• 제목/요약/키워드: Electron beam therapy

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Proton Beam Dosimetry Intercomparison

  • Fukumura, Akifumi;Kanai, Tatsuaki;Kanematsu, Nobuyuki;Yusa, Ken;Maruhashi, Akira;Nohtomi, Akihiro;Nishio, Teiji;Shimbo, Munefumi;Akagi, Takashi;Yanou, Toshihiro;Fukuda, Shigekazu;Hasegawa, Takashi;Kusano, Yohsuke;Masuda, Yasutaka
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.252-254
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    • 2002
  • A new protocol for dosimetry in external beam radiotherapy is published by the Japan Society of Medical Physics (JSMP) in 2002. The protocol deals with proton and heavy ion beams as well as photon and electron beams, in accordance with IAEA Technical Report Series No. 398. To establish inter-institutional uniformity in proton beam dosimetry, an intercomparison program was carried out with the new protocol. The absorbed doses are measured with different cylindrical ionization chambers in a water phantom at a position of 30-mm residual range for a proton beam, that had range of 155 mm and a spread out Bragg peak (SOBP) of 60-mm width. As a result, the intercomparison showed that the use of the new protocol would improve the +/- 1.0 % (one standard deviation) and 2.7 % (maximum discrepancy) differences in absorbed doses stated by the participating institutions to +/- 0.3% and 0.9 %, respectively. The new protocol will be adopted by all of the participants.

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Test of a Multilayer Dose-Verification Gaseous Detector with Raster-Scan-Mode Proton Beams

  • Lee, Kyong Sei;Ahn, Sung Hwan;Han, Youngyih;Hong, Byungsik;Kim, Sang Yeol;Park, Sung Keun
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권5호
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    • pp.297-304
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    • 2015
  • A multilayer gaseous detector has been developed for fast dose-verification measurements of raster-scan-mode therapeutic beams in particle therapy. The detector, which was constructed with eight thin parallel-plate ionization chambers (PPICs) and polymethyl methacrylate (PMMA) absorber plates, is closely tissue-equivalent in a beam's eye view. The gas-electron signals, collected on the strips and pad arrays of each PPIC, were amplified and processed with a continuous charge.integration mode. The detector was tested with 190-MeV raster-scan-mode beams that were provided by the Proton Therapy Facility at Samsung Medical Center, Seoul, South Korea. The detector responses of the PPICs for a 190-MeV raster-scan-mode proton beam agreed well with the dose data, measured using a 2D ionization chamber array (Octavius model, PTW). Furthermore, in this study it was confirmed that the detector simultaneously tracked the doses induced at the PPICs by the fast-oscillating beam, with a scanning speed of 2 m s-1. Thus, it is anticipated that the present detector, composed of thin PPICs and operating in charge.integration mode, will allow medical scientists to perform reliable fast dose-verification measurements for typical dynamic mode therapeutic beams.

다이오드를 이용한 치료방사선 검출기의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Therapy Radiation Detector with Diode)

  • 이동훈;지영훈
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.129-138
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    • 1995
  • 최근 방사선 치료에서 가속기를 이용한 고에너지, 고선량율 X-선과 전자선을 암환자 치료에 이용하고 있다. 치료시 방사선 조사선량의 5% 증감은 방사선 치료성적의 성패를 직접적으로 간여하고 있다고 국제 방사선 규정협회는 규정하고 있다. 본 논문에서는 방사선 치료에 영향을 미치는 빔 파라메터의 변동여부를 빠르고 간편하게 검출해 낼 수 있는 장치를 범용 실리콘 다이오드를 이용하여 제작한후 그 특성에 관해 고찰해 보았다. 13개 다이오드를 X-축 및 Y-축에 각각 7개씩 배열한 후 조사영역의 빔의 대칭도, 편평도, 안정성 등을 검출하여 보았고 방사선 손상에 대한 고찰, 일정기간 후의 변화량, 에너지 의존성 및 심부량 백분률등을 기존의 측정방법인 기체전리함을 이용한방법, 필름을 이용한 방법, 반도체 소자를 이용한 방법과의 값과 비교 분석하였다.

