• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권1호
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• pp.43-50
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• 2011

본 연구에서는 Geant4 시뮬레이터를 이용하여 Varian 2100C/D 선형가속기의 헤드 부분과 다엽콜리메이터를 모델링한 후 6 MV 광자 선속에 대해 선량분포 평가의 기본이 되는 물팬텀($50{\times}50{\times}50\;cm^3$) 내에서의 심부선량백분율(Percentage depth dose)과 측면선량(lateral dose)에 대해 검출기를 이용한 측정 결과와 시뮬레이션 결과를 비교 평가하였다. 시뮬레이션은 두 단계로 나누어 진행하였다. 첫 번째 단계에서 타겟을 통해 나오는 광자의 에너지 스펙트럼을 측정하였다. 다음 단계에서 셈플링한 에너지 스펙트럼에 따라 광자를 직접 팬텀에 조사하는 방식으로 수행하였다. 실험 결과 $5{\times}5 \;cm^2$와 $10{\times}10\;cm^2$ 조사야에서의 심부선량백분율과 16 mm, 50 mm, 100 mm에서 측정한 측면 선량 모두 측정값과 비교하여 2% 이내의 오차를 보여 임상적으로 허용범위 안의 오차를 확인하였고 다엽콜리메이터의 정확도는 1 mm 이내의 오차를 확인 할 수 있었다. 본 연구의 연구 결과를 기초로 한 계산적 방법은 오차가 많이 발생하는 비균질성 조직 내에서의 선량분포 연구와 DICOM 데이터를 적용한 선량 계산 시뮬레이션 응용에서 활용하기 위해 선행되어야 하는 기초 자료로서 활용가치가 있다고 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.17-22
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• 2014

요추 측면 X선 검사 시 피폭선량을 최소화 하고 진단에 최적의 영상을 얻기 위하여 유리선량계와 공간선량 측정계를 이용하여 장기별 피폭선량과 공간선량분포를 측정 평가 하였다. X선관과 가까울수록 장기의 피폭선량이 증가하였으며 조사야를 완전히 열었을 때 피폭선량이 증가되었다. 또한 피사체와 거리가 가까울수록 산란선이 증가하였으며 200 cm 이상 거리를 두면 95% 이상의 산란선이 감소되었다. 이 결과는 향후 요추 X선 검사 시 환자의 피폭선량을 예측하고 검사 방법을 결정하는데 자료로 제시되어 의료피폭선량을 감소 하는데 중요한 기초자료로 많은 활용이 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권4호
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• pp.195-203
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• 1999

고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 특성은 조사면내의 급격한 선량 변화와 측면 전자 평형상태하의 측정이 어려우므로 정확하게 파악하기 어렵다. 다이아몬드 검출기를 이용하여 광자선 에너지 4, 6, 그리고 10 MeV에 대한 소조사면의 선량특성을 측정하였고 그 값들을 작은 용적의 원통형과 평행평판형 이온함의 선량특성과 비교하였다. 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함을 이용하여 의료용 선형가속기에서 방출되는 광자선 에너지 6 MeV X-선, 10 MeV X-선에 대한 소조사면($1{\times}1,\;1.5{\times}1.5,\;2{\times}2,\;3{\times}3,\;4{\times}4\;cm^2$)에 대하여 심부선량백분율, 측면 선량분포를 측정하였다. 또한 다이아몬드 검출기, 원통형 이온함 및 평행평판형 이온함을 이용하여 광자선 에너지 4 MeV X-선, 6 MeV X-선 및 10 MeV X-선으로 소조사면의 크기를 $1{\times}1\;cm^2$에서 $0.5\;cm^2$간격으로 $4{\times}4\;cm^2$까지 변화하면서 출력계수를 측정하였다. 세 가지 측정기에 대한 출력계수를 비교한 결과 광자선 에너지 4 MeV X-선은 조사면의 크기 $2{\times}2\;cm^2$, 6 MeV X-선은 $2.5{\times}2.5\;cm^2$ 그리고 10 MeV X-선은 $3{\times}3\;cm^2$이상에서 출력계수가 $\pm$1.2% 내외로 잘 일치하였으나 원통형과 평행평판형 이온함에 대한 출력계수는 조사면의 크기가 작아질수록 다이아몬드의 검출기와 비교하여 낮게 평가되었는데 이는 원통형과 평행평판형 이온함의 측면전자평형상태가 이루어지지 않아 낮게 평가되었다. 광자선 에너지 6 MeV X-선과 10 MeV X-선에 대한 심부선량백분율은 다이아몬드 검출기와 원통형 이온함이 조사면의 크기 $3{\times}3\;cm^2$까지 $\pm$1.5% 내외로 잘 일치하였으나 조사면의 크기가 작고 깊이가 깊어짐에 따라 다이아몬드의 심부선량백분율이 크게 평가되었다. 측면 선량분포는 원통형 이온함의 반음영의 크기가 측정된 소조사면에 대하여 다이아몬드 검출기보다 크게 나타났다. 측면 선량분포는 다이아몬드 검출기가 상대적으로 이온함에 비해 민감 용적이 작고 높은 분해능을 가지므로 반음영이 작은 것으로 사료된다. 따라서 고 에너지 광자선 소조사면에 대한 선량 측정시 검출기의 민감 용적이 작고 분해능이 우수하며 물과 등가인 다이아몬드 검출기는 이온함에 비해 상대적으로 우수한 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.178-183
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• 2011

