• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권4호
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• pp.161-165
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• 2005

CT 기종에 따라서 전자밀도에 대응하는 CT 수의 변화와 치료계획 시 선량계산에 미치는 영향을 분석하였다. 5종의 CT를 이용하여 전자밀도 교정 팬톰의 영상을 얻어 기종에 따른 CT 수의 변화를 알아보았다. 조직등가물질의 밀도에서 CT 수는 ${\pm}2\%$ 내의 차이를 보였으나 밀도가 큰 영역에서는 최대 $9.5\%$의 차이를 나타냈다. CT 수의 변화가 치료계획의 선량계산에 미치는 영향을 알아보기 위하여 환자의 흉부 영상을 이용하여 장기별로 선량의 차이를 분석한 결과 최대 $0.48\%$로 거의 차이를 보이지 않았다. 밀도가 큰 물질이 인체 내에 삽입되어 있을 경우를 가정하여 물팬톰에 CT 수가 2,000인 고밀도 물질을 삽입한 팬톰 영상을 치료계획장치에 그려 넣었다. 고밀도 물질 아래 20 cm 깊이에서 선량 계산을 비교한 결과 $2.1\%$의 차이를 보였다. 치료계획 단계에서 선량 불확도를 최소화하기 위해서는 사용되는 CT 기종에 따른 CT수와 전자밀도의 정확한 환산이 필요하며, 특히 한 기관에서 여러 종류의 CT를 이용하는 경우 각 CT 별로 전자밀도에 대응하는 CT 수를 입력하고 서로 구별하여 사용하여야한다. 또한 CT수의 재현성을 확인하기 위해 주기적인 점검이 요구된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권1호
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• pp.11-14
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• 2012

목 적: Anisotropic Analytical Algorithm (AAA)는 Pencil Beam Convolution (PBC) 알고리즘에 비하여 2차선과 조직 불 균질에 대한 영향에 보다 더 정확한 선량계산을 제공한다. 본 연구는 유방암 접선조사 치료계획에서 PBC 알고리즘과 AAA의 선량계산 알고리즘에 따른 선량분포의 차이를 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 선형가속기(CL-6EX, VARIAN, USA)의 6 MV 에너지를 이용한 유방암 환자 10명을 대상으로 Eclipse treatment planning system (Version 8.9, VARIAN, USA)을 사용하여 전산화 치료계획을 수립하였다. Conventional Radiation Therapy plan(Conventional plan)과 Field-in-Field Intensity Modulated Radiation Therapy plan (FiF plan)을 PBC 알고리즘을 이용하여 치료계획을 수립한 후 Monitor Unit (MU)를 고정시키고 AAA로 변경하여 선량계산하고, Dose Volume Histogram (DVH)을 이용하여 치료계획을 비교 분석하였다. 결 과: 첫 번째, Conventional plan의 PBC 알고리즘과 AAA에 따른 차이를 평가한 결과 치료용적에 대한 평균 Conformity Index (CI) 값의 차이는 PBC 알고리즘에서 0.295 높게 평가 되었다. 동측 폐에 대한 선량을 평가한 결과 $V_{47Gy}$과 $V_{45Gy}$는 PBC알고리즘에서 각각 5.83%, 4.04% 높게 평가되었고, Mean dose, $V_{20Gy}$, $V_{5Gy}$, $V_{3Gy}$는 AAA에서 각각 0.6%, 0.29%, 6.35%, 10.23%높게 평가되었다. 두 번째, FiF plan의 경우 치료용적에 대한 평균 CI 값의 차이는 PBC 알고리즘에서 0.165 높게 평가 되었고, 동측 폐에 대한 선량은 $V_{47Gy}$, $V_{45Gy}$, Mean dose는 PBC 알고리즘에서 각각 6.17%, 3.80%, 0.15% 높게 평가되었고, $V_{20Gy}$, $V_{5Gy}$, $V_{3Gy}$는 AAA에서 각각 0.14%, 4.07%, 4.35% 높게 평가되었다. 결 론: 유방암 접선조사에서 AAA로 계산했을 때, PBC 알고리즘에 비해 치료용적에 대한 Conformity가 Conventional plan, FiF plan 각각 0.295, 0.165 낮게 평가 되며, 동측 폐의 고 선량 영역의 선량은 적게 나타나며, 저 선량 영역의 선량은 많게 나타므로 폐에 대한 선량을 평가하는 데 선량계산 알고리즘에 따른 특징을 고려해야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권1호
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• pp.37-45
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• 1997

