• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.41-49
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• 2011

목 적: 구강암 환자의 방사선 치료시 기존 강내 충전물인 Mouth piece, Putty 인상제와 자체 제작한 Paraffin Wax를 비교하여 그 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 재료별 충전물을 $10{\times}10{\times}1cm$의 크기로 제작하여 물(물 등가 팬텀)을 기준으로 선량 감쇠율을 측정하였으며, 구강암 환자 중 충전물별 각 2명씩을 대상으로 Aria system의 offline review 프로그램으로 DRR (Digitally Reconstructed Radiograph)과 각 5회 촬영한 Portal vision을 비교하여 고정기구로서의 재현성을 확인하였다. 원통형 팬텀(phantom)을 제작하여 치료 계획시 불가피 하게 충전물이 조사야 내에 포함되는 경우의 흡수선량 변화에 따른 MU (monitor unit) 차이를 비교하였다. 결 과: 선량감쇠율은 Mouth piece (Air) 6 MV +3.5%, 10 MV -0.7%, Paraffin 6 MV +0.34%, 10 MV +0.31%, Putty 6 MV -2.31%, 10 MV -1.76%로 측정되었다. 자세 재현성은 Mouth piece ${\pm}3mm$, Paraffin ${\pm}2mm$, Putty ${\pm}2mm$의 오차를 나타내었다. $5{\times}4{\times}2.5cm$ 크기의 충전물이 조사야 내에 포함되는 경우의 흡수선량 변화에 따른 선속의 MU 차이는 6 MV 계산시 Water 232 MU를 기준으로 백분율 환산시 Paraffin -0.9% (230 MU), Putty +7.8% (250 MU)의 증감을 나타내었다. 결 론: 기존 Mouth piece의 경우 상악과 하악을 이격시킴에는 문제가 없으나 구강내 구조물을 반영하지 못해 재현성을 확신하지 못하고 공동과 조직 사이의 계면선량이 감소하는 단점이 있었다. 그에 반해 Putty 인상제는 자세재현성이나 구강을 충전함에 있어 우수함을 알 수 있으나, 물에 비해 두께 1 cm당 약 -2.3%의 선량감쇠가 발생해 선량계획에 있어 불리하고 정상조직에 불필요한 과선량이 조사되었다. Paraffin의 경우 지방과 유사한 조직등가물질로 선량감쇠가 적고, 구강내 구조물을 반영한 맞춤형 제작이 가능해 재현성이 우수하며 강내 공동을 충분히 충전시켜 병변에 목적한 선량을 전달하는데 가장 이상적인 재료라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제1권1호
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• pp.31-42
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• 1990

방사선치료에 가장 널리 사용하고 있는 Co-60 감마선과 6, 10 MV X-선등 다양한 에너지와 2 Gy 에서 10 Gy 의 조사선량 범위에 대한 정확한 선량측정은 방사선치료효과를 더욱 높힐수 있고 휴유증에 대한 선량평가에 도움을 줄 수 있다. 지금까지 방사선치료 범위에 속하는 방사선 계측은 주로 전리함을 사용하였으며 Build up cap 이나 팬텀을 이용하여 노출선량을 계측하고 계측된 값에 에너지에 따른 흡수선량 변환계수 , 측정기의 구성물질에 대한 저지능등 많은 변수를 고려해야하는 복잡성이 있으며 인체내의 선량분포측정이 어려웠다. 본실험에 사용한 Alanine 측정기는 아미노산의 일종인 유기물질로서 인체조직과 등가이고 부피가 작으므로 (0.5$\times$1cm) 조직내에 많이 삽입하여 방사선을 동시에 측정할 수 있었다. 방사선에 노출된 Alanine 은 구성분자의 일부분이 전리되어 장기간 Free radical 상태로 존재하며 마이크로파를 투과시키면 전자의 고유진동수와 일치된 전파를 흡수하는 전자스핀공명(Electron spin resonance) 이 일어나고 흡수된 전파의 강도를 측정함으로서 흡수선량을 추측할 수 있다. 방사선흡수선량 측정은 Co-60 원격치료장치의 선원에서 80cm 거리에 3개의 Alanine 측정기를 Build up holder 에 넣어 고정시키고 방사선치료 선량범위인 0.1Gy 에서 100 Gy 까지 조사하였으며 이때 ESR Spectra 의 진폭은 흡수선량에 비례하였고 선량 균일성의 표준편차는 2 Gy 에서 1% 이었으며 4 Gy 이상에서는 0.5% 이었다. 조직내 선량분포를 측정하기 위하여 인체구성과 같은 Rando phantom 내에 Alanine 측정기를 삽입하고 조사면과 에너지에 따른 방사선 흡수선량분포및 섬부율을 측정한 결과 표준 심부율과 일치하였다. 특히 Alanine 측정기는 온도 습도에 대한 변화가 적고 시간 경과에 대한 변화도 거의 없었으며 (년간 약 1% 감소 ) 에너지에 따른 변화도 없었기 때문에 치료방사선 영역의 선량 측정과 조직내 선량분포에 적당한 것으로 생각된다.

