• 대한디지털의료영상학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.65-69
• /
• 2010

High energy electron beams were to concentrically dose inside a tumor and more energy is a shape decreased of dose. Therefore, it is useful to radiation therapy of a tumor. Also high energy electron beams ionized into collision with a atom in structure material of tissue and it has big changes to dose distribution by multiple scattering. The study had to establish characteristic of electron beams from interaction of electron beams and materials. Experiment method was to measure dependence of electron beam central axis for depth dose curve, field flatness and symmetry and field size dependence. The results were able to evaluate data for a datum pint of electron beam. Also radiotherapy has to be considered for not only energy pencil of lines but characteristic, electron guide and isodose curves distribution.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제31권4호
• /
• pp.135-144
• /
• 2020

Purpose: Gafchromic films for proton dosimetry are dependent on linear energy transfers (LETs), resulting in dose underestimation for high LETs. Despite efforts to resolve this problem for single-energy beams, there remains a need to do so for multi-energy beams. Here, a bimolecular reaction model was applied to correct the under-response of spread-out Bragg peaks (SOBPs). Methods: For depth-dose measurements, a Gafchromic EBT3 film was positioned in water perpendicular to the ground. The gantry was rotated at 15° to avoid disturbances in the beam path. A set of films was exposed to a uniformly scanned 112-MeV pristine proton beam with six different dose intensities, ranging from 0.373 to 4.865 Gy, at a 2-cm depth. Another set of films was irradiated with SOBPs with maximum energies of 110, 150, and 190 MeV having modulation widths of 5.39, 4.27, and 5.34 cm, respectively. The correction function was obtained using 150.8-MeV SOBP data. The LET of the SOBP was then analytically calculated. Finally, the model was validated for a uniform cubic dose distribution and compared with multilayered ionization chamber data. Results: The dose error in the plateau region was within 4% when normalized with the maximum dose. The discrepancy of the range was <1 mm for all measured energies. The highest errors occurred at 70 MeV owing to the steep gradient with the narrowest Bragg peak. Conclusions: With bimolecular model-based correction, an EBT3 film can be used to accurately verify the depth dose of scanned proton beams and could potentially be used to evaluate the depth-dose distribution for patient plans.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제13권2호
• /
• pp.199-203
• /
• 1995

Purpose: To evaluate the dose under lung block as a function of depth and the effectiveness of a block as a function of block width. Materials and Methods : Field size of mantle field was $22.8{\times}32.4cm^2.$ Dose distribution of the mantle field was measured with two dimensional water phantom system. To analyze the effectiveness of the lung block. central axis plane, 5cm off-axis plane, and 10cm off-axis plane were studied. Results: The dose under the lung block was recorded with maximum at the depth between 5cm and 10cm. In the central axis plane, dosimetric block width was $10-15\%$ less than physical block width. In the 5cm off-axis plane, dosimetric block width was $4-9\%$ less than physical block width. In the 10cm off-axis plane, dosimetric block width was $2\%$ less than physical block width. Conclusion: Depth dependence of the dose under the lung block was founded. Also, block width dependence of the lung block was founded. To induce the accurate relation between the physical block width and the 'effective' block width, it needs more detailed understanding of the variables involved.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제18권1호
• /
• pp.63-70
• /
• 1995

