• Radiation Oncology Journal
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• 제11권2호
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• pp.421-430
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• 1993

The calculation of dose distribution in multiple arc stereotactic radiotherapy is a three-dimensional problem and, therefore, the three-dimensional dose calculation algorithm is important and the algorithm's accuracy and reliability should be confirmed experimentally. The aim of this study is to verify the dose distribution of stereotactic radiosurgery experimentally and to investigate the effect of the beam quality, the number of arcs of radiation, and the tertiary collimation on the resulting dose distribution. Film dosimetry with phantom measurements was done to get the three-dimensional orthogonal isodose distribution. All experiments were carried out with a 6 MV X-ray, except for the study of the effects of beam energy on dose distribution, which was done for X-ray energies of 6 and 15 MV. The irradiation technique was from 4 to 11 arcs at intervals of from 15 to 45 degrees between each arc with various field sizes with additional circular collimator. The dose distributions of square field with linear accelerator collimator compared with the dose distributions obtained using circular field with tertiary collimator. The parameters used for comparing the results were the shape of the isodose curve, dose fall-offs fom $90\%$ to $50\%$ and from $90\%\;to\;20\%$ isodose line for the steepest and shallowest profile, and $A=\frac{90\%\;isodose\;area}{50\%\;isodose\;area-90\%\;isodose\;area}$(modified from Chierego). This ratio may be considered as being proportional to the sparing of normal tissue around the target volume. The effect of beam energy in 6 and 15 MV X-ray indicated that the shapes of isodose curves were the same. The value of ratio A and the steepest and shallowest dose fall-offs for 6 MV X-ray was minimally better than that for 15 MV X-ray. These data illustrated that an increase in the dimensions of the field from 10 to 28 mm in diameter did not significantly change the isodose distribution. There was no significant difference in dose gradient and the shape of isodose curve regardless of the number of arcs for field sizes of 10, 21, and 32 mm in diameter. The shape of isodose curves was more circular in circular field and square in square field. And the dose gradient for the circular field was slightly better than that for the square field.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.260-262
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• 2002

An accurate measurement of dose distribution is indispensable to perform radiation therapy planning. A measurement technique using a radiographic film, which is called a film dosimetry, is widely used because it is easy to obtain a dose distribution with a good special resolution. In this study, we tried to develop an analyzing system for the film dosimetry using usual office automation equipments such as a personal computer and an image scanner. A film was sandwiched between two solid water phantom blocks (30 ${\times}$ 30 ${\times}$ 15cm). The film was exposed with Cobalt-60 ${\gamma}$-ray whose beam axis was parallel to the film surface. The density distribution on the exposed film was stored in a personal computer through an image scanner (8bits) and the film density was shown as the digital value with NIH-image software. Isodose curves were obtained from the relationship between the digital value and the absorbed dose calculated from percentage depth dose and absorbed dose at the reference point. The isodose curves were also obtained using an Isodose plotter, for reference. The measurements were carried out for 31cGy (exposure time: 120seconds) and 80cGy (exposure time: 300seconds) at the reference point. While the isodose curves obtained with our system were drawn up to 60% dose range for the case of 80cGy, the isodose curves could be drawn up to 80% dose range for the case of 31cGy. Furthermore, the isodose curves almost agreed with that obtained with the isodose plotter in low dose range. However, further improvement of our system is necessary in high dose range.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권3호
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• pp.146-148
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• 2012

The use of GEANT4 simulation toolkit has increased in the radiation medical field for the design of treatment system and the calibration or validation of treatment plans. Moreover, it is used especially on calculating dose simulation using medical data for radiation therapy. However, using internal visualization tool of GEANT4 detector constructions on expressing dose result has deficiencies because it cannot display isodose line. No one has attempted to use this code to a real patient's data. Therefore, to complement this problem, using the result of gMocren that is a three-dimensional volume-visualizing tool, we tried to display a simulated dose distribution and isodose line on medical image. In addition, we have compared cross-validation on the result of gMocren and GEANT4 simulation with commercial radiation treatment planning system. We have extracted the analyzed data of dose distribution, using real patient's medical image data with a program based on Monte Carlo simulation and visualization tool for radiation isodose mapping.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.35-44
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• 1992