• 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.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권4호
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• pp.297-311
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• 1996

ANSI는 교정용 팬텀으로 PMMA 평판형 팬텀을 제시하면서 이에 대한 선량당량환산 계수를 계산하는 방법을 제시하였다. PMMA 평판형 팬텀에 대한 광자의 선량당량환산계수는 ICRU조직 정육면체 팬텀에 대한 후방산란인자 및 선량당량환산계수와 PMMA 평판에 대한 후 방산란인자를 각각 구한 후 이를 이용하여 간접적으로 계산하도록 제시하였다. 그러나 중성자에 대한 PMMA 평판형 팬텀에서의 선량당량환산계수의 계산방법은 아직도 제시하지 못하고 있다. 이 연구에서는 ANSI가 제시한 광자에 대한 선량당량환산계수 계산방법을 중성자에 대해 적용하여 PMMA 평판에 대한 중성자의 선량당량환산계수를 최초로 계산하였다. 중성자에 대해 선질가중조직커마를 도입하여 ICRU 정육번체와 PMMA 평판에서 후방산간인자를 계산하였고 ICRU 정육면체에 대한 중성자의 선량당량환산계수를 계산한 후 이를 이용하여 PMMA 평판에서의 중성자에 대한 선량당량환산계수를 계산하였다. 그 결과 PMMA 평판에 대한 중성자의 선량당량환산계수는 대부분의 에너지 영역에서 ICRU 정육면체에 대한 중성자의 선량당량환산계수와 10% 이내의 차이를 보였으나 1eV. 1keV, 4 MeV에서는 $15{\sim}20%$, 정도 크게 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권3호
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• pp.139-147
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• 1998

