• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권3호
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• pp.151-157
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• 1999

심장 혈관 협착증 환자의 경우 수술후 재협착을 방지하기 위하여 혈관내 방사선 조사를 실시하여 혈관내벽의 세포증식을 억제하는 방법이 시도되고 있다. 이를 위해 여러 가지 방사성 동위원소가 사용되고 있지만 한국원자력연구소에서 생산되는 Ho-166 도 그 중의 하나의 원소이다. 따라서 이 Ho-166 을 이용하여 혈관내 방사선조사를 할 경우 선량분포를 측정해 보았다. 혈관 내벽을 방사선 조사하는 방법은 풍선 혈관 카테터를 혈관내에 위치시키고 풍선 안에 액체 상태인 Ho-l66 동위원소를 채우고 일정시간 머물게 함으로써 시행된다. 선량분포를 측정하기 위하여 Solid water phantom 과 방사선 흡수선량에 따라 현상기에 현상을 하지 않아도 바로 필름 흑화도 변화를 볼 수 있는 GafChromic Film 을 사용하였다. 필름 흑화도 측정은 Videodensitometer를 이용하였으며 Co-60 빔에 검교정된 GafChromic 필름의 흑화도로 부터 풍선 혈관 카테터 안에 있는 Ho-166 동위원소에 의한 선량분포플 측정하였다. 먼저 Co-60 빔을 이용한 GafChromic Film 의 calibration curve를 얻었다. 흡수선량 대 필름 흑화도 곡선 (H-D curve)은 직선을 이루지 않았으며 이는 densitometer에 쓰이는 광원으로 부터 짐작되는 결과이다. H-D 곡선을 이용하여 Ho-l66이 채워진 풍선 혈관 카테터로 부터의 거리에 따른 선량분포를 얻었으며 카테터 표면으로 부터 1 mm 떨어진 거리에서의 선량은 풍선 표면에서의 약 20% 정도 였으며 5mm 떨어진 거리에서는 풍선 표면 선량의 약 1% 정도로 급속히 떨어짐을 볼 수 있었다. 혈관내 방사선 조사시 중요한 것은 혈관 내 벽에는 원하는 만큼의 방사선량을 주어야 하지만 주변의 정상조직에는 최소한의 손상을 유지해야 하므로 선량분포가 동위원소로 부터 떨어졌을 때 급속히 감소해야 한다는 것이다 따라서 이와같은 이유 때문에 베타선 방출 핵종 들이 많이 시도되고 있으며 동위원소 Ho-l66 도 혈관내벽 방사선조사를 위한 하나의 좋은 핵종으로 이용할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.55-64
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• 2007

CT에서 커널에 따른 노이즈, 공간분해능 및 MTF를 측정하고 임상에 적용하여 영상의 질을 평가하였다. 커널은 B30 (body medium smooth), H30 (head medium smooth), S80 (special), U95 (ultra sharp)를 이용하여 측정하였다. 커널에 따른 결과에서 노이즈는 B30 (7.6 HU), U95 (38.2 HU)이었고, 공간분해능은 H30, B30 커널이 0.8 mm, U95 커널은 0.6 mm로 33.3% 영상의 질이 향상되었다. MTF (50%, 10%, 2%)에서 H30 커널은 3.25 5.68, 7.45 Ip/cm, B30 커널은 3.84, 6.25, 7.72 Ip/cm, S80 커널에서는 4.69, 9.49, 12.34 Ip/cm, U95 커널은 14.19, 20.31, 24.67 Ip/cm이었다. 커널 종류별로 영상의 임상 적용에서 두부는 H30 커널, 복부는 B30 커널, 측두골 및 폐에서는 U95 커널이 임상적 평가가 높았다. 임상에서 진단에 적용하기 위해서는 검사 부위에 맞는 커널을 선택하여 검사하여야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.93-97
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• 2007

