• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.203-209
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• 2008

방사선 치료분야에서 인체에 조사되는 방사선 양은 수 ${\sim}$ 수 십 Gy로 매우 높기 때문에 항상 정확히 다루어져야 한다. 본 논문의 실험을 위해 전리함(ionization chamber)이 사용되었다. 품질관리프로토콜 (quality assurance protocol) 없이 사용되는 전리함의 상태를 파악하고, 전리함의 본래 기하학적 구조가 변형되었을 때 변화된 값을 측정하였다. 지두형 전리함의 집전극 휨 정도를 알아내기 위해 방사선 투시장치와 CT 3차원 영상으로 재구성하여 휨 정도를 정량화 하였다. 그리고 기하학적 구조가 정상적인 전리함과 측정값을 비교하여 그 값의 왜곡정도를 알아보았고, 선량측정은 4MV, 10MV photon 두 종류를 같은 선량과 선량율로 하였다. 집전극이 휘어진 전리함의 흡수선량의 왜곡정도는 대략 $5.5{\sim}7.2%$ 정도 값 이었으며 에너지에 대한 차이는 거의 없었다. 본 연구를 통해 전리함의 기하학적 구조가 시간 경과, 장비의 취급 부주위 등에 따라 변형 될 수 있고, 특히 집전극의 휨 현상이 발생할 수 있다는 것을 알았다. 또한 평소에 인지하지 못하는 곳에서도 많은 왜곡과 오차를 만들어 낼 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.64-64
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• 2003

Objectives: Patient dose verification is clinically the most important parts in the treatment delivery of radiation therapy. The three dimensional(3D) reconstruction of dose distribution delivered to target volume helps to verify patient dose and determine the physical characteristics of beams used in intensity modulated radiation therapy(IMRT). We present Beam Intensity Scanner(BInS) system for the pre treatment dosimetric verification of two dimensional photon intensity. The BInS is a radiation detector with a custom made software for relative dose conversion of fluorescence signals from scintillator. Methods: This scintillator is fabricated by phosphor Gadolinium Oxysulphide and is used to produce fluorescence from the irradiation of 6MV photons on a Varian Clinac 21EX. The digitized fluoroscopic signals obtained by digital video camera will be processed by our custom made software to reproduce 3D relative dose distribution. For the intensity modulated beam(IMB), the BInS calculates absorbed dose in absolute beam fluence, which are used for the patient dose distribution. Results: Using BInS, we performed various measurements related to IMRT and found the followings: (1) The 3D dose profiles of the IMBs measured by the BInS demonstrate good agreement with radiographic film, pin type ionization chamber and Monte Carlo simulation. (2) The delivered beam intensity is altered by the mechanical and dosimetric properties of the collimating of dynamic and/or static MLC system. This is mostly due to leaf transmission, leaf penumbra, scattered photons from the round edges of leaves, and geometry of leaf. (3) The delivered dose depends on the operational detail of how to make multileaf opening. Conclusions: These phenomena result in a fluence distribution that can be substantially different from the initial and calculative intensity modulation and therefore, should be taken into account by the treatment planing for accurate dose calculations delivered to the target volume in IMRT.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.147-155
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• 2000

Patient dose verification is one of the most important parts in quality assurance of the treatment delivery for radiation therapy. The dose distributions may be meaningfully improved by modulating two dimensional intensity profile of the individual high energy radiation beams In this study, a new method is presented for the pre-treatment dosimetric verification of these two dimensional distributions of beam intensity by means of a charge coupled device video camera-based fluoroscopic device (henceforth called as CCD-VCFD) as a radiation detecter with a custom-made software for dose calculation from fluorescence signals. This system of dosimeter (CCD-VCFD) could reproduce three dimensional (3D) relative dose distribution from the digitized fluoroscopic signals for small (1.0$\times$1.0 cm$^2$ square, ø 1.0 cm circular ) and large (30$\times$30cm$^2$) field sizes used in intensity modulated radiation therapy (IMRT). For the small beam sizes of photon and electron, the calculations are performed In absolute beam fluence profiles which are usually used for calculation of the patient dose distribution. The good linearity with respect to the absorbed dose, independence of dose rate, and three dimensional profiles of small beams using the CCD-VCFD were demonstrated by relative measurements in high energy Photon (15 MV) and electron (9 MeV) beams. These measurements of beam profiles with CCD-VCFD show good agreement with those with other dosimeters such as utramicro-cylindrical (UC) ionization chamber and radiographic film. The study of the radiation dosimetric technique using CCD-VCFD may provide a fast and accurate pre-treatment verification tool for the small beam used in stereotactic radiosurgery (SRS) and can be used for verification of dose distribution from dynamic multi-leaf collimation system (DMLC).