In this pauper, the back, forward, side and $45^{\circ}$ oblique scatter dose were measured the X-ray exposure conditions 60, 80, 100, 120kV, FFD 100cm, FS $20\times20cm$, toward the $25\times25cm\times10\sim20cm$ of solid water, paraffin and MiX-DP phantom, and Pb, Cu, Al, and styrofoam meterials, by the electrometer and 5.3 cc ionization chamber. The obtained results are summarized as following. 1. The percentage depth dose(PDD) at the range of the diagnostic x-ray energy were appeared 50 % depth dose at the 2 cm depth with 60 kV, and 5 cm depth with 120 kV X-ray, 10 % depth dose at the 10 cm depth with 60 kV and 14 cm depth with 120 kV X-ray, 5 % below depth dose at the 20 cm depth. 2. The back scatter dose which were generated the surface of Pb, Cu and Al metal plates were 10 % below, and than the back scatter dose at the Pb plate were a most amount of these which were about 10 %, and were appeared the order of Cu and Al. 3. The percentage forward scatter were appeared from 50 % to 65 %, and the more phantom thicknees become, the more forward scatter were increased with the ratio of 5 % per 5 cm thickness. 4. The percentage back scatter which were generated the tissue equivalence meterials solid water, paraffin and MiX-DP were from 20 % to 40 %, and than the back scatter dose at the solid water were a mest amount of those, and paraffin and MiX-DP were appeared with the next values. 5. The percentage $90^{\circ}$ lateral and $45^{\circ}$ oblique side scatter dose were measured from 4 % to 12 %. a most amount of scatter dose which were generated from the patient in radiography were the forward scatter, the next values were the back scatter, the third values were the $90^{\circ}$ lateral scatter.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제34권3호
• /
• pp.33-39
• /
• 2023

Purpose: FLASH radiotherapy (RT) using ultra-high dose rate (>40 Gy/s) radiation is being studied worldwide. However, experimental studies such as preclinical studies using small animals are difficult to perform due to the limited availability of irradiation devices and methods for generating a FLASH beam. In this paper, we report the initial dosimetry results of a prototype electron linear accelerator (LINAC)-based irradiation system to perform ultra-high dose rate (UHDR) preclinical experiments. Methods: The present study used the prototype electron LINAC developed by the Research Center of Dongnam Institute of Radiological and Medical Sciences (DIRAMS) in Korea. We investigated the beam current dependence of the depth dose to determine the optimal beam current for preclinical experiments. The dose rate in the UHDR region was measured by film dosimetry. Results: Depth dose measurements showed that the optimal beam current for preclinical experiments was approximately 33 mA, corresponding to a mean energy of 4.4 MeV. Additionally, the average dose rates of 80.4 Gy/s and 162.0 Gy/s at a source-to-phantom surface distance of 30 cm were obtained at pulse repetition frequencies of 100 Hz and 200 Hz, respectively. The dose per pulse and instantaneous dose rate were estimated to be approximately 0.80 Gy and 3.8×10⁵ Gy/s, respectively. Conclusions: Film dosimetry verified the appropriate dose rates to perform FLASH RT preclinical studies using the developed electron-beam irradiator. However, further research on the development of innovative beam monitoring systems and stabilization of the accelerator beam is required.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제15권4호
• /
• pp.215-219
• /
• 2004

MOSFET 선량계는 기존의 선량계들에 비해 여러 가지 장점이 있기 때문에 최근에 방사선 치료뿐만 아니라 방사선 진단 등 기타 여러 분야에서 선량검증을 위해 시도되고 있다. 하지만 이렇게 사용되기 위해서는 중ㆍ저에너지 범위의 광자선에 대한 MOSFET 선량계의 방사선학적 특성파악이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 고감도 MOSFET 선량계의 여러가지 방사선학적 특성을 자세하게 연구할 수 있는 3차원 몬테칼로 전산모사 모델을 개발하였다. 고감도 MOSFET 선량계의 검출부위는 매우 얇아서 MCNP에서 기본적으로 제공하는 Tally를 사용하면 검출부위에 흡수된 에너지를 정확하게 결정할 수 없으므로 검출부위에 주어진 에너지를 전자들의 트랙들로부터 직접 계산하는 방법을 채택하였다. 개발된 모델은 에너지 의존도, 전자 기여도, 깊이 의존도 등의 MOSFET 선량계의 방사선학적 특성을 연구하기 위해 사용되었다. 에너지 의존도는 15 keV에서 6 MeV 에너지 범위에서 정량화하였는데 약 40 keV에서 최대 6.6으로 나타났다. 본 연구에서는 PTRAC 파일과 Sabrina 코드를 이용하여 MOSFET 선량계 각 부분에서의 전자 기여도를 조사하였다. 깊이 의존도는 신체 내 평균 깊이를 15 cm로 가정할 때 0.662 MeV의 경우는 교정인자 1.16 그리고 1.25 MeV의 경우는 교정인자 1.11을 사용하여 깊이 의존도에 의한 오차를 줄일 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제21권4호
• /
• pp.263-271
• /
• 1996

