• 한국대기환경학회지
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• 제19권5호
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• pp.551-560
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• 2003

Particle deposition in human lungs was investigated theoretically by using asymmetric five-lobe lung model. The volumes of each of the five lobes were different, thereby forming an asymmetric lung structure. The tidal volume and flow rate of each lobe were scaled according to lobar volume. The total and regional deposition with various breathing patterns were calculated by means of tracking volume segments and accounting for particle loss during inhalation and exhalation. The deposition fractions were obtained for each airway generation and lung lobe, and dominant deposition mechanisms were investigated for different size particles. Results show that the tidal volume and flow rate have a characteristic influence on particle deposition. The total deposition fraction increases with an increase in tidal volume for all particle sizes. However, flow rate has dichotomous effects: a higher flow rate results in a sharp increase in deposition for large size particles, but decreases deposition for small size particles. Deposition distribution within the lung shifts proximally with higher flow rate whereas deposition peak shifts to the deeper lung region with larger tidal volume. Deposition fraction in each lobe was proportional to its volume. Among the three main deposition mechanisms, diffusion was dominant for particles < 0.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ whereas sedimentation and impaction were most influential for larger size particles. Impaction was particularly dominant for particles> 8 ${\mu}{\textrm}{m}$. The results may prove to be useful for estimating deposition dose of inhaled pollutant particles at various breathing conditions.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.305-310
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• 2007

W-target 투과양극형 x-ray tube를 개발하고, 특성을 조사하였다. 관전압이 12kV이하에서는 연속 x-ray만 방출되었고, 12kV 이상에서부터 특성 x-ray가 관측되었다. 연속 x-ray와 특성 x-ray의 에너지 분포 및 선량 특성을 조사한 결과 알려진 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다. 또한 상용화된 제품과의 비교에서, 기존 제품 이상의 성능을 가질 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 x-ray tube는 상용화할 수 있을 만큼 충분히 우수한 특성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제2권2호
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• pp.109-120
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• 1991

골수이식을 받게 될 환자의 이상 골수를 완전히 죽이기 위해 MV 정도의 선질의 광자선에 의한 전신방사선요법이 시행되고 있다. 국소방사선요법에 이용되고 있는 방사선치료장치에 의한 일상적인 방법으로 환자의 전선에 걸쳐 방사선을 조사하기에는 조사면의 크기가 훨씬 미치지 못한다. 그래서 환자의 전선에 걸쳐 방사선을 조사할 수 있는 방법이 개발되어야 한다. 방사선 전신조사를 위한 여건이 병원에 따라 다를 것이기 때문에 병원에 따라 독특한 방법이 개발될 수 있다. 서울대학교병원에서는 코발트치료기 만이 두부를 기울일 수 있어서 전신조사에 이용될 수 있다. 코발트치료기의 두부를 밖으로 90$^{\circ}$ 기울일 때 선축은 수평이고 또한 맞은편 벽과 직각이 된다. 이 때 선원에서 맞은편 벽가지 거리는 319cm 이였다. 벽에서 환자의 중앙시상면까지 간격을 40cm라고 가정할 때, 중앙시상면에서 명목상 최대 조사면 크기가 122cm$\times$122em 이였고, 조사선량 분포를 측정한 결과로는 130cm$\times$129cm 이였으며 상하방향에서는 대칭이 아니였다. 환자가 쭈그리고 앉은 자세를 취한다면 조사면의 크기는 전신조사를 시행할 수 있을 정도로 충분히 크다. 환자 좌우폭의 평균을 30cm 라고 가정하고, 중앙시상면에서 선원쪽 15cm 위치에 기준표면 (SSD는 264cm, 명목상 조사면 크기 115.5cm$\times$155.5cm)을 두고 단면의 크기가 25cm$\times$25cm이고 두께가 30cm 인 폴리스티렌 팬톰에서 평판형 전리함으로 PDD를 측정하였다. 최대선량점의 깊이는 0.3cm 이였고 표면선량율은 82%, 50% 깊이는 16.9cm였다. 대향조사시 선축상 선량분포는 중점의 선량에서 10%이내로 일치하였다. SCD를 279cm. 최대 조사면, 기준깊이 15cm 에 대한 TPR 을 폴리스티렌 팬톰에서 깊이 10cm 에서 20cm 에 걸쳐 측정하였다 . 측정범위에서 TPR 은 직선성을 보였다. 인체팬톰의 최대 전단면(coronal plane) 에 있는 각 구멍에 TLD 조각을 넣고, 코발트 선원에서 팬톰의 시상면까지 거리를 279cm 되게 하고 선축은 팬톰의 27번 절편과 28번 절편의 접변과 최대 전단면의 교차선과 일치시켜 양방향에서 15분씩 조사하여 전단면에서 선량을 측정하였다. 팬톰내 선축상 중앙점의 선량을 기준으로 다른 부위의 선량을 비교하였다. 두경부와 복부, 폐의 하반에서 선량의 차이는 $\pm$ 10% 이내였고, 폐의 상반과 어깨와 골반 부위에서 선량은 10%이상 저선량을 보였다. 특히 어깨부위에는 30%이상 저선량을 보였다. 이로부터 서울대병원과 유사한 조건에서 코발트로 전신조사하는 경우에는 폐나 두경부에 대응하는 조직보상체를 이용하기보다는 어깨부위에 선량을 추가하는 것이 바람직할 것이라고 생각한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.547-554
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• 2006

