• Radiation Oncology Journal
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• 제15권1호
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• pp.57-64
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• 1997

목적 : 자궁경부암환자의 근치목적의 방사선치료 성적을 보고하기에 앞서 본원에서 사용하고 있는 자궁강내치료기기의 선량투여 방법의 정확성을 평가해보고 각 장기의 흡수선량을 대변할수 있는 예측력이 어느정도인지 알아보고자 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 조준필름의 측면사진에서는 본원에서 현재 사용중인 방광(SBD)과 직장(SRD)의 기준흡수점의 흡수선량을 확인 하였다. 골반강 자기공명상의 측면사진에서 종양의 두 횡축과 종축의 직경을 곱하여 종양부피(TV)를 측정하였고, 기본으로 사음되고 있는 등선량곡선을 그린후 선량기준점 A 의 등선량 곡선내에 자궁경부 종양이 포함되는지 대상 환자별로 확인하였으며, 방광(MBD)과 직장(MRD)에서 보여주는 최대흡수선량점의 값을 측정하였고, 또한 선량기준점 A의 등선량 곡선내에 포함되는 방광(HBV)과 직장(HRV)의 면적을 계산해 보았다. 결 과 : 45례를 대상으로 분석하였다. 이중 53%(24/45) 에서만이 선량기준점 A의 등선량곡선내에 종양이 잘 포함되었다. 적절한 포함정도는 병기보다는 원발종양의 크기와 통계학적으로 유의한 관련성을 보여주었으며 종양의 측면지름의 크기가 3cm 이상인 종양은 불충분한 포함을 보여 주었다. 조준필름의 측면상의 방광과 직장의 기준흡수선량값은 자기공명사진상의 방광과 직장의 최대흡수값과 각각 유의한 관계를 보여주지 못했으나, 조준필름의 직장의 흡수선량값(SRD)은 HRV 와 유의한 관련성을 보여주었다. HBV 이나 HRV 은 오히려 자기공명사진상에서 측정한 종양의 크기(TV) 와 유의한 연관성을 보여 주었다. 결론 : 본원에서 사용하고 있는 선량계산 방법은 개별적인 종양의 크기를 고려해주지 못하였으며, 특히 방광의 흡수선량계산에 있어서 실제 흡수선량을 대변할수 있는 예측도가 낮아서 이에 대한 환자 개개인의 종양의 특성을 고려한 선량계산이 필요하리라 사료되는 바이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권1호
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• pp.23-30
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• 2012

목 적: Analytical Anisotropic Algorithm (AAA)을 사용하여 계산된 폐 부위 방사선치료계획은 Pencil Beam Convolution (PBC) Algorithm 기반의 MU 검증 프로그램을 이용하였을 때 MU의 오차가 발생하여 MU 검증 프로그램 사용에 어려움이 있다. 본원에서는 AAA를 사용하여 계산된 치료계획을 검증할 방법에 대하여 연구하였다. 대상 및 방법: Eclipse treatment planning system (Version 8.9, Varian, USA)을 사용하여 폐 부위 정위적체부방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT) 7건에서의 총 57개 조사야(Field) 각각에 대하여 선량계산 알고리즘으로 PBC와 AAA를 사용하여 계산하였다. 수립된 치료계획의 MU를 자체 개발하여 사용 중인 MU 검증 프로그램의 MU와 비교 분석하였다. PBC 알고리즘과 AAA에서 발생한 오차에 영향을 미칠 수 있는 조사야크기(Field size), 방사선이 폐 조직을 통과한 거리, 방사선이 종양 조직을 통과한 거리, 유효깊이(Effective depth) 등 4가지 변수에 대하여 오차와의 상관관계를 상용 프로그램을 이용하여 분석하였다. 결 과: PBC 알고리즘의 오차는 $0.2{\pm}1.0%$로 나타났으며 AAA의 오차는 $3.5{\pm}2.8%$로 나타났다. 또한, 오차에 영향을 미칠 수 있는 4가지 변수에 대해 분석한 결과, 방사선이 폐 조직을 통과한 거리와 MU의 오차와의 관계에서 상관계수 0.648 (P=0.000)로 유의하게 증가하였고, ${\Delta}_{AAA}$=L.P 0.00903+0.02048이라는 MU 보정인자를 산출해 낼 수 있었으며 MU 보정인자를 MU 검증 프로그램에 적용한 결과, 적용 전 $3.5{\pm}2.8%$의 오차는 $0.4{\pm}2.0%$ 이내로 줄어들었다. 결 론: 본 연구에서는 방사선이 폐 조직을 통과한 거리가 커질수록 MU 검증 프로그램과의 오차가 커짐을 알아냈으며, MU보정인자라는 간단한 방법을 통해 AAA 알고리즘의 MU를 검증할 수 있게 되었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.79-84
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• 2002