본 연구에서는 토모테라피를 이용한 폐종양의 방사선수술 치료계획을 수립한 후 기존의 선형가속기를 사용하였을 경우와 비교, 분석하여 선량분포 측면에서 유효성 및 타당성을 살펴보았다. 종양의 움직임이 5 mm 이하인 10명의 환자 CT 영상을 대상으로 기존의 선형가속기를 이용한 세기조절방사선수술에서와 동일한 처방선량과 동일한 조건의 중요장기 선량제한치로 토모테라피 치료계획을 수립한 후 선량분포를 비교하였다. 토모테라피를 이용한 결과에서도 기존의 선형가속기를 이용한 세기조절방사선수술과 동일하게 중요장기의 선량제한치를 충족시키면서 GTV에 처방선량을 부여할 수있음을 확인하였다. 방사선조사로 인한 폐의 정상조직합병증확률과 종양 반대편 폐의 등가균일선량 측면에서는 토모테라피가 기존 선형가속기보다 상대적으로 더 우수한 결과를 보였으나, 종양 내 치료선량 분포의 균일도에서는 기존 선형 가속기가 더 양호한 결과를 보였다. 치료 빔 전달 시간측면에서는 토모테라피가 기존 선형가속기 경우보다 2배 이상의 시간이 소요되었다. 이와 같은 본 연구의 결과 분석을 통해 폐종양 부위의 움직임이 적은 경우, 환자의 상태와 선량분포의 적합성 등을 고려한 최적의 치료계획을 세운다면 토모테라피를 사용하는 방사선 수술이 유효성 및 타당성이 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.111-122
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• 2013

본 연구는 디지털방사선장비에서 자동노출제어장치 사용 시 초점-검출기간의 거리, 관전압, 구리필터의 조합을 이용해 환자의 피폭을 감소하고자 시행 하였다. 경추, 요추측면검사, 두개골 전후검사법을 대상으로 관전 압은 60~100 kV, 초점-검출기간의 거리는 100~200 cm으로 변화시키고 구리필터를 추가하면서 입사선량을 측정하고 영상을 평가하였다. 입사선량은 경추측면검사에서 90 kV, 0.3 mmCu, 200 cm일 경우에 0.06 mGy, 요추측면검사에서는 100 kV, 0.3 mmCu, 200 cm일 경우 0.40 mGy, 두개골전후검사에서는 90 kV, 0.3 mmCu, 140 cm일 경우 0.24 mGy로 가장 낮았다. 입사선량은 0.1 mmCu, 150 cm, 70 kV (경추측면검사), 81 kV (요추측면검사)로 변화 시켰을 경우에 가장 큰 폭으로 감소했다. 초점-검출기간의 거리가 늘어날수록 영상의 확대가 줄었고 180 cm 이상에서는 차이가 적었다. 두개골전후검사에서는 80 kV, 0.1 mmCu, 120 cm으로 변화했을 경우에 입사선량이 가장 많이 감소했다. 따라서 자동노출제어장치를 사용할 시 영상의 품질을 고려한 범위에서 최대한 높은 관전압을 사용하고 초점-검출기간의 거리는 검사실의 구조, 방사선사의 신체조건을 감안하여 선 검사대(Wall)에서는 150~200 cm, 누운 검사대(Table)에서는 120~140 cm으로 늘리고 0.1~0.3 mm Cu의 부가필터를 적절히 조합하여 사용하는 것이 영상의 왜곡 방지와 입사선량을 감소시켜 환자의 피폭을 줄일 수 있을 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권1호
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• pp.57-64
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• 1997