본 연구는 세기 변조된 multiple noncoplanar arc를 이용한 방사선수술 기법을 평가하기 위해 고안되었다. 정위적 방사선수술은 0.5 cm resolution의 MLC가 장착된 6-MV X-ray beam을 사용하였다. 본 연구에서는 단일 중심점(single isocenter)으로 5 gantry-couch 조합을 이용한 intensity modulated arc therapy (IMAT)를 응용하였다. 저자들은 2 cm의 구형 표적용적에 대하여 $25{\times}25cm$ 아크릴 팬톰으로 선량분포 특성을 조사하였다. 단일 중심점을 이용한 방사선조사에서 구형의 표적에 대하여 비교적 적절한 선량분포를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 80%의 선량 곡선이 frontal, saglttal, transverse planes에서 표적 용적을 적절히 포함하였으며, 40%와 80% 선량곡선 사이는 $4.0{\sim}4.5mm$이었다. 이것은 cylindrical cone을 이용한 다른 연구자들의 선량분포와 유사한 결과였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 방사선수술 기법을 비정형적 모양의 뇌내 표적에 대한 방사선수술시에 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권4호
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• pp.221-225
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• 2007

움직이는 자기장을 이용한 팬텀 속 선량 변조에 관한 몬테칼로 계산을 수행하였다. 본 연구의 목적은 빔 축을 따라 이동하는 횡 자기장을 이용하여 특정감이 영역에 균일한 선량을 얻는 것이다. 이를 위해 두 가지 구성 즉, 깊이 방향으로 일정한 속도 그리고 점차 감소하는 속도를 가지는 자기장에 대해 깊이 선량율을 구하였다. 연속적 움직임에 대한 근사로서 단계별 이동과 시간인자를 도입하였다. 위치별 정지한 자기장 대한 김이 선량율 자료에 최소제곱법을 적용하여 자기장 위치에 따른 최적의 시간인자를 구하였다. 몬테칼로 계산결과를 통하여 자기장의 속도를 변화시킴으로써 평탄한 선량 분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이 때 3 T 자기장 세기에 대한 계산결과 평탄 영역의 선량은 자기장이 없을 때에 비해 약 10.1% 증가하는 것으로 나타났다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.333-338
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• 1996

목적 : 반복되는 환자 치료에서 환자의 Setup 오차가 Multi-leaf Collimator의 scallop penumbra에 미치는 효과와 이의 임상적 의미를 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법 : MLC의 leaf 방향에 대해 $0^{circ},{\;}15^{circ},{\;}30^{circ},{\;}45^{circ},{\;}60^{circ},{\;}75^{circ}$ block 모양을 MLC와 통상적인 block으로 만들었다. 팬톰내에서 필름 측정법으로 통상적인 블록과 MLC가 만든 치료면의 penumbra 차이를 비교하였다. 방사선 치료는 30회 반복할 때의 setup 오차가 고려된 선량분포를 중첩방식으로 구하였다. 위치 변화값은 연구보고 수치를 근거하여 구하였다. 결과 : 평균 4mm setup error를 갖는 모델에서 1cm 폭분해능을 갖는 MLC가 만든 penumbra은 기존 차폐 블록에서 생긴 penumbra 보다 차폐 모양에 따라 $0\~3mm$ 증가하는 효과를 볼 수 있었다. 결론 : 치료 조사면을 결정할 때 MLC를 사용하더라도 ICRU 50에 따라 환자의 움직임을 고려하여 치료조사면을 결정하였다면, 기존의 방식과 동일하게 치료면을 정할 수 있으며, 필요에 따라 3mm의 여유를 두면 MLC 치료 조사면 내에 치료 부위가 충분히 포함된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.309-314
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• 2012

