• Nuclear Engineering and Technology
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• 제5권2호
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• pp.87-93
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• 1973

Co-60원격치료장치에 장진된 Co-60 선원의 크기 때문에 Co-60원격치료시 치료부위에 반영부분이 생기게 되어 불필요한 방사선조사를 받게된다. 반영부분에서의 흡수적 산선량을 계산할 수 있는 식을 실험적으로 유도하였고, 실재로 Co-60원격치료에서 사용되는 조건을 실험식에 대입하여 반영의 크기가 흡수적산선랑에 미치는 영향을 연구해 보았다. 선원과 표피간의 거리가 크면 클수록 반영부분의 흡수적산선량은 커지고, 선원의 직경이 크면 클수록 반영부분의 흡수적산선량이 커진다. 선원과 피부간의 거리가 커지는데 따라, 어떤 경우에는 반영부분의 흡수적산선량이 치료부분의 흡수적산선량의 수배가 될 때도 있음을 알았다. 따라서 Co-60원격치료시에는 반영효과를 고려에 넣어 불필요한 방사선조사를 피하도록 하여야 하겠다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제30권1호
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• pp.27-35
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• 2012

Purpose: To evaluate the effect of common three photon energies (6-MV, 10-MV, and 15-MV) on intensity-modulated radiation therapy (IMRT) plans to treat prostate cancer patients. Materials and Methods: Twenty patients with prostate cancer treated locally to 81.0 Gy were retrospectively studied. 6-MV, 10-MV, and 15-MV IMRT plans for each patient were generated using suitable planning objectives, dose constraints, and 8-field setting. The plans were analyzed in terms of dose-volume histogram for the target coverage, dose conformity, organs at risk (OAR) sparing, and normal tissue integral dose. Results: Regardless of the energies chosen at the plans, the target coverage, conformity, and homogeneity of the plans were similar. However, there was a significant dose increase in rectal wall and femoral heads for 6-MV compared to those for 10-MV and 15-MV. The $V_{20Gy}$ of rectal wall with 6-MV, 10-MV, and 15-MV were 95.6%, 88.4%, and 89.4% while the mean dose to femoral heads were 31.7, 25.9, and 26.3 Gy, respectively. Integral doses to the normal tissues in higher energy (10-MV and 15-MV) plans were reduced by about 7%. Overall, integral doses in mid and low dose regions in 6-MV plans were increased by up to 13%. Conclusion: In this study, 10-MV prostate IMRT plans showed better OAR sparing and less integral doses than the 6-MV. The biological and clinical significance of this finding remains to be determined afterward, considering neutron dose contribution.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권2호
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• pp.199-204
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• 2001

목적 : 정위방사선치료 시 정상 뇌 조직을 고선량의 방사선으로부터 최대한 보호하며 치료의 효율성을 높이기 위하여 치료 인자 중 콜리메이터의 크기와 arc 간 간격에 따른 이상적인 total arc degree (TAD) 값을 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : XKnife-3 planning system을 사용하여 환자의 송과체 부위에 방사선 빔의 회전중심점을 위치시킨 후 12, 20, 30, 40, 50 그리고 60 mm 직경의 정위방사선치료용 원형 콜리메이터를 이용하여 각각의 콜리메이터 직경별로 TAD를 100, 200, 300, 400, 500, 600도, 그리고 arc 간 간격을 30도(6-arc system)와 45도(4-arc system)로 설정하여 방사선치료계획을 수립하였다. 치료계획을 통해 얻은 누적선량체적히스토그람을 이용하여 회전중심점 처방선량의 $50\%$ 이상 조사되는 정상 뇌의 용적$(V_{50})$ 및 적분 생물학적 유효선량(integral biologically effective dose)을 이용하여 각각의 TAD에 따른 방사선치료계획을 비교하였다. 결과 : TAD에 따른 $V_{50}$의 변화는 arc 간 각도가 30도인 경우에는 콜리메이터 직경과 관계없이 TAD가 증가할수록 감소하는 양상을 보였으나, 45도의 arc 간 각도에서는 400도의 TAD까지는 감소하다가 400도 이상의 TAD에서 $V_{50}$은 증가하거나 변화가 없었다. 적분 생물학적 유효선량 값의 변화는 arc 간 간격이 30도인 경우에는 콜리메이터의 직경에 관계없이 TAD가 증가함에 따라 미소하게 감소하는 양상을 보였다. arc 간 각도가 45도인 경우에는 콜리메이터 직경이 40 mm 이하에서는 TAD가 증가함에 따라 적분 생물학적 유효선량은 계속 감소하였으나, 50 mm와 60 mm 직경의 콜리메이터에서는 TAD가 400도까지는 감소하다가 500도 이상의 TAD에서는 증가하였다. 결론 : 정위방사선치료 시 400도 정도의 TAD를 사용하는 것은 300도 이하 혹은 500도 이상의 TAD를 사용하는 것 보다 치료 효과를 높이면서 치료계획과 치료 시 장비 및 인적 자원의 효율적인 운용을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제21권1호
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• pp.52-58
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• 1998

