• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권7호
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• pp.2516-2523
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• 2024

This study aims to validate the dosimetric characteristics of Low Dose Rate (LDR) I-125 source Geant4-based Monte Carlo code. According to the recommendation of the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) task group report (TG-43), the dosimetric parameters of a new brachytherapy source should be verified either experimentally or theoretically before clinical procedures. The simulation studies are very important since this procedure delivers a high dose of radiation to the tumor with only a minimal dose affecting the surrounding tissues. GEANT4 Monte Carlo simulation toolkit associated brachytherapy example was modified, adapted and several updated techniques have been developed to facilitate and smooth radiotherapy techniques. The great concordance of the current study results with the consensus data and with the results of other MC based studies is promising. It implies that Geant4-based Monte Carlo simulation has the potential to be used as a reliable and standard simulation code in the field of brachytherapy for verification and treatment planning purposes.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.158-166
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• 2003

목적: 본 연구는 새로운 근접치료선원의 이론적 설계를 통해 출력변조를 이용한 혈관내 방사선치료를 제안한다. 대상 및 방법: 제시된 이론적 선원은 기존의 선원과는 달리 선원물질과 차폐물질(스테인리스 스틸, 또는 텅스텐) 둘 다로 구성되며 이는 방위방향으로 비대칭적 방사선량을 제공할 수 있게 한다. 따라서, 방위방향으로 선원의 방향과 체류시간을 조절함으로써 출력변조를 통한 근접치료가 가능해진다. Novoste Beta-Cath system에서 사용하는 Sr-90/Y 전자방출 선원과 유사한 모양의 두 가지 단순화한 선원을 연구의 대상으로 고려하였다. 첫 번째 선원은 선원물질과 차폐물질이 각각 반씩 차지하며, 두 번째 선원은 1/4은 선원물질로, 나머지 3/4은 차폐물질로 구성된다. 두 선원에 대해 방위 및 방사방향으로의 선량분포를 MCNP 몬테 카를로 코드를 이용하여 계산하였다. 결과: 선원이 혈관내의 중심에 위치하지 않게 되는 가상조건에서의 선량 최적화 계산을 시도한 결과, 혈관내벽에 미치는 선량의 최고치와 최저치의 차이가 87$\%$에서 7$\%$까지 줄어들 수 있음을 보였다. 결론: 본 연구에서 제시된 이론적 선원은 선량적 관점에서의 적합성 여부에 관해 매우 고무적인 결과를 보여 줌으로써 출력변조를 통한 혈관내 근접방사선치료의 가능성을 나타내었다. 본 과제의 다음 단계는 굵기가 가는 맥관 내에서 선원의 위치를 파악하여 그를 방위방향으로 정확하게 회전시킬 수 있는 방사선 전달 체계의 개발이라 할 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제10권1호
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• pp.30-44
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• 1998

Accurate delivery of doses using a high dose rate(HDR) brachytherapy, remote afterloading system(RALS) depends on knowing the strength of the radioactive source at the time of treatment, the precision and consistency of the timer, and the ability of the unit to position the source at the proper dwell location along the applicator. Periodic Quality Assurance(QA) on HDR machines is a part of the standard protocol of any user. The safety of the patient & staff, positional accuracy, temporal accuracy, and dose delivery accuracy are periodically(weekly, quarterly, monthly) estimated using HDR source(Ir-192), treatment planning devices, measurement devices, and overall treatment devices with regard to treatment delivery. The overall measurement results are estimated successfully and assessed its clinical significance. As a result, our HDR brachytherapy units has been very accurate until now. The QA program protocol permits routine clinical use and provides a high confidence level in the accurate operation of HDR units. Therefore, regular QA of HDR brachytherapy is essential for successful treatment.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권2호
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• pp.25-39
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• 2021

Brachytherapy, along with external beam radiation therapy (EBRT), is an essential and effective radiation treatment process. In brachytherapy, in contrast to EBRT, the radiation source is radioisotopes. Because these isotopes can be positioned inside or near the tumor, it is possible to protect other organs around the tumor while delivering an extremely high-dose of treatment to the tumor. Brachytherapy has a long history of more than 100 years. In the early 1900s, the radioisotopes used for brachytherapy were only radium or radon isotopes extracted from nature. Over time, however, various radioisotopes have been artificially produced. As radioisotopes have high radioactivity and miniature size, the application of brachytherapy has expanded to high-dose-rate brachytherapy. Recently, advanced treatment techniques used in EBRT, such as image guidance and intensity modulation techniques, have been applied to brachytherapy. Three-dimensional images, such as ultrasound, computed tomography, magnetic resonance imaging, and positron emission tomography are used for accurate delineation of treatment targets and normal organs. Intensity-modulated brachytherapy is anticipated to be performed in the near future, and it is anticipated that the treatment outcomes of applicable cancers will be greatly improved by this treatment's excellent dose delivery characteristics.