차폐된 질 원주기구를 이용한 강내치료시 Co-60 선원에 대한 정확한 흡수선량을 결정 하고자 선원을 교정하고, 질 원주기구에 의한 선량분포변화를 조사하였다. 선량분포의 변화량은 직경 2.5 cm 차폐된 질 원주기구를 폴리스틸렌 팬톰에 설치하여 전리함으로 측정하였으며, 부채꼴 모양인 0.55cm 두께의 9$0^{\circ}C$ 연으로 차폐된 면과 차폐되지 않은 면의 선량분포에 대한 영향을 상대선량 감소율로 측정하였다. 측정된 선량분포의 변화량을 제작사의 선량분포도 및 다점 분할방식으로 구한 선량율표와 비교하였다. 질 원주기구를 이용한 선량 감소율은 차폐되지 않은 변의 경우 원주기구 표면 1cm 거리에서 4.4%를 보였고, 차폐된 면에서는 원주기구 표면에서 20.4% 를 나타냈다. 9$0^{\circ}C$연 차폐된 질 원주기구의 선량감쇄효율은 Co-60 선원에서 평균 0.2가 되었다. Co-60 이동형 선원의 선량분포는 다 점분할방식의 선량율표와 4.1% 이내로 일치하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권3호
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• pp.143-154
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• 1999

Panasonic UD-809P 알비도 중성자 열형광선량계를 팬텀에 장착시켜 원자력발전소에서 중성자 개인선량당량을 측정하였다. 측정된 판독값으로부터 Panasonic 사의 사용자 매뉴얼에 제시되어 있는 방법을 이용하여 열중성자와 초열중성자 및 속중성자로 인한 개인선량당량을 평가하였다. 그 결과 열중성자 성분의 비율이 높은 원자력발전소에서는 속중성자로 인한 개인선량당량을 적절하게 평가할 수 없는 것으로 확인되었는데, 이는 열중성자로 인한 알비도 성분이 열형광선량계로 재입사 되는 양이 이론적인 값과 상당한 차이가 나기 때문인 것으로 추정되었다. 따라서 원자력발전소와 같이 열중성자 성분의 비율이 높은 조건에서 속중성자로 인한 중성자 개인선량당량을 평가하기 위하여 중성자 성분을 열중성자와 속중성자로 구분한 새로운 중성자 선량계산 알고리즘을 제안하였으며, 각각의 성분에 대한 개인선량당량과 교정인자, 민감도 인자 평가공식을 유도하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권2호
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• pp.96-102
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• 2012

2011년 국제방사선방호위원회(ICRP)는 최근 역학 조사들을 근거로 방사선영향으로 발생할 수 있는 암 외 질환의 위험에 대한 권고를 개정하였다. 특히 수정체 조직반응의 발단선량을 0.5 Gy로 하향 조정하면서, 계획 피폭상황에서 직무 피폭 시 수정체 등가선량한도를 "정해진 5년 기간 동안 평균해서 연간 20 mSv, 그 중 어느 한 해에도 50 mSv를 초과하지 않아야 한다"로 권고하였다. 방사선작업종사자의 외부선량은 개인 열형광선량계(TLD)를 사용하여 감시하고 있으며 판독한 열형광소자별 반응도를 선량평가 알고리즘에 적용하면 개인의 수정체 등가선량을 구할 수 있다. 본 논문에서는 성능검사에 사용된 Harshaw TLD의 소자반응도를 사용하여 현재 사용 중인 알고리즘들에 의한 수정체 등가선량을 평가하였다. 그 결과 성능검사에 사용된 TLD의 소자반응도를 사용하여 수정체 등가선량을 평가한 경우 알고리즘 간의 상대오차는 최대 48.84% 내에 있는 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.61-66
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• 2011

