• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권1호
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• pp.89-95
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• 2008

국제원자력기구의 TRS-398 측정 프로토콜을 임상에 적용하기 위해서는 사용하는 빔과 전리함에 대한 선질 보정인자가 필요하다. 본 연구에서는 몬테칼로 계산코드(DOSRZnrc/EGSnrc)를 사용하여 상용의 평판형전리함에 대한 고에너지 전자선($4{\sim}20\;MeV$)에서의 선질보정인자를 계산하였다. 계산결과를 프로토콜에서 제시하는 값과 비교한 결과 $5{\sim}20\;MeV$에서 약 1% 이내로 일치하였으며 4 MeV의 경우에는 약 1.9% 차이를 보였다. 본 연구 방법은 선질보정인자를 독립적으로 결정하는 방법의 하나로서 프로토콜에서 주어진 값들의 확인이 필요하거나 또는 새로운 모델의 전리함을 사용하는 경우에 응용될 수 있다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.51-58
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• 2010

Ionization chambers often exhibit a stem effect, caused by interactions of radiation with air near the chamber end, or with dielectric in the chamber stem or cable. In this study measured stem effect correction factor for length of ionization chamber from medical linear accelerator recommend to with the use of stem correction method. For a model of the Farmer-type chamber, were used to calculate the beam quality correction factor. These interactions contribute to the apparent measured exposure. Additionally, it needs to consider ionization chamber use of small volume and stem effect of cable by a large field. Linear accelerator generated photons energy and increased dose repeatedly measured by using stem correction method. Stem effect was dependence of the energy and increases with photon energy conditions improved of beam quality. In conclusion, stem effect correction factor was measured within 0.4% calculated according to the exposures stem length and also supposed to determined below 1% of another stem correction method.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권12호
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• pp.1814-1820
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• 2018

With the publication of TRS-483 in late 2017 the IAEA has established an international code of practice for reference dosimetry in small and non-standard fields based on a formalism first suggested by Alfonso et al. in 2008. However, data on beam quality correction factors ($k^{f_{msr},f_{ref}}_{Q_{msr},Q_0}$) for the Leksell Gamma $Knife^{(R)}$ $Perfexion^{TM}$ is scarce and what little data is available was obtained under conditions not necessarily in accordance with the IAEA's recommendations. This study constitutes the first systematic attempt to calculate those correction factors by applying the new code of practice to Monte Carlo simulation using the GEANT4 toolkit. $k^{f_{msr},f_{ref}}_{Q_{msr},Q_0}$ values were determined for three common ionization chamber detectors and five different phantom materials, with results indicating that in most phantom materials, all chambers were well suited for reference dosimetry with the Gamma $Knife^{(R)}$. Similarities and differences between the results of this study and previous ones were also analyzed and it was found that the results obtained herein were generally in good agreement with earlier PENELOPE and EGSnrc studies.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.178-184
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• 2015

마커스 전리함은 치료용 전자선의 흡수선량 측정에 널리 사용되는 소형 평행 평판형 전리함이다. 특히 TRS-398 프로토콜에서는 $R_{50}<4.0g/cm^2$ (약 10 MeV 이하)에서 평행 평판형 전리함의 사용을 권고하고 있다. 그러나 TRS-398 프로토콜에서 $R_{50}<2.0g/cm^2$ (약 4 MeV 이하)에 대한 선질보정인자($k_{Q,Q_0}$)가 없어 낮은 에너지에 대한 선량측정이 필요한 경우에 마커스 전리함을 사용할 수 없다. 본 연구에서는 몬테칼로 계산(DOSRZnrc/EGSnrc)과 선량학적 계산을 이용하여 전자선 선질 $R_{50}=1.0$, 1.4, 2.0, 2.5, 3.0, $5.0g/cm^2$에 대하여 마커스 전리함(PTW-M34045)에 대한 $k_{Q,Q_0}$를 결정하였다. 본 연구에서는 결정된 $k_{Q,Q_0}$에 대해 TRS-398 및 TG-51 프로토콜의 자료와 알려진 자료들을 이용하여 평가하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권1호
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• pp.120-125
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• 2010