치료 계획에 필요한 선량분포의 2차원 및 3차원 그래픽 알고리즘을 개발하여 근접 치료 계획에 적용하였다. 상의 전개는 먼저, 원하는 선량치에 대한 등선량 입체 곡면을 그물망 형태(wire frame)로 전시하고 이를 임의의 방향에서 관찰할 수 있도록 회전 가능하게 하였다. 또한, 주요 세방향의 임의 단면에 대한 등선량 분포 곡선들을 전시 가능케 하므로써 전체적인 선량 분포에 대한 이해를 도왔다. 그 결과, 보다 확실하게 근접 치료시의 공간적인 선량분포를 이해할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 대한방사선치료학회 2005년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.27-32
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• 2005

임상에서 일반적으로 행하여지는 전자선은 피부암과 유방암, 두 경부 등의 다양한 부위의 치료에 사용되어진다. 본 연구에서는 6 MeV에서 bolus 사용 시 source surface distance (SSD) setup과 source bolus distance (SBD) setup에 따른 선량분포를 비교하였고 electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 그리고 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포를 비교하였다. 이러한 모든 실험은 파라핀 phantom과 acryl, film을 이용하여 dosimetry 를 시행하였고 임상에서와 같은 조건으로 setup 한 후 전자선 선량 분포를 확인하였다. Bolus 사용시의 SSD setup과 SBD setup의 경우 $8\%$의 선량분포 차이를 보였다. Nipple이 존재하는 field 내에서는 nipple 만큼 bolus를 제거하여야 균일한 선량 분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 광자선과 전자선을 동시에 사용하는 경우에서는 전자선 field 전체에 bolus를 사용할 때 hot spot과 cold spot을 줄이는 효과를 얻을 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2734-2741
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• 2023

Brachytherapy is a special case of radiotherapy. It should be arranged according to some principles in medical radiation applications and radiation physics. The primary principle is to use as low as reasonably achievable dose in all ionizing radiation applications for diagnostic and therapeutic treatments. Dosimetric distributions are dependent on radioactive source properties and radiation-matter interactions in an absorber medium such as phantom or tissue. In this consideration, the geometrical structure and material of the seed capsule, which surrounds a radioactive material, are directly responsible for isodose profiles and dosimetric functions. In this study, the radiometric properties of capsule material were investigated on dose distribution in a water phantom by changing its nuclear properties using the EGSnrc Monte Carlo (MC) simulation code. Effective atomic numbers of hypothetic mixtures were calculated by using different elements with several fractions for capsule material. Model 6711 brachytherapy seed was modeled by EGSnrc/Dosrcnrc Code and dosimetric functions were calculated. As a result, dosimetric parameters of hypothetic sources have been acquired in large-scale atomic number. Dosimetric deviations between the data of hypothetic seeds and the original one were analyzed. Unit dose (Gy/Particle) distributions belonging to different types of material in seed capsule have remarkably differed from the original capsule's data. Capsule type is major variable to manage the expected dose profile and isodose distribution around a seed. This study shows us systematically varied scale of material type (cross section or effective atomic number dependent) offers selective material usage in production of seed capsules for the expected isodose profile of a specific source.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.7-11
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• 2011

As applications of radiation grow wider from use in the early detection of lesions and preventive diagnosis purposes to the treatment of diseases, the possibilities for patients and working professionals to be exposed to radiation are becoming greater than ever. This can not only directly bring about an increase in patient's individual radiation exposure, but also brings about an increase in the annual radiation dose of working professionals. Therefore, research and countermeasures to reduce radiation dosage are required. In this study, space dosimetry has been divided into two separate measuments with an understanding of the increasing number of angiography procedures: front perspective and side perspective. According to the results of the isodose curve, a way to minimize radiation exposure in working professionals has been suggested. This was made possible by workers through awareness of suitable working positions.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제4권1호
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• pp.29-39
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• 1993

