• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권4호
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• pp.163-171
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• 2020

Purpose: In this study, the accuracies of electron Monte Carlo (eMC) calculation algorithms were evaluated to determine whether electron beams were modeled by optional air profiles (APs) designed for each applicator size. Methods: Electron beams with the energies of 6, 9, 12, and 16 MeV for VitalBeam (Varian Medical System, Palo Alto, CA, USA) and 6, 9, 12, 16, and 20 MeV for Clinac iX (Varian Medical System) were used. Optional APs were measured at the source-to-detector distance of 95 cm with jaw openings appropriate for each machine, electron beam energy, and applicator size. The measured optional APs were postprocessed and converted into the w2CAD format. Then, the electron beams were modeled and calculated with and without optional APs. Measured profiles, percentage depth doses, penumbras with respect to each machine, and energy were compared to calculated dose distributions. Results: For VitalBeam, the profile differences between the measurement and calculation were reduced by 0.35%, 0.15%, 0.14%, and 0.38% at 6, 9, 12, and 16 MeV, respectively, when the beams were modeled with APs. For Clinac iX, the differences were decreased by 0.16%, -0.31%, 0.94%, 0.42%, and 0.74%, at 6, 9, 12, 16, and 20 MeV, respectively, with the insertion of APs. Of note, no significant improvements in penumbra and percentage depth dose were observed, although the beam models were configured with APs. Conclusions: The accuracy of the eMC calculation can be improved in profiles when electron beams are modeled with optional APs.

• Radiation Oncology Journal
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• 제9권1호
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• pp.123-130
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• 1991

수술중 방사선치료법 (Intraoperative Radiation Therapy)은 외과적으로 개복된 상태에서 종양이나 장기를 절제한후 비가시적 또한 육안적 암세포를 전자선등으로 직접 조사 치료하는 방법으로서 일시에 다량의 방사선량을종양부위에 집중적으로 조사할 수 있으며 정상장기나 조직을 방사선 조사 범위로부터 차단함으로 방사선 손상을 격감 시킬 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연세암쎈터 치료방사선과에서는 1986년 2월부터 현재까지 십여명의 위암환자를 대상으로 수술중 방사선치료를 시 행하여 좋은 결과를 얻었으나 치료절차상 많은 어려운점 이 야기되어왔다. 그중에서도 방사선치료실(LINAC room)내에서 수술을 시행함에 따른 수술기구, 응급처치 장치, 조명 및 감시장치 등이 완벽하게 준비되여져 야 하며 치료실내를 $2\sim3$일 동안 자외선과 소독약으로 완전히 제독 하여야 함으로 그기간동안 많은 방사선치료 환자들이 한명의 IORT환자를 위하여 치료를 중단하여 야 하는 어려움이 있었다. 본 연세 암쎈터에서는 콜리메터 접속기구(collimator holder)와 투명 조사통(Acrylic cone)으로 구성된 조립형 조사기구(Docking Applicator)를 고안 제작하여 수술과 방사선 치료를 각각 해당 장소에서 시 행할 수 있었다. 즉 tORT 환자의 개복수술은 수술실에서 시 행하되 다만 가볍고 투명하며 외부 공기와 차단된 투명 조사기구(Acrylic cone)를 종양 부위에 조준고정 시켜 봉합하고 방사선 치료실로 이송된후 선형가속기의 방사구에 장착된 콜리메터 접속기와 접합시킴으로서 많은 문제점을 해결할 수 있었다. 조립조사 기구는 치료부위를 잘 관찰할 수 있고 쉽게 결합할 수 있도록 가벼운 아크릴과 Mylafilm으로 구성 제작하였으며 콜리메터 접속기는 종양 부위에 균일한 선량분포와 누출선량을 줄이기 위하여 스텐레스 강철로 구성제작하였다. 직경이 8cm이고 길이가 30cm인 접합형 조사기구를 사용하여 12MeV 전자선을 조사하였을때 $90\%$의 등선량곡선이 5 mm 정도 확장 되었으며 조사통 가장자리의 선량이 약 $6\%$ 증가하였다. 조사 통밖 의 누출 선량은 위치에 따라 출력선량의 $3\sim5\%$가 측정되었고 심부 백분율은 기준조사통에 의한 것과 유사하였다. 조사통의 모양과 크기는 종양범위에 알맞도록 원형, 사각형 또는 오각형 등으로 제작하였으며 $1\sim2$ cm의 금속띠를 이용 조절하므로서 최적한 선량분포를 얻을수 있었고 콜리메터의 차폐 금속편을 이용하여 조사통밖의 누출선량을 최대한으로 줄일 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.13-22
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• 2015

