브래그 봉우리
Bragg peak |
브래그 피크는 물질을 통과하는 동안 전리방사선의 에너지 손실을 나타내는 브래그 곡선의 분명한 피크다. 양성자, α선, 기타 이온선의 경우 입자가 쉬기 직전에 피크가 발생한다. 1903년 발견한 윌리엄 헨리 브래그(William Henry Bragg)의 이름을 따서 지은 것이다.[1]
빠르게 충전된 입자가 물질을 통해 이동하면 물질의 원자를 이온화하고 그 경로를 따라 선량을 축적한다. 피크는 전하 입자의 에너지가 감소함에 따라 상호작용 단면이 증가하기 때문에 발생한다. 충전된 입자에 의해 손실된 에너지는 속도의 제곱과 반비례하는데, 이것은 입자가 완전히 정지하기 직전에 발생하는 피크를 설명한다.[2] 위쪽 그림에서는 공기를 통해 이동하는 5.49MeV의 알파 입자의 피크다. 낮은 수치에서 250 MeV의 입자 가속기에 의해 생성되는 "원형" 양성자 빔 곡선의 좁은 피크다. 이 수치는 또한 본질적으로 완전히 다른 에너지 광자(X-ray)의 빔의 흡수를 보여준다; 곡선은 주로 지수적이다.
양성자 빔의 이러한 특성은 로버트 R에 의해 암 치료에 사용하기 위해 처음 추천되었다. 윌슨은 1946년에 쓴 "방사선학적 빠른 양성자 사용"이라는 글에서 이렇게 말했다.[3] 윌슨은 양성자 빔의 침투 깊이가 양성자의 에너지에 의해 어떻게 조절될 수 있는지를 연구했다. 이러한 현상은 암의 입자 치료, 특히 양성자 치료에서 이용되어 치료 중인 종양에 대한 경이온 빔의 효과를 집중시키는 동시에 주변 건강한 조직에 미치는 영향을 최소화한다.[4]
그림의 파란색 곡선("수정된 양성자 빔")은 첨단을 가진 원래 단핵 양성자 빔이 에너지의 범위를 증가시켜 어떻게 넓어지는지를 보여줌으로써 종양 부피가 더 큰 치료를 받을 수 있다. 양성자 빔을 수정하여 생긴 고원을 스프레드 브래그 피크(Supped Bragg Peak), 즉 SOBP(Open Bragg Peak)라고 부르는데, 이는 치료법이 더 큰 종양뿐만 아니라 보다 구체적인 3D 형상에 적합하도록 한다.[5] 이는 회전 웨지처럼 가변 두께 감쇠기를 사용하여 달성할 수 있다.[6]
참고 항목
참조
- ^ Charlie Ma, C-M; Lomax, Tony (2012). Proton and carbon ion therapy. Boca Raton: CRC Press. p. 4. ISBN 9781439816073.
- ^ "Bragg Curves and Peaks". Brookhaven National Laboratory. Retrieved 27 January 2016.
- ^ Wilson, Robert R. (1946-11-01). "Radiological Use of Fast Protons". Radiology. 47 (5): 487–491. doi:10.1148/47.5.487. ISSN 0033-8419. PMID 20274616.
- ^ Trikalinos, TA; et al. (2009). Particle Beam Radiation Therapies for Cancer [Internet]. Comparative Effectiveness Technical Briefs, No. 1. Rockville (MD): Agency for Healthcare Research and Quality (US). pp. ES1–ES5.
- ^ Jette, D.; Chen, W. (2011). "ShieldSquare Captcha". Physics in Medicine and Biology. 56 (11): N131-8. doi:10.1088/0031-9155/56/11/N01. PMID 21558588.
- ^ Paganetti, Harald; Bortfeld, Thomas. "Proton Beam Radiotherapy - The State of the Art1" (PDF). AAPM. p. 16. Retrieved 27 January 2016.
외부 링크
- Wagenaar, Douglas (1995). "7.1.3 The Bragg Curve". Radiation Physics Principles. Archived from the original on 1 March 2016. Retrieved 27 January 2016.
- "Bragg peak". Oxford Reference. Oxford University Press. Retrieved 27 January 2016.
- Hojo, Hidehiro (3 July 2017). "Difference in the relative biological effectiveness and DNA damage repair processes in response to proton beam therapy according to the positions of the spread out Bragg peak". Radiation Oncology. 12 (1): 111. doi:10.1186/s13014-017-0849-1. PMC 5494883. PMID 28673358. Retrieved 18 March 2021.
{{cite journal}}: CS1 maint : url-status (링크) - Endo, Masahiro (20 October 2017). "Robert R. Wilson (1914–2000): the first scientist to propose particle therapy—use of particle beam for cancer treatment". Radiological Physics and Technology. 11 (1): 1–6. doi:10.1007/s12194-017-0428-z. PMID 29058267. S2CID 3526846. Retrieved 19 March 2021.
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