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전자빔 인출 및 빔 계측과 교육 활용을 위한 기반구축 (The Emission and Characteristics Measurement of Electron Beam and Basis Construction for Education Usage)

  • 이동훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.257-264
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    • 2007
  • MM22 마이크로트론은 1986년도 11월부터 2006년 2월까지 암 환자를 위한 방사선 치료 장비로 사용되었다. 장비의 노후로 치료 장비에서 연구 및 교육용으로 전환하기 위해 방사선의학연구센터로 이전 설치하였다. 본 논문에서는 이전 설치 한 후 빔 인출을 수행하기 위해 마이크로트론의 동작원리, 시스템을 구성하는 각 장치의 특성을 분석하여 보았고 주요 부분의 파라메타인 펄스구조의 특징을 살펴보았다. 실제, 각 주요 시스템의 펄스를 측정하였고 빔 인출부, 빔 라인 및 최종단인 타겟에서 빔 인출 기법을 통하여 빔 인출 및 빔 측정을 수행하였다. 이전 설치 후 10 MV X-선의 경우 최종 단 치료기에서 30 mA 타겟 전류를 인출하였고, 필름을 SSD 100 cm, $10{\times}10cm^2$ 조사면에 놓고 100 MU 방사선을 조사하였다. 조사면의 방사선분포의 평탄도 측정 결과 3%이내로 안정적인 빔을 인출하여 이전설치가 성공적으로 수행되었음을 확인할 수 있었다.

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Real-time monitoring of ultra-high dose rate electron beams using bremsstrahlung photons

  • Hyun Kim;Dong Hyeok Jeong;Sang Koo Kang;Manwoo Lee;Heuijin Lim;Sang Jin Lee;Kyoung Won Jang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권9호
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    • pp.3417-3422
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    • 2023
  • Recently, as the clinically positive biological effects of ultra-high dose rate (UHDR) radiation beams have been revealed, interest in flash radiation therapy has increased. Generally, FLASH preclinical experiments are performed using UHDR electron beams generated by linear accelerators. Real-time monitoring of UHDR beams is required to deliver the correct dose to a sample. However, it is difficult to use typical transmission-type ionization chambers for primary beam monitoring because there is no suitable electrometer capable of reading high pulsed currents, and collection efficiency is drastically reduced in pulsed radiation beams with ultra-high doses. In this study, a monitoring method using bremsstrahlung photons generated by irradiation devices and a water phantom was proposed. Charges collected in an ionization chamber located at the back of a water phantom were analyzed using the bremsstrahlung tail on electron depth dose curves obtained using radiochromic films. The dose conversion factor for converting a monitored charge into a delivered dose was determined analytically for the Advanced Markus® chamber and compared with experimentally determined values. It is anticipated that the method proposed in this study can be useful for monitoring sample doses in UHDR electron beam irradiation.

전자선 치료 분야의 선량 측정을 위한 반도체 화합물의 적용가능성 연구 (Study on the Applicability of Semiconductor Compounds for Dose Measurement in Electron Beam Treatment)

  • 양승우;한무재;신요한;정재훈;최윤선;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 본 연구에서는 전자선 치료에서 전자선 선량 측정 시 교차교정이 필요한 기존 평행평판형이온함을 대체하고자 하였다. 광도전성 반도체 화합물 HgI2를 사용하여 선량계로 제작하였으며, 선형가속기에서 6, 9, 12 MeV 전자선에 대한 HgI2 선량계의 특성을 분석하였다. 그리고 기존 선량계와의 대체가능성과 전자선 선량계로서의 적용 가능성을 평가하고 전자선 선량계 개발의 기초연구로써 활용하고자 하였다. 재현성 평가결과, RSD는 6, 9, 12 MeV 에너지에서 각각 0.4246%, 0.5054%, 0.8640%로 나타나 출력 신호가 안정적인 것을 나타내었다. 선형성 평가결과, 직선형 추세선의 신뢰도 지표 R2값은 6 MeV에서 0.9999, 9 MeV에서 0.9996, 12 MeV에서 0.9997로 나타나 선량이 증가함에 따라 HgI2에 출력 신호가 비례한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 HgI2 선량계는 전자선 측정 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 전자선 검출에 대한 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