목 적 : 유방암 환자를 대상으로 Intrabeam$^{TM}$ system을 이용한 수술 중 방사선치료(Intraoperative Radiotheray, IORT)를 국내에 처음 도입하는데 있어 광자극형광선량계(Optically Stimulated Luminescent Dosimeter, OSLD)를 이용한 피부선량측정을 통해 Intrabeam$^{TM}$ system의 안정성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 2014년 8월부터 2015년 2월까지 유방보존술(breast-conserving surgery, BCS)후 Intrabeam$^{TM}$ system을 이용하여 수술 중 방사선치료(IORT)를 시행한 30명의 유방암 환자를 대상으로 진행하였다. 처방선량은 applicator 표면을 기준으로 20 Gy로 설정하여 1 cm 떨어진 지점에 약 5 Gy의 선량이 전달될 수 있도록 하였다. 종양 크기에 따라 applicator의 크기를 결정하였고 치료시간은 applicator의 크기에 따라 18~40분으로 설정되었다. 피부 절개면에서 Superior, Inferior, Lateral, Medial 4방향에 applicator를 중심으로부터 0.5 cm와 1.5 cm지점에 광자극형광선량계(OSLD)를 각각 부착하였다. 각 방향에 따라 U1,U2(Superior), D1,D2(Inferior), L1,L2(Lateral), M1,M2(Medial)로 총 8지점을 지정하였다. 각 지점에서의 측정값과 모든 지점의 평균값 및 최고값, 최저값을 산출하여 비교분석 하였다. 결 과 : Intrabeam$^{TM}$ system 50kVp X-ray source를 이용한 수술 중 방사선치료(IORT)시 OSLD의 측정 결과 U1 $2.23{\pm}0.80Gy$, U2 $1.54{\pm}0.53Gy$, D1 $1.73{\pm}0.63Gy$, D2 $1.25{\pm}0.45Gy$, L1 $1.95{\pm}0.82Gy$, L2 $1.38{\pm}0.42Gy$, M1 $2.03{\pm}0.70Gy$, M2 $1.51{\pm}0.58Gy$로 나타났으며 maximum값은 U1지점에서 4.34 Gy, minimum값은 M2지점에서 0.45 Gy로 나타났다. 전체 환자 중 13.3 %(N=4/30) 환자에서 4 Gy를 초과하는 측정값이 나타나 그 원인을 분석하였다. 결 론 : 본 연구를 통해 현재 본원에서 도입한 Intrabeam$^{TM}$ system을 이용한 수술 중 방사선치료(IORT)는 모든 환자의 피부선량값이 5 Gy미만으로 측정된 것으로 보아 그 안전성이 확인되었다. 피부선량이 4 Gy를 초과한 환자의 데이터 분석을 통해 breast volume이 상대적으로 작은 사이즈의 유방암환자의 경우 피부선량이 증가하는 경향을 보여 수술 중 방사선 치료 대상 환자 선정시 종양의 크기와 위치 뿐만 아닌 breast volume 값 등을 고려하여 피부에 전달되는 선량값이 기준값을 초과하지 않도록 주의 하여야 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제29권2호
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• pp.83-92
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• 2006