Digital Radiography(DR) 시스템은 임상현장에서 아날로그 시스템을 대체하고 널리 이용되고 있다. DR을 이용하여 얻어진 X선 영상의 해상력을 결정짓는 요소에는 이용되는 검출기의 고유 해상력, 피사체의 대조도 및 특성, X선 선질, X선원의 산란, DR 검출기의 성능, X선 변환효율 및 초점의 크기, 피사체의 움직임 등이 있다. DR 검출기를 구성하는 요소에는 X선 포획 요소, 커플링 요소, 정보수집 요소가 있는데 이들은 시스템의 성능에 영향을 미치며, 그 성능은 해상력으로 평가된다. 의료영상 시스템의 해상력은 촬영대상물의 조직 간의 해부학적 영상을 구분하는 능력을 나타낸다. 해상력 평가를 위해 Modulation Transfer Function(MTF)이 보편적으로 이용되고, MTF는 입력 공간주파수 성분에 대한 출력 공간주파수 성분의 비를 나타내는데, 수학적으로 MTF는 Point Spread Function(PSF) 입력에 대한 시스템의 주파수 응답이며 Edge Phantom을 이용한 결과 영상에서 추출된 Line Spread Function(LSF)을 Fourier Transform하면 얻을 수 있다. 일반적으로 임상현장에서 의료영상시스템의 이용 및 관리의 책임은 방사선사가 맡고 있지만, MTF를 측정하기 위해서는 공학적, 수학적 기초 및 C, Fortran, Matlab등의 프로그램 작성 능력이 필요하기 때문에 비 공학도는 정확한 측정이 불가능하다. 의료영상 시스템의 성능 관리 및 최상의 상태를 유지하기 위해 시스템의 성능평가가 이뤄져야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 비공학도가 해상력 성능평가를 할수 있도록 ImageJ 및 Excel을 이용하여 해상력 평가를 할 수 있도록 방법을 제시하고, 제안된 방법을 이용해 계산된 결과와 프로그래밍을 이용해 계산된 결과의 비교를 통해 본 논문에서 제시하는 방법의 유용성을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권2호
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• pp.117-124
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• 2014

본 연구는 초음파 진단 장치에서 초음파 프로브 소자의 결함이 도플러 영상에 미치는 영향을 평가한 것이다. 초음파 프로브 소자결함의 여러 유형 중에서 동일한 방식으로 단선된 초음파 프로브 소자 수를 변화하면서, 도플러 모드 영상에 미치는 영향을 실험으로 살펴보았다. 실험 결과는 첫째, 소자 결함에 따른 도플러 속도는 도플러 소자군 부분에서 급격히 변화하고 있으며, 혈류 속도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 둘째, 도플러 소자군 주변에서 결함 있을 때 소자의 번호가 높은 쪽 소자의 결함에 의한 효과가 작은 것을 알 수 있었다. 셋째, 팬텀의 혈류 속도가 높을수록 도플러 속도 스펙트럼의 폭은 커지지만 크기는 감소하고 있다. 그리고 결함이 증가할수록 도플러 속도와 영상의 밝기의 분산이 더 커지는 것으로 나타났다. 이는 프로브 소자의 결함이 증가하면 전체적으로 시간 평균 도플러 속도 프로파일(TADVP)의 크기가 감소하며 고주파수 영역에서 더 빨리 떨어지는 것으로 알 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.177-184
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• 2001

방사선 치료목표는 정해진 방사선량을 병변부위에 정확하게 조사시키고 주위 정상조직에는 방사선이 조사되지 알도록 하는 것이다. 이때에 조사야 배치, 차폐체 배치의 부정확성, 환자의 움직임 등으로 병변부위와 치료부위 사이에서 변위오차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 방사선 치료 위치의 확인을 위한 방법으로서 랜드마크를 이용하여 포탈영상과 x선 시뮬레이터 영상을 비교하는 알고리즘을 개발하여 방사선 치료 시 발생하는 부정확도를 이동, 스케일, 회전 정도로 나타내어 정량적으로 확인하였다. 등록 알고리즘은 랜드마크 정합 후 필드 경계 정합에 의해 두 영상의 변위오차를 분석하는 순서로 구현된다. 우선 각 영상의 두개의 랜드마크를 이은 대응선분들을 이용하여 변환변수 (이동, 스케일, 회전)를 구하여 랜드마크를 정합하였다. 다음으로 포탈영상의 필드경계를 추출한 후 $\rho$-$\theta$ technique을 적용하여 두 필드의 변위오차를 계산하였다. 팬톰 포탈영상에 적용하여 이동에서 2mm 이내, 회전에서 1$^{\circ}$ 이내, 스케일에서 1% 이내의 오차를 보였다. 본 연구의 결과를 통하여 방사선 치료 시 시뮬레이터 영상과 포탈영상을 정량적으로 분석함으로서, 환자 치료의 정확도 확인 연구에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.155-160
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• 2001

