• 한국자기학회지
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• 제27권1호
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• pp.18-22
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• 2017

저 강도 자기장을 이용하여 기존의 6 MV 광자선에 대한 선량 상승보다 향상된 선량 변조 방법을 제안하고 이를 실험적으로 선량 효과를 확인하고자 하였다. 0.5 T (Tesla) 강도를 지니는 두 개의 네오디뮴 영구 자석을 광자선에 수직 방향으로 자기장을 인가하였다. 자석과 자석 간의 거리(MMD)와 자석과 물 표면 간의 거리(MSD)에 따라 자기장을 인가한 경우와 인가하지 않은 경우에서의 선량 상승 영역의 선량 변화를 측정하였다. 자석과 자석 간의 거리가 6 cm이고 자석과 물 표면 간의 거리가 2.5 cm 조건에서 기존 6 MV 광자선의 선량 상승 곡선과 비교하여 $D_{0mm}$, $D_{2mm}$, $D_{5mm}$, $D_{10mm}$ 가 각각 6.8 %, 14.6 %, 6.9 %, 2.1 %의 향상된 선량 효과를 보였다. 본 연구를 통해 피부와 매우 인접한 곳에 위치해 있는 표적 체적을 방사선 치료할 경우, 인체 외부에 바로 자기장을 인가하면서 기존 광자선보다 향상된 선량 상승을 기대할 수 있어 임상 적용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.225-232
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• 2014

본 논문에서는 자체 제작된 선량상승영역 변환기(build-up modifier, BM)을 투과하는 high energy photon beam의 심부선량백분율(PDD)을 특성을 측정하고 이 결과를 토대로 BM 산란인자(BM scatter factor, $S_{BM}$)를 계산하였다. 다양한 조건에서 BM scatter가 PDD의 Build-up region에 미치는 영향을 평가하고 BM의 유용성을 알아보는 것이 본 연구의 목적이다. $S_{BM}$는 BM을 사용하지 않은 SFS 30 mm에서 측정된 산란인자의 값을 1로서 정규화 하였다. 가장 큰 SFS 200 mm의 경우, 6 MV 광자선을 사용할 때 $S_{BM}$는 두께에 따라 각각 1.331, 1.519, 1.598, 1.641, 그리고 1.657이었다. 10 MV 광자선에는 각각 1.384, 1.662, 1.825, 1.913, 그리고 2.001이었다. BM의 효과는 bolus의 최대 76% 효율을 가지는 것으로 나타났다. Bolus를 밀착시키기 어려운 특정적 부위에 대해 BM은 그 대안으로써 효과적인 장치가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2016년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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• pp.167-167
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• 2016

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.9-18
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• 1992

4MeV X-선을 제조된 beta-eucryptite 에 조사시 킨 후, 300K-600K 온도 구간에서 열자극 방광을 측정하였다. 혼합되어 측정된 열자극발광 스펙트럼은 342K, 392K, 438K, 474K 과 572K 에서 열자극발광 peak가 나타난다. 527K 의 열자극방광 스펙트럼은 retrapping이 일어나는 2nd kinetic order 임을 알았다. Peak shape 법의 활성화에너지는 1.03eV이었고 이탈진 동수는 3.9$\times$$10^{8}$sec$^{-1}$이었다. 또한 initial rise법과 온도 상승률에 따른 활성화 에너지는 각각 1.19$\pm$0.03eV, 1.02$\pm$0.05eV로 나타났다. 최고의 열자극발광 세기를 갖는 온도 527K를 유지하고 측정한 isothermal decay 스펙트럼에 의한 이탈진동수는 heating rate법의 결과와 유사한 2.8$\times$$10^{8}$sec$^{-1}$이었다. 50Gy의 조사선량 범위까지는 조사선량에 따른 열자극발광 세기의 선형성이 유지되었지만, 그 이상의 영역에서는 supralinearity가 나타난 후 saturation되었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.107-114
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• 2014