ICRU 38의 권고에 따른 치료계획과 PTV를 토대로 한 치료계획을 세워 환자의 움직임을 고려하여 설정한 종양 용적(이하 PTV라 표기) 전체를 치료하고 주변 정상조직에 선량을 최소화하는 방안에 대해 연구하고자 하였으며, 본 연구는 국립암센터 방사선종양학과에서 2002년 1월부터 2003년 2월까지 방사선치료와 항암화학 치료를 동시에 시행한 30명의 자궁경부암 환자를 대상으로 하였다. 병기의 분포는 각각 stage IB 1명, IIA 3명, IIB 19명, IIIA 3명, IIIB 3명, IV 1명이었다. 모든 환자에 대해 방사선치료를 시행하기 전에 MRI를 시행하였으며 MR 영상에서 원발종양용적(GTV: Gross Tumor Volume, 이하 GTV라 표기)의 최대 직경이 17명의 환자에서 4 cm 이하이었고, 12명은 $4{\sim}6\;cm$, 1명은 6 cm 이상이었다. 연구 결과 PTV 치료계획을 통해 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 방사선이 조사되는 용적을 줄이면서(p<0.0001) 최적의 선량분포를 만들어 낼 수 있지만 종양의 크기가 큰 경우 오히려 전체 종양을 포함하는 치료계획을 수립할 때 주변 정상조직에 불필요하게 많은 선량이 투여되게 된다. 이러한 이유는 Fletcher Williamson Applicator의 구조상 일부분의 방사선 강도를 탄력적으로 조절하는데 한계가 있기 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서는 applicator의 한계를 극복하고 최적의 선량분포를 얻기 위하여 Fletcher Williamson Applicator에 조직내 삽입용 바늘 4개를 종양의 크기가 큰 10명의 환자 중 기하학적으로 바늘의 삽입이 불가능한 1명의 환자를 제외하고 9명의 환자에 대해 가상으로 삽입하여 선량의 변화를 조사하였다. 그 결과 Virtual 치료계획이 PTV 치료계획뿐 아니라 ICRU 치료계획에 비해 100% 등선량 용적(p=0.0608, p=0.0607) 및 PTV 이외의 정상조직에 불필요하게 조사되는 용적(p=0.0162, p=0.008)을 현저히 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권2호
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• pp.119-125
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• 2006

목 적: 본 연구에서는 근접치료 시 선량기준점에서 선량을 정확히 분석하고자 근접방사선치료용 다목적 팬텀(Multi Purpose Brachytherapy Phantom, MPBP)을 제작하여 그 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 자체 제작된 근접방사선치료용 다목적 팬텀(MPBP)에서 다기능삽입구(Multi Function Applicator, MFA)를 이용하여 치료 시와 동일한 조건을 재현한 후 열형광선량계(TLD)를 이용하여 전산화 치료계획 장치에서 계산된 좌표와 동일한 기준점에서 선량을 측정하였다. 측정 대상은 근접방사선 치료환자 중 탄뎀(tandem)과 난형체(ovoid)를 사용한 자궁경부암 환자 4명을 대상으로 환자 당 5회씩 총 20회 A point와 B point 그리고 방광에서 선량을 측정하였다. 결 과: MPBP에서 TLD의 측정 결과는 A Point에서 측정한 환자의 상대오차가 각각 -3.2%, -0.2%, 0%, 3.8%를 보였고, B point에서는 -1.4%, -1.4%, 2.4%, 4.0%를 보였다. 그리고 방광에서는 1.3%, 2%, 5.4%, 7.15%의 상대오차를 나타내었다. 결 론: 자체 제작된 근접치료용 다목적 팬텀(MPBP)은 다기능삽입구(MFA)를 사용하여 치료 시와 동일한 조건에서 선량측정의 재현성을 이룰 수 있었고, A, B point지점과 방광의 선량을 정확히 분석할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제작된 근접방사선치료용 다목적 팬텀은 기준점 선량분석에 매우 유용한 것으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2006년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.345-348
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• 2006

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권6호
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• pp.474-481
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• 2006

