• 제목/요약/키워드: Optical phantom

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산업재해 안전을 위한 New Austria Tunnel Method 수지에서 빔산란에 관한 Monte Carlo 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on Monte Carlo Simulation by Beam Scattering in Resin of New Austria Tunnel Method for Safety of Industrial Disaster)

  • 김기준;이주엽
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.473-479
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    • 2012
  • 혼탁매질에서 산란체와 흡수체의 영향은 빛산란에 의해 파장에 대한 산란세기로 설명된다. New Austria Tunnel Method의 수지에 대한 산란의 분자특성들은 연구하기 위해 Monte Carlo Simulation하였다. 이는 산란매질에서 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 조사되어 그들의 영향을 알 수 있었다. 산란매질에서 광자에 대한 빛분포에 의한 결과는 광원에서 검출기까지 거리가 가까우면 산란이 증가하여 산란세기가 크게 나타났다. 이는 강구조물의 내구성을 위한 코팅과 부식에서 좋은 모델을 디자인하는데 도움이 될 것이다.

New methods for optical distance indicator and gantry angle quality control tests in medical linear accelerators: image processing by using a 3D phantom

  • Shandiz, Mahdi Heravian;Layen, Ghorban Safaeian;Anvari, Kazem;Khalilzadeh, Mohammadmahdi
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제33권1호
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    • pp.42-49
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    • 2015
  • Purpose: In order to keep the acceptable level of the radiation oncology linear accelerators, it is necessary to apply a reliable quality assurance (QA) program. Materials and Methods: The QA protocols, published by authoritative organizations, such as the American Association of Physicists in Medicine (AAPM), determine the quality control (QC) tests which should be performed on the medical linear accelerators and the threshold levels for each test. The purpose of this study is to increase the accuracy and precision of the selected QC tests in order to increase the quality of treatment and also increase the speed of the tests to convince the crowded centers to start a reliable QA program. A new method has been developed for two of the QC tests; optical distance indicator (ODI) QC test as a daily test and gantry angle QC test as a monthly test. This method uses an image processing approach utilizing the snapshots taken by the CCD camera to measure the source to surface distance (SSD) and gantry angle. Results: The new method of ODI QC test has an accuracy of 99.95% with a standard deviation of 0.061 cm and the new method for gantry angle QC has a precision of $0.43^{\circ}$. The automated proposed method which is used for both ODI and gantry angle QC tests, contains highly accurate and precise results which are objective and the human-caused errors have no effect on the results. Conclusion: The results show that they are in the acceptable range for both of the QC tests, according to AAPM task group 142.

광섬유 방사선량계를 이용한 선량보강 영역에서의 심부선량 백분율과 피부 선량률 측정 (Measurement of Skin Dose and Percentage Depth Does in Build-up Region Using a Fiber-optic Dosimeter)

  • 조동현;장경원;유욱재;서정기;허지연;이봉수;조영호
    • 한국광학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.16-20
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    • 2010
  • 본 연구에서는 고 에너지 광자선을 조사 할 때, 선량보강 영영에서의 피부 선량률을 측정을 위해 유기 섬광체와 플라스틱 광섬유를 사용한 광섬유 방사선량계를 제작하였다. 광섬유 방사선량계의 센서부에서 발생된 섬광빛은 30 m 길이의 광섬유를 통해 전달되어 광증배관과 전류계로 측정된다. 광섬유 방사선량계로 측정한 선량보강 영역에서의 피부 선량률은 이온 전리함 및 GAFCHROMIC EBT 필름의 측정 결과와 비교 및 분석 하였다.

