 축적된 임상 경험에 따르면 특정 유형의 종양의 경우 오직 탄소 이온 치료를 통해서 절절히 치료될 수 있다. (예 : 진행성 방사선 저항성 두경부 종양(ACC, 선암, 점막 악성 흑색종), 대형 두개골 기저 종양, 직장암(수술 후 골반 재발), 육종 등) 임상 시험을 통해 말초형 비소세포 폐암, 간암, 전립선암 등 여러 유형의 종양을 비교적 짧은 기간에 안전하게 억제할 수 있다고 알려졌다. 이러한 종양을 가진 환자는 며칠 또는 몇 주 만에 치유될 수 있다. 하지만 현재까지 탄소 이온 빔이 양성자 또는 광자 방사선 치료에 비해 우수하다는 것을 보여주는 무작위 임상 시험 결과는 없다. 따라서 향후에는 IMRT와 같은 치료 기술과의 비교를 통해, 고LET 입자 치료..

탄소 이온 중입자 가속기 치료의 임상 데이터

탄소 이온 중입자 가속기 치료 ■ 탄소 이온 중입자 가속기 치료의 임상 데이터 NIRS와 GSI에서의 임상 경험을 바탕으로, 다양한 종양에 대한 탄소 이온 방사선 치료의 효과와 내성에 대한 임상 데이터를 모을 수 있었다. 지금까지 탄소 이온 치료에 관한 데이터는 주로 NIRS와 GSI에서 7,000명 이상의 환자를 대상으로 수행된 전향적 1상( dose-escalation and hypofractionation ) 및 2상 시험에 근거한다. 주요 임상 데이터는 표 20.1부터 20.7까지에 각 종양별로 요약해 두었다. Head and Neck Cancers 전향적 1상 및 2상 연구에서, 탄소 이온 치료는 여러 종양의 원발 혹은 재발암(절제 불가능하거나 R1~R2 resection인 경우) 케이스와 일부..

탄소 이온의 방사선생물학적 특성

탄소 이온 중입자 가속기 치료 ■ 탄소 이온의 방사선생물학적 특성: 환자 선택의 근거 임상에서 중요한 탄소 이온의 특성 두 가지는 다음과 같다. (a) 깊이-선량 분포를 보면, 특정 깊이에서 매우 높은 에너지를 전달하며(Bragg peak), 이후에는 에너지를 거의 전달하지 않는다(그림 20.1). (b) 빔 비정의 끝 부분에서 생물학적 효과 증가한다(Bragg peak) . Dose Distribution: Bragg Peak and Spread-Out Bragg Peak(SOBP) 양성자와 탄소 이온의 깊이-선량 분포는 유사하지만, 임상적으로 의미가 있는 몇 가지 차이(탄소 이온의 경우 핵 상호작용으로 인한 "fragmentation tail"이 존재하여, 고품질 PET 영상 촬영이 가능)가 있다. ..

탄소 이온 중입자가속기 치료의 기술적 측면

탄소 이온 중입자가속기 치료 ■ 기술적 측면 Beam Delivery 현재 치바에서 사용하고 있는 수동형 빔 전달 시스템은 상당히 신뢰성이 높고 견고한 시스템으로 1994년부터 HIMAC에서 안정적인 성능을 입증하고 있으며, 수동형 빔 전달 시스템을 이용한 이동 표적 치료에도 호흡동조방사선치료(respiratory-gated irradiation technique)를 통한 실용화를 진행하고 있다. 탄소 이온의 "좁은" 빔("narrow" pencil beam)을 사용하여 표적체적(target volume)을 치료하기 위해, 스캐닝 조사 방법(scanning irradiation method)이 개발되어 GSI 및 HIT에서 적용되었다. 스캐닝 조사는 기존의 수동적 방법에 비해 표적체적(target vol..

탄소 이온 중입자가속기 치료의 역사와 운영현황

탄소 이온 중입자가속기 치료 ■ 탄소 이온 중입자가속기 치료의 역사와 운영현황 탄소 이온을 이용한 중입자 치료는 수술이 불가능하고, 일반적인 방사선치료에 저항성을 보이는 암 치료에 적용할 수 있는 혁신적인 방사선 치료 방법이다. 중입자 치료는 광자나 중성자에 비해 심부 종양 치료에서 고선량 분포가 우수하며, 선형에너지전달(LET)이 높은 특징으로 인해 광자나 양성자보다 생물학적 효과가 뛰어난 치료다. 또한 탄소 이온의 생물학적 특성과 탄도적 특성으로 인해 광자나 양성자 방사선 치료에 비해 치료 기간을 크게 단축할 수 있다. Lawrence Berkeley Laboratory (LBL) 1946년 R. R. 윌슨(Wilson)이 처음으로 양성자와 이온 같은 하전 입자의 임상 적용을 제안하였다. 10년 후,..

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