3차원적인 타겟 모양을 축소 제작하여 액체 차폐물 속에 넣고 이를 방사선의 경로상에 장착하여 갠트리가 회전하더라도 제작된 타겟의 원래의 방향이 변하지 않도록 중력방향에 따라 회전하게 함으로써 액체 차페물(수은)의 두께차에 의해 방사선의 강도를 변화시킴은 물론 다엽콜리메터를 쓰지 않고도 갠트리 방향의 변화에 따른 방사선조사야의 모양이 자동적으로 이루어지도록 하는 방법을 개발하였다. 갠트리 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$ 에서 5cm의 깊이에 필름을 두고 강도변화를 측정한 결과 갠트리가 회전함에 따라 실제 타겟의 3차원적 모양에 따른 강도 변화가 이루어지고 있음을 볼 수 있었다. 이는 외부에서 어떤 영향을 가하지 않고 갠트리 방향만 회전함에 따른 결과로 아크릴 삽입체의 방향이나 위치가 항상 일정하게 유지되고 있고, 그에 따라 방사선의 강도변화가 자동적으로 수행되고 있음을 보여주었다. 직경 25cm 아크릴 팬텀 내에 필름을 넣고 0$^{\circ}$ 에서부터 45$^{\circ}$ 간격으로 등선량으로 8문 조사를 한 결과 타겟의 isocenter에 선량을 100%로 할 경우 80% 영역이 타겟을 적절히 감싸고 있음을 볼 수 있었다. 차후 최적화된 선량게획 시스템을 이용할 경우 지금의 선량분포 보다 타겟모양에 더욱 정확한 분포를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권4호
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• pp.215-219
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• 2004

MOSFET 선량계는 기존의 선량계들에 비해 여러 가지 장점이 있기 때문에 최근에 방사선 치료뿐만 아니라 방사선 진단 등 기타 여러 분야에서 선량검증을 위해 시도되고 있다. 하지만 이렇게 사용되기 위해서는 중ㆍ저에너지 범위의 광자선에 대한 MOSFET 선량계의 방사선학적 특성파악이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 고감도 MOSFET 선량계의 여러가지 방사선학적 특성을 자세하게 연구할 수 있는 3차원 몬테칼로 전산모사 모델을 개발하였다. 고감도 MOSFET 선량계의 검출부위는 매우 얇아서 MCNP에서 기본적으로 제공하는 Tally를 사용하면 검출부위에 흡수된 에너지를 정확하게 결정할 수 없으므로 검출부위에 주어진 에너지를 전자들의 트랙들로부터 직접 계산하는 방법을 채택하였다. 개발된 모델은 에너지 의존도, 전자 기여도, 깊이 의존도 등의 MOSFET 선량계의 방사선학적 특성을 연구하기 위해 사용되었다. 에너지 의존도는 15 keV에서 6 MeV 에너지 범위에서 정량화하였는데 약 40 keV에서 최대 6.6으로 나타났다. 본 연구에서는 PTRAC 파일과 Sabrina 코드를 이용하여 MOSFET 선량계 각 부분에서의 전자 기여도를 조사하였다. 깊이 의존도는 신체 내 평균 깊이를 15 cm로 가정할 때 0.662 MeV의 경우는 교정인자 1.16 그리고 1.25 MeV의 경우는 교정인자 1.11을 사용하여 깊이 의존도에 의한 오차를 줄일 수 있다.