• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.79-84
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• 2011

본 연구에서는 GEANT4 toolkit을 이용하여 의료용 선형가속기에 대한 몬테칼로(Monte Carlo) 전산모사를 하였다. Medical Linac2 예제를 수정해서 사용하였다. 에너지스펙트럼, 최빈에너지, 평균에너지를 EGS4 결과와 비교 하였고 선속의 중심에서부터 반경에 따른 단위면적당 광자수, 단위면적당 에너지, 평균에너지를 분석하였다. 그 결과 EGS4 결과와 큰 차이를 보이지 않기 때문에 Medical Linac2 예제의 선속특성에 관한 전산모사에 큰 문제점은 없는 것으로 판단된다. 같은 헤드구조에서도 Physics List의 모델에 따라서는 결과에 차이가 발생하므로 연구 환경에 알맞은 Physics List 모델을 선택하는 것이 중요하다고 판단된다. 본 연구는 처음 몬테칼로 전산모사를 접하는 사용자가 선속특성에 대한 전산모사를 수행하고 6 MV 광자선속의 특성을 분석하는 과정에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제8권1호
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• pp.125-131
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• 1990

방사선조사시 선량분포에 영향을 미치는 여러가지 요소들 중에서 조직불균등성은 선량을 상당히 변화시킨다. 특히, 중뇌강은 여러골조직으로 구성되어 있어 조직 불균등성에 따른 상당한 선랑감쇠가 예상된다. 6 MV X-선 조사후 중두개와에서의 선량분포측정은 LiF TLD 소자를 이용하였으며 같은 측정장소에서, 계산에 의한 예상선량과 실측선량의 비교를 시도하였다. 계산에 의하면, 골조직 1 cm당 예상선량감쇠는 $3.74\%$를 나타내었다. 한편, 골조직을 고려한 예상선량과 실측선량의 차이는 매우 적었으며 $\pm0.21\%$의 오차범위내에서 일치됨을 나타내었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권2호
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• pp.155-161
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• 1992

눈의 수정체는 방사선에 매우 예민한 장기이며 비교적 적은 선량에서도 백내장의 원인이 될 수 있다. 그러므로 두경부암의 방사선치료에서 수정체를 최대한 차폐하면서 병소에 집중 조사하는 방법이 개발되어야 한다. 저자는 안구의 표면에서 0.5 cm 깊이에 위치하며 폭 1 cm인 눈의 수정체를 최대한 차폐하면서 주위 병소를 치료하기 위하여 원자번호가 높은 차폐물질을 이용하였으며 최적조사조건은 측정실험을 통하여 결정하였고 이를 임상치료에 응용하였다. 수정체의 차폐기구는 제작하기 쉽고 차폐효과가 큰 혼합금속(Cerrobend)이 적당하였으며 두께 7.5 cm와 직경 1 cm의 원뿔기둥모양이 가장 이상적이었다. 차폐기둥의 밑면과 표면과의 거리가 l0 cm일 때 수정체에 가장 적은 선량이 부여되며 병소에는 비교적 많은 선량이 부여된다. 이때 각막(Cornea, 1 mm), 수정체 (Eye Lens, 5 mm), 망막(Retina, 25 mm) 및 병소(Tumor, 50 mm 이상)의 선량은 차폐물이 없을 때와 비교하여 각각 $10.0\%$, $15.2\%$, $21.5\%$ 및 $23.2\%$로 측정되었다.

• Journal of Magnetics
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• 제20권2호
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• pp.120-128
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• 2015

Beam-quality of medical linac evaluations vary by diverse factors. Because conventional beam-quality evaluation methods yield fragmentary results, a new beam-evaluation method is suggested, and its feasibility is evaluated. The PDDs (percentage depth doses) of 6 MV (Mega-voltage) and 10 MV photon, R (Range) of a 6 MeV (Mega Electron-voltage) and 9 MeV electron were measured and compared with the conventional evaluation methods, and the improved methods $PDD^{10}{_5}$, $PDD^{20}{_{10}}$, $PDD^{30}{_{20}}$, $PDD^{20}{_5}$, $PDD^{30}{_{10}}$, and $R^{70}{_{50}}$, $R^{50}{_{30}}$, $R^{70}{_{30}}$ as the magnetic field of the bending magnet was changed to +2% to -2%, and the results were compared. The comparison showed that the improved methods exhibit a higher discrimination than the conventional methods in each energy regime. $PDD^{10}{_5}$, $PDD^{30}{_{20}}$, $PDD^{30}{_{10}}$ and $R^{70}{_{50}}$, $R^{50}{_{30}}$ should be applied. These methods exhibit a higher discrimination in each energy regime than conventional beam-quality evaluation methods; therefore, they should be used for beam-quality evaluation according to the magnetic field variation.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.225-232
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• 1994