목적 : 환자를 통과한 투과선량으로부터 알고리즘을 이용하여 종양선량을 계산하는 새로운 개념의 온라인 선량측정시 인체 조직내의 폐 등 불균질조직의 존재는 인체내 종양선량 및 투과선량에 영향을 미친다. 인체내에 불균질조직이 존재하는 경우 측정된 투과선량으로부터 종양선량 환산시 밀도를 이용한 보정의 정확도를 확인하기 위하여 실험을 시행하였다. 방법: 폐조직의 밀도와 유사한 재질인 코르크 (밀도 $0.202\;gm/cm^3$) 팬톰 (CP) 과 연부조직의 밀도와 유사한 재질인 폴리스티렌 (밀도 $1.040gm/cm^3$) 팬톰 (PP)을 사용하였으며 인체의 흥부와 유사한 조건에서 측정하였다. 즉 흥부에 방사선이 전후 방향에서 조사될 경우에 해당하는 팬톰은 3cm 두께의 PP을 CP 상하에 위치하였으며 CP의 두께는 5, 10, 20cm 으로 하였다. 흥부에 방사선이 측면에서 조사되는 경우에 해당하는 팬톰은 중앙에 종격동에 해당하는 6cm 두께의 PP 을 위치하고 좌우에 10cm 두께의 CP 을 위치하였으며 그 외측에 다시 3 cm 두께의 PP 을 위치하였다. 4 MV, 6 MV 및 10 MV X 선을 사용하였으며 조사면의 크기는 $3{\times}3$ 내지 $20{\times}20cm$의 범위, 팬톰-전리함간 거리 (phantom-chamber distance, PCD) 는 10-50 cm 으로 하였다. 또한 두 물질에 대한 밀도차를 이용하여 CP 과 동일한 방사선 감쇄를 나타낼 것으로 예상되는 두께의 PP 을 CP 대신 위치하여 동일한 방법으로 측정하여 비교하였다. 결과: 밀도를 이용하여 보정한 CP 와 등가두께의 PP 을 사용한 경우의 투과선량은 CP 을 사용한 경우에 비하여 CP 의 두께 5cm 인 경우 4, 6, 10MV에서 각각 평균 0.18(${\pm}0.27$) %, 0.10(${\pm}0.43$) %, 0.33(${\pm}0.30$) %의 오차를 보였다. CP 의 두께 10cm 인 경우에는 에너지별로 0.23(${\pm}0.73$) %, 0.05(${\pm}0.57$) %, 0.04(${\pm}0.40$) %, 20cm 인 경우에는 0.55(${\pm}0.36$) %, 0.34(${\pm}0.27$) %, 0.34(${\pm}0.18$) % 의 오차를 보였다 중간에 6 cm 의 PP 을 위치한 경우에는 에너지별로 1.15(${\pm}1.86$) %, 0.90(${\pm}1.43$)%, 0.86(${\pm}1.01$)% 의 오차를 나타내었다. 이 경우에는 PCD 10 cm 의 경우에 비교적 큰 오차를 보였으며 PCD 10 cm 인 경우를 제외하면 에너지별로 0.47(${\pm}1.17$) %, 0.42(${\pm}0.96$) %, 0.55(${\pm}0.77$0.77) % 의 오차로 크게 감소하였다. 결론: 방사선이 통과하는 경로에 불균질조직인 폐가 존재할 경우에도 불균질조직에 대하여 조직의 밀도를 이용하여 보정하는 방법을 사용하여 투과선량으로부터 종양선량을 계산할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.15-19
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• 2003

HDR (High dose rate) 근접 치료는 기존의 LDR (Low dose rate) 근접 치료에서 야기되었던 치료 시간이나 선량 최적화 등의 문제점을 해결하였기 때문에 자궁경부암 치료에 많이 사용되고 있다. 그러나, 단시간에 고선량이 조사되는 HDR 근접치료에서 치료 효과를 극대화시키기 위해서는 선량 계산 알고리즘, 위치 계산 알고리즘, 최적화 알고리즘이 정확하게 검증되어야 한다. 이를 위해서는 인체 등가 팬톰과 치료 계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선을 비교함으로써 검증할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 검증이 가능하도록 자궁경부암용 팬톰을 설계, 제작하여 HDR 치료 계획 컴퓨터와 팬톰과의 선량을 비교, 평가하는 것이다 이 자궁경부암용 팬톰은 높은 해상도를 가진 선량 측정기를 사용하여 정량적인 평가가 가능하도록 제작되었고, 인체 등가물질인 물과 아크릴을 사용하여 제작하였다 또한, 팬톰 내의 방사선량 측정을 위해서 $\frac{1}{8}$ 인치 TLD (Thermoluminescent dosimeters) 칩과 공간 해상도가 1 mm 이내인 필름을 사용하였다. 이 자궁경부암용 팬톰는 HDR applicator의 고정을 위해 applicator 홀더의 홈 안에 HDR applicator가 삽입되게 제작하였고 세 개의 TLD 홀더에는 TLD 칩(TLD 간의 거리는 5 mm)이 정렬되게 제작하여 A점이나 B점 같은 특정 점의 절대 선량을 측정할 수 있게 제작하였다 필름은 3개의 직교(orthogonal) 평면에 삽입되도록 제작하여 상대 선량 측정이 가능하게 하였다. 사용된 치료 계획 시스템은 Nucletron Plato system이고, Microselectron Ir-192 소스를 사용하였다. 선량 평가 결과, TLD 선량의 경우 A, B point를 포함하여 직장과 방광 선량이 $\pm$4% 이내로 치료계획 컴퓨터(Plato, Nucletron)와 일치하였고, 필름의 경우 선량 분포 곡선이 치료계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선 패턴과 거의 일치하는 우수한 결과를 보였다. 제작된 자궁경부암용 팬톰은 HDR 치료 계획 컴퓨터의 선량 계산 알고리즘의 평가 및 검증에 유용하게 사용될 것이고, 이 팬톰은 강남성모병원 치료방사선과 HDR 근접치료 기기의 선량과 위치확인의 QA(quality assurance) 도구로써 사용하려고 추진 중에 있다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제37권3호
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• pp.149-156
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• 2007

