• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.71-79
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• 1998

목적 : 비 상업용 3차원 컴퓨터치료계획시스템인 Plunc의 구축 사례를 소개하고 이의 임상적용 가능성에 대하여 검증하고자 한다. 대상 및 방법 : 미국 North Carolina 대학에서 개발된 3차원 치료계획시스템인 Plunc의 소스코드를 제공받아, PC용 Unix인 Linux 환경의 Pentium Pro 200MHz(128MB RAM, Millennium VGA)에서 설치하였다. 본과의 6MV 광자선(Siemens MXE 6740)에 대한 출력인자, 최대산란비, 최대산란인자, 쐐기의 모양 및 감쇄인자 등의 빔데이터를 입력한 후, 일반적인 치료조건인 loom 깊이의 회전중심점에서의 심부선량백분율, 선량측면도, oblique 입사빔 및 공기간격 하에서의 선량계산 결과를 물팬톰에서의 측정치와 비교, 분석하였다. 결과 : Plunc는 원래 CT 영상데이터를 이용한 모의치료기로써 개발되어, 빔 설계가 매우 편리하도록 사용자 인터페이스가 구성되어 있으며, BEV, DRR 및 영상합성 등의 기능을 갖추고 있다. 선량계산은 10초 정도가 소요되는 3차원 선량분포나 선량체적히스토그람을 제외하고는 거의 실시간으로 실행되었다. Plunc에 의한 선량 계산 값을 측정값과 비교한 결과, 심부선량백분율의 경우, 선량증가영역을 제외하고는 $1\%$이내에서 일치하였다. 또한, 선량측면도의 경우, $5\%$가량의 선량감소를 나타내는 치료영역 크기 밖의 저선량 영역을 제외하고는 $2\%$ 이내에서 일치하였다. Oblique 입사 빔의 경우, 빔 중심축을 포함하는 평면상의 선량분포가 선량이 $30\%$ 이하인 영역을 제외하고는 비교적 잘 일치하였다. 공기간격을 통과한 빔에 대한 선량측면도의 비교 결과, 중심 축에서의 선량 값에 대해 $5\%$의 오차를 보였다. 결론 : Plunc의 광자선량계산의 정밀도는 일반적인 치료조건하에서 약 $2-5\%$ 내외의 오차로써, 측정치에 대한 보정에 근거한 알고리즘을 사용하는 일반 치료계획시스템과 비슷한 수준이라 사료된다. 현재로서는 전자선에 대한 선량계산이 불가능하기 때문에 완전한 형태의 치료계획시스템이 되기 위해서는 향후, 전자선에 대한 계산모듈의 개발과 광자선 선량계산 또한 보다 정밀한 선량계산이 가능한 컨벌루션 방법과 같은 3차원 선량계산모듈의 개발도 필요하다. Plunc는 상업용 3차원 치료계획 시스템의 사용이 현실적으로 어려운 여건의 병원에서 2차원 치료계획시스템과 상호 보완적으로 사용한다면 2차원 치료계획시스템이 갖는 많은 제약을 극복할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권3호
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• pp.111-116
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• 2016

This study is to evaluate the dosimetric impact of dosimetric leaf gap (DLG) and transmission factor (TF) at different measurement depths and field sizes for high definition multileaf collimator (HD MLC). Consequently, its clinical implication on dose calculation of treatment planning system was also investigated for pancreas stereotactic body radiation therapy (SBRT). The TF and DLG were measured at various depths (5, 8, 10, 12, and 15 cm) and field sizes ($6{\times}6$, $8{\times}8$, and $10{\times}10cm^2$) for various energies (6 MV, 6 MV FFF, 10 MV, 10 MV flattening filter free [FFF], and 15 MV). Fifteen pancreatic SBRT cases were enrolled in the study. For each case, the dose distribution was recomputed using a reconfigured beam model of which TF and DLG was the closest to the patient geometry, and then compared to the original plan using the results of dose-volume histograms (DVH). For 10 MV FFF photon beam, its maximum difference between 2 cm and 15 cm was within 0.9% and it is increased by 0.05% from $6{\times}6cm^2$ to $10{\times}10cm^2$ for depth of 15 cm. For 10 MV FFF photon beam, the difference in DLG between the depth of 5 cm and 15 cm is within 0.005 cm for all field sizes and its maximum difference between field size of $6{\times}6cm^2$ and $10{\times}10cm^2$ is 0.0025 cm at depth of 8 cm. TF and DLG values were dependent on the depth and field size. However, the dosimetric difference between the original and recomputed doses were found to be within an acceptable range (<0.5%). In conclusion, current beam modeling using single TF and DLG values is enough for accurate dose calculation.