목 적 : 두경부 치료계획 CT영상에서 dental implant로 인한 metal artifact 발생 시 O-MAR(Metal artifact Reduction for Orthopedic Implants)(ver. 3.6.0, Philips, Netherlands)를 적용할 수 있을지 여부를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 모든 CT영상은 Brilliance Big Bore CT(Philips, Netherlands)에서 관전압 120kVp, 2mm 두께로 촬영하였으며, O-MAR를 이용하여 Metal artifact reduction 후 전산화치료계획장비(Eclipse ver 10.0.42, Varian, USA)로 원본영상과 비교, 분석하였다. O-MAR의 기본적인 성능 테스트를 위해 Metal artifact가 발생하지 않은 영상과 발생한 영상에서 O-MAR 적용시, HU 변화를 검증하기 위해 원통형 팬텀과 cerrobend 막대, 불균질 팬텀을 이용하여 실험하였다. 각각의 원본 영상과 O-MAR 적용 영상에서 관심영역 내 HU 변화를 측정하였다. 이를 바탕으로 본 연구의 주목적인 dental implant로 인한 metal artifact 발생 영상을 재현하기 위해 팬텀을 제작하여 사용하였고, 실제 임상 환자 영상에 O-MAR를 적용한 영상과 원본 영상 그리고 artifact 부분을 보정한 영상의 선량 분포를 SNC Patient(Sun Nuclear Co., USA)로 비교하였다. 결 과 : 두경부에서의 metal artifact를 재현한 원본 영상과 O-MAR 적용영상의 선량 분포를 비교한 결과 gamma passing rate 는 2 mm / 2% 기준으로 99.8%, 일치를 보였다. 실제 임상 환자 영상을 바탕으로 O-MAR 적용 전후 영상과 density corrected CT 영상에 동일한 조건으로 치료 계획을 수립하여 선량 분포를 비교한 결과는 98.5% 일치로 비교적 높은 gamma passing rate를 보였다. 전체적인 선량 분포 차이는 모두 2% 이내로 팬텀 실험과 실제 임상 환자 영상 실험에서 비슷한 결과로 나타났다. 하지만 선량 편차가 적더라도 국소적으로 집중되어 있는 것은 문제의 소지가 될 가능성이 있다. 화질 개선 면에서는 모든 실험에서 O-MAR 적용영상이 원본에 비해 개선됨을 알 수 있었으나, 두경부 metal artifact를 재현한 팬텀 영상 air cavity 내에서 최대 HU 값이 상승하는 경우가 생겼고, 환자 영상에서는 air cavity가 tissue로 잘못 보정되는 경우 또한 발견할 수 있었다. 결 론 : 업체에서 제시한 사용제한 사항인 피부 근처와 저밀도 영역이 공존하는 두경부에서 O-MAR의 사용 가능성을 확인해 본 결과, 원본의 왜곡과 보정이 동시에 일어났다. 심지어 팬텀 실험보다 더 심한 artifact가 생긴 환자의 경우 air cavity가 tissue로 잘못 보정되는 경우도 발생하였다. 결과적으로 아직까지는 O-MAR 알고리즘이 air cavity와 photon starvation artifact를 정확히 구분하지 못하는 것으로 보인다. 선량 측면에서의 영향은 임상에서 배제될 만큼 큰 차이를 보이지는 않았다. 임상에서 원본과 O-MAR 적용 영상을 비교하며 작업한다면 contouring, artifact 보정작업, DRR 화질 개선 등에 도움을 받을 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.139-151
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• 2018

목 적 : "Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device"를 자체 제작하였고, 그 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법 : 휨 강도가 $200kg/cm^2$의 경질 섬유판 재질로 Yaw방향의 회전 가능한 Tomotherapy couch device를 제작하고, 제작된 device의 물리적 정확성을 판단하기 위해 Varian사의 Novalis Tx의 CBCT Image와 MED-TEC사의 Iso-Align Phantom을 사용하여 device의 Yaw방향의 보정각도의 정확성을 측정하였고, Tomotherapy HDA에서의 치료를 위해 치료계획은 Accuray PrecisionTM를 이용하여 In House Head and Phantom 위에 치료계획을 설계하였고 제작한 device의 보정각도마다 치료 전 후의 MVCT의 adaptive plan을 Accuray PrecisionARTTM and PrecisionTM을 사용하여 선량을 평가하였다. 결 과 : Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device를 자체 제작하였으며, 물리적 정확성의 측면에서 모든 각도별 vertical, lateral, longitudinal의 보정값은 약 1 mm 내외였고, 최대 보정값이 1.5 mm를 넘지 않았으며 Yaw방향의 보정은 최대 0.12도 오차 이내의 범위 안에 들어왔다. 치료후의 MVCT촬영 영상을 이용한 adaptive plan을 이용한 선량 평가에서도 모든 각도실험에서 target은 D95=Prescription dose를 만족하고, target내 선량이 95 %~107 % 이내에 들어왔으며, OAR 또한 본원에서 평가한 SMC Head and Neck tolerance dose 영역 내에 모두 들어왔다. 결 론 : 자체 제작한 "Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device는 Tomotherapy의 치료에서 Yaw방향의 set-up 오차를 정확히 보정해준다. 비용적인 측면에서도 효과대비 저비용으로 장치를 만들 수 있을 뿐만 아니라 재촬영에 대한 환자가 받는 MVCT image dose를 방지하고 시간적으로도 환자의 회전율을 상승시킬 수 있으며, Yaw방향의 set up 오차를 보정하므로 더 정확한 방사선치료를 시행할 수 있다고 판단된다.