1.목적 : 작고 불규칙한 모양의 전자선 조사면에서 선원의 출력에 영향을 미치는 요인은 선형가속기의 collimation system, insert block diameter, energy 등이다. 때문에 이러한 조사면의 선량계산으로 LBR을 이용할 수 있는데 LBR(lateral build-up ratio)이란 동일한 incident fluence와 profile에 대해 circular field와 broad field의 선량비로서 나타낼 수 있다. 얻어진 LBR data는 elementary pencil beam 모형을 근거해 깊이와 에너지에 따른 함수(${\sigma}$)로 표현할 수 있다. 여기에서 얻어진 수식을 기초로 해서 만들어진 factor값이 작고 부정형의 전자선 조사면의 선량계산 유용성을 알아보고자 한다. 2.재료 및 방법: 심부선량은 water phantom에서 ion chamber로 측정하였다. Cerrobend와 electron applicator 에 따른 incident fluence의 변화를 알아보기 위해 Chamber를 0.5mm깊이에 놓고 측정하였다. 그리고 에너지와 electron applicator 크기에 따라 insert block diameter를 2-15cm로 변화시키며 심부선량을 측정하였고 이 값을 0.5mm 깊이에서 normalization 하였다. 이렇게 normalization 한 그래프로부터 LBR과 함수 (${\sigma}$)를 얻어했다. 3.결과 : 0.5mm 깊이에서 normalization한 심부선량-그래프로부터 LBR data와 그로부터 얻어낸 (${\sigma}$)함수 값을 기초로 하여 elementary pencil beam 모형의 깊이에 빠른 선량변화의 수식을 얻어낼 수 있었다. 4.결론 : 부정형 전자선 조사면에 대해 MU당 심부선량은 작은 circular field에서 측정된 LBR값, reference applicator와 insert block diameter 에 따른 incident fluence factor 그리고 reference broad field에서의 심부선량등 세 가지 data로 부터 계산할 수 있다. 이 방법을 이용하면 어떤 모양의 전자선 조사면에 대해서도 심부선량의 계산에 유용하다고 할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.43-50
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• 2009

본 연구에서는 방사선수술용 4뱅크 마이크로다엽콜리메이터(micro-multileaf collimator: mMLC)인 Acculeaf (Direx, Isral)의 가동을 위하여 인수 검사를 실시하였다. mMLC의 제어에 필요한 기하학적 요소들을 결정하고 선량계산 모델에 의해 계산한 결과를 절대선량(cGy/100 MU)의 측면에서 측정과 비교하였다. 고정된 SSD (source to surface distance) 및 SCD(source to chamber distance) 조건에서 다양한 조사면과 깊이 5 cm와 10 cm에 대하여 계산값을 평가한 결과 6 MV와 15MV x-선에 대하여 대부분 1.0% 이내로 일치하였다. 반음영의 크기는 조사면에 의존하면서 6 MV에 대하여 0.29~0.43cm 범위 그리고 15 MV에 대하여 0.36~0.51 cm 범위로 평가되었다. 엽의 투과 및 누설의 측정결과 단층 엽들에 대하여 평균 6.6% (6 MV) 및 7.4% (15 MV) 그리고 겹층 엽들에 대하여 평균 약 0.5% (6 and 15 MV)로 나타났다. 인수검사를 통하여 mMLC의 선량적 특성을 확인할 수 있었으며 치료계획시스템의 오차범위를 근사적으로 평가할 수 있었다.