Purpose: The purpose of this study was to measure the absorbed dose and to calculate the effective dose for periapical radiography done by portable intraoral x-ray machines. Materials and Methods: 14 full mouth, upper posterior and lower posterior periapical radiographs were taken by wall-type 1 and portable type 3 intraoral x-ray machines. Thermoluminescent dosemeters were placed at 23 sites at the layers of the tissue-equivalent ART woman phantom for dosimetry. Average tissue absorbed dose and radiation weighted dose were calculated for each major anatomical site. Effective dose was calculated using 2005 ICRP tissue weighted factors. Results: On 14 full mouth periapical radiographs, the effective dose for wall-type x-ray machine was 30 Sv; for portable x-ray machines were 30 Sv, 22 Sv, 36 Sv. On upper posterior radiograph, the effective dose for wall-type x-ray machine was 4 Sv; for portable x-ray machines doses were 4 Sv, 3 Sv, 5 Sv. On lower posterior radiograph, the effective dose for wall type x-ray machine was 5 Sv; for portable x-ray machines doses were 4 Sv, 4 Sv, 5 Sv. Conclusion: Effective doses for periapical radiographs performed by portable intraoral x-ray machines were similar to doses for periapical radiographs taken by wall type intraoral x-ray machines.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권1호
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• pp.53-60
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• 2009

인체의 $40{\sim}50%$인 연부조직에 X선을 조사하면 연부조직의 두께에 따라 투과선량이 감소하며 영상에도 질적 저하를 가져온다. 본 연구는 복부 촬영시 위장내 내용물에 따라 X선 감약 및 화질에 차이가 나타날 수 있다는 가정 하에 실제 위의 조직과 비슷한 조직등가물질 phantom을 제작하여 실제 위장내 내용물에 따른 X선의 감약 변화와 DR (Digital Ridiography)의 ROI수치를 비교해보았다. 단백질 두께가 증가할수록 X-선 감약에 의한 투과선량이 감소되었으며(p < 0.001), Film과 DR 영상에서의 ROI Mean값의 변화도 감소하였다(p <0.001). Film과 DR 영상에서의 ROI Mean값에 대한 비교는 Film이 DR 영상에 비해 단백질 두께에 따른 농도의 변화 값이 크게 나타났다(p < 0.001). 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 DR system 촬영 보다는 필름을 사용하는 단순촬영에서 금식(NPO ; nothing by mouth)의 필요성이 더 중요함을 알 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제2권2호
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• pp.271-280
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• 1984

The peripheral dose, defined as the dose outside therapeutic photon fields, which is responsible for the functional damage of the critical organs, fetus, and radiation. induced carcinogenesis, has been investigated for $^{60}Co\;\gamma$ ray and 10 MV Xray. It was measured by silicon diode controlled by semiautomated water phantom without any shielding or with lead plate of HVL thickness put horizontally or vertically to shield stray radiations. Authors could obtain following results. 1. The peripheral dose was larger than $0.7\%$ of central axis maximum dose even at 20cm distance from field margin. That is clinically significant, so it should be reduced. 2. Even for square fields of 10 MV Xray, radial peripheral dose distribution did not coincide with transverse distribution, because of the position of collimator jaws. 3. Between surface and $d_m$, the peripheral dose distributions show a pattern of the dose distribution of electron beams and the maximum doss was approximately proportional to the length of a side of square field. 4. The peripheral doses depended on radiation quality, field size, distance from field margin and depth in water. Distance from field margin was the most important factor. 5. Except for near surface, the peripheral dose from phantom was approximately equal to that from therapy unit. 6. To reduce the surface dose outside fields, therapist should shield stray radiations from therapy unit by lead plate of at least one HVL for 10 MV X-ray and by bolus equivalent to tissue of 0.5cm thickness for $^{60}Co$. 7. To reduce the dose at depth deeper than $d_m$, it is desirable to shield stray radiations from therapy unit by lead.

• 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.