We can and must improve the diagnostic images using available knowledge and technology. At the same time we must strive to reduce the patient's integral and entrance radiation dose. Reducing the integral dose to the patient during the radiologic procedure is a primary concern of the patient, especially the pediatric patient, the radiologist and the technologist. A 100cm focal film distance generally is used for most over-table radiography. The early x-ray tubes and screen film combinations required long exposures, which often resulted in motion artifacts. But nowaday, we have the generators and x-ray tubes that can deliver the energy necessary in a very short time and the receptors that can record the information just as rapidly. And, we performed this studies to evaluate the patient exposure dose and the image quality by increasing focal film distance in diagnostic radiography. There are many factors which affected to exposure factor, but we studied to verify of FFD increase, only. Effect of increasing the focal film distance to a 140 cm distance was tested as follows; 1. The focal film distances were set at 100, 120, and 140cm. 2. A 18cm acryl(tissue equivalent) phantom was placed on the table top. 3. An Capintec 192 electrometer with PM 05 ion chamber was placed at the entrance surface of the phantom, and exposure were made at each focal film distances. 4. The procedure was repeated in the same manner as above except the ion chamber was placed beneath the phantom at the film plane. 5. Exit exposure were normalize to 8mR for each portions of the experiment. Based on the success of the empirical measurements, a detailed mathematical analysis of the dose reduction was performed using the percent depth dose data. The results of this study can be summerized as followings ; 1) Increasing FFD from 100 cm to 140 cm, we would create a situation that would have a significant effect on the overall quality of radiograph and achive the 17.42% reduction of entrance dose and the 18.95% reduction of integral dose that the patient receives. 2) Thickness of Al step wedge for equal film density increased with the long distance. 3) Increasing FFD, Magnification of image was lowered. 4) Resolution of image also increased with the FFD. As the results described above, we strongly recommend using the long FFD to provide better information for our patients and profession in abdomen radiographic studies.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.243-252
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• 1994

원격조종 아프터로딩에 의한 고선량율 관내삽입조사는 체내 발생된 종양에 방사선원을 근접시켜 치료하는 방사선요법으로서 신속한 선량계산과 선량의 정확성 및 다양한 모양의 최적선량분포가 요구된다. 저자들은 크기가 작고 선량율이 높은 고선량율의 방사성동위원소에 대한 정확한 조사선량과 최적선량분포를 얻기 위하여 수학적인 콤퓨터 계산프로그램과 실측으로서 비교하였다. 고선량율 선원에 의한 방사선 조사선량과 조직내 흡수선량분포는 각각 Sievert적분식과 Meisberger의 다항식을 이용하여 작성하였다. 종양크기와 모양에 가장 알맞는 선량분포의 최적화를 실현하기 위하여 저자들은 치료기준점의 선량을 일정한 값으로 고정시키고 선원의 조사시간을 조정하는 선형반복 계산방정식을 이용하였다. 모형선원이 장착된 아프터로딩관을 삽입하고 조준엑스선으로 촬영하여 종양부위를 결정한 후 콤퓨터의 도움으로 아프터로딩관의 축과 평행한 등량곡선 또는 과일모양의 선량분포 및 기관지 모양의 등선량분포가 성취되도록 선량최적화를 시행하였고 선량계에 의한 실측치와 오차가 $3\%$이하로 잘 일치하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.925-932
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• 2019

플라스틱 섬광체와 상용 50 mm, f1.8 렌즈 및 고감도 CMOS 카메라를 사용하여 방사선치료 시 흡수선량을 측정할 수 있는 광 도시메트리 시스템을 구축하였다. 아울러 촬영된 방사선 분포 영상에 대한 비네팅 보정, 기하학적 왜곡 보정, 스케일 보정을 통하여 화소값으로 선량을 교정하는 절차를 확립하였다. 개발된 광 도시메트리 시스템을 6 MV 의료용 선형가속기에 대하여 선량 특성 평가를 수행한 결과, 심부선량백분율은 이온챔버로 측정한 결과에 비하여 빌드 업 깊이 이상에서는 오차 범위 2% 이내로 일치하였으며, 90% 조사야에 대하여 2.8%의 평탄도가 측정됨에 따라 방사선치료선량 측정 시스템으로서의 충분한 활용가능성을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.9-14
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• 2013