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

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권1호
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• pp.41-49
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• 2012

한국인 기준남성 체적소형 모의체 HDRK-Man은 서양인과는 구별되는 한국인에 대한 내 외부피폭 관련 방사선방호량을 계산하기 위하여 개발되었다. 하지만 유효선량을 그 정의에 맞게 계산하기 위해서는 반드시 남녀 한쌍의 인체 전산모의체가 필요하다. 이에 본 연구는 HDRK-Man과 한 쌍을 이루는 한국인 기준여성 체적소형 모의체 HDRK-Woman을 개발하였다. HDRK-Woman의 개발을 위하여 한국인 여성사체로부터 획득된 고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 사용하여 제작된 체적소형 모의체의 키, 몸무게 및 장기무게를 한국인 기준자료에 맞게 조정하였다. 전반적인 조정 절차는 ICRP의 체적소형 기준모의체 개발 시 사용된 방법에 따라 키 조정, 뼈 무게 조정, 장기무게 조정, 몸무게 조정의 순으로 진행하였다. 특별히 기존에 사용되던 장기무게 조정 방법의 반복된 절차를 간소화하고 단점을 보완하기 위하여 장기무게 조정 프로그램을 자체적으로 개발하여 사용하였다. 최종 완성된 HDRK-Woman의 체적소 해상도는 x, y, z축 방향 순으로 $2.0351{\times}2.0351{\times}2.0747\;mm^3$이며, 체적소 행렬의 크기는 $261{\times}109{\times}825$이다. 또한 유효선량 계산 시 필요한 장기들을 포함한 총 39개의 장기 및 조직이 표현되어 있다. 본 연구는 HDRK-Woman을 MCNPX 몬테칼로 코드에 입력하여 외부에서 입사하는 광자빔에 대한 장기선량을 계산하였으며, HDRK-Man의 장기선량과 합산하여 한국인에 대한 유효선량 환산계수를 계산하고 ICRP 기준남녀 체적소형 모의체의 유효선량과 비교하였다. 고해상도 컬러해부영상을 기반으로 제작된 기준한국인 성인여성 체적소형 모의체 HDRK-Woman은 장기 및 조직이 정밀하게 표현되어 있으며, 일부 조정이 불가능한 장기를 제외한 대부분의 장기 및 조직들이 한국인 기준자료에 정확하게 일치하도록 조정되었다. 따라서 기준한국인 성인남성 체적소형 모의체 HDRK-Man과 함께 한국인에 대한 장기선량 및 유효선량을 정확하게 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권17호
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• pp.7785-7788
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• 2015

Utilization of high energy photons (>10MV) with an optimal weight using a mixed energy technique is a practical way to generate a homogenous dose distribution while maintaining adequate target coverage in intact breast radiotherapy. This study represents a model for estimation of this optimal weight for day to day clinical usage. For this purpose, treatment planning computed tomography scans of thirty-three consecutive early stage breast cancer patients following breast conservation surgery were analyzed. After delineation of the breast clinical target volume (CTV) and placing opposed wedge paired isocenteric tangential portals, dosimeteric calculations were conducted and dose volume histograms (DVHs) were generated, first with pure 6MV photons and then these calculations were repeated ten times with incorporating 18MV photons (ten percent increase in weight per step) in each individual patient. For each calculation two indexes including maximum dose in the breast CTV ($D_{max}$) and the volume of CTV which covered with 95% Isodose line ($V_{CTV,95%IDL}$) were measured according to the DVH data and then normalized values were plotted in a graph. The optimal weight of 18MV photons was defined as the intersection point of $D_{max}$ and $V_{CTV,95%IDL}$ graphs. For creating a model to predict this optimal weight multiple linear regression analysis was used based on some of the breast and tangential field parameters. The best fitting model for prediction of 18MV photons optimal weight in breast radiotherapy using mixed energy technique, incorporated chest wall separation plus central lung distance (Adjusted R2=0.776). In conclusion, this study represents a model for the estimation of optimal beam weighting in breast radiotherapy using mixed photon energy technique for routine day to day clinical usage.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.125-129
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• 2005