• Radiation Oncology Journal
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• 제1권1호
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• pp.55-60
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• 1983

To evaluate the usefulness of computed tomography (CT) in radiotherapy treatment planning in malignant tumors of thoracic cage, the computer generated dose distributions were compared between plans based on conventional studies and those based on CT scan. 22 cases of thoracic malignancies, 15 lung cancers and 7 esophageal cancers, diagnosed and treated in Department of Therapeutic Radiology of Seoul National University Hospital from September, 1982 to April, 1983, were analyzed. In lung cancers, dose distribution in plans using AP, PA parallel opposing ports with posterior spinal cord block and in plans using box technique both based on conventional studies were compared with dose distribution using AP, PA and two oblique ports based on CT scan. In esophageal cancers, dose distribution in plans based on conventional studies and those based on CT scans, both using 3 port technique were compared. The results are as follows: 1. Parallel opposing field technique were inadequate in all cases of lung cancers, as portion of primary tumor in 13 of 15 cases and portion of mediastinum in all were out of high dose volume. 2. Box technique was inadequate in 5 of 15 lung cancers as portion of primary tumor was not covered and in every case the irradiated normal lung volume was quite large. 3. Plans based on CT scan were superior to those based on conventional studies as tumor was demarcated better with CT and so complete coverage of tumor and preservation of more normal lung volume could be made. 4. In 1 case of lung cancer, tumor localization was nearly impossible with conventional studies, but after CT scan tumor was more clearly defined and localized. 5. In 1 of 7 esophageal cancers, the radiation volume should be increased for marginal coverage after CT scan. 6. Depth dose correction for tissue inhomogeneity is possible with CT, and exact tumor dose can be calculated. As a result radiotherapy treatment planning based on CT scan has a pteat advantage over that based on conventional studies.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.287-293
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• 2015

식도암은 병변의 길이가 길고 깊이의 불균질성으로 인하여 방사선의 균일한 선량분포를 얻기 어렵다. 이러한 문제점을 개선해 보고자 Half beam 법을 이용하여 선량분포의 균질성을 극복해 보고자 환자의 영상을 바탕으로 하여 Normal beam과 Half beam을 이용하여 각각 치료계획을 세워 표적체적포함율과 선량체적곡선, 일치성지수와 균질성지수를 상호 비교하고, 인접정상장기인 심장, 척수, 폐를 비교해 보고자 한다. 실험결과 Half beam을 이용한 치료계획이 표적체적포함율과 선량체적곡선 그리고 일치성지수와 균질성지수가 우수하였으며 정상조직 보호측면에서도 미미하지만 우수한 것으로 나타났다. 하지만 정확한 환자자세가 확보되지 않으면 부작용이 발생할 수 있다. 따라서, 기하학적으로 정확한 환자의 위치잡이를 수반한 Half beam의 적용은 선량적으로 유용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권2호
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• pp.59-65
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• 1992

유방암은 여성암 가운데 세계에서 가장 빈도가 높으며, 한국에서도 세번째로 많은 것으로 보고하고 있다. 유방암에서 방사선치료는 photon beam를 이용하여 tangential field로 치료하거나 electron beam를 이용하여 치료하는 것이 보편적이다. 치료범위 내부의 밀도와 tumor까지의 깊이는 방사선치료에서 선량분포를 결정하는 중요한 요소들이다. CT planning를 이용하면 이러한 요소들을 정확하게 산출하여 선량과 선량분포를 결정하는데 이용할 수 있다. 저자들이 유방암 환자 65명중 전자선으로 치료를 받은 45명을 분석한 결과 cheast wall의 두께와 internal mammary lyphnode의 깊이가 1.5cm 이하인 경우에는 6MeV의 에너지가 적적함을 보여 주었으며, 1.5cm에서 2.0cm까지는 9MeV의 에너지가, 2.0cm에서 2.5cm까지는 12MeV의 에너지가 적절함을 보였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.328-330
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• 2002

Large balloon angio catheter is used for Percutaneous Transluminal Angioplsty(TPA) of the iliac, femoral and renal arteries as well as after Transjugular Intrahepatic portosystemic shunt(TIPS). The use of angioplasty balloon filled with liquid form of radioisotope reduces the rate of restenosis after PTA. The purpose of this study was to evaluate the absorbed dose to the target vessels from various sized large balloon filled with liquid form of Ho-166-DTPA. Four balloons of balloon dilatation catheters evaluated were 5, 6, 8 and 10 mm in diameter. GafChromic film was used for the estimation of the absorbed dose near the surface of the balloon catheters. Absorbed dose rates are plotted in units of Gy/min/GBq/ml as a function of radial distance in mm from the surface of balloon. The absorbed dose rate was 1.1, 1.6, 2.2 and 2.3 Gy/min/GBq/ml at a balloon surface, 0.3, 0.4, 0.5 and 0.6 Gy/min/GBq/ml at 1 mm depth for various balloon diameter 5, 6, 8 and 10 mm in diameter respectively. The study was conducted to estimate the absorbed doses to the vessels from various sized large balloons filled with liquid form of Ho-166-DTPA for clinical trial of radiation therapy after the PTA. The absorbed dose distribution of Ho-166 appeared to be nearly ideal for vascular irradiation since beta range is very short avoiding unnecessary radiation to surrounding normal tissues.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권1호
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• pp.107-113
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• 1992