응집공정에서 교반조건과 응집제 주입농도에 따른 알루미늄 가수분해종 변화에 대한 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수가 있었다. 알루미늄 표준용액을 이용하여 모노머성 알루미늄과 페론 반응을 살펴본 결과 반응초기에 급격한 반응률을 보이며 반응시간 3분 정도에 평형에 도달함을 알 수 있었다. 순수의 경우 교반시간에 따른 영향은 거의 나타나지 않고 있으며 거의 일정한 반응률을 보이고 있었다. 상수원수의 경우 입자상 물질과 유기물의 존재함에 따라 응집제 주입시 수중에서 형성되는 알루미늄 가수분해종이 입자상 물질 및 유기물과 우선적으로 반응하기 때문에 형성되는 알루미늄 가수분해 종에 대한 반응률이 교반시간에 따라 다르게 나타났다. 응집제 주입량이 증가할수록 페론과 반응율이 빠르게 일어나나 일정한 시간이 경과한 후에 반응율을 살펴보면 응집제 주입량이 증가할수록 반응이 느리게 나타났다. 순수의 경우 교반시간에 따른 Ka 값은 교반시간이 증가할수록 Ka 값은 감소함을 알 수 있으며 응집제 주입량의 영향은 크게 나타나지 않고 있다. 그러나 Kb의 경우 응집제 주입량이 증가할수록 반응속도 상수값이 낮아지는 경향을 보이고 있으며, 마찬가지로 교반시간이 증가할수록 Kb 값은 감소함을 알 수 있다. 상수원수를 사용한 경우 순수와 마찬가지로 교반시간에 따른 Ka, Kb값 은 교반시간이 증가할수록 감소하였다. 그러나 응집제 주입량이 증가할수록 Ka 값은 감소하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권1호
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• pp.77-85
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• 1996

목적 : 다엽콜리메이터를 이용하여 부정형의 치료부위를 편리하고 정확히 차폐하며 삼차원 입체조형치료를 원활히 수행하기 위하여 다엽콜리메이터의 차폐특성을 계측하고 치료계획을 위한 최적방법을 확정한다. 대상 및 방법 : 차폐폭이 1cm이고 길이가 15cm인 52개의 금속차폐엽들이 양방향 각각 26개로 구성되어 컴퓨터계획에 의거 여러모양의 차폐면을 구사할 수 있는 다엽콜리메이터(Multileaf collimator)를 대상으로 방사선 치료에 요구되는 고에너지 방사선의 출력선량율, 차폐 및 투과효과, 반음영, 조직내 선량분포등을 전리함측정기와 열형광측정기 및 필름 선량측정방법을 이용하여 계측하였다. 다엽콜리메이터의 계단식 반음영 측정은 고체팬텀과 비디오밀도측정기를 이용하여 실효반음영(Effective penumbra)과 일반적반음영(General penumbra)으로 구분 평가하였다. 결과 : 다엽콜리메이터의 출력선량율은 표준차폐조리개에 비교하여 출력 선량율이 $1-2\%$ 증가 되었으며 치료오차 이내로 평가되었다. 다엽콜리메이터의 방사선투라 선량율은 6-10MV X선에서 평균 $2\%$로 표준차폐조리개보다 컸지만 혼합차폐벽돌보다 적었다. 원형으로 형성된 차폐엽 끝면의 조사선량은 약 $20\%$증가 되었으며 엽과 엽사이의 선량은 6mm 폭의 $5\%$증가로 심부치료에 영향이 없었다. 다엽콜리메이터의 실효반음영($20-80\%$)은 약 6mm로서 혼합차폐벽돌과 거의 같았으나 중심선에서 벗어날수록 $2-3\%$증가되었다. 다엽콜리메이터에 의한 계단식 모양의 반음영은 6-10MV x-선에서 차폐면 경사각이 45도일 때 약 11mm로 가장 컸으며 방사선속에 평행히 절단된 차폐벽돌보다 약 5mm 더 증가되었다. 결론 : 다엽콜리메이터는 1cm폭의 차폐엽들로 구성되어 계단식 차폐면에 대한 반음영이 다소 증가되고 있지만 조직내부의 다문조사 경우 반음영이 완화되므로 부정형 조사면 차폐에 적당하며 방사선 입체조형치료를 수행할 수 있는 가장 적당한 차폐기구로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.45-52
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• 2015