• Radiation Oncology Journal
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• 제6권2호
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• pp.277-281
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• 1988

Although widely used in external beam treatment planning, computed tomography scans are infrequent in incranial tumors by implanting of Radioactive isotope. This incranial brachytherapy has only become possible by using CT scans and stereotaxic operation methods. The coincidence of single source and tumor axes in brachytherapy is very important to determine the therapeutic dosages. Eventhough using the CT scan, according to spatial location of tumor tying, the section of tumor will be seen enlargement, cause the tumor will be cut off with slight angle to its axes. Correct analysis of tumor size from source is required for rotated axes in analytical geometry.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.326-332
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• 2012

최근 전 세계적인 원자로 시설의 감축으로 인한 수입 치료용 동위원소의 가격 상승으로 인하여 의료기관에서 근접치료기 운영에 문제가 되고 있다. 본 보고서에서는 국내에서 생산한 두 종류 Ir-192 선원(직경 4.5 mm와 1.1 mm)의 개발 과정과 기술 동향 대하여 제시하였다. 이 보고서의 내용이 근접치료기를 운영하는 의료기관에서 정책 수립에 도움이 되기를 바란다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.213-219
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• 2016

The position verification of the radiation source utilized in brachytherapy forms a critical factor in determining the therapeutic efficiency. Currently, films are used to verify the source position; however, this method is encumbered by the lengthy time interval required from film scanning to analysis, which makes real-time position verification difficult. In general, the source position accuracy is usually tested in a monthly quality assurance check. In this context, this study investigates the feasibility of the real-time position verification of the radiation source in high dose rate (HDR) brachytherapy with the use of scintillating fibers. To this end, we construct a system consisting of scintillating fibers and a silicon photomultiplier (SiPM), optimize the dosimetric software setup and radiation system characteristics to obtain maximum measurement accuracy, and determine the relative ratio of the measured signals dependent upon the position of the scintillating fiber. According to the dosimetric results based on a treatment plan, in which the dwell time is set at 30 and 60 s at two dwell positions, the number of signals is 31.5 and 83, respectively. In other words, the signal rate roughly doubles in proportion to the dwell time. The source position can also be confirmed at the same time. With further improvements in the spatial resolution and scintillating fiber array, the source position can be verified in real-time in clinical settings with the use of a scintillating fiber-based system.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.171-175
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• 2013

본 연구에서는 한국원자력연구원(KAERI)에서 하나로(HANARO) 원자로를 통하여 새로이 개발한 근접치료용 Ir-192 선원의 기기적 안정성과 기존에 사용되는 근접치료기와의 호환성을 평가하기 위한 팬톰을 개발하고 임상기기 적합성 평가를 실험하였다. 다양한 근접치료용 어플리케이터와 선원의 적합성 결과는 일정한 비율의 곡률의 변화에 대해서는 반경 2.2~2.7 cm 범위에서 정상작동 하였고 급격한 힘의 변화를 고려한 경우에서는 반경 1.5~1.8 cm 범위에서 정상작동 할 수 있음을 확인하였다. 어플리케이터의 모양변화에 따른 선원의 머무름 시간 오차의 평가에서는 선원이 도달 가능한 점까지 에서는 거의 변화가 없어 보였다. 근접방사선치료를 위해 사용되어지는 방사선 선원은 그 크기가 작고 종양의 다양한 모양과 위치에 안정적으로 도달될 수 있어야 한다. 이와 같은 기기적 안정성을 평가하기 위해 본 연구에서 설계 고안된 기기적 안정성 평가 팬톰은 선원의 굴곡의 최적 조건을 평가하는데 유효하다고 생각되며, 한국원자력연구원에서 개발된 근접치료용 Ir-192 선원의 기기적 안정성시험결과 기존의 사용되어지는 수입산 선원과 차이가 없음을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.115-115
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• 2006

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권4호
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• pp.259-266
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• 1998

코발트-60 근접조사선원을 대체할 Ir-l92 선원주변의 2차원적 선량분포를 얻기 위하여, 조사선량률과, 조직감쇠계수를 구하였다. 조직감쇠계수는 선원에서 20 cm 지점까지 실험식을 구하였다. ？보기 방사능은 조사선량상수를 사용하여 결정하였으며, 2.5mm 직경에 두께 2.5 mm 의 선원은 조직선량을 정하기 위해 선원을 4401 개로 분할하여 선원 자체의 흡수효과와 ？슐벽의 차폐 효과와 조직감쇠계수를 적용하였다. 조직감쇠계수는 4차식을 사용하여 1% 오차범위내에서 실험값을 얻을 수 있었으며, Meisberger 상수는 선원에서 많이 떨어질수록 오차가 커서, 10 cm 위치서 7%, 20 cm 에서 33%의 오차를 발견할 수 있었으나, 겉보기방사능과 선원모양 및 크기가 달라 다른 결과를 가져올 수 있다고 본다. 발표된 Ir-192 선원의 에너지스펙트럼을 이용한 선량률상수는 절삭에너지 10 keV인 경우 4.69 R$cm^2$/mCi-hr을 얻었으며 Air Kerma는 0.973 을 구하였다. 이 실험에서 고안 선원의 분할선원에 의한 선원자체흡수와 ？슐벽에 의한 감쇠는 실선원의 54.6%가 겉보기방사능으로 나타남을 알 수 있었으며, 선량계획에 이용하기 위해 단위 ？보기 방사능에 대한 2차원적 선량표를 준비함으로써 기하학적선량과 선량 비등방성을 쉽게 이용할 수 있도록 하였다.