2D 어레이 다이오드 검출기를 이용하여 전립선과 두경부 IMRT 환자(전립선 2사례, 두경부 2사례)를 대상으로 선량계산 격자 크기(calculation grid size)에 따른 계산선량 정확성(dose calculation accuracy)을 평가했으며, 그 결과를 바탕으로 2D 어레이 다이오드가 IMRT 계산선량과 조사선량 검증에 적합한지 여부를 확인했다. 치료계획장치(treatment planning system, TPS)에서 제공되는 4종류의 격자 크기(1.25 mm, 2.5 mm, 5 mm, 10 mm) 별로 계산된 선량과 2D 어레이 다이오드 검출기를 이용하여 얻어진 측정선량을 감마 분석방법을 이용, 비교하는 방식으로 실험을 진행하였으며, 선량분포의 변화 범위에 따른 정확성 변화 또한 확인했다. 3 mm/3%의 평가기준(acceptance criteria)을 적용한 감마 분석방법에서는 10 mm를 제외한 격자 크기 별 평균 통과율(pass rate)에 뚜렷한 차이를 확인할 수 없었으나, 평가기준을 3 mm/3%, 2mm/2%, 1 mm/1%로 세밀하게 적용하였을 경우, 1.25 mm를 제외한 격자크기의 통과율이 각각 5%와 20%, 31.53% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 격자 크기에 따른 선량계산시간은 1.25, 2.5, 5, 10 mm 격자 크기에서 각각 11.5, 4.77, 2.95, 1.5 min 소비됐으며 격자 크기가 2배 증가할수록 선량계산시간은 약 1/2로 감소되는 결과를 확인할 수 있었다. 또한 저경사도영역(low gradient area)과 고경사도영역(high gradient area)을 구분하여 격자 크기영향을 평가하였으며, 격자 크기가 계산선량 정확성에 미치는 효과는 low gradient area보다 high gradient area에서 더 크게 작용한다는 결과를 확인했다. 본 연구의 결과를 종합해 봤을 때 2.5 mm의 격자 크기로 선량계산을 수행하는 것이 계산선량 정확성과 계산시간 면에서 적절한 것으로 여겨지며, high gradient area에 있어서는 가능한 세밀한 격자크기(1.25 mm)를 적용할 것이 권장된다. 또한 이상의 결과가 기존 연구의 이론 및 필름을 이용한 측정과 동일함을 고려해 봤을 때 2D 어레이 다이오드 검출기가 IMRT 계산선량과 조사선량 검증에 적합함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권4호
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• pp.297-311
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• 1996

ANSI는 교정용 팬텀으로 PMMA 평판형 팬텀을 제시하면서 이에 대한 선량당량환산 계수를 계산하는 방법을 제시하였다. PMMA 평판형 팬텀에 대한 광자의 선량당량환산계수는 ICRU조직 정육면체 팬텀에 대한 후방산란인자 및 선량당량환산계수와 PMMA 평판에 대한 후 방산란인자를 각각 구한 후 이를 이용하여 간접적으로 계산하도록 제시하였다. 그러나 중성자에 대한 PMMA 평판형 팬텀에서의 선량당량환산계수의 계산방법은 아직도 제시하지 못하고 있다. 이 연구에서는 ANSI가 제시한 광자에 대한 선량당량환산계수 계산방법을 중성자에 대해 적용하여 PMMA 평판에 대한 중성자의 선량당량환산계수를 최초로 계산하였다. 중성자에 대해 선질가중조직커마를 도입하여 ICRU 정육번체와 PMMA 평판에서 후방산간인자를 계산하였고 ICRU 정육면체에 대한 중성자의 선량당량환산계수를 계산한 후 이를 이용하여 PMMA 평판에서의 중성자에 대한 선량당량환산계수를 계산하였다. 그 결과 PMMA 평판에 대한 중성자의 선량당량환산계수는 대부분의 에너지 영역에서 ICRU 정육면체에 대한 중성자의 선량당량환산계수와 10% 이내의 차이를 보였으나 1eV. 1keV, 4 MeV에서는 $15{\sim}20%$, 정도 크게 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권2호
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• pp.9-19
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• 2020