연구목적 : 전남대학교병원 치료방사선과에서 가동중인 10MV X-ray를 이용하여 전신 방사선 조사에 필요한 기본적인 선량측정자료를 얻고자 하였다. 대상 및 방법 : 환자 전신이 포함될 수 있는 대형조사면을 얻기 위하여 collimator를 완전히 개방하여 조사방향이 수평이 되게 gantry각을 맞추었다. 방사선 선원에서 환자 중심축까지의 거리가 360cm일 때 최대 기하학적 조사면은 $144cm{\times}144cm$이었다. Polystyrene팬텀과 평행평판형 전리함을 이용하여 깊이선량율과 principal 및 diagonal axis에서 측방선량분포를 측정하였다. 또한 1cm두께의 아크릴판을 팬텀의 전면에서 20cm 떨어진 위치에 놓고 표면 선량의 증가와 최대선량점($d_{max}$)의 변화를 측정하였다. SAD 360cm에서 팬텀의 중심에 측정기 위치를 고정시키고 팬텀의 두께를 12cm에서 30cm까지 변화시키면서 MU당 선량율을 측정하였다. 결과 : SSD 345cm, 조사면 크기 $144cm{\times}144cm$의 조건에서 깊이선량율은 10cm 깊이에서 $78.4{\%}$였고, dmax정은 1.8cm이었다. 1cm두께의 아크릴판을 spoiler로 팬텀에서 20cm 띄우고 사용했을 때 dmax점은 1.8cm에서 0.8cm으로 이동하였고, 표면선량은 $61\%$에서 $94\%$로 증가하였다. 평행 2문 조사시 30cm두께의 팬텀에서 선축상 선량분포의 차이는 $7\%$이내였다. $100\%$ 선량점의 선축이탈거리는 principal axis에서 67cm. diagonal axis에서 80cm이었다. 팬텀의 중심에서 측정된 출력계수로 MU당 선량은, (Dose/MU)=$-0.00178{\times}(T/2)+0.08676$ (T:팬텀 두께(Cm))로 표현되는 직선의 관계식을 나타내었다. 결론 : 1)좌우 대향 2문조사 방법으로 30cm두께의 팬텀에 10MV X-ray를 조사하였을 때 선량분포의 차이는 $7\%$이내로 만족스러운 결과를 보였다. 2) 고에너지 광자선으로 전신방사선 조사시 표면선량 증가를 위하여 beam spotter의 사용이 필요할 것으로 사료된다 3) 측방선량분포곡선에서 principal 및 diagonal axis에 따른 선량분포의 차이가 있어 환자 치료시 고려되어야 할 것으로 생각된다 4) 전신방사선조사시 선량분포는 여러 가지 요인에의하여 달라질 수 있기 때문에 직접적인 방법에 의해 측정된 MU당 선량은 깊이와 직선의 관계식을 보여 실제 치료에 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서 얻어진 전신 방사선조사에 관한 기본적 선량측정자료는 AAPM보고서 No. 17에서 권장된 범주에 들었으며 향후 임상에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제7권1호
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• pp.9-17
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• 1996

방사선 측정기로 사용되는 원통형 전리함의 위치별 반응 함수를 좁은 방사선장에서 측정하였다. 광자선 에너지 4MV, 6MV, 15MV, 전리함 내경 0.5cm～3.05cm 인 전리함들에 대하여 방사선면의 크기를 0.2$\times$20$\textrm{cm}^2$로 하여 물속 10cm 깊이에서 전리함 반응함수를 측정하였다. 좁은 방사선면의 선량분포 profile 을 EGS4(Electron Gamma Shower 4) 몬테카를로 시뮬레이션 코드를 이용하여 계산하였고, 이 결과를 측정된 전리함의 반응 함수 값에서 되겹말림 (deconvolution) 기법으로 제거하여 순수하게 $\delta$함수 모양의 방사선장으로부터 측정된 반응함수로 보정하였다. 전리함 반응함수는 보정전에는 에너지에 따라 다르게 나타났으나 EGS4 계산으로 얻어진 선량분포 프로파일 (profile)을 보정한 결과 전리함 반응 함수는 에너지와 무관한 것으로 나타났다.