• 핵의학기술
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• 제14권1호
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• pp.3-7
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• 2010

종양학에서 암의 진단, 병기 결정, 재발 판정, 그리고 치료에 대한 반응의 평가에 PET/CT의 유용함은 이미 인정되고 있다. 그런데 크기가 작거나 폐의 기저 부위, 혹은 간의 상부에 위치한 종양일수록 호흡으로 인한 위치 변위와 왜곡의 정도가 크며 PET영상의 SUV에도 영향을 미치게 된다. 따라서 정상 호흡 상태에서 얻어지는 PET 또는 CT영상을 토대로 방사선 치료를 하게 되면 치료해야 할 표적이 치료 범위에서 벗어나거나 정상 조직에 과도한 방사선이 조사될 수 있으므로 치료율이 낮아지거나 방사선에 의한 부작용이 증가할 수 있다. 본 논문의 목적은 호흡에 의한 인공산물을 최소화하고 보다 정확한 SUV 측정을 위해 ACT를 이용한 감쇠 보정 방법을 적용하여 그 유용성을 평가하고자 함이다. 하 흉부에 종양이 있는 13명의 환자를 대상으로 Discovery STE8 PET/CT스캐너를 사용하여 두 가지의 PET/CT영상을 얻었다. HCT를 사용한 감쇠 보정 영상과 ACT를 사용한 감쇠 보정 영상에서 측정한 인공물의 크기와 $SUV_{max}$를 비교 분석하였다. 인공물은 모든 환자의 하 흉부의 백색 음영 영역을 측정하여 평가하였다. $SUV_{max}$는 주요 종양의 $SUV_{max}$를 측정하여 평가하였다. 분석 프로그램은 Advantage Workstation v4.3을 사용하였다. 환자에게 7.4 MBq (0.2 mCi)/kg의 $^{18}F$-FDG를 투여한 1시간 뒤 스캔하였다. 방출 스캔은 3 min/bed로 스캔하였다. HCT 보정 영상과 비교하여 ACT 보정 영상에서 인공산물의 크기가 눈에 띄게 줄어든 것을 관찰할 수 있었다. 하 흉부의 저 보정으로 인한 인공산물 크기는 ACT 보정 영상과 HCT 보정 영상 각각 $1.5{\pm}3.5$ cm과 $13.4{\pm}4.2$ cm를 나타냈다. 주요 병소의 $SUV_{max}$의 변화는 ACT 보정 영상이 HCT 보정 영상보다 눈에 띄게 상승하였다. ACT 보정 영상에서 HCT영상과 비교하여 tumor의 $SUV_{max}$가 평균 $5.3{\pm}3.9%$ 상승하였다. 가장 큰 차이를 보인 종양은 lung의 lower lobe에 있는 종양으로 $SUV_{max}$ 7.7에서 $SUV_{max}$ 8.7로 13% 상승하였다. ACT를 이용한 감쇠 보정 영상은 하 흉부의 인공산물을 눈에 띄게 줄일 수 있어 보다 정확한 병소의 SUV를 측정 및 방사선 치료 범위 설정에 도움이 될 수 있을 것이다. 또한 ACT 기법은 병소가 횡격막 부근에 있는 환자의 경우 폐와 간의 경계를 보다 정확히 구분할 수 있어 판독시 도움이 될 수 있을 것이라고 판단된다. 추가 ACT 촬영에 의한 피폭 선량이 증가하는 점을 고려하여 적용한다면 임상적으로 유용한 효과가 있다고 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.46-54
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• 2015

열이나 빛의 자극에 의한 물질의 발광현상, 즉 열자극발광(thermoluminescence, TL)과 광자극발광(optically stimulated luminescence, OSL)의 메커니즘을 규명하고, 이 현상을 방사선량의 측정에 활용할 수 있는 새로운 발광물질을 개발하는데 활용할 수 있는 측정장치를 개발하였다. 이는 열자극과 광자극을 동시에 가할 수 있는 장치로서, 열자극에 필요한 온도제어를 위하여 35 kHz의 정현파 전원으로 변환하여 스트립 형태의 발열부에 걸어주게 되며, 최대 $20K{\cdot}s^{-1}$의 온도상승률로 약 1K의 정밀도로 온도를 제어할 수 있었다. 광자극을 위한 광원으로 중심파장이 470 nm인 Luxeon V형 고휘도 LED 등 여러 파장영역의 LED나 레이저를 사용할 수 있도록 하였다. 대표적으로 470 nm의 LED로 $Al_2O_3$:C의 OSL을 측정하는 경우, 시료의 발광에서 자극광을 분리시키기 위하여 LED의 자극광은 단파장차단필터인 GG420을 통과시켜서 시료에 걸리게 하고, 시료의 발광은 대역통과필터인 UG11를 통과하여 광증배관에 걸리게 하였다. 아울러 시료에 따라 LED나 필터들을 다르게 조합할 수 있도록 하여 시료의 발광특성에 맞는 최적의 측정을 수행할 수 있다. PC로 측정장치의 전체적인 제어가 이루어지며 LabView로 개발한 제어프로그램은 그래픽사용자환경(GUI)으로 되어 있다. 이 연구를 통해서 개발한 장치로 LiF:Mg,Cu,Si와 $Al_2O_3$:C를 표준시료로 하여 TL과 OSL을 측정하였고, 이들의 발광특성이 기존에 알려진 특성을 재현하여 이 장치가 신뢰할 수 있는 성능을 내는 것을 확인할 수 있었다.