• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권1호
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• pp.83-87
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• 2008

본 연구의 목적은 고체물등가팬텀을 사용하여 절대흡수선량을 측정할 때 물등가깊이에 비례되는 측정값을 보정하기 위한 보정인자를 구하는데 있다. 10MV X-선 빔에 대하여 백색폴리스티렌팬텀과 물팬텀에서 측정의 조건들은 선원 대 전리조 중심까지의 거리를 SAD 100 cm로 고정하였고, 조사면 크기(field size)는 각각 $10{\times}10\;cm^2$, $20{\times}20\;cm^2$를 사용하였으며, 깊이는 각각 2.3 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm를 사용한 것이다. 두 개의 팬텀에 대하여 분당 400 MU의 출력을 갖는 선형가속기로부터 100 MU의 전달로 각각의 조사면 크기와 깊이들에서 3번 측정으로 취득된 전리의 평균값을 측정값으로 얻었다. 이 실험으로부터 보정인자와 TPR에서 퍼센트 편차는 각각 0.97%, 0.53% 이하를 얻었다. 따라서, 고체물등가팬텀을 사용한 절대흡수선량 측정 시에는 보정인자와 TPR에서 퍼센트 편차를 사용하여 보정을 행하면 높은 정확도를 얻을 수 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권18호
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• pp.8553-8557
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• 2016

Background: Accurate dose assessment and correct identification of irradiated from non-irradiated people are goals of biological dosimetry in radiation accidents. Objectives: Changes in the FDXR and the RAD51 gene expression (GE) levels were here analyzed in response to total body exposure (TBE) to a 6 MV x-ray beam in rats. We determined the accuracy for absolute quantification of GE to predict the dose at 24 hours. Materials and Methods: For this in vivo experimental study, using simple randomized sampling, peripheral blood samples were collected from a total of 20 Wistar rats at 24 hours following exposure of total body to 6 MV X-ray beam energy with doses (0.2, 0.5, 2 and 4 Gy) for TBE in Linac Varian 2100C/D (Varian, USA) in Golestan Hospital, in Ahvaz, Iran. Also, 9 rats was irradiated with a 6MV X-ray beam at doses of 1, 2, 3 Gy in 6MV energy as a validation group. A sham group was also included. After RNA extraction and DNA synthesis, GE changes were measured by the QRT-PCR technique and an absolute quantification strategy by taqman methodology in peripheral blood from rats. ROC analysis was used to distinguish irradiated from non-irradiated samples (qualitative dose assessment) at a dose of 2 Gy. Results: The best fits for mean of responses were polynomial equations with a R2 of 0.98 and 0.90 (for FDXR and RAD51 dose response curves, respectively). Dose response of the FDXR gene produced a better mean dose estimation of irradiated "validation" samples compared to the RAD51 gene at doses of 1, 2 and 3 Gy. FDXR gene expression separated the irradiated rats from controls with a sensitivity, specificity and accuracy of 87.5%, 83.5% and 81.3%, respectively, 24 hours after dose of 2 Gy. These values were significantly (p<0.05) higher than the 75%, 75% and 75%, respectively, obtained using gene expression of RAD51 analysis at a dose of 2 Gy. Conclusions: Collectively, these data suggest that absolute quantification by gel purified quantitative RT-PCR can be used to measure the mRNA copies for GE biodosimetry studies at comparable accuracy to similar methods. In the case of TBE with 6MV energy, FDXR gene expression analysis is more precise than that with RAD51 for quantitative and qualitative dose assessment.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권1호
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• pp.113-119
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• 2010

GafChromic EBT2 필름 dosimetry에 필요한 품질 관리용 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 프로그램에서는 EBT2 필름특성에 맞게 붉은색, 초록색, 파란색 및 회색 채널에 따른 필름 교정이 가능하도록 하였다. 또한 평판형 스캐너의 빛의 산란 효과나 필름 내 방사선에 반응하는 물질(active layer)의 두께 차이가 선량 검증에 미치는 영향을 평가할 수 있도록 하였다. EBT2 필름을 이용한 측정 결과는 방사선 치료계획 시스템, ECLIPSE 또는 2차원 이온 전리함 배열의 선량 값과 비교할 수 있다. 개발한 소프트웨어를 이용한 GafChromic EBT2 필름의 선량 검증은 파일 입력, 잡음 제거, 배경 보정(background) 및 반응 물질 보정(active layer correction), 선량 계산 및 평가 단계를 통해서 이루어진다. 절대적 또는 상대적 배경 보정 방법을 선택적으로 적용할 수 있으며 필름 교정 결과 및 교정 곡선에 대한 적합식(fitting equation)은 결과 파일로 출력할 수 있다. 선량 행렬의 화소 크기 조정을 위한 보간법, 대화식 영상 이동 및 회전 기능을 이용하여 선량 행렬 간 구조적 위치를 일치시킨 후, 빔 측면도(beam profile) 및 등선량곡선(isodose curve)을 비교할 수 있다. 또한 거리 및 선량 차이에 대한 허용값을 적용하여 gamma index 및 gamma histogram을 이용한 선량 분석이 가능하다. 60도 동적 쐐기 조사면과 전립선 세기조절방사선치료의 조사면을 이용하여 개발한 소프트웨어의 기초 성능 평가를 수행하였을 때, 동적 쐐기 조사면에서 ECLIPSE와 EBT2 필름 간 절대적 빔 측면도는 3% 오차 범위 내에서 일치하였다. EBT2 필름을 이용한 두 종류의 선량 검증 모두, 99% 이상의 영역이 3 mm, 3%의 gamma index의 평가 기준을 만족하였다. 개발한 선량 검증용 소프트웨어를 이용하여 주기적으로 수행되는 일반적인 품질관리뿐만 아니라 빔의 세기가 조절된 복잡한 조사면의 품질관리에도 활용할 수 있으며, Radiochromic 필름을 이용한 선량 평가에 필요한 유용한 분석 툴을 제공할 수 있다.