• 센서학회지
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• 제20권2호
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• pp.96-101
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• 2011

In this study, we fabricated a fiber-optic phantom dosimeter by arraying square type of plastic optical fibers in a PMMA phantom for measuring relative depth doses of therapeutic photon beams. To minimize the cross-talk between fiber-optic dosimeters, we selected appropriate septum by measuring leaked scintillating lights according to the various kinds of septa. In addition, we measured percentage depth doses of 6, 15 MV photon beams using a fiber-optic phantom dosimeter.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권5호
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• pp.449-455
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• 2022

This study is to present a Geant4 code for the simulation of the absorbed dose distribution given by a medical linac for 6 MV photon beam. The dose distribution was verified by comparison with calculated beam data and beam data measured in water phantom. They were performed for percentage depth dose(PDD) and beam profile of cross-plane for two field sizes of 10 × 10 and 15 × 15 cm². Deviations of a percentage and distance were obtained. In energy spectrum, the mean energy was 1.69 MeV. Results were in agreement with PDD and beam profile of the phantom with a tolerance limit. The differences in the central beam axis data 𝜹₁ for PDD had been less than 2% and in the build up region, these differences increased up to 4.40% for 10 cm square field. The maximum differences of 𝜹₂ for beam profile were calculated with a result of 4.35% and 5.32% for 10 cm, 15 cm square fields, respectively. It can be observed that the difference was below 4% in 𝜹₃ and 𝜹₄. For two field sizes of 𝜹_50-90 and RW₅₀, the results agreed to within 2 mm. The results of the t-test showed that no statistically significant differences were found between the data for PDD of 𝜹₁, p>0.05. A significant difference on PDD was observed for field sizes of 10 × 10 cm², p=0.041. No significant differences were found in the beam profile of 𝜹₃, 𝜹₄, RW₅₀, and 𝜹_50-90. Significant differences on beam profile of 𝜹₂ were observed for field sizes of 10 × 10 cm², p=0.025 and for 15 × 15 cm², p=0.037. This work described the development and reproducibility of Geant4 code for verification of dose distribution.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제11권1호
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• pp.77-82
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• 1986

Kerma와 흡수선량 사이의 관계를 결정하는 것은 선량측정의 기본적인 문제이다. 본 연구에서는 고에너지 치료용 선형가속기의 6MV X-선과 감마치료기의 $^{60}Co$에 대한 kerma와 흡수선량을 측정하였다. 본 실험결과는 $^{60}Co$감마선에 의한 물과 알루미늄의 과도 평형 영역에서의 흡수선량이 실제적으로 kerma와 일치하였으며, 최대선량 깊이는 6MV와 $^{60}Co$에서 각각 $1.45g/cm^2$과 $0.48g/cm^2$이었다. 최대 build-up에서의 흡수선량과 표면에서의 충돌 kerma의 비($K^{att}$)는 표준 조사면에서 물과 알루미늄에 대해, 6MV인 경우는 0.949, $^{60}Co$인 경우는 0.992이었다. 이 결과는 $K^{att}$의 물질에 대한 의존성이 매우 작음을 보여준다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권1호
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• pp.43-50
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• 2011

본 연구에서는 Geant4 시뮬레이터를 이용하여 Varian 2100C/D 선형가속기의 헤드 부분과 다엽콜리메이터를 모델링한 후 6 MV 광자 선속에 대해 선량분포 평가의 기본이 되는 물팬텀($50{\times}50{\times}50\;cm^3$) 내에서의 심부선량백분율(Percentage depth dose)과 측면선량(lateral dose)에 대해 검출기를 이용한 측정 결과와 시뮬레이션 결과를 비교 평가하였다. 시뮬레이션은 두 단계로 나누어 진행하였다. 첫 번째 단계에서 타겟을 통해 나오는 광자의 에너지 스펙트럼을 측정하였다. 다음 단계에서 셈플링한 에너지 스펙트럼에 따라 광자를 직접 팬텀에 조사하는 방식으로 수행하였다. 실험 결과 $5{\times}5 \;cm^2$와 $10{\times}10\;cm^2$ 조사야에서의 심부선량백분율과 16 mm, 50 mm, 100 mm에서 측정한 측면 선량 모두 측정값과 비교하여 2% 이내의 오차를 보여 임상적으로 허용범위 안의 오차를 확인하였고 다엽콜리메이터의 정확도는 1 mm 이내의 오차를 확인 할 수 있었다. 본 연구의 연구 결과를 기초로 한 계산적 방법은 오차가 많이 발생하는 비균질성 조직 내에서의 선량분포 연구와 DICOM 데이터를 적용한 선량 계산 시뮬레이션 응용에서 활용하기 위해 선행되어야 하는 기초 자료로서 활용가치가 있다고 판단된다.