유방암 방사선치료 시 반대편 유방의 피부선량 감소를 위한 볼루스 효과 (Bolus Effect to Reduce Skin Dose of the Contralateral Breast During Breast Cancer Radiation Therapy)

  • 원영진;김종원;김정훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.289-295
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    • 2017
  • 본 연구는 유방암 방사선치료 시 반대편 유방의 피부선량을 경감시키기 위해 Radon phantom을 이용하여 조직등가물질인 볼루스 5 mm, 10 mm를 적용해 종속조사면 병합치료방법(FIF)과 쐐기접선조사(Wedge 15, 30) 그리고 세기조절방사선치료계획(IMRT)을 이용하여 선량비교평가를 시행하고자 하였으며, 치료처방으로 50.4 Gy로 시행하였다. 선량비교평가 방법으로 광자극발광선량계를 이용하여 치료 부위 반대편 유방의 8곳에 부착하여 각각의 치료 계획별로 선량을 측정하였다. 연구에 이용된 광자극발광선량계 중 재현성은 3% 이내인 25개를 사용하였다. 연구 결과, FIF 치료계획에서는 볼루스 없이 측정된 결과 대비 5 mm와 10 mm 평균 감소율은 각각 37.23 cGy와 41.77 cGy이었으며, Wedge $15^{\circ}$를 이용한 치료계획에서 평균 감소율은 각각 70.69 cGy, 87.57 cGy였다. 또한 IMRT에서는 각각 67.37 cGy와 83.17 cGy의 감소율을 보여주었다. 볼루스를 이용한 결과는 모든 치료계획에서 볼루스의 두께가 증가할수록 선량 감소폭이 커지는 결과를 보여주었다.

경상북도 유방촬영장비의 정도관리에 대한 실태조사 (Actual condition on accuracy control of mammography equipment in Kyeongsangbuk-do)

  • 김상진;지태정
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제29권1호
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    • pp.29-37
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    • 2006
  • 유방암은 여성의 암발생에서 가장 많이 차지하고 있으며 생활양식의 변화에 따라 점점 증가하고 있다. 전 인구의 50%을 차지하고 있는 여성에서 유방 검사는 유방X-선촬영이 스크리닝 검사로 가장 많이 사용되고 있어 정도관리가 매우 중요하다. 따라서 본 조사는 경상북도를 4개 구역으로 나누어 유방촬영장비에 대한 조사야와 광조사야의 일치도, 광학농도, 압박율, 팬톰을 이용한 전체모조 병소 수 및 일반적인 정도관리의 실태를 조사 하였다. 조사야의 일치도에서는 조사대상 11개 병원비 장비 중 7곳이 기준치에 적합했으며, 광학농도는 6곳, 압박율은 7곳이 합격한 것으로 조사되었다. 전체모조병소 속의 섬유소, 석희화그룹, 종괴들의 수는 모두 10개 이상으로 나와 기준치 내에 포함 되었으나 전용현상기와 판독대를 보유하고 있는 의료기관은 3곳이였다. 이와 같은 결과는 유방영상의 화질관리가 제대로 되고 있지 않음을 반영한다. 또한 압박장치, 조사야 일치도, 팬텀 영상 평가의 3개 항목을 모두 충족시키는 경우는 27.2%로 나타나 정확한 유방암의 진단을 위해 정도관리에 대한 관심이 더욱 필요하다고 사료된다.

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레이저 기반 형광 영상 시스템의 Signal to Background Ratio 향상 연구 (Study on Improvement of Signal to Background Ratio of Laser-based Fluorescence Imaging System)

  • 김준현;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.107-111
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    • 2020
  • 최근 고령화 사회가 진행이 되면서 건강과 진단에 대한 많은 관심이 증대되고 있다. 정확한 진단이 가능한 guided surgery를 위한 다양한 바이오 이미징 시스템 분야가 중요하게 대두되면서 정확한 측정과 실시간 확인 등이 가능한 형광 이미징 시스템이 중요한 분야로 대두되었다. 현재 사용되고 있는 부분은 NIR-I이 주를 이루고 있으나 분해능의 향상 및 깊고 정확하게 형광을 확인하기 위해서 NIR-II 부분의 연구를 많이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 NIR-I과 NIR-II의 차이점과 광학적인 특성, 그리고 형광영상 시스템의 SBR(signal to background ration)에 대해서 NIR-II의 미(Mie) 산란을 유한요소(FEM)법을 이용하여 확인을 하였으며 최종적으로 Skin phantom을 제작 및 Fluorescence를 측정을 함으로써 SBR이 NIR-I보다 NIR-II 영역에서 16.2배 더 높은 것을 확인하였다. 형광 이미징 시스템의 SBR 증대는 NIR-I영역대 보다 NIR-II영역이 효과를 이룰 것으로 확인이 되며 이를 통해 guided surgery나 bio-sensor, 또한 형광을 이용한 전자부품의 결함을 확인할 수 있는 디바이스 등의 다양한 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.