물흡수선량에 기반한 표준 측정법을 사용하여 흡수선량을 측정 시에 여러 요인들이 크건, 작건, 미미하건 간에 선량 측정의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 이온함의 선질 보정 인자(the beam quality correction factor) ${\kappa}_{Q,Q_0}$ 값 또한 그 중 한 요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 특정 이온함 유형(PTW30013, PTW, Germany)을 선정하여, 국내에서 사용하고 있는 기관들로부터 9개의 이온함을 수집하였다. 동일한 전위계와 전기선으로 9개 이온함을 국내 이차표준기관으로부터 교정을 받았다. 이렇게 교정받은 이온함들을 사용하여 Siemens ONCOR 장비의 광자 빔 6 MV와 10 MV 그리고 전자 빔 12 MeV에 대해 기준 조건하에서 흡수선량을 측정하였다. 이온함 간 선량 값의 최대 차이는 광자 빔 6 MV의 경우엔 2.4%, 10MV의 경우에 0.8%, 전자 빔 12 MeV의 경우엔 0.8%이었다. 6 MV에서의 큰 차이는 측정 과정에 문제가 없었다면, 동일한 ${\kappa}_{Q,Q_0}$ 값을 모든 이온함에 적용한 게 한 요인이 될 수 있다. 이는 또한 외부 독립검사가 왜 중요한지를 보여 주는 예라 하겠다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제22권2호
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• pp.47-51
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• 1999

We calculated the energy distribution and the percentage depth-dose at 10 cm in a $10{\times}10\;cm^2$ with a photon beam at SSD of 100 cm by using a Monte Carlo Simulation. PDD is used as a beam-quality specifier for radiotherapy beams. It is better than the commonly used values of TPR or nominal accelerating potential. The presence of electron contamination affects the measurement of PDD, but can be removed by the use of a 0.1 cm lead filter. It reduces surface dose from contaminant electrons from the accelerator by more than 90% for radiotherapy beams. The filter performs best when it is placed immediately below the head. An electron-contamination correction factor is introduced to correct for electron contamination from the filter and air. It converts PDD which includes the electron contamination with the filter in place into PDD for the photons in the filtered beam. The correction factor can be used to determine stopping-power ratio. Calculations show that the values of water-to-air slopping power ratio in the unfiltered beam are related to PDD.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권2호
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• pp.205-212
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• 2009

반응보정인자(h)는 고체팬텀에서 전리함의 반응을 물에서의 값으로 변환하기 위한 인자이다. RW3 고체 팬텀의 경우에 고에너지 X-선에 대한 반응보정인자는 선질과 깊이에 의존하는 것으로 알려져 있으나 조사면 크기와 SSD(Source to surface distance), 그리고 전리함 종류에 따른 의존성은 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 알려진 의존성을 고찰하고 알려지지 않은 인자들에 대한 의존성을 조사하였다. 본 측정에서는 파머형전리함(FC65G, IBA, Germany)과 소형전리함(CC13, IBA, Germany)이 사용되었으며 대상 선질은 6 MV와 15 MV X-선이었다. 측정 결과 반응보정인자는 6 MV의 경우에 깊이 5 cm와 10 cm에서 각각 h = 1.015, 1.021, 그리고 15 MV의 경우에 깊이 5와 10 cm에서 각각 h = 1.024, 1.029로 나타났다. 결론적으로 반응보정인자는 선질과 깊이에는 의존하였지만 조사면 크기와 SSD에 따른 변화는 적었다. 전리함에 있어서 대상의 두 전리함에 대해서는 차이가 없었으나 다른 종류의 전리함에 대해서 추가적 연구가 필요하다고 생각한다. 본 결과는 RW3에서 전리함을 이용한 측정시 측정값의 분석에 활용될 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.49-55
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• 2008

