• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권1호
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• pp.83-87
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• 2008

본 연구의 목적은 고체물등가팬텀을 사용하여 절대흡수선량을 측정할 때 물등가깊이에 비례되는 측정값을 보정하기 위한 보정인자를 구하는데 있다. 10MV X-선 빔에 대하여 백색폴리스티렌팬텀과 물팬텀에서 측정의 조건들은 선원 대 전리조 중심까지의 거리를 SAD 100 cm로 고정하였고, 조사면 크기(field size)는 각각 $10{\times}10\;cm^2$, $20{\times}20\;cm^2$를 사용하였으며, 깊이는 각각 2.3 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm를 사용한 것이다. 두 개의 팬텀에 대하여 분당 400 MU의 출력을 갖는 선형가속기로부터 100 MU의 전달로 각각의 조사면 크기와 깊이들에서 3번 측정으로 취득된 전리의 평균값을 측정값으로 얻었다. 이 실험으로부터 보정인자와 TPR에서 퍼센트 편차는 각각 0.97%, 0.53% 이하를 얻었다. 따라서, 고체물등가팬텀을 사용한 절대흡수선량 측정 시에는 보정인자와 TPR에서 퍼센트 편차를 사용하여 보정을 행하면 높은 정확도를 얻을 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권4호
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• pp.112-119
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• 2019

Purpose: The advantages of ocular proton therapy are that it spares the optic nerve and delivers the minimal dose to normal surrounding tissues. In this study, it developed a solid eye phantom that enabled us to perform quality assurance (QA) to verify the dose and beam range for passive single scattering proton therapy using a single phantom. For this purpose, a new solid eye phantom with a polymethyl-methacrylate (PMMA) wedge was developed using film dosimetry and an ionization chamber. Methods: The typical beam shape used for eye treatment is approximately 3 cm in diameter and the beam range is below 5 cm. Since proton therapy has a problem with beam range uncertainty due to differences in the stopping power of normal tissue, bone, air, etc, the beam range should be confirmed before treatment. A film can be placed on the slope of the phantom to evaluate the Spread-out Bragg Peak based on the water equivalent thickness value of PMMA on the film. In addition, an ionization chamber (Pin-point, PTW 31014) can be inserted into a hole in the phantom to measure the absolute dose. Results: The eye phantom was used for independent patient-specific QA. The differences in the output and beam range between the measurement and the planned treatment were less than 1.5% and 0.1 cm, respectively. Conclusions: An eye phantom was developed and the performance was successfully validated. The phantom can be employed to verify the output and beam range for ocular proton therapy.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제4권2호
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• pp.9-17
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• 1993

본 논문의 목적의 NEC LINAC 6 MVX 선의 소조사면에 대한 선량분포를 복잡한 물팬톰 및 ion chamber대신 film 및 고체 물팬톰을 이용하여 간단히 측정하고 분석하는 시스템을 개발하는 데 있다. 단일 선속측정을 위하여 필름과 고체 물팬톰이 이용되었으며, 측정된 데이타는 percent depth dose (PDD), off-axis ratio (OAR) 등을 포함하며, 한변이 1, 2, 3cm의 정사각형 소조사면에 대하여 측정이 이루어 졌다. 또한 Output factor측정은 ion chamber로 측정되었으며, 필름에 의하여 측정된 PDD, OAR 등은 ion chamber측정기로 측정된 값과 비교 검토되었다. 필름으로 부터 측정된 PDD값으로 부터 환산식을 이용하여 tissue maximum ratio (TMR) 값을 얻었으며, 본 실험에서 얻어진 TMR, OAR 값들은 같은 에너지를 나타내는 Philips LINAC의 선량 데이타와 유사한 결과를 보여주었다. 고체 물팬톰 및 필름을 이용한 소조사면 측정은 간편하고도 유용한 방법이었으며, 특히, 자체 개발된 필름팬톰은 뇌정위적 방사선 수술을 위한 OAR 선량을 측정하는 데 유용하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권6호
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• pp.443-451
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• 2020