• 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.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제46권1호
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• pp.14-23
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• 2021

Background: For radiological protection and control, the International Commission on Radiological Protection (ICRP) provides the nominal risk coefficients related to radiation exposure, which can be extrapolated using the excess relative risk and excess absolute risk obtained from the Life Span Study of atomic bomb survivors in Hiroshima and Nagasaki with the dose and dose-rate effectiveness factor (DDREF). Materials and Methods: Since it is impossible to directly estimate the radiation risk at doses less than approximately 100 mSv only from epidemiological knowledge and data, support from radiation biology is absolutely imperative, and thus, several national and international bodies have advocated the importance of bridging knowledge between biology and epidemiology. Because of the accident at the Tokyo Electric Power Company (TEPCO)'s Fukushima Daiichi Nuclear Power Station in 2011, the exposure of the public to radiation has become a major concern and it was considered that the estimation of radiation risk should be more realistic to cope with the prevailing radiation exposure situation. Results and Discussion: To discuss the issues from wide aspects related to radiological protection, and to realize bridging knowledge between biology and epidemiology, we have established a research group to develop low-dose and low-dose-rate radiation risk estimation methodology, with the permission of the Japan Health Physics Society. Conclusion: The aim of the research group was to clarify the current situation and issues related to the risk estimation of low-dose and low-dose-rate radiation exposure from the viewpoints of different research fields, such as epidemiology, biology, modeling, and dosimetry, to identify a future strategy and roadmap to elucidate a more realistic estimation of risk against low-dose and low-dose-rate radiation exposure.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.864-870
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• 2014

선량계 유용성을 평가하기 위한 방법으로 방사선관계종사자의 피폭선량을 측정하여 개인피폭관리를 위한 선량계 선택의 기초 자료를 제시하고자 하였다. 2012년 1년간 방사선사 30명을 대상으로 하였으며 개인피폭 누적선량을 측정하여 열형광선량계, 형광유리선량계, 광자극발광선량계의 성능을 조사하였다. 연구방법으로는 DAP와 ion-chamber를 이용하여 세종류 개인피폭선량계의 선량측정값을 비교 분석하였으며 의료기관별, 검사업무별, 분기별 방사선관계종사자의 피폭누적선량을 확인하였다. 결과적으로 직접 X선조사를 통한 개인피폭선량계의 선량값과 ion-chamber의 절대값에서 광자극발광선량계가 열형광선량계나 형광유리선량계에 비해 더 유사한 선량값을 나타내 측정 능력면에서 더 우수한 결과를 나타냈다. 또한 방사선발생구역에서 방사선관계종사자의 피폭선량이 광자극발광선량계에서 보다 높게 나타났다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권12호
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• pp.6133-6137
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• 2012

Purpose: To study the effect of bolus versus no bolus in the coverage of the nodal tumour volume with intensity-modulated radiotherapy (IMRT) for the treatment of nasopharyngeal carcinoma (NPC). Methods and Materials: This retrospective study used data from 5 consecutive patients with NPC who were treated with bolus for large neck nodes using IMRT from November 2011-January 2012 in our institute. All these patients were treated radically with IMRT according to our institution's protocol. Re-planning with IMRT without bolus for these patients with exactly the same target volumes were done for comparison. Comparison of the plans was done by comparing the V70 of PTV70-N, V66.5 of PTV70-N, V65.1 of PTV70-N and the surface dose of the PTV70-N. Results: The mean size of the largest diameter of the enlarged lymph nodes for the 5 patients was 3.9 cm. The mean distance of the GTV-N to the skin surface was 0.6 cm. The mean V70 of PTV70-N for the 5 patients showed an absolute advantage of 10.8% (92.4% vs. 81.6%) for the plan with bolus while the V66.5 of PTV70-N had an advantage of 8.1% (97.0% vs. 88.9%). The mean V65.1 also had an advantage of 7.1% (97.6% vs. 90.5%). The mean surface dose for the PTV70-N was also much higher at 61.1 Gy for the plans with bolus compared to only 23.5 Gy for the plans without bolus. Conclusion: Neck node bolus technique should be strongly considered in the treatment of NPC with enlarged lymph nodes treated with IMRT. It yields a superior dosimetry compared t o non-bolus plans with acceptable skin toxicity.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.59-65
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• 2018