In this paper, a new type blow head was developed and pneumatic application system was evaluated. The blow head had one operating factor, inserting length of collecting plate, that was directly related to discharge rate and application pattern. To determine Proper blow head arrangement and application height, a blow head set was tested. Three-way ANOVA was conducted to investigate relationships between CV value, the discharge rate and inserting length of collecting plate. The discharge rate and inserting length of collecting plate were statistically significant at p=0.01, affecting uniformity of application pattern. The best CV value among the application tests was 23.3% when the application rate and application height was 23.5 g/sec and 80 cm respectively. The worst CV value was 63.3% in 111.4 g/sec. Therefore, it is necessary to increase number of blow head in a section of the boom in improve application uniformity.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권1호
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• pp.16-23
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• 2005

본 연구에서는 자궁경부암 및 질암 치료 시 고선량률 강내 근접치료기와 병행하여 사용가능한 다채널 초음파 온열 치료 기구를 제작하였다. 텐덤형의 경우 자궁 내에 삽입이 용이하도록 외부직경 4 mm, 두께 0.7 mm, 길이 24.5 mm인 원통형 plezo-ceramic crystal transducer (PZT-5A) 물질이 초음파 발생원으로 사용되었다. 질벽 또는 질 천정치료에 이용될 치료기는 질에 삽입되어야 하므로 질의 크기와 비슷한 직경 24.5 mm, 두께 1.3 mm, 길이 15.2 mm인 원통형 PZT-8 물질이 이용되었다. 임피던스와 phase 측정결과에 따라 외부직경이 4 mm인 PZT-5A의 작동주파수는 3.2 MHz 로 결정되었고 외부직경이 24.5 mm인 PZT-8 물질의 작동 주파수는 1.7 MHz로 결정되었다. Radiation force 방법으로 측정된 초음파 발생효율은 텐덤형 초음파원은 33%이고 원통형 초음파원은 61%이다. 원통형 초음파 발생물질로부터 발생되는 초음파 분포도를 MATLAB을 이용하여 계산하였고 실제 물 팬텀 내에서 열전대를 이용하여 측정하였다. 계산을 통해 얻어진 radial 한 방향으로 방사된 초음파압은 자궁내로 삽입되는 텐덤형 트랜스듀서의 경우 표면에서 5 mm 되는 점을 기준으로 10 mm 에서는 58%이고 20 mm에서는 45%이다. 질 치료에 사용될 트랜스듀서의 세기는 표면으로부터 5 mm에서의 세기를 기준으로 15 mm 거리에서는 78%, 25 mm 거리에서는 66％로 감소하였다. 특성분석 결과 직경 4 mm인 PZT-5A 와 24.5 mm인 PZT8 물질은 온열치료의 초음파원으로 사용가능함이 입증되었다. 따라서 직경 4 mm인 PZT-5A 트랜스듀서 3개를 연결하여 치료길이가 75 mm인 텐덤형 온열치료기구를 제작하였고 직경 24.5 mm인 PZT-8 트랜스듀서 4개를 연결하여 치료길이가 61 mm인 질암 치료용 온열치료기구를 제작하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.29-33
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• 2003