This study is to evaluate absorbed dose from right lung for brachytherapy and to estimate the effects of tissue heterogeneities on dose distribution for Iridium-192 source using Monte Carlo simulation. The study employed Geant4 code as Monte Carlo simulation to calculate the dosimetry parameters. The dose distribution of Iridium-192 source in solid water equivalent phantom including aluminium plate or steel plate inserted was calculated and compared with the measured dose by the ion chamber at various distances. And the simulation was used to evaluate the dose of gamma radiation absorbed in the lung organ and other organs around it. The dose distribution embedded in right lung was calculated due to the presence of heart, thymus, spine, stomach as well as left lung. The geometry of the human body was made up of adult male MIRD type of the computational human phantom. The dosimetric characteristics obtained for aluminium plate inserted were in good agreement with experimental results within 4%. The simulation results of steel plate inserted agreed well with a maximum difference 2.75%. Target organ considered to receive a dose of 100%, the surrounding organs were left the left lung of 3.93%, heart of 10.04%, thymus of 11.19%, spine of 12.64% and stomach of 0.95%. When the statistical error is performed for the computational human phantom, the statistical error of value is under 1%.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권2호
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• pp.83-88
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• 1999

목적 : 금속박막과 고체 팬텀이 선량 분포와 선량 측정에 미치는 영향을 연구하기 위하여 TLD 실험을 행하였다. 본 연구의 목적은 주어진 고체 팬텀 환경 내에서 TLD 기판 위에 놓인 금속박막의 build-up 효과와 깊이선량 분포를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 측정은 TLD 기판과 같은 면적 (3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$)의 금속박막을 LiF TLD-100 위에 얹어서 행하였다. 여러 종류 (주석, 구리, 금) 의 다양한 두께 (0.1, 0.15, 0.2, 0.3 mm)를 가진 금속박막 중에 한 개를 TLD 기판 위에는 얹어서 각 각의 흡수선량을 측정하였다. 금속박막을 얹은 TLD 기판을 사용하여 고체 팬텀에서의 표면홉수선량과 최대 build-up 영역에서 흡수선량을 측정하였다. 결과 : 금속박막을 이용한 TLD 기판의 경우 표면흡수선량이 증가하였고, 물에 대한 금속의 등가 두께에 따른 표면흡수선량 곡선에는 build-up 이 뚜렷이 관측되었다. 최대 build-up 영역에서 관측한 흡수선량 측정값은 금속박막을 없지 않은 TLD의 경우보다 약 8% 에서 13% 정도의 보다 작은 값을 나타내었다. 결론 : TLD 선량 측정 시 금속 박막 법은 깊이에 따른 흡수선량 뿐 만 아니라 피부 표면으로부터 약 4.2mm 깊이까지의 홉수선량의 build-up 에 관련 정보를 의료진에 제공할 수 있으며, 금속박막을 얹은 TLD에 관한 실험 결과는 피부 특정 영역에서의 bolus 의 결정에 도움이 될 것으로 사료됨.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.190-196
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• 2017

For the $ViewRay^{(R)}$ system (ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA) which is representative of magnetic resonance (MR) guided radiotherapy machine, it is important to evaluate effectiveness of AAPM's TG-51 protocol and the effect of the magnetic field on absolute dosimetry. In order to measure the absolute dose, MR-compatible chamber and water phantom system manufactured in this study were used. The materials of the water phantom system were plastic of polymethyl methacrylate (PMMA) and non-ferrous materials. Due to the inherent feature of the $ViewRay^{(R)}$, all Co-60 sources are not located at gantry angle of $0^{\circ}$ while being located at gantry angle of $90^{\circ}$. For this reason, absolute dosimetry was performed based on the measurements in solid water phantom (SWP) and water which determine the SWP to water correction factor. For evaluation of output constancy with gantry angle, measurements were made with ionization chamber inserted in cylindrical water-equivalent phantom. For measured doses in water, the values of dose deviation according to a reference dose of 200 cGy for Head 1, Head 2 and Head 3 were -0.27%, -0.45% and -0.22%, respectively. For measured doses in SWP, the values of dose deviation according to a reference dose of 200 cGy for Head 1, Head 2 and Head 3 were -1.91%, -2.07% and -1.84%, respectively. All values of dose measured in SWP tended to be less than those measured in water by -1.63%. With the reference gantry angles of $0^{\circ}$ and $90^{\circ}$, the maximum values of deviation for Head 1, Head 2 and Head 3 were 0.48%, 1.06% and 0.40%, respectively. The measurement agreement is within the range of results obtainable for conventional treatment machines. The low strength of the magnetic field does not affect dose measurements. Using the SWP to water correction factor, absolute doses for $ViewRay^{(R)}$ system can be measured.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권1호
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• pp.216-233
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• 2021