목 적: 10 MV 이상 고에너지 방사선 치료 시 광핵반응을 통해 광중성자가 발생된다. 광중성자는 방사선하중계수가 X선 보다 커 작은 선량에도 인체에 미치는 영향이 크므로 정확한 선량계산 및 고려가 필요하다. 이에 광자선 에너지 크기와 치료방법에 따른 광중성자의 선량변화를 공간적인 측면에서 비교 분석하였다. 대상 및 방법: 광자선의 에너지 크기에 따른 광중성자의 선량 변화를 측정하고자 동일한 치료부위의 환자를 대상으로 치료 계획을 10 MV와 15 MV conventional plan으로 각각 만들었다. 그리고 치료방법에 따른 차이에 대해 측정하고자 10 MV conventional plan과 10 MV IMRT plan을 각각 만들었다. 검출기의 위치는 광자선원으로부터 isocenter까지의 거리를 100 cm으로 정한 기준점을 $^3He$비례계수기의 중심점에 위치시키고 광중성자 선량을 측정하였다. 또한 중심점을 기준으로 couch의 longitudinal 방향으로 상방, 하방 50 cm 방향으로 각각 $^3He$비례계수기를 위치시켜 위치변화에 따른 선량변화를 측정하여 상용프로그램을 이용하여 분석하였다. 결 과: 에너지 크기에 따른 광중성자의 평균 누적선량은 10 MV, 15 MV conventional RT시 각각 $220.27{\mu}Sv$, $526.61{\mu}Sv$로 15 MV conventional RT가 평균 2.39배의 선량이 증가하였다. 동일한 에너지의 conventional RT와 IMRT의 광중성자의 평균 누적선량은 Conventional RT, IMRT 시 각각 $220.27{\mu}Sv$, $308.27{\mu}Sv$로 IMRT가 1.40배의 선량이 증가하였다. 측정위치에 따른 광중성자의 누적선량은 Conventional RT시 point 2가 3보다 10 MV에서는 약 7.1%, 15 MV에서는 3.0%로 유의하게 높게 측정되었다. 결 론: 고에너지 방사선 치료 시 광중성자에 의한 불필요한 선량을 줄이기 위해 에너지의 선택, 치료 방법의 결정 및 환자의 position을 고려해야 할 것이다. 또한 광중성자의 선량 데이터를 체계화하여 전산화계획 프로그램에 적용되는 방안을 모색하여야 할 것이다. 이는 환자에게 불필요한 선량을 최소화하고 방사선 치료로 인한 2차 암 발생확률과 부작용을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제38권2호
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• pp.138-147
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• 2020

Purpose: To evaluate the dosimetric variations in patients of head and neck cancer treated with definitive or adjuvant radiotherapy using optimized non-coplanar (ncVMAT) beams with coplanar (cVMAT) beams using volumetric arc therapy. Materials and Methods: Twenty-two patients of head and neck cancer that had received radiotherapy using VMAT in our department were retrospectively analyzed. Each of the patients was planned using coplanar and non-coplanar orientations using an optimized couch angle and fluences. We analyzed the Conformity Index (C_IRTOG), Dose Homogeneity Index (DHI), Heterogeneity Index (HI_RTOG), low dose volume, target and organs-at-risk coverage in both the plans without changing planning optimization parameters. Results: The prescription dose ranged from 60 Gy to 70 Gy. Using ncVMAT, C_IRTOG, DHI and HI_RTOG, and tumor coverage (ID_95%) had improved, low dose spillage volume in the body V_5Gy was increased and V_10Gy was reduced. Integral dose and intensity-modulated radiation therapy factor had increased in ncVMAT. In the case of non-coplanar beam arrangements, maximum dose (D_max) of right and left humeral head were reduced significantly whereas apex of the right and left lung mean dose were increased. Conclusion: The use of ncVMAT produced better target coverage and sparing of the shoulder and soft tissue of the neck as well as the critical organ compared with the cVMAT in patients of head and neck malignancy.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 2013