목적 : 자궁경부암환자의 근치목적의 방사선치료 성적을 보고하기에 앞서 본원에서 사용하고 있는 자궁강내치료기기의 선량투여 방법의 정확성을 평가해보고 각 장기의 흡수선량을 대변할수 있는 예측력이 어느정도인지 알아보고자 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 조준필름의 측면사진에서는 본원에서 현재 사용중인 방광(SBD)과 직장(SRD)의 기준흡수점의 흡수선량을 확인 하였다. 골반강 자기공명상의 측면사진에서 종양의 두 횡축과 종축의 직경을 곱하여 종양부피(TV)를 측정하였고, 기본으로 사음되고 있는 등선량곡선을 그린후 선량기준점 A 의 등선량 곡선내에 자궁경부 종양이 포함되는지 대상 환자별로 확인하였으며, 방광(MBD)과 직장(MRD)에서 보여주는 최대흡수선량점의 값을 측정하였고, 또한 선량기준점 A의 등선량 곡선내에 포함되는 방광(HBV)과 직장(HRV)의 면적을 계산해 보았다. 결 과 : 45례를 대상으로 분석하였다. 이중 53%(24/45) 에서만이 선량기준점 A의 등선량곡선내에 종양이 잘 포함되었다. 적절한 포함정도는 병기보다는 원발종양의 크기와 통계학적으로 유의한 관련성을 보여주었으며 종양의 측면지름의 크기가 3cm 이상인 종양은 불충분한 포함을 보여 주었다. 조준필름의 측면상의 방광과 직장의 기준흡수선량값은 자기공명사진상의 방광과 직장의 최대흡수값과 각각 유의한 관계를 보여주지 못했으나, 조준필름의 직장의 흡수선량값(SRD)은 HRV 와 유의한 관련성을 보여주었다. HBV 이나 HRV 은 오히려 자기공명사진상에서 측정한 종양의 크기(TV) 와 유의한 연관성을 보여 주었다. 결론 : 본원에서 사용하고 있는 선량계산 방법은 개별적인 종양의 크기를 고려해주지 못하였으며, 특히 방광의 흡수선량계산에 있어서 실제 흡수선량을 대변할수 있는 예측도가 낮아서 이에 대한 환자 개개인의 종양의 특성을 고려한 선량계산이 필요하리라 사료되는 바이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제20권2호
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• pp.103-107
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• 2008

목적: 전자선 조사야에서 자기장의 유무, 세기와 형태에 따른 표면 선량의 변화를 알아보고 임상에서의 적용 가능성에 대하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 6 MeV 전자선과 $10{\times}10\;cm^2$의 조사야를 이용하여 9개의 hole이 있는 차폐블록을 제작하여 필름 농도를 측정하고 전자선 조사야 내에 자장이 위치 할 때와 조사야의 외부에 위치 할 때의 선량변화를 필름과 표면선량 측정기를 이용하여 측정하였다. 결 과: 전자선의 입사각은 조사야의 중심에서 측면으로 4 cm 지점에서 3도 정도의 입사각을 나타내었으며, ring type의 자기장을 사용할 경우 0.9%의 표면선량 증가가 나타나고, lens block에 자기장을 위치시키면 1.58%의 표면선량이 증가하고, half 조사야의 중심 측면에 자기장을 위치시키면 조사야의 중심에 3.6%의 표면 선량 증가를 보였다. 결 론: 전자선은 선속의 중심에서 측면으로 일정 각도를 이루고 조사되어지며 자기장이 위치한 조사야내 표면선량의 변화는 자기장으로 인하여 전자선의 진행 방향이 변화되었음을 의미하고 안구와 같은 부위에 환자의 불편함이 없이 표면선량을 증가 시켜야 할 경우 유용한 방법으로 사용되어질 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.147-154
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• 2020