In this work, Rhizophora spp. particleboard phantoms were made using SPI-based adhesives, modified with sodium hydroxide and itaconic acid polyamidoamine-epichlorohydrin (0, 5, 10, and 15 wt%). An X-ray computed tomography (CT) imaging system was used to ascertain the CT numbers and density distribution profiles of the particleboards. The SPI-based/NaOH/IA-PAE/Rhizophora spp. particleboard phantoms with 15 wt% IA-PAE addition level had the highest solid content, flexural strength, flexural modulus, and internal bonding strength of 36.06 ± 1.08%, 18.61 ± 0.38 Nmm^-2, 7605.76 ± 0.89 Nmm^-2, and 0.463 ± 0.053 Nmm^-2, respectively. The moisture content, mass density, water absorption, and dimensional stability were 6.93 ± 0.27%, 0.962 ± 0.037 gcm^-3, 22.36 ± 2.47%, and 10.90 ± 0.86%, respectively. The results revealed that the mass attenuation coefficients and effective atomic number values within the 16.59-25.26 keV photon energy region, were close to the calculated XCOM values in water, with a p-value of 0.077. Moreover, the CT images showed that the dissimilarities in the discrepancy of the profile density decreased as the IA-PAE concentrations increased. Therefore, these results support the appropriateness of the SPI-based/NaOH/IA-PAE/Rhizophora spp. particleboard with 15 wt% IA-PAE adhesive as a suitable tissue-equivalent phantom material for medical health applications.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권1호
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• pp.45-52
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• 1995

자궁경부암환자에서 자궁강내 근접 방사선조사시 선원 배열에 따른 선량분포와 임상적으로 중요한 표식점인 A 및 B점 선량값에 대한 정확성을 평가하기 위하여 조직등가 팬톰을 제작하고 필름선량계측법을 적용하여 측정한 후, 이를 along-away에 의한 계산과 전산화치료계획장치에 의한 값과 비교 분석하였다. 대상 및 방법 : 자궁강내 근접 방사선조사시 치료상태를 그대로 묘사할 수 있게 아크릴과 물을 이용하여, 인체조직등가 팬톰을 제작한 후 자궁경부암의 자궁강내 근접 방사선조사를 시행하는 것과 똑같이 Fletcher-Suit-Delclos applicator 를 삽입하였다. Tandem 에 $15.7mg\;Ra-eq$의 방사능을 가진 $^{137}Cs$ tube를 2cm 간격으로 3개 주입한 후, A점에 해당되는 단면에 수직방향과 평행방향으로 각각 필름을 팬톰 간극에 삽입하였고, 또한 팬톰표면의 방사선량분포측정을 위하여 팬톰표면을 필름으로 감싸서, 1시간 조사하였다. 필름에 현상된 음영을 필름농도계를 이용하여 농도분포를 측정하여, A점에 대한 방사선량을 환산하였고, 전체적인 선량분포도를 얻었다. 이러한 측정값과 전산화치료계획장치를 이용하여 얻은 A점 값, along-away 표에 의한 A점 선량을 비교하였고, 필름에 의한 선량분포와 컴퓨터에 의한 선량분포를 서로 비교하였다. 결과 : A점에 대한 필름 측정치는 시간당 51.2cGy였고, 전산화치료계획장치에 의한 계산값은 시간당 46.7cGy, along-away 표에 의한 값은 시간당 47.9 cGy여서 약 10% 이내로 비교적 일치하였다. 필름을 계측하여 얻은 선량분포와 전산화치료계획장치의 계산에 의한 선량분포는 비슷한 모습을 보여 주었다. 결른 : 본 연구에서 아크릴과 물을 이용하여, 간단하고 경제적인 방법으로 인체조직등가팬톰을 제작할 수 있었고, 이러한 간단한 팬톰을 이용하여 비교적 효과적으로 자궁강내 근접 방사선조사시 사용하는 밀봉선원인 $^{137}Cs$ tube 의 선량에 대한 품질검사는 물론, 전산화치료계획장치를 이용한 값과 이론적인 식을 바탕으로 수작업으로 계산한 값, 그리고 실험으로부터 구한 실측값을 비교 검토함으로써 치료계획의 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.77-84
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• 2017