고에너지 전자선 치료 시 텅스텐 함유 3D 프린팅 물질의 차폐 성능 평가 (Evaluation of Shielding Performance of Tungsten Containing 3D Printing Materials for High-energy Electron Radiation Therapy)

  • 조용인;김정훈;배상일
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.641-649
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    • 2023
  • 본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 제작한 차폐체의 성능을 비교 분석하여, 고에너지 전자선 치료 시 차폐체로서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 고에너지 전자선에 대한 3D 프린팅 재료의 차폐성능 평가를 위해 실측과 몬테카를로 기반의 모의실험을 수행하였다. 첫 번째, 모의실험에 대한 신뢰성 확보를 위해 IAEA의 TRS-398 권고를 참조하여 선원항 평가를 수행하였다. 두 번째, PLA+W (93%) 재료에 대한 차폐 성능 분석을 위해 3D 프린터를 이용하여 시편을 제작하였고, 전자선 에너지에 따른 두께별 차폐율을 평가하였다. 세 번째, PLA+W (93%)와 기존 차폐체 간 차폐 성능 비교 분석을 통해 전자선 치료 시 필요한 차폐 두께를 산정하였다. 연구 결과, 첫 번째, 실측과 모의실험을 통한 선원항 평가 결과, 1% 이내의 오차로 TRS-398 권고를 만족하여 모의실험에 대한 신뢰성을 확보하였다. 두 번째, PLA+W (93%)에 대한 차폐 성능 분석 결과, 6 MeV 전자선은 3.12 mm에서 95% 이상의 차폐율을 나타냈고, 15 MeV 전자선은 10 mm 두께에서 90% 이상의 차폐율을 나타내었다. 세 번째, 모의실험을 통해 PLA+W (93%) 재료와 기존 차폐체 간 비교 분석을 통해 동일 두께 내에서 텅스텐, 납, 구리, PLA+W (93%), 알루미늄 순서로 차폐율이 높은 결과를 나타내었으며, 6 MeV 전자선은 5 mm 이상, 15 MeV 전자선은 10 mm 이상 두께에서 거의 유사한 차폐율을 나타내었다. 향후 본 연구를 통해 고에너지 전자선 치료 시 PLA+W (93%) 재료를 이용한 환자의 맞춤형 차폐체 제작을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

A Study on Effective Source-Skin Distance using Phantom in Electron Beam Therapy

  • Kim, Min-Tae;Lee, Hae-Kag;Heo, Yeong-Cheol;Cho, Jae-Hwan
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권1호
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    • pp.15-19
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    • 2014
  • In this study, for 6-20 MeV electron beam energy occurring in a linear accelerator, the authors attempted to investigate the relation between the effective source-skin distance and the relation between the radiation field and the effective source-skin distance. The equipment used included a 6-20 MeV electron beam from a linear accelerator, and the distance was measured by a ionization chamber targeting the solid phantom. The measurement method for the effective source-skin distance according to the size of the radiation field changes the source-skin distance (100, 105, 110, 115 cm) for the electron beam energy (6, 9, 12, 16, 20 MeV). The effective source-skin distance was measured using the method proposed by Faiz Khan, measuring the dose according to each radiation field ($6{\times}6$, $10{\times}10$, $15{\times}150$, $20{\times}20cm^2$) at the maximum dose depth (1.3, 2.05, 2.7, 2.45, 1.8 cm, respectively) of each energy. In addition, the effective source-skin distance when cut-out blocks ($6{\times}6$, $10{\times}10$, $15{\times}15cm^2$) were used and the effective source-skin distance when they were not used, was measured and compared. The research results showed that the effective source-skin distance was increased according to the increase of the radiation field at the same amount of energy. In addition, the minimum distance was 60.4 cm when the 6 MeV electron beams were used with $6{\times}6$ cut-out blocks and the maximum distance was 87.2 cm when the 6 MeV electron beams were used with $20{\times}20$ cut-out blocks; thus, the largest difference between both of these was 26.8 cm. When comparing the before and after the using the $6{\times}6$ cut-out block, the difference between both was 8.2 cm in 6 MeV electron beam energy and was 2.1 cm in 20 MeV. Thus, the results showed that the difference was reduced according to an increase in the energy. In addition, in the comparative experiments performed by changing the size of the cut-out block at 6 MeV, the results showed that the source-skin distance was 8.2 cm when the size of the cut-out block was $6{\times}6$, 2.5 cm when the size of the cut-out block was $10{\times}10$, and 21.4 cm when the size of the cut-out block $15{\times}15$. In conclusion, it is recommended that the actual measurement is used for each energy and radiation field in the clinical dose measurement and for the measurement of the effective source-skin distance using cut-out blocks.