Purpose: This study aims to develop a multi-purpose electron beam irradiation device for preclinical research and material testing using the research electron linear accelerator installed at the Dongnam Institute of Radiological and Medical Sciences. Methods: The fabricated irradiation device comprises a dual scattering foil and collimator. The correct scattering foil thickness, in terms of the energy loss and beam profile uniformity, was determined using Monte Carlo calculations. The ion-chamber and radiochromic films were used to determine the reference dose-rate (Gy/s) and beam profiles as functions of the source to surface distance (SSD) and pulse frequency. Results: The dose-rates for the electron beams were evaluated for the range from 59.16 Gy/s to 5.22 cGy/s at SSDs of 40-120 cm, by controlling the pulse frequency. Furthermore, uniform dose distributions in the electron fields were achieved up to approximately 10 cm in diameter. An empirical formula for the systematic dose-rate calculation for the irradiation system was established using the measured data. Conclusions: A wide dose-rate range electron beam irradiation device was successfully developed in this study. The pre-clinical studies relating to FLASH radiotherapy to the conventional level were made available. Additionally, material studies were made available using a quantified irradiation system. Future studies are required to improve the energy, dose-rate, and field uniformity of the irradiation system.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.361-367
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• 2004

원전 주변 주민들의 $^3H$ 및 $^14C$ 섭취선량을 평가하는데 필요한 농작물중 $^3H$ 와 $^14C$농도를 계산하기 위하여 국내 4개 원전 주변 10개 지역에서 채취한 채소 및 과일류의 수분, 수소 및 탄소함량을 분석하였다. 조사 대상 농작물은 2001~2002년 보건복지부 국민건강ㆍ영양 조사결과에 근거하여 결정하였고, 그것들의 섭취량 백분율을 식품가중치로 취하여 그룹 대푯값을 산출하였다. 원전 주변 농작물 시료들의 수분, 수소 및 탄소함량을 분석한 결과, 곡류는 현재 원전의 주민피폭선량 평가코드인 K-DOSE60에 적용중인 값과 유사하게 나타났다. 무 등의 근채류는 현행 ODCM의 채소류보다 3.5배정도 높은 수소함량을 보였고, 엽채류 및 과일류의 수분, 수소 및 탄소함량이 현행 ODCM과 비교하여 약 0.7~1.3배정도의 값을 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.147-155
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• 2000

Patient dose verification is one of the most important parts in quality assurance of the treatment delivery for radiation therapy. The dose distributions may be meaningfully improved by modulating two dimensional intensity profile of the individual high energy radiation beams In this study, a new method is presented for the pre-treatment dosimetric verification of these two dimensional distributions of beam intensity by means of a charge coupled device video camera-based fluoroscopic device (henceforth called as CCD-VCFD) as a radiation detecter with a custom-made software for dose calculation from fluorescence signals. This system of dosimeter (CCD-VCFD) could reproduce three dimensional (3D) relative dose distribution from the digitized fluoroscopic signals for small (1.0$\times$1.0 cm$^2$ square, ø 1.0 cm circular ) and large (30$\times$30cm$^2$) field sizes used in intensity modulated radiation therapy (IMRT). For the small beam sizes of photon and electron, the calculations are performed In absolute beam fluence profiles which are usually used for calculation of the patient dose distribution. The good linearity with respect to the absorbed dose, independence of dose rate, and three dimensional profiles of small beams using the CCD-VCFD were demonstrated by relative measurements in high energy Photon (15 MV) and electron (9 MeV) beams. These measurements of beam profiles with CCD-VCFD show good agreement with those with other dosimeters such as utramicro-cylindrical (UC) ionization chamber and radiographic film. The study of the radiation dosimetric technique using CCD-VCFD may provide a fast and accurate pre-treatment verification tool for the small beam used in stereotactic radiosurgery (SRS) and can be used for verification of dose distribution from dynamic multi-leaf collimation system (DMLC).