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  • [Nuclear Engineering and Technology] Virtual calibration of whole-body counters to consider the size dependency of counting efficiency using Monte Carlo simulations

    [Nuclear Engineering and Technology] Virtual calibration of whole-body counters to consider the size dependency of counting efficiency using Monte Carlo simulations몬테카를로 시뮬레이션 기반의 수검자 신체 사이즈에 따른 전신계수기 계측효율 평가

    KIRAMS / 박민석

  • 출처
    Nuclear Engineering and Technology
  • 등재일
    December 2021
  • 저널이슈번호
    Volume 53, Issue 12, Pages 4122-4129
  • 내용

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    Abstract
    The counting efficiencies obtained using anthropomorphic physical phantoms are generally used in whole-body counting measurements to determine the level of internal contamination in the body. Geometrical discrepancies between phantoms and measured individuals affect the counting efficiency, and thus, considering individual physical characteristics is crucial to improve the accuracy of activity estimates. In the present study, the counting efficiencies of whole-body counting measurements were calculated considering individual physical characteristics by employing Monte Carlo simulation for calibration. The NaI(Tl)-based stand-up and HPGe-based bed type commercial whole-body counters were used for calculating the counting efficiencies. The counting efficiencies were obtained from 19 computational phantoms representing various shapes and sizes of the measured individuals. The discrepancies in the counting efficiencies obtained using the computational and physical phantoms range from 2% to 33%, and the results indicate that the counting efficiency depends on the size of the measured individual. Taking into account the body size, the equations for estimating the counting efficiencies were derived from the relationship between the counting efficiencies and the body-build index of the subject. These equations can aid in minimizing the size dependency of the counting efficiency and provide more accurate measurements of internal contamination in whole-body counting measurements.

     

     

    Virtual calibration 수행을 위해 그림과 같이 입식형, 침대형 전신계수기를 전산모사 모델링 후 인체전산팬텀을 적용하여 계측효율을 획득함.

     

    Affiliations

    Min Seok Park ab, Han Sung Kim a b, Jae ryong Yoo a, Chan Hyeong Kim b, Won Il Jang a, Sunhoo Park a

    a
    National Radiation Emergency Center, Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Seoul, 01812, Republic of Korea
    b
    Department of Nuclear Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea

     

  • 키워드
    Counting efficiencyWhole-body counterMonte Carlo simulationComputational phantom
  • 연구소개
    내부피폭 의심자는 모든 연령대에서 발생가능하며 특히 주민오염감시( population monitoring)를 수행할 경우 다양한 신체적 특징을 가진 다수인에 대한 검사가 필수적입니다. 하지만 현재 내부피폭검사는 인체를 단순화하여 제작한 교정용 모의체(phantom)을 사용하여 획득한 교정효율을 바탕으로 수검자에 대한 내부오염 결과를 도출하는 방식입니다. 이 경우 수검자의 다양한 신체 사이즈와 교정용 모의체 사이의 구조적 차이(geometrical discrepancy)가 발생될 수 있어 내부오염 검사 결과의 큰 오차요인으로 작용할 수 있습니다. 따라서 개인의 신체적 특징을 반영한 전신계수검사 계측효율의 산출이 필요하며, 본 연구에서는 19개의 인체전산팬텀을 이용하여 수검자 신체 사이즈에 따른 계측효율을 계산할 수 있는 virtual calibration 방법을 개발하였습니다. 개발된 virtual calibration 방법은 국내 기 도입된 전신계수기에 적용 가능하며, 내부오염 대상자에 대해 더욱 정확한 선량평가를 가능하게 할 것입니다.
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