Tungsten eyeball shield block의 임상적용에 관한 고찰 (Dosimetric characteristics of an independent collimator system using measurements performed quarter fields.)

  • 정덕양;이병구;황웅구
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.89-94
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    • 2002
  • I. 목적 : Sebaceous gland carcinoma, Squamouse cell ca., basal cell ca., low grade MALToma 등에서 전자선을 이용하여 eyelid 치료시 안구의 선량은 될 수 있는 한 최소선량으로 관리되어야 한다. 그러나 upper나 lower eyelid 전부를 포함하는 조사면은 치료후 백내장등의 심각한 부작용을 만들어 낼 수 있다. 본원에서는 상용되는 Tungsten eyeball shielding block과 기존의 lead block에 의한 차폐시 안구의 선량을 비교하여 Tungsten eyeball shielding block의 유용성에 대해 평가해 보고자한다. 2. 재료 및 방법: 시판되고 있는 BOLX-I 물질을 이용하여 모형안구를 제작하고 안구의 6곳 주요지점을 선정한 후 TLD chip을 이용하여 주로 사용되는 6MeV와 9MeV electron beam의 선량을 측정, Tungsten eyeball shielding block과 lead block의 선량을 비교하였다. 3. 결과 : Tungsten eyeball shielding block의 사용이 안구의 주요 지점인 각막, 망막, 시신경부위의 선량을 lead block사용 때보다 $90\%$에서 $50\%$의 감소효과가 있었다. 4. 결론 : Tungsten eyeball shielding block은 6MeV 전자선 치료시 보다 뛰어난 차폐효과를 보여 임상에서의 유용성이 인정되었다. 그러나 안구에 삽입시 환자의 고통과 불쾌감을 줄일 수 있는 방안이 모색되어야 하는 숙제를 남겼다.

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Clinical outcomes and prognostic factors in patients with mycosis fungoides who underwent radiation therapy in a single institution

  • Jang, Bum-Sup;Kim, Eunji;Kim, Il Han;Kang, Hyun-Cheol;Ye, Sung-Joon
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제36권2호
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    • pp.153-162
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    • 2018
  • Purpose: We aimed to evaluate clinical outcomes including progression-free survival (PFS), overall survival (OS), partial response, and complete response in patients who underwent radiation therapy (RT) for mycosis fungoides (MF). Also, we sought to find prognostic factors for clinical outcomes. Materials and Methods: Total 19 patients confirmed with MF between 1999-2015 were retrospectively reviewed. Clinical and treatment characteristics, clinical outcomes, and and toxicities were analyzed. Results: Eleven patients were treated with total skin electron beam radiotherapy (TSEBT) and 8 patients with involved field radiation therapy (IFRT) with median dose of 30 Gy, respectively. The median time interval from diagnosis to RT was 2.6 months (range, 0.4 to 87.3 months). The overall response rate was 100%; 11 patients (57.9%) had a complete response and 8 patients (42.1%) a partial response. The presence of positive lymph node at the time of consultation of RT was associated with lower OS (p = 0.043). In multivariate analysis, PFS was significantly lower for patients with increased previous therapies experienced following RT (p = 0.019) and for patients showing PR during RT (p = 0.044). There were no reported grade 3 or more skin toxicities related with RT. Conclusion: Both IFRT and TSEBT are effective treatment for MF patients. Patients with short disease course before RT or complete response during RT are expected to have longer PFS. Positive lymph node status at the initiation of RT was associated woth poor OS, suggesting other treatment modalities such as low-dose RT for patients with low life-expectancy.