입체조형방사선치료와 세기조절방사선치료를 위해 여러 셈법을 포함한 치료계획장치가 임상에 사용되고 있다. 본 연구에서는 조사면 1$\times$1cm$^{2}$에서 최대 조사면 40$\times$40까지의 빔 데이터를 측정하여 이를 치료계획장치에 넣어 빔 모델링을 수행한 후 측정된 빔 데이터와 계산된 빔 데이터의 차이를 비교 분석하였다. 6 MV 광자선의 빔 데이터를 피형 실리콘 검출기와 radiochromic 필름을 사용하여 측정하였고 측정된 빔 데이터의 빔 모델링은 Pinnalce 7.4f의 자동화 모델링을 사용하였다. 작은 조사면의 경우 측정된 데이터와 계산된 데이터가 측방선량분포에 있어 선량 내 영역에서는 적게 평가되고 반음영 영역에서는 크게 평가됨을 알 수 있었다. 또한 심부선량백분율 곡선의 경우 D$_{max}$ 깊이가 작은 조사면의 경우 2 mm 정도 더 줄어듦을 알 수 있었다. 그러나 조사면 4$\times$4 cm$^{2}$에서 최대 조사면 40$\times$40 cm$^{2}$ 까지의 측방선량분포에 대해서는 측정된 데이터와 계산된 데이터가 잘 일치하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권2호
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• pp.45-50
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• 2007

본 연구는 한국인 특성에 대해 보다 신뢰할 수 있는 방사성핵종의 체내 흡수선량 평가를 위한 일환으로 $^{131}I$을 선정하여 체내 각 장기별 잔류율 및 소변 일일배설률을 측정하였다. 실험방법은 성인남성 28명을 대상으로 $^{131}I$을 경구 투여한 후, 시간대별(2, 4, 6, 24시간) 갑상선, 간, 위, 소장, 신장, 소변의 방사능을 측정하고 이를 이용하여 각 장기별 잔류율 및 소변 일일배설률을 산출하였다. 그 결과, $^{131}I$ 투여 24시간 후 갑상선이 평균 19.70%의 잔류율과 71.12%의 소변 일일배설률을 나타냈으며, 갑상선을 제외한 각 장기는 투여 2시간 후 최고 잔류율 및 최고 소변 일일배설률을 보이나, 이후 감소하는 경향을 보였다. 또한 잔류율이 높은 장기 순서는 갑상선을 제외하고 위, 왼쪽 신장, 간, 소장, 오른쪽 신장으로 나타났다. 본 연구를 통해 산출된 방사성옥소의 섭취 24시간 후 갑상선 잔류율 변화는 기존 30%로 보고된 ICRP-54/67 및 25% 잔류율로 보고된 ICRP-78의 자료와 차이를 나타냈다. 한국인의 특성에 맞는 체내 흡수선량 평가의 올바른 접근과 그에 따른 기초 자료의 확보는 향후 원자력 발전소의 작업 종사자 내부피폭 및 임상에서 발생 가능한 체내 피폭의 정량적 평가에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.100-105
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• 2011

이온을 Si(100) 기판에 주입할 때 조사량과 에너지, 빔 전류가 면저항에 영향을 미치는 원인을 규명하기 위해 여러 연구자가 행하였던 실험과 동일한 조건으로 Crystal TRIM 프로그램을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실행하였다. 주입한 $As^+$이온의 조사량을 $1{\times}10^{15}/cm^2$로 일정하게 하고 에너지를 5, 10, 15 keV로 변화시켜 계산한 결과 에너지가 커질수록 Rp값은 표면에서 깊어지는 반면에, 표면근방에 축적되는 격자손상은 증가하였다. 20keV의 B+이온을 $5{\times}10^{15}/cm^2$의 동일한 조사량으로 1mA와 7 mA의 빔 전류에 해당하는 값을 이용하여 계산한 결과 빔 전류가 커질수록 표면근방 100 nm 이내에서 격자손상이 증가하였다. 20 keV의 일정한 에너지로 B+이온을 $1{\times}10^{15}$, $3{\times}10^{15}/cm^2$ 조사량과 0.8 mA와 8 mA의 빔 전류로 각각 계산한 결과 조사량이 많아질수록, 빔 전류가 커질수록 표면 근방에 축적되는 격자손상의 양이 증가하였다. 이러한 에너지, 조사량과 빔 전류증가에 의한 시료표면의 격자손상 증가는 시료표면의 면저항을 감소시킨다.