ANSI N13.32에서는 선량제의 방향에 따른 반응도가 성능시험의 합격판정의 범주는 아니지만 이에 관한 연구를 요구하고 있다. 본 연구에서는 ANSI N13.32의 말단팬텀 즉, 손가락과 손목팬텀내의 $7mg/cm^2$ 깊이에서 MCNP 코드를 사용하여 단일에너지를 가진 광자 및 ISO narrow X-선 빔에 대하여 선량당량환산인자와 방향의존성인자를 도출하였다. X-선 빔에 대하여는 이들 데이터를 B. Grosswent의 연구 결과와 비교하였다. 그 결과 선량당량환산인자는 낮은 에너지 영역에서 최대 7%를 그리고 다른 에너지 영역에서는 2% 이내였으며, 방향의존성인자는 최대 3% 정도로 잘 일치하였다. 또한 60keV 이하의 낮은 에너지 영역에서 발생된 방향의존성인자는 손가락 팬텀의 경우에 주축을 따라 수평회전각이 증가할수록 감소하지만 그 에너지 영역 이상에서 $90^{\circ}$까지는 증가하고 있음을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제7권1호
• /
• pp.93-100
• /
• 1989

전자선의 선량을 측정하기 위하여 수종의 측정기와 팬톰의 조합에 대해서 실험 및 결과를 분석하였다. 전자선의 선축상 선량분포가 조사면의 크기에 좌우되는지를 알기 위하여 실리콘 PN 접합형 다이오드를 사용하였다. 50 및 80, $90\%$ 선량점의 깊이가 작은 조사면에 대해서는 조사면의 크기에 따라 증가하지만, 큰 조사면에 대해서는 거의 일정했다. 그러나 그 깊이가 일정한 경우 최소 조사면의 크기가 뚜렷하지는 않으나 전자선의 에너지가 증가함에 따라 증가하였다. $6\~18MeV$의 전자선에 대해 조사면의 크기가 $10\times10cm^2$ 이상인 경우 그 깊이 가 어느 에너지에 대해서도 조사면의 크기에 무관함이 측정치에서 관찰되었다. 그래서 수종의 측정기와 팬톰의 결합에 따른 전자선의 선축상 선량분포의 차이점을 관찰하고자 하는 실험에서 조사면의 크기로 $10\times10cm^2$을 선택하였다. 원주형 전리함과 평판형 전리함, 필름은 폴리스티렌 팬톰과 함에, 실리콘다이오드는 물팬톤과 함께 선량측정에 이용되었다. 원주형 전리함은 표면선량이나 6MeV처럼 낮은 에너지의 선량증가 영역에서 선량을 측정할 수 없었다. 몇 가지를 제외하고는 측정된 변수들은 서로 다른 측정기 및 팬톰의 결합에 관계없이 거의 동일하였다. 어떤 에너지에서는 서로 다른 측정기에 의한 표면선량이 $4\%$ 정도 차이가 났으며, 에너지가 증가함에 따라 그 대소가 반전되기도 하였다. 18MeV의 경우 필름에 의한 80 및 $90\%$ 선량점의 깊이가 다른 측정기에 의한 것보다 꽤 얕았다. 평판형 전리함과 실리콘 다이오드는 전자선의 선량분포측정에 사용될 수 있겠으나 평판형 전리함은 큰 조사면에서만 사용하는 것이 바람직할 것이 다. 표면선량 측정이나 저 에너지 전자선의 선량증가 부분에서 선량측정에는 원주형 전리함을 사용하지 않는 것이 바람직할 것이다. 18 MeV와 같이 높은 에너지의 전자선의 선량분포 측정에 필름이 사용되어도 좋을지 의심스럽다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제6권2호
• /
• pp.29-34
• /
• 1995