본 연구에서는 복합 부가필터(Composite added filtration) 4가지 종류(알루미늄, 니켈, 구리, 아연)를 두께별로 조합하여 X-선 감약에 따른 선량감소와 최적의 영상을 평가하였다. 선량과 화질을 평가는 RQR9 표준 선질을 설정한 X선 발생장치, 면적선량계 그리고 ICY 프로그램이 사용되었다. 화질평가 항목(PSNR, RMSE, SSIM)에서는 PSNR값이 30 dB 이상이 되는 영상들만을 분석하였다. 그 결과 선량평가에서 가장 우수한 조합은 3 mmAl + 0.6 mmNi(0.16µGy㎡)이었고, 화질평가에서 가장 우수한 필터는 0.9 mmAl (PSNR 34.24dB, RMSE 79.52, SSIM 0.24)이었다. 본 연구에서는 선량적 측면과 화질적 측면이 언급되었기에 향후 환자의 피폭선량과 최적의 영상에 대한 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제5권2호
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• pp.137-140
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• 1987

자궁경부암의 고선량율 강내치료의 매 분할 치료시마다 강내 applicator의 위치 차이로 인하여 조사 선량이 치료전 계획된 선량과 차이가 있을 수 있다. 저자는 자궁경부암 환자의 강내치료시 치료전 계획된 A점 선량 500 cGy와 치료직후에 촬영한 전후 및 측면 선 사진을 이용하여 계산된 A점 선량을 비교한 결과, 82예의 강내치료에서 치료 후 계산된 조사 선량과 계획 선량은 $500\pm18 cGy$이었으며 $84\%$에서 $500\pm25 cGy$의 범위에 포함되었다. 이러한 결과에서 계획 선량과 치료 후 계산된 조사 선량사이에 비교적 높은 일치율을 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.443-450
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• 2018

Geant4 코드는 직선 가속기의 헤드 구조를 사용하여 이전에 구현된 BEAMnrC 데이터를 기반으로 선형가속기 (VARIAN CLINAC.)를 시뮬레이션하였다, 10MV 광자 선속에서 물팬텀의 심부선량백분율과 측면선량의 측정값과 Geant4를 비교 평가하였다. 선량 계산을 인체부위에 적용하기 위해 실제 환자의 Lung 부위를 5mm 간격으로 스캔하였다. Water phantom의 조사야($5{\times}5cm^2$), SAD 100cm에서 10MV 광자를 조사하여 Geant4 선량분포를 구하였다. 이 결과는 실제 환자의 폐(lung)에 흡수되는 선량을 측정하기는 어렵다 그래서 치료계획 시스템에 의한 선량을 비교하였다. 물 팬텀에서 측정된 심부선량 곡선과 Geant4에 의해 계산된 심부선량 곡선은 build-up 영역을 제외한 대부분의 깊이에서 ${\pm}3%$ 이내로 잘 일치하였다. 그러나 5cm와 20cm 지점에서 2.95%와 2.87%로 Geant4를 사용한 선량 계산에서 다소 높은 값을 보이고 있다. 이 두 지점은 Genat4의 geometry 파일을 통해 확인할 수 있었으며, 흉추와 흉골이 위치되어 선량이 증가된 것으로 알 수 있었다. 또한, cone beam CT를 적용한 결과에서 폐(lung)의 선량분포 오차는 3% 이내로 유사한 값을 얻었다. 따라서 Geant4를 이용하여 선량을 계산할 때 DICOM 파일에 직접 선량의 contour map이 표현될 수 있다면 Geant4의 임상적 적용이 다양하게 사용될 것이다.