This paper describes the clinical use of the dose verification of multileaf collimator (MLC)-based CyberKnife plans by combining the Octavius 1000SRS detector and water-equivalent RW3 slab phantom. The slab phantom consists of 14 plates, each with a thickness of 10 mm. One plate was modified to support tracking by inserting 14 custom-made fiducials on surface holes positioned at the outer region of $10{\times}10cm^2$. The fiducial-inserted plate was placed on the 1000SRS detector and three plates were additionally stacked up to build the reference depth. Below the detector, 10 plates were placed to avoid longer delivery times caused by proximity detection program alerts. The cross-calibration factor prior to phantom delivery was obtained by performing with 200 monitor units (MU) on the field size of $95{\times}92.5mm^2$. After irradiation, the measured dose distribution of the coronal plane was compared with the dose distribution calculated by the MultiPlan treatment planning system. The results were assessed by comparing the absolute dose at the center point of 1000SRS and the 3-D Gamma (${\gamma}$) index using 220 patient-specific quality assurance (QA). The discrepancy between measured and calculated doses at the center point of 1000SRS detector ranged from -3.9% to 8.2%. In the dosimetric comparison using 3-D ${\gamma}$-function (3%/3 mm criteria), the mean passing rates with ${\gamma}$-parameter ${\leq}1$ were $97.4%{\pm}2.4%$. The combination of the 1000SRS detector and RW3 slab phantom can be utilized for dosimetry validation of patient-specific QA in the CyberKnife MLC system, which made it possible to measure absolute dose distributions regardless of tracking mode.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.29-35
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• 2014

목 적 : 본 연구는 이미 상용화가 시작된 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료(Gated RapidArc) 이전의 자동화가 되지 않는 장비들에서 호흡 동조 방사선 치료(Gated radiation therapy)와 체적 세기조절 회전 방사선 치료(VMAT)를 동시에 시행할 수 있게 Gated RapidArc의 정확성을 분석하여 유용성을 평가하고, 진폭모드(Amplitude mode)를 이용하여 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 환자를 적용하여 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 방사선량 분포의 분석은 물 등가물질 고체 팬톰과 GafChromic 필름(EBT2 QD+, USA)을 이용하였으며, Film QA (ver. 2.2, USA) 필름 분석 프로그램을 이용하여 Gamma 인자(3%, 3 mm)를 분석하였다. 또한, 삼차원 선량 분포의 정확도를 확인하기 위해서 Matrixx(IBA Dosimery, Germany) 선량 측정 장비와 Compass(IBA Dosimetry, Germany) 선량 분석 프로그램을 이용하였다. 고체 팬톰을 이용한 호흡 동조 주기 신호는 4D 팬톰(Dynamic Thorax Phantom, CIRS, USA)과 Varian RPM(Real-Time Position Monitor) 호흡 동조 시스템을 이용하여 만들었으며, 자유호흡(free breathing)과 호흡정지(breath holding) 시에 따른 방사선량 분포를 각각에 대하여 분석 평가하였다. 환자에게 적용하기 위하여 2013년 2월부터 2013년 8월까지 간암환자 4명을 대상으로 4DCT의 영상을 얻기 위하여 충분한 호흡주기 연습후에 환자의 호흡주기에 맞게 위상모드(Phase mode)를 이용하여 환자가 고글의 호흡주기 패턴을 눈으로 보고 정확하게 따라할 수 있도록 하면서 4DCT의 영상을 획득하였다. Gated RapidArc 치료를 위하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 3회 호흡을 시행한 후 40%~60%의 구간에서 5~6초 호흡을 참을 수 있도록 연습을 하고, 치료 시 40%~60%의 구간에서 환자가 숨을 참을 때 Beam On 버튼을 눌러주는 방식의 반자동으로 치료를 시행하였다. 결 과 : 비 호흡 및 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료기법 간의 절대선량은 전산화 치료 계획을 이용한 계산값과 1% 이내의 차이를 보였으며, 치료 기법 간의 차이 또한 1% 이내의 차이를 보였다. Gamma 인자(3%, 3 mm)는 99% 이상의 일치함을 보였으며, 각 장기별 선량 차이는 대체로 95% 이상의 일치함을 보였다. 또한 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료를 위하여 만든 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기와 실제 환자의 호흡주기가 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 결 론 : 비 호흡 동조와 호흡 동조 시 체적 세기조절 회전 방사선 치료간의 절대 선량 및 방사선량의 분포가 매우 잘 일치함을 보였다. 이는 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료 기법을 이용하여 호흡에 따라 움직이는 흉부나 복부의 종양 치료에 적용이 가능한 것으로 사료된다. 또한 실제 치료환자를 대상으로 고글을 통하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 치료를 적용한 결과, 5~6초정도 정지된 호흡에서 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료가 원활히 이루어짐을 알 수 있었다.