쐐기인자는 중심축선상의 어느 특정 깊이에서 측정한 흡수선량으로써 쐐기가 제거된 선량과 쐐기가 부착된 선량의 비로써 정의된다. 본 연구에서는 조사야의 크기별 쐐기인자의 의존성을 살펴보았다. 쐐기인자들은 Varian Clinac1800의 6MV와 15MV 광자선과 Philips SL75/5 의 5MV광자선의 쐐기에 대하여 여러 조사야에 따라 구하였다. 특정 조사야 (10cmx10cm) 에서 구한 단일 쐐기인자를 모든 조사야에 적용시키는 것은 타당치가 않다. 두꺼운 쐐기일 경우 특히 SL75/5 의 5MV 광자선에서 autowedge 의 30cmx30cm 조사야 일 때 오차가 중요하였다(6.6%). 따라서 이러한 쐐기의 치료선량을 계산할 때는 조사야 크기에 따른 쐐기인자를 적용하여야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제5권2호
• /
• pp.57-68
• /
• 1994

선형가속기에 의한 뇌정위적 방사선수술에 적용되는 원형 소조사변의 선량분포를 측정하기 위해 측정기 선정 이유와 선축 결정, 자체 제작한 소형 물 팬톰에 의한 선량분포 측정시 고려해야 할 점에 대해 논의하고, 치료계획에 필요한 자료인 Clinac-18의 10MV X-선의 TMR, OAR, 조사면 계수와 같은 선량분포 측정결과를 보고하고자 한다. 뇌정위적 방사선수술에 권고되고 있는 조사면 크기가 3cm 이하의 작은 조사면에 대한 선량 분포를 측정하기 위해서는 크기나 감도에 있어서 적합한 p-형 실리콘(Si) 검출기가 선량에 대한 선형성과 선량율 독립성이 적합한지 측정에 의해 판단하였다. 크기와 형태가 같은 아크릴 통을 두 개 제작하여 호스로 연결하여 하나는 물 팬톰으로 이용하고 다른 하나는 높이를 조절하여 측정기의 깊이를 조절하였다. 측정할 위치에서 직각 방향의 측방선량분포를 측정하여 선축의 위치를 찾았다. SAD 100cm 위치에서 조사면 크기 10, 20, 30, 40mm 네 개 콘에 대하여 TMR을 측정하였으며, 일정한 선원-측정기간 거리(SCD)에서 최대선량점깊이(d$_{max}$) 및 6, 10, 15cm 깊이에서 OAR을 측정하여 비교하였다. 조사면 계수는 MU당 SAD, d$_{max}$에서 콘에 대한 선량으로 실리콘 검출기로 측정하였다. 실리콘 검출기는 선량에 대한 선형성이 거의 완벽하였으며 감도는 선량율이 증가함에 따라 감소하였다. 낮은 선량율 때문에 조사면 밖의 선량을 약간 과대평가할 수 있을지라도 100MU/min 이상의 선량율에 대해서는 일정하였다. 직각 방향의 측방선량분포 측정에 의하여 선축을 찾는 방식은 간편하였다. 1cm 두께의 아크릴 판을 보조 물통 아래에 삽입ㆍ제거하는 방식으로 측정기의 깊이 조절도 간편하면서 정확하였다. 측정에 의한 TMR, OAR, 조사면 계수는 충분히 정확하여 뇌정위적 방사선수술의 치료계획에 이용할 수 있었으며, OAR은 조사면 범위 내에서는 깊이에 거의 무관하였다. 실리콘 검출기는 소조사면 선량분포 측정에 적합하였으며 직각 방향의 측방선량분포의 측정으로 0.05mm까지 정확히 선축을 찾을 수 있었고, 보조 물통과 아크릴 판을 이용하여 측정기의 깊이를 조절하는 것이 용이하였다. TMR, OAR, 조사면계수의 측정치는 뇌정위적 방사선수술의 치료 계획에 이용할 수 있을 정도로 정확하였으며, OAR은 하나의 깊이에서 측정해도 충분할 것이라고 사료된다.