4-5MeV의 전자선은 피부표면의 흡수선량을 증가시키고 표면하 10mm 내외에서 급속히 감소함으로 Mycosis fungoides, Kaposi's sarcoma등 전신피부암에 대한 가장적당한 치료방사선으로 알려져왔다. 그러나 평면이 아니고 굴곡이 심한 인체표면에 균일한 선량을 계획하기는 많은 어려움이 있었다. 연세암센터에서는 1980년부터 시행하여왔던 6MeV 전자선의 마름모형, 네방향 조사방법을 개량하고 많은 문헌을 참고하여 상하 양방향의 조사면과 환자위치를 각각 여섯가지 자세로 나누어 조사(Six-Dual-Field)하는 방법을 사용하였으며 이에따른 전신피부표면의 선량과 선량분포를 측정하였다. 선형가속기에서 발생되는 6MeV 전자선을 0.5 cm 두께의 아크릴판으로 감약시키고 콜리메터가 완전히 열린 조사면을 상하 $19^{\circ}$씩 옮기므로서 타겟트에서 3m 거리에 약 $2m{\times}1m$의 균일한선량의 조사면(평탄도 $+3\%$)과 10 mm 내외의 실효깊이 ($80\%$, 선량지점) 및 산란선에 의한 피부표면선량을 증가시킬 수 있었다. 환자는 일부피부가 가려지지 않도록 팔과 다리를 적당한 자세로 고정시키고 전자선을 여섯방향에서 각각 2회씩 상하로 조사시키므로서 피부표면에 균일한 선량분포(표준편차 $5\%$)가 가능하였으며 $80\%$,의 심부율이 $8\~10mm$에서 측정되었다. 모든 측정은 인체등가팬텀과 폴리스틸렌팬텀을 사용하였으며 필름, 평형전리측정기 및 표준전리측정기를 이용하였다. 특히 환자피부표면의 흡수선량분포를 확인하기 위하여 열형광측정기와 반도체측정기를 이용하였으며 $6\~20$개의 소형 측정기를 환자 피부표면에 부착시킨후 전자선 치료과정 동안 피폭 시켜 측정하였고 그결과 차폐된 부위를 제외하고 평균 $10\%$, 이 내의 균일한 선량분포를 얻을수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2018-2025
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• 2023

In our previous study, we proposed an integrated PG-PET-based imaging method to increase the prediction accuracy for patient dose distributions. The purpose of the present study is to experimentally validate the feasibility of the PG-PET system. Based on the detector geometry optimized in the previous study, we constructed a dual-head PG-PET system consisting of a 16 × 16 GAGG scintillator and KETEK SiPM arrays, BaSO₄ reflectors, and an 8 × 8 parallel-hole tungsten collimator. The performance of this system as equipped with a proof of principle, we measured the PG and positron emission (PE) distributions from a 3 × 6 × 10 cm³ PMMA phantom for a 45 MeV proton beam. The measured depth was about 17 mm and the expected depth was 16 mm in the computation simulation under the same conditions as the measurements. In the comparison result, we can find a 1 mm difference between computation simulation and measurement. In this study, our results show the feasibility of the PG-PET system for in-vivo range verification. However, further study should be followed with the consideration of the typical measurement conditions in the clinic application.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.25-34
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• 1992

의료용 선형가속기에서 발생된 고에너지 X선(6.10MV)을 전신조사에 이용하기위해 기본선량 자료를 측정하고 보상여과판을 이용하여 균일한 선량분포를 얻고자 하였다. 선원으로부터 3.4m의 거리에서 구부리고 앉은 자세를 취한 120$\times$120$cm^2$의 전선조사면내에 인체모형의 선체굴곡에 따른 보상여과판을 제작 사용함으로서 양방향 조사에 대한 인체 전부위 에서 얻은 중심축 선량비를 $\pm$5%이내로 감소시킬수 있었다. 파라핀을 보완하여 만든 인체모형 팬톰을 대상으로 TLD를 사용하여 선량분포에 관한 반복측정에서 얻은 측정오차는 $\pm$5%미만이었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권4호
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• pp.174-182
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• 2011

With the reactor operation conditions - 4.3 wt% $^{235}U$ initial enrichment, burn-up 55,000 MWd/MTU, average power 34 MW/MTU for three periods burned time for 539.2 days per period and cooling time for 100 hours after shut down, to set up the condition to determine the minimum height (depth) of spent fuel storage pool to shut off the radiation out of the spent fuel storage pool and to store spent fuels safely, the dose rate on the specific position directed to the surface of spent fuel storage pool induced by the neutron and gamma-ray from spent fuels are evaluated. The length of spent fuel is 381 cm, and as the result of evaluation on each position from the top of spent fuel to the surface of spent fuel storage pool, it is difficult for neutrons from spent fuels to pass through the water layer of maximum 219 cm (600 cm from the floor of spent fuel storage pool) and 419 cm (800 cm from the floor of spent fuel storage pool) for gamma-ray. Therefore, neutron and gamma-ray from spent fuels can pass through below 419 cm (800 cm from the floor) water layer directed to the surface of spent fuel storage pool.