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.41-50
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• 1995

암치료용 방사선 (15 MV의 에너지를 갖는 광자선) 속에 있는 흡수선량과 불순전자 또는 산란 광자에 관한 분포를 광자선 면적 크기에 따른 변화와 광자선 면적을 반만 차폐시킨 선속에 대하여 연구 조사하였다. 광자선의 에너지를 15MV로 주어질때 광자선 최대 흡수깊이 $d^{max}$ 값은 광자선의 면적을 증가시키면 시킬수록(5$\times$5 에서 30$\times$30$\textrm{cm}^2$)d$_{max}$ 값은 감소된다. 이는 광자선 즉 방사선을 발생시키는 가속기 기계 속에 있는 여러 부품 (flattening filter, collimator jaws, tray holder,……)과 상호작용하여 형성된 불순전자로 인하여 d$_{max}$ 값이 표피쪽으로 이동되어 buildup 영역에 높은 선량흡수를 갖게 된다. 최대 흡수깊이 값을 계산할 때 이러한 현상을 고려하지 않으면 그릇된 data 값을 갖는다. 대부분의 불순 전자는 광자선 중심에 주로 분포하며 그 진행거리는 30.0mm 이하의 짧은 거리를 갖는다. 이 불순전자가 30.0mm이내(즉 buidup 영역)에 전부 흡수되므로 buidup 영역은 높은 선량흡수를 갖게되어 해를 주게된다. 그러므로 이러한 불순전자를 제거시키므로서 buidup 영역에 낮은 선량 흡수를 갖을 뿐 아니라 d$_{max}$ 값도 역시 깊은 곳까지 이동시켜 치료에 효과적인 방법 이 창출된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1439-1448
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• 2022

Background: We investigated the feasibility of in vitro radiosensitivity prediction with gene expression using deep learning. Methods: A microarray gene expression of the National Cancer Institute-60 (NCI-60) panel was acquired from the Gene Expression Omnibus. The clonogenic surviving fractions at an absorbed dose of 2 Gy (SF2) from previous publications were used to measure in vitro radiosensitivity. The radiosensitivity prediction model was based on the convolutional neural network. The 6-fold cross-validation (CV) was applied to train and validate the model. Then, the leave-one-out cross-validation (LOOCV) was applied by using the large-errored samples as a validation set, to determine whether the error was from the high bias of the folded CV. The criteria for correct prediction were defined as an absolute error<0.01 or a relative error<10%. Results: Of the 174 triplicated samples of NCI-60, 171 samples were correctly predicted with the folded CV. Through an additional LOOCV, one more sample was correctly predicted, representing a prediction accuracy of 98.85% (172 out of 174 samples). The average relative error and absolute errors of 172 correctly predicted samples were 1.351±1.875% and 0.00596±0.00638, respectively. Conclusion: We demonstrated the feasibility of a deep learning-based in vitro radiosensitivity prediction using gene expression.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2002

치료방사선 선형가속기에서 출력되는 광자선의 선속 (flux)에는 gantry head로부터 발생되는 오염전자를 포함하고 있으며, 오염전자의 발생은 주로 gantry head의 부속장비 또는 방사선 치료를 위해 gantry head 밑에 설치되는 부속장치 등에서 광자선과 매질의 전자쌍생성, 또는 컴프톤 산란전자 등의 물리적 현상으로 발생된다. 오염전자는 표면영역의 수cm 깊이의 선량 분포에 영향을 주고 있으며, 이것은 방사선 치료 시 skin-sparing 효과를 감소시키는 등 임상적인 측면에 영향을 주고 있다. 그러므로 선형가속기에서 발생되는 오염전자의 특성을 이해 할 필요가 있다. 본 연구는 선형가속기 (Clinac 1800, Varian )에서 출력되는 15MV 광자 선속에서 조사야의 크기가 0.0$\times$10.0 to 30.0$\times$30.0 $\textrm{cm}^2$에서 30.0$\times$30.0 $\textrm{cm}^2$ 대해 구리판(Cu)의 부분적 오염전자 제거 능력과, 조사야의 부분 차폐 방법을 이용하여 물팬톰 내의 선량분포의 변화를 측정하므로써 오염전자의 특성을 분석하였다. 그 결과 오염전자는 조사야의 중심축으로부터 넓게 퍼진 cone 모양의 분포를 하고 있었으며, 또한 오염전자가 갖는 평균 에너지는 약 3.0MeV로 나타났다. 그러므로 오염전자는 표면으로부터 2.5cm 깊이까지 분포하였다. 이러한 결과로써 광자선속에 포함된 오염전자를 제거하고 순수한 광자선을 이용한다면 buildup 영역 및 표면선량이 감소되고, 최대선량지점이 좀더 깊어진다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제11권3호
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• pp.163-168
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• 2003