치료용 고에너지 전자선 계측을 위한 광섬유 방사선 센서의 제작 및 특성 분석 (Fabrication and Characterization of a Fiber-Optic Radiation Sensor for High Energy Electron Beam Therapy)

  • 장경원;조동현;유욱재;이봉수;이정한;탁계래;조효성;김신
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.332-336
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    • 2006
  • In this study, we have fabricated a fiber-optic radiation sensor using an organic scintillator for high energy electron beam therapy. The intensities of scintillating light from a fiber-optic radiation sensor are measured with different field size, electron beam energy and monitor unit of a clinical linear accelerator. To obtain percent depth dose(PDD), the amount of scintillating light is measured at different depth of polymethylmethacrylate(PMMA) phantom. Also the intensity of Cerenkov light is measured and characterized as a function of incident angle of electron beam and a subtraction method is investigated using a background optical fiber to remove a Cerenkov light.

선형가속기를 이용한 정위방사선 치료 시 GafChromic Film을 이용한 선량측정 (GafChromic Film Dosimetry for Stereotactic Radiosurgery with a Linear Accelerator)

  • 한승희;조병철;박석원;오도훈;박희철;배훈식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.167-173
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    • 2003
  • 목적: 선형가속기를 이용한 정위방사선치료 시 GafChromic 필름을 이용하여 조사되는 선량 및 분포를 측정하고 치료 계획에서 계산된 선량분포와의 일치 여부를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 두부 모형의 아크릴 팬텀을 제작하였는데, 팬텀 중심과 또 다른 두 지점에서 전리함을 삽입하거나, 임의 단면에서 필름을 삽입하여 절대선량 및 상대선량분포를 측정할 수 있도록 하였다. GafChromic 필름(MD-55-2, Nuclear Associate, USA)을 폴리스티렌 고체 팬텀 깊이 5 cm에 삽입하여 6 MV 광자선, 0$\~$l12 Gy 선량으로 조사하고, Digitizer를 이용하여 흑화도(Optical density: OD)를 측정하였다. 본원에서 개발한 정위방사선 치료계획시스템 'Linapel'을 이용하여 두부 모형의 아크릴 팬텀의 중심점(Isocenter of Target)을 대상으로, 각각의 빔에 300 cGy 선량이 조사되도록 5 arc 빔 치료계획을 시행하였다. 필름선량측정시스템(RIT113 프로그램)을 이용하여 5 arc 빔 전체가 조사된 GafChromic 필름의 상대선량분포를 측정하고 치료계획에서 계산된 선량분포와 비교하였다. 결과: MD-55-2 GafChromic필름에 대한 흑화도는 조사된 선량에 대하여 선형성을 가지고 있음을 확인하였다. 깊이 변화에 대한 선량 값의 변화와 빔의 횡축에 대한 빔 측면상(profile)도 GafChromic 필름을 이용하여 측정할 수 있었다. 치료계획시스템 'Linapel'을 이용한 치료계획의 선량 계산 값과 측정에서 얻은 절대선량 값을 비교하면 오차범위가 $\pm$3$\%$ 이내에 있음을 확인하였다. GafChromic 필름의 실제 조사된 상대선량분포도를 치료 계획에서 결정된 선량분포도와 비교하면 50$\~$90$\%$에 대하여 $\pm$1 mm의 차이를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 결론: 본 연구를 통하여 GafChromic 필름은 절대선량과 상대선량분포를 측정할 수 있다는 것을 확인시켜 줌으로써, 선형가속기를 이용하는 정위방사선치료에서 치료 전에 선량측정을 위한 방법으로 믿을 만한 정보를 제공할 수 있는 방법으로 생각된다.