본 연구는 MDCT에서 선량을 측정하는데 사용되는 ionization chamber의 calibration 전과 후의 calibration factor에 따른 선량과 촬영실의 온도, 기압의 보정(correction factor) 적용 유무에 따른 $CTDI_w$를 비교 분석하는데 있다. 2007년 3월 21일에 교정된 Model 2026C electormeter (RADICAL 2026C, USA)를 이용한 MDCT (GE light speed plus 4 slice, USA)와 head and body CT dosimetry phantom을 사용하여 측정된 값을 비교 분석하였다. 결과는 calibration factor와 주변 온도, 압력의 correction factor를 보정 해 준 $CTDI_w$ 값이 보정을 하지 않고 계산된 값보다 $0.479{\sim}3.162mGy$의 범위만큼 더 많은 선량 값이 계산되었고 실제 병원에서 사용하는 복부 일반 CT (abdomen routine CT) 조건에서의 환자선량을 측정한 결과 factor적용 전과 후의 유효선량 차는 최고 0.7 mSv의 차이가 남을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 ionization chamber의 calibration과 촬영실 주변 온도와 압력이 환자선량의 측정과 계산에 중요한 요소임을 알 수 있다. 따라서 정확한 환자 선량 측정을 위해서는 촬영실 주변 온도와 압력뿐만 아니라 습도 및 recombination factor, x-ray beam quality 특성, 촬영조건(exposure conditions), 측정부위(scan region) 등에 대한 보정 factor들의 정확한 정보를 알아야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.7-13
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• 2009

본 논문은 물 흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정하는 것에 대한 예비적 연구를 위한 것이다. 이온함을 사용하여 물흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원을 교정하기 위해선, 빔 선질 교정인자인 $k_{Q,Q_0}$가 필요하다. 본 연구에선 일차 표준을 사용하여 지정된 거리에서의 흡수선량를 측정하는 데 있어서의 현실적인 어려움 때문에 몬테칼로 전산모사와 반실험적인 방법을 통하여 $k_{Q,Q_0}$를 결정하였다. 본 연구를 위해 PTW30013 이온함 5개를 선택하였다. 포괄적 $k^{gen}_{Q,Q_0}$ 값의 경우엔 이온함간 변화가 최대 4.0%에 이른 반면, 개별적 $k^{ind}_{Q,Q_0}$ 경우엔 이온함간 변화가 최대 0.5% 이내였다. 이 결과는 물 흡수선량에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정시에 이온함을 왜 개별적으로 교정해야 하는지, 개별적인 교정이 얼마나 중요한 지를 보여 준다. 가까운 장래에 공기커마 세기 대신에 사용자가 근접치료 선원을 고에너지 광자빔과 전자빔의 교정에서처럼 치료에서 관심있는 물리량인 물흡수선량의 관점에서 교정할 수 있기를 희망한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권3호
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• pp.54-62
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• 2020

Dose calculation algorithms play an important role in radiation therapy and are even the basis for optimizing treatment plans, an important feature in the development of complex treatment technologies such as intensity-modulated radiation therapy. We reviewed the past and current status of dose calculation algorithms used in the treatment planning system for radiation therapy. The radiation-calculating dose calculation algorithm can be broadly classified into three main groups based on the mechanisms used: (1) factor-based, (2) model-based, and (3) principle-based. Factor-based algorithms are a type of empirical dose calculation that interpolates or extrapolates the dose in some basic measurements. Model-based algorithms, represented by the pencil beam convolution, analytical anisotropic, and collapse cone convolution algorithms, use a simplified physical process by using a convolution equation that convolutes the primary photon energy fluence with a kernel. Model-based algorithms allowing side scattering when beams are transmitted to the heterogeneous media provide more precise dose calculation results than correction-based algorithms. Principle-based algorithms, represented by Monte Carlo dose calculations, simulate all real physical processes involving beam particles during transportation; therefore, dose calculations are accurate but time consuming. For approximately 70 years, through the development of dose calculation algorithms and computing technology, the accuracy of dose calculation seems close to our clinical needs. Next-generation dose calculation algorithms are expected to include biologically equivalent doses or biologically effective doses, and doctors expect to be able to use them to improve the quality of treatment in the near future.