Pharmacokinetics of eupatilin (an active components of $Stillen^{\circledR}$, a new antigastritic agent) were investigated after both intravenous and oral administration at a dose of 30mg/kg to rats. After intravenous administration, the plasma concentrations of unchanged eupatilin declined rapidly with a mean terminal half-life of 0.101 h. Eupatilin was eliminated fast in rats; the total body clearance was 121 mL/min/kg. Eupatilin was mainly metabolized in rats; the percentage of intravenous dose of eupatilin excreted in 24 h urine and feces as unchanged eupatilin was only 2.5 and 0.919％, respectively. Eupatilin was mainly metabolized to form its glucuronide conjugate; after intravenous administration, 15.9 and 51.7％ of intravenous dose was excreted in 24 h urine and feces, respectively, as eupatilin plus its glucuronide. After oral administration, the absolute bioavailability was only 3.86％ based on $AUC_{0-24h}$ of eupatilin plus its glucuronide. Approximately 68.5％ of oral dose was not absorbed from the entire gastrointestinal tract. Therefore, it could be concluded that the superior effect of eupatilin in experimental animal models of gastric ulcer and inflammatory bowel disease after oral administration could be due to the local action of eupatilin. Further pharmacokinetic studies to elucidate the local action of eupatilin are required.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.248-251
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• 2002

The intensity modulated radiation therapy (IMRT) with a multileaf collimator (MLC) requires the conversion of a radiation fluence map into a leaf sequence file that controls the movement of the MLC during radiation treatment of patients. Patient dose verification is clinically one of the most important parts in the treatment delivery of the radiation therapy. The three dimensional (3D) reconstruction of dose distribution delivered to the target helps to verify patient dose and to determine the physical characteristics of beams used in IMRT. A new method is presented for the pretreatment dosimetric verification of two dimensional distributions of photon intensity by means of Beam Intensity Scanner System (BISS) as a radiation detector with a custom-made software for dose calculation of fluorescence signals from scintillator. The scintillator is used to produce fluorescence from the irradiation of 6MV photons on a Varian Clinac 21EX. The BISS reproduces 3D- relative dose distribution from the digitized fluoroscopic signals obtained by digital video camera-based scintillator(DVCS) device in the IMRT. For the intensity modulated beams (IMBs), the calculations of absorbed dose are performed in absolute beam fluence profiles which are used for calculation of the patient dose distribution. The 3D-dose profiles of the IMBs with the BISS were demonstrated by relative measurements of photon beams and shown good agreement with radiographic film. The mechanical and dosimetric properties of the collimating of dynamic and/or step MLC system alter the generated intensity. This is mostly due to leaf transmission, leaf penumbra and geometry of leaves. The variations of output according to the multileaf opening during the irradiation need to be accounted for as well. These phenomena result in a fluence distribution that can be substantially different from the initial and calculative intensity modulation and therefore, should be taken into account by the treatment planning for accurate dose calculations delivered to the target volume in IMRT.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권2호
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• pp.131-138
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• 1996

본 논문에서는 1995년에 시행된 우리나라 최초의 개인선량판독 성능시험에 대한 방법 및 결과들을 기술하고 있다 성능시험은 ANSI N13.11-1993의 방법중 중성자를 제외한 7개의 범주에 한하여 실시하였다. 시험에 참가한 개인선량계는 1:l개 판독기관으로 부터 15종류이었다 한 종류 별로 총129개의 선량계가 제출되었는데 이는 한 범주 별로 15개씩 7범주와.24개의 컨트롤을 합한 것이다. 재시험을 포함한 총 시험범주 수는 144개이었고 제출된 선량계 수는 컨트롤 400개를 포함하여 총 2560개이었다. 이는 한 범주별로 15개씩 7개 범주와 15종류에 소요된 것과 재시험을 위한 39범주에 소요된 선량계 수를 합한 것이다. 절차서에 따라 결정된 각 범주의 성능지수는 판독선량과 부여선량으로 편중 값의 절대치와 표준편차의 합으로 계산되었다. 만약 어느 범주의 심부 또는 표층 선량당량(흡수선량)의 성능지수가 0.5 미만일 경우에는 해당범주는 합격으로 평가되었다. 시험결과 첫 번째 성능시험에서 전 범주를 합격한 기관은 전체의 54%. 두 번째 시험에서는 전체의 33% 그리고 세 번째 시험에서는 전체의 13%로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.285-291
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• 2012

Si(Li) 검출기를 이용해 한국표준과학연구원에서 보유한 베타선 선원인 $^{147}Pm$, $^{85}Kr$, $^{90}Sr+^{90}Y$ 선원의 순수 베타선 에너지 스펙트럼을 측정하였고 이 측정 스펙트럼에 대한 잔여에너지와 질량충돌저지능비를 산출하였다. 베타선의 잔여에너지는 $^{147}Pm$, $^{85}Kr$, $^{90}Sr+^{90}Y$ 선원에 대하여 각각 0.14, 0.57, 0.93 MeV으로 평가되었고 질량충돌저지능비는 각각 1.123, 1.120, 1.109이었다.