전산처리를 통한 Linacgram의 화질개선 (Enhancement of Image Contrast in Linacgram through Image Processing)

  • 서현숙;신현교;이레나
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제18권4호
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    • pp.345-354
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    • 2000
  • 목적 : 방사선조사야를 확인하는 보편적인 방법인 linacgram은 저대조도(low contrast)의 영상을 보여주고 있어 정확한 영상을 확인하는데 문제점이 있다. 따라서 본 연구는 linacgram의 대조도를 높이는 저가형 확인방법을 모색하여 영상판독과 조사야 확인에 도움이 되고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형을 사용하여 얻어진 필름 영상을 필름전용 스캐너(Diagnostic Pro)를 통해 Optical Density Scan, Histogram Equalized, Linear Histogram Based (HB), Linear Histogram Independent, Linear Optical Density (OD) Logarithmic 및 Power, Square Root scan 방식으로 디지털화 하였다. 각기 다른 방식으로 전산 입력된 영상의 신호분포도를 얻어 signal intensity를 비교한 후 pailette fitting 방식을 통해 영상을 재구성하였고 재구성된 영상을 비교 분석하였다. 실제 치료에서 얻어진 각 인체 부위별 linacgram도 동일한 방법으로 처리한 후 화질 개선도를 알아 보았다. 결과 : 인체모형을 통해 얻어진 영상의 신호 분포영역은 Logarlthmic 방식을 선택했을 때 최소값인 3192가 나왔고 Square Root방식을 사용했을 때 최대값인 21940가 나왔다. 이러한 값들을 모니터 상에서 구현할 수 있는 256 gray scale로 바꾸어 보았을 때 7$\~$30$\%$ 만 사용되어지고 있음을 알수 있었다. Pallette fitting 방식을 통하여 모니터의 최대표현 값인 256 계조도로 Gray Scale Expansion (GSE) 함으로써 모니터가 지원하는 8bit gray scale pallette의 전범위를 사용하여 대조도가 개선되었다. 임상에서 얻어진 각 인체 부위별 무릎관절, 두경부, 폐, 골반영상에서도 GSE 처리하여 얻어진 영상이 해부학적 구조를 판독하는데 도움이 죄었다. 결론 : GSE 영상의 재구성은 대조도를 증가 시킬뿐 아니라 인체내 관심부위의 농도분포를 별도로 재구성할 수 있으므로 이중방사선조사(double exposure)에 의해 발생되는 화질의 저하를 보정함으로써 화질 개선을 가능하게 하였다. Linacgram 화질 개선은 simulation image 및 치료계획에서 발생한 DRR과 multi-layer 중첩영상 분석에 사용할 수 있으며 영상 비교 시 치료부위의 신속하고 정밀한 확인을 가능하게 하였다.

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Measurement of Depth Dose Distribution Using Plastic Scintillator

  • Hashimoto, Masatoshi;Kodama, Kiyoyuki;Hanada, Takashi;Ide, Tatsuya;Tsukahara, Tomoko;Maruyama, Koichi
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.244-247
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    • 2002
  • We examined a possibility to use inorganic plastic scintillator, which has the effective atomic number close to that of human soft tissue, for the measurement of dose distributions in a shorter time period. The method was to irradiate a block of plastic scintillator as a phantom, and to measure the distribution of the scintillation light by a wave length analyzer through a thread of plastic optical fiber. By irradiating the diagnostic x-ray, we observed the emission spectrum of the scintillation light from the scintillator. It showed a peak at around 420nm with a full width of 140 nm. The emission spectrum was integrated to determine the total number of photons. The dependences of the amount of photons on the irradiated dose were measured. The results of the experiment show that the amount of emission light is in proportional to the irradiated dose. From this fact, we conclude that the present method can be used for the measurement of the depth dose distribution of the diagnostic x-rays.

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