I. 목적 외부방사선 치료와 같이 근접치료 시에도 재현성을 평가하기 위해 bone의 위치와 tandem, ovoid 간의 거리를 측정하여 치료 setting의 재현성을 평가함으로써 자궁경부암 환자의 근접치료시 치료의 재현성을 평가하고자 하였다. II. 대상 및 방법 1999년부터 2001년 10월까지 본원을 내원해서 근접치료를 시행한 자궁경부암 환자중 tandem, ovoid을 사용한 52명을 대상으로 근접치료시 촬영한 film(환자1명당 3회촬영)을 가지고 측정하였다. Os을 기준으로 환자의 center축을 잡고 tandem, ovoid의 위치와 pubic symphysis, sacrum, coccyx등과의 거리를 각각 측정하여 치료 setting의 재현성을 평가하였다. III. 결과 환자 52명에 대한 tandem, ovoid의 위치와 pubic symphysis, sacrum, coccyx등과의 거리에 대한 표준 편차 결과는 다음과 같은 분포로 나타났다. 1) 각 tandem angle 의 표준편차는 $0^{\circ}{\sim}2.89^{\circ}$이다. 2) pubic symphysis에서 Os까지의 높이는 $0cm{\sim}0.79cm$ 3) sacrum에서 tandem tip까지의 거리는 $0cm{\sim}0.9cm$ 4) Os level에서 coccyx까지의 거리는 $0.06cm{\sim}0.76cm$ 5) ovoid tip에서 Os까지의 거리는 오른쪽은 $0cm{\sim}0.53cm$ 6) ovoid tip에서 Os까지의 거리는 왼쪽은 $0cm{\sim}0.45cm$ 7) 첫번째 source위치에서 ovoid사이의 거리는 $0cm{\sim}0.36cm$ 8) tandem에서 ovoid tip까지의 거리는 $0cm{\sim}0.31cm$ IV. 결론 자궁경부암 치료에 있어 근접치료는 중요한 치료 방법이다. 환자 치료간에 재현성을 평가해본 결과 대체로 만족 할 만한 수치를 보였으며 고선량율 근접치료에서 재현성 평가는 중요할 것이고 계속적으로 평가할 필요가 있을 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.57-65
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• 2019

목 적: 전자선 치료에서 저 용융점 납합금과 순수 납을 이용한 차폐 시 두께증가에 따른 블록 가장자리의 산란선 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: $10{\times}10cm^2$ 어플리케이터의 Insert Frame 절반을 차폐하도록 블록을 제작하였고, 두께는 각 재질당 3, 5, 10, 15, 20 (mm)로 하였다. 공통 조건을 에너지 6 MeV, 선량률 300 MU/Min, 갠트리 각도 0, 부여선량 100 MU으로 설정하였고, 블록의 위치와 측정점의 위치, 블록재질을 각각 달리하여 블록 두께증가에 따른 상대적인 산란비율을 평행평판형 전리함과 고체팬텀으로 측정하였다. 결 과: (측정 깊이 / 블록 위치 / 블록 재질)이 (표면 / 어플리케이터 / 순수 납)일 때 블록 두께가 3, 5, 10, 15, 20 (mm) 순으로 증가함에 따라 상대선량은 15.33 nC, 15.28 nC, 15.08 nC, 15.05 nC, 15.07 nC로 측정되었다. (표면 / 어플리케이터 / 합금 납)일 때 15.19 nC, 15.25 nC, 15.15 nC, 14.96 nC, 15.15 nC로 측정되었다. (표면 / 팬텀 위 / 순수 납)일 때 15.62 nC, 15.59 nC, 15.53 nC, 15.48 nC, 15.34 nC로 측정되었다. (표면 / 팬텀 위 / 합금 납)일 때 15.56 nC, 15.55 nC, 15.51 nC, 15.42 nC, 15.39 nC로 측정되었다. (심부 / 어플리케이터 / 순수 납)일 때 16.70 nC, 16.84 nC, 16.72 nC, 16.88 nC, 16.90 nC로 측정되었다. (심부 / 어플리케이터 / 합금 납)일 때 16.83 nC, 17.12 nC, 16.89 nC, 16.77 nC, 16.52 nC로 측정되었다. (심부 / 팬텀 위 / 순수 납)일 때 17.41 nC, 17.45 nC, 17.34 nC, 17.42 nC, 17.25 nC로 측정되었다. (심부 / 팬텀 위 / 합금 납)일 때 17.45 nC, 17.44 nC, 17.47 nC, 17.43 nC, 17.35 nC로 측정되었다. 결 론: 차폐블록을 이용하여 전자선 치료를 진행할 때 블록위치는 환자 체표면보다는 어플리케이터에 삽입하고 두께는 각 사용 에너지에 해당되는 최소 적정차폐두께로 제작해야 한다. 또한 블록 가장자리 경계선으로부터 떨어진 거리에 따라 변화하는 산란선의 영향을 충분히 고려하여 치료를 시행하는 것이 바람직하다고 사료된다.