목 적: 이중선원 듀얼에너지 CT(DS-DECT)의 가상 단색 영상을 이용해서 영상의 질 향상과 선량학적 영향에 대한 방사선치료계획 이용의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: DS-DECT를 이용하여 듀얼에너지(80/Sn 140 kVp)와 싱글에너지(120 kVp) 영상을 획득하였다. 영상 교정 팬텀 실험을 위해서 40-140 keV 범위로 단색 영상을 재구성했다. 선량 측정용 고체물등가팬텀 연구에서는 64, 69, 88, 105 keV 단색 영상을 선택했다. 스테인리스 스틸을 포함한 고체물등가팬텀에 $10{\times}10cm^2$ 조사야, SSD 100 cm, 10 MV 광자선, 100 MU 조사선량, 단일빔으로 치료계획을 수립하였다. 방사선량측면도 자료는 중심축에 위치한 4개의 지점에서 구했다. 싱글에너지 CT에서 획득한 다색 영상을 기준영상으로 하고, 가상 단색 영상의 선량학적 결과를 분석하였다. 결 과: 낮은 단색 에너지 수치에서 평균 감약이 증가했다. 7개의 물질 중에서 Teflon이 에너지 의존성이 가장 컸고, 10 keV 수치 상승으로 CT number가 평균 2.48 % 감소했다. 저밀도 공기에서는 단색 에너지에 대한 에너지 의존성이 없었다. Polystyrene, Acrylic은 70 keV 이상에서 안정한 CT number를 나타내었다. CT-ED 변환 곡선은 80 keV 단색 영상과 120 kVp 다색 영상이 비슷하였다. 단색 영상의 에너지가 증가할수록 금속의 식별 능력이 향상되었다. 줄무늬 인공음영은 105 keV 단색 영상에서 높은 감소를 보였지만, 여전히 남아 있었다. 다색 영상과 비교하여 각 영상에 따른 방사선치료계획의 선량학적 차이는 ${\pm}0.7%$ 미만이었다. 결 론: 듀얼에너지 영상의 획득은 싱글에너지에 비해 피폭선량을 감소시킬 수 있고, 가상 단색 영상은 CT number 보정에 유용하였다. 향상된 영상의 질은 인체의 기하구조 묘사와 전자 밀도 분포 형성에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.189-196
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• 2012

목 적: 광자선을 이용한 피부암 치료 시 피부 선량의 충족과 환자 셋업의 재현성 유지는 치료의 성과에 있어서 무엇보다 중요한 요소이다. 이에 본 연구는 기존에 시행해 오던 방식이었던 상품화된 고정기구 및 조직 등가물질의 조합에 의한 치료 방식이나 물 수조를 이용한 치료 시 발생하던 단점들을 보완하기 위해 Foxtail Millet Vacuum Cushion (FMVC)의 자체 제작을 실시하고 그 유용성을 검증하여 광자선 피부암 치료의 질을 높이고자 한다. 대상 및 방법: 자체 제작한 FMVC의 광자선 투과도에 따른 절대 선량 및 선량 분포를 분석하기 위해 조직과 밀도가 유사한 고체 팬톰과 볼루스에 대해 비교 측정하였다. 조사야 $10{\times}10$ cm에서 각 대상 물질의 1 cm, 2 cm, 3 cm 두께별로 6 MV 광자선 100 MU를 각각 3회씩 조사하였고, 중심점에 대한 절대 선량 측정을 실시하였으며, Mapcheck을 사용해 조사야 내의 선량 분포를 비교하였다. 선량 분포 비교의 오차범위는 ${\pm}3%$로 정하고 합격, 불합격 여부를 결정하여 FMVC와 비교 분석하였고, FMVC를 사용하여 CT 모의치료를 실시하여 종양용적(Gross Tumor Volume, GTV)에 대한 계획 선량 목표를 $100{\pm}5$%로 하여 방사선 치료 계획을 실시해 그 결과를 분석하였다. 결 과: 중심선에서 측정된 FMVC의 절대선량 평균값은 실험에 사용된 모든 두께에서 고체 팬톰과 볼루스에 대해 0.1~0.2% 내외의 차이를 보여 거의 일치함을 보였고, 선량 분포 역시 모든 두께에서 오차 범위 ${\pm}3%$에 대해 97% 이상 일치하였다. 또한 FMVC를 이용한 방사선 치료 계획 및 임상 적용에서 목표한 피부 선량 획득하였다. 결 론: FMVC는 기존 상용화된 조직 등가 물질과 광자선 투과도에 따른 절대 선량 및 선량 분포가 거의 동일하여 그 역할을 대체함에 있어 부족한 점이 없었다. FMVC는 방사선 치료 계획에서 원하는 피부 선량을 얻어낼 수 있고 기존 보조 기구의 기능을 유지할 수 있어 환자 자세의 재현성 유지와 볼루스의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 또한 기존 수조를 통한 치료 방식의 단점인 물 엎질러짐으로 인한 장비 위해 가능성을 줄이고, 몸이 자유롭지 않은 환자의 치료 시 자세와 Gantry angle을 다양하게 구현할 수 있다. 따라서 FMVC는 광자선 피부암 치료 시 매우 유용할 것으로 사료된다.