고에너지 전자선은 방사선치료에서 중요한 역할을 담당하고 있으나 전하를 갖인 입자로서 인체조직과 상호작용이 복잡하여 조직내 전자선량분포를 정확히 표현하기에는 매우 어렵다. 전자선분포를 계산하는 데는 심부율과 평면분포율등 여러방법이 제시되고 있었으나 수학적 모형을 이용하는 것이 가장 신속하고 다양한 계산을 수행할수 있는 수단으로 알려져 왔으며 컴퓨터의 발달과 병행하여 실요화 되고 있다. 저자들은 연령확산방정식을 기초로한 수식적 모델을 도입하고 연세암센터에 설치된 선형가속기에서 측정된 전자선의 분포를 이용하여 실험식의 상수인자를 결정 삽입하므로서 조직내 어떤 깊이 어느 지점에서도 정확한 선량이 계산될 수 있는 실험식을 완성하였다. 사용자는 연령확산 실험식에서 전자선의 에너지와 조사면 그리고 선원간의 거리만 입력하면 조직내 전자선의 심부율과 등선량곡선을 정확히 예측할 수가 있고 고선량부위에서는 위축되고 저선량부위에서는 확산되는 등선량곡선의 모양을 정확히 기술할 수 있으며 컴퓨터에 의한 선량계획은 어떤 입상상태에서도 간단하고 신속하게 표시할 수 있었다. 전자선의 에너지 6-20MeV 에서 심부율의 정확도는 섬부율 50%이상일 때는 2% 이내이며 낮은 심부율 부위에서는 5%의 오차를 가졌고 조사면 6$\times$6$cm^2$에서 25$\times$25$cm^2$에 대한 심부율 오차는 3% 이내이며 확산오차는 3mm 이하로서 정확성이 비교적 높았다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제3권1호
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• pp.59-64
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• 1985

Computation of three dimensional dose distribution using CT image and RT plan was applied to a case of pituitary adenoma. Algorithm was based on two dimensional Tissue Maximun Ratio model extended to the third dimension. The resulting isodose curve of transeverse, coronal and sagittal section was demonstrated. This RT plan allows computation of dose distribution in any arbitarily defined plane in addition to conventional cross sectional view.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.161-166
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• 2005

목 적 : 임상에서 일반적으로 행하여지는 전자선은 피부암과 유방암, 두 경부 등의 다양한 부위의 치료에 사용되어진다. 연구에서는 6 MeV에서 bolus 사용 시 SSD setup과 SBD setup에 따른 선량분포를 비교하였고 electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 그리고 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포를 비교하여 효과적인 치료성적을 얻고자 한다. 대상 및 방법 : 첫 번째 실험은 SSD(source to surface distance) setup과 SBD(source to bolus distance) setup의 전자선 분포를 비교하기 위해 지름이 20 cm인 반구형 파라핀 phantom을 2개 제작하였다. 두 번째 실험은 Electron field 내에 nipple이 존재하는 경우에 nipple 위에 bolus가 있을 때와 nipple 만큼 bolus를 제거하였을 때의 선량 분포를 서로 비교하였다. 이를 위해 nipple과 유사한 형태를 1 cm 두께의 아크릴을 사용하며 정육면체 형태로 제작하였다. 세 번째 실험은 필름의 중앙을 기준으로 광자선과 전자선의 junction을 나누었다. 그런 다음 film의 한쪽 반에는 광자선을 조사하고 나머지 반에는 전자선을 조사하였다. 위의 모든 실험은 제작된 파라핀 phantom 사이에 압착용 보조기구를 이용하여 film(100 NIF, Kodak, France)을 삽입하고 air gap을 없앤 후 beam 중심축과 수평한 방향으로 놓은 후 6 MeV 전자선 20 MU를 조사하였다. 결 과 : SSD setup과 비교하여 SBD setup은 같은 depth에서 선량 분포가 감소해 있음을 알 수 있고 Electron field 내에 nipple이 존재하는 경우 nipple 크기만큼 bolus를 잘라낸 경우에 균일한 선량분포를 가짐을 알 수 있다. 그리고 광자선과 전자선의 junction에서는 전자선 field 전체에 bolus를 사용하는 것이 homogeneous한 선량 분포를 얻음을 알 수 있다. 결 론 : SSD setup과 SBD setup에 따른 선량분포, electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포에서는 bolus의 사용방법에 따라 전자선의 선량분포곡선은 다양한 변화를 나타내며 본 실험의 결과를 바탕으로 전자선치료가 이루어진다면 더 효과적인 전자선 치료가 이루어질 것으로 사료된다.