방사성동위원소취급자특수면허 // 예상문제 풀이집

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 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 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,..

1. 방사선 생물학 5) 개체에 대한 방사선의 효과 (1) 전신피폭에 따른 사망 인체의 부분 피폭 또는 불균질 전신피폭 후 개인의 사망확률은 피폭한 특정 기관, 조사된 체적 및 선량 준위에 따라 결정된다. 정상적이고 건강한 성인의 경우 LD50/60, 즉 60일 이내 반치사선량의 중간선은 약 4 Gy이지만, 문헌 평가치들은 3~5 Gy 범위에 있다. 방사선 내성이 큰 적혈구 대체가 없는 출혈이 원인일 수도 있지만 주로 수명이 짧은 기능성 과립구를 생성하는 원종세포 결핍에 기인하는 조혈기능 상실이 사망 원인이다. 선량이 약 5 Gy를 초과하면 심각한 위장(줄기세포 및 내피 모세관세포) 손상과 같은 추가 영향이 발생하여 조혈손상과 결합하여 1~2주에 사망을 초래한다. 이러한 증후군에서 LD50을 정밀하게 평..

1. 방사선 생물학 4) 방사선 피폭의 부정적 보건영향(adverse health effect of radiation exposure) 산업 및 의학에서 방사선을 이용하기 위해서는 방사선에 의한 장해를 방지하기 위한 적절한 조치가 필요하며, 이러한 시각에서 방사선이 인체에 주는 부정적인 보건영향을 크게 두 가지 범주인 결정론적 영향(deterministic effect)과 확률론적 영향(stochastic effect)으로 구분하고 있다. (1) 결정론적 영향(deterministic effect) 결정론적 영향은 방사선 피폭에 따른 특정 장기나 조직 세포들이 사멸하거나 제 기능을 발휘하지 못하는 것으로 선량문턱(dose threshold)을 넘어서 피폭되면 임상적으로 관찰 가능한 장기나 조직의 손상이 ..

1. 방사선 생물학 3) 세포에 대한 방사선의 효과 (1) 방사선생물학적 세포사 방사선 생물학적인 관점에서는 방사선조사에 따른 세포사를 조사된 세포군집에서의 물리적인 생존여부가 아닌 세포의 증식능력 상실로 정의하기도 한다. 이러한 재생능력의 상실은 세포고사(apoptosis), 세포괴사(necrosis), 유사분열재앙(mitotic catastophe) 또는 유도노화(induced senescence)로 발생한다. 이러한 기전들은 결국에는 세포들의 물리적인 사망으로 이어지지만 상당한 시간이 소요된다. 예를 들어 mitotic catastrophe은 몇 번의 세포분열 이후에 발생할 수 있다. 방사선조사 이후의 세포수의 빠른 감소는 세포고사에 의한 것으로 여겨지며 빠르게 증식하는 세포집단에서는 mitotic..

1. 방사선 생물학 2) DNA와 염색체에 대한 작용 방사선에 의하 세포영향에서 염색체 DNA가 주된 표적으로 알려져 있다. 방사선에 의해 발생되는 DNA 손상은 가닥손상(strand break), 염기변화(base change), 당쇄(sugar) 파괴, 가교형성(cross-link) 및 이량체(dimer) 형성 등이 있다. 이 중 가닥손상이 가장 흔하고 중요한 것으로 알려져 있다. (1) DNA 손상과 복구 (2) 적응(adaptive) 반응 방사선 적응 반응은 세포에 방사선을 조사한 후 다시 방사선을 조사할 때, 두 번째 방사선에 대한 저항성이 증가하는 현상으로, 1차 방사선에 의해서 DNA 손상 복구 시스템이 항진되어 2차 방사선에 대한 저항성이 증가하는 기전으로 여겨진다. 적응반응에 대한 ICR..

1. 방사선 생물학 1) 방사선 흡수의 물리와 화학 (1) 전리방사선(ionizing radiation)의 정의와 종류 전리방사선은 전자기방사선과 입자방사선으로 분류되며 전자기방사선 중 저에너지 감마선과 엑스선은 주로 진단에 이용되고 입자방사선들 중 베타선, 알파선, 전자선, 양성자선, 중성자선, 중하전입자선 등은 치료에 이용되고 있다. (2) 전자기방사선의 흡수 전자기방사선과 흡수매질의 상호작용 중 하나인 광전흡수는 입사되는 전자기방사선의 모든 에너지를 흡수매질 원자에게 주어 궤도전자를 방출케 하는 것으로, 흡수매질의 원자번호가 커지면 증가하고 입사되는 전자기방사선의 에너지가 커지면 감소한다. 방사선 진단에서는 광전흡수가 주가 되는 에너지 영역의 전자기방사선이 사용되며 연부조직에 비해 원자번호가 큰 칼..

1. 신장의 구조와 생리 신장에는 혈액이 1분에 약 1,200 mL 흐르며(renal blood flow, RBF), 이는 심장박출양의 약 20~25% 정도이다. 이 중에서 적혈구의 체적을 감한 신장혈장유량(renal plasma flow, RPF)은 분당 약 600 mL이며 이 혈장이 사구체를 통과하여 여과되는 양, 즉 사구체여과율(glomerular filtration rate, GFR)은 분당 120 mL 정도이다. RPF 중 사구체에서 여과되는 정도는 GFR/RPF, 즉 여과분율(filtration rate, FF)로 표시되며 정상에서는 0.2 정도이다. 신장의 기능은 RPF나 GFR 그리고 세뇨관은 통한 재흡수와 분비의 총체적인 항상성 유지활동이라 할 수 있는데 특정 물질들의 신장 내 조절과정을..

5. 요로폐쇄 1) 요로폐쇄의 병태생리와 원인 많은 임상 상황에서 신장스캔이 필요한 이유는 치료가 필요한 폐쇄성 요로질환을 정확하게 진단하여 신장병증으로의 진행을 막기 위함이다. 신장스캔은 적은 용량의 방사성의약품을 주사하고 짧은 시간에 신장과 요로의 폐쇄를 진단하는데 매우 유용한 검사이다. 그런데 여기에서 유의해야 할 것은 실제 신장스캔을 적용하는 임상 상황에서는 완전요로폐쇄(complete urinary obstruction) 상황은 드물고 대부분 부분요로폐쇄(partial urinary obstruction) 임에 주의할 필요가 있다. 많은 경우 신장스캔의 역할이 요구되는 것은 현재의 부분요로폐쇄와 동반된 수신증이 신장병증으로 진행할 가능성이 있는가를 판정해야 하는 것이다. 즉 기본적으로 부분요로폐..