목 적: 체내에서 광자선은 에너지에 따라 다른 선량분포 특성을 보이기 때문에 치료계획 시 적절한 에너지 선택이 중요하다. 두경부암 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)는 주로 저에너지 광자선을 사용하는데, 본 연구에서는 후사방향 조사면에 부분적으로 고에너지 광자선을 사용하였을 때 치료계획에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 두경부암 세기변조방사선치료를 시행한 10명(nasopharyngeal carcinoma 5, tonsilar carcinoma 5)의 환자를 대상으로 하였다. 동일한 조건하에 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 치료계획시스템은 Eclipse (Ver 7.1, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하였다. 환자마다 8개 조사면으로 6 MV 에너지를 사용한 치료계획(low energy plan, LEP)과 상대적으로 투과 깊이가 깊은 후사방향의 2개 조사면에서 15 MV 에너지를 사용한 치료계획(partially used high energy plan, PHEP)을 각각 수립하였으며, 다른 치료계획조건들과 plan normalization은 동일하게 적용하였다. 수립된 치료계획을 평가하기 위해서 계획표적체적(planning target volume, PTV)의 coverage, conformity index (CI), homogeneity index (HI)를 비교하였고 양측 이하선의 $D_{mean}$, $D_{50%}$와 뇌척수의 $D_{max}$, $D_{1%}$ 그리고 integral dose (ID)를 비교하였다. 특히, 후경부의 정상조직선량을 비교하기 위해 posterior-normal tissue volume (P-NTV)을 설정하고 dose volume histogram (DVH)을 통해서 $D_{mean}$, $V_{20Gy}$, $V_{25Gy}$를 평가하였으며, 또한 총 monitor unit (MU)의 변화를 비교하였다. 결 과: LEP와 PHEP 사이에서 PTV의 coverage 그리고 CI의 차이는 크지 않았고, HI는 변화없이 전체적으로 동일하게 나타났다. 뇌척수의 선량변화는 크지 않았지만 양측 이하선의 $D_{mean}$, $D_{50%}$ 그리고 ID는 PHEP에서 각각 0.6%, 0.7%, 1.1% 감소하였다. P-NTV의 $D_{mean}$, $V_{20Gy}$, $V_{25Gy}$는 PHEP에서 각각 1.6%, 1.8%, 2.9% 감소하였고, 총 MU도 평균 1.8% 감소하였다. 결 론: 본 연구결과 후사방향에서 부분적으로 고에너지를 사용한 치료계획에서 일부 결정장기(organ at risk, OAR)와 정상조직의 선량, 그리고 총 MU를 감소시키는 효과가 있었다. 이런 효과가 환자에게 임상적으로 얼마나 이로운지는 명확하지 않지만, 두경부암 세기변조방사선치료 계획 시 부분적으로 고에너지 광자선을 사용하는 것은 치료계획의 전반적인 질을 개선하는 데 유용 할 것으로 본다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권3호
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• pp.225-231
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• 2003

Up-front irradiation technique as 3-dimensional conformation, or intensity modulation has kept large proportion of brain tumors from being complicated with acute radiation reactions in the normal tissue during or shortly after radiotherapy. For years, we've cannot help but counting on 2-D vertex beam technique to reduce acute reactions in the brain tumor patients because we're not equipped with 3-dimensional planning system. We analyzed its advantages and limitations in the clinical application. From 1998 to 2001, vertex or oblique vertex beams were applied to 35 patients with primary brain tumor and 25 among them were eligible for this analysis. Vertex(V) plans were optimized on the reconstructed coronal planes. As the control, we took the bilateral opposed techniques(BL) otherwise being applied. We compared the volumes included in 105% to 50% isodose lines of each plan. We also measured the radiation dose at various extracranial sites with TLD. With vertex techniques, we reduced the irradiated volumes of contralateral hemisphere and prevented middle ear effusion at contralateral side. But the low dose volume increased outside 100%; the ratio of V to BL in irradiated volume included in 100%, 80%, 50% was 0.55+/-0.10, 0.61+/-0.10, and 1.22+/-0.21, respectively. The hot area within 100% isodose line almost disappeared with vertex plan; the ratio of V to BL in irradiated volume included in 103%, 105%, 108% was 0.14+/-0.14, 0.05./-0.17, 0.00, respectively. The dose distribution within 100% isodose line became more homogeneous; the ratio of volume included in 103% and 105% to 100% was 0.62+/-0.14 and 0.26+/-0.16 in BL whereas was 0.16+/-0.16 and 0.02+/-0.04 in V. With the vertex techniques, extracranial dose increased up to $1{\sim}3%$ of maximum dose in the head and neck region except submandibular area where dose ranged 1 to 21%. From this data, vertex beam technique was quite effective in reduction of unnecessary irradiation to the contralateral hemispheres, integral dose, obtaining dose homogeneity in the clinical target. But it was associated with volume increment of low dose area in the brain and irradiation toward the head and neck region otherwise being not irradiated at all. Thus, this 2-D vertex technique can be a useful quasi-conformal method before getting 3-D apparatus.