목 적 : 전립선암의 방사선치료는 치료기법에 따라 주요장기와 정상조직의 선량분포에 차이가 나타난다. 본 연구에서는 전립선암 환자의 수술 후 방사선치료 시 직장풍선을 삽입한 환자에게 회전수를 달리한 용적변조회전치료(volumetric modulated arc therapy, VMAT)계획과 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)계획을 각각 수립하여 선량분포 특성을 비교하고 치료의 효율성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 전립선암 수술 후 방사선 치료를 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 직장풍선을 삽입한 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 Eclipse (Ver 11.0, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하여 HD120MLC가 장착된 Truebeam STx (Varian, Palo Alto, USA)의 10 MV 에너지를 적용하였다. 환자마다 1 Arc, 2 Arc VMAT계획과 7조사면의 IMRT계획을 수립하였으며 각 치료계획의 선량체적제한과 plan normalization 값은 동일하게 적용하였다. 수립된 세 가지 치료계획을 평가하기위해 PTV의 coverage, conformity index (CI), homogeneity index (HI)를 비교하였고, PTV주변 정상조직의 선량퍼짐정도를 알아보기 위해 50% 등선량체적과 PTV체적의 비($R_{50%}$)를 산출하였다. 결정장기 (organ at risk, OAR)에서는 직장의 $D_{25%}$와 방광의 $D_{mean}$을 비교하였고 치료의 효율성을 평가하기 위해서 총 MU와 조사시간을 측정하였으며, 각 평가항목별 결과는 환자 10명의 평균값으로 비교분석하였다. 추가적으로 선량전달 정확도를 검증하기 위해 EPID를 이용한 portal dosimetry를 진행하였다. 결 과 : 각 치료계획에서 나타난 PTV coverage와 HI의 차이는 크지 않았지만 CI는 1A-VMAT, 2A-VMAT, 7F-IMRT에서 각각 1.036, 1.035, 1.230으로 VMAT에 비해 7F-IMRT가 높았고(p=0.00), $R_{50%}$는 3.083, 3.054, 3.991로 2A-VMAT이 제일 낮았고 7F-IMRT에서 가장 높게 나타났다(p=0.00). 치료계획에 따른 직장의 $D_{25%}$는 VMAT에서 비슷했지만 7F-IMRT가 약 7% 높게 나타났고(p=0.02), 방광의 $D_{mean}$은 큰 차이가 없었다(P>0.05). 총 MU는 1A-VMAT, 2A-VMAT, 7F-IMRT에서 각각 494.7, 479.7, 757.9로 7F-IMRT가 가장 많았고(p=0.00), 조사시간은 65.2초, 133.1초, 145.5초로 1A-VMAT이 확연히 짧았다(p=0.00). portal dosimetry 검증에서는 모든 치료계획에서 99.5% 이상의 gamma pass rate(2 mm, 2%)을 보였다(P=0.00). 결 론 : 본 연구결과 직장풍선을 삽입한 전립선암 환자의 수술 후 방사선치료 시, 치료기법에 따른 PTV coverage의 차이는 크지 않았지만 1A, 2A-VMAT이 7F-IMRT에 비해 정상조직과 직장선량을 낮추는데 효과적이었다. VMAT중에서는 $R_{50%}$와 MU가 2A-VMAT에서 다소 낮았지만 조사시간이 짧은 1A-VMAT이 치료에 더 효율적이며 환자의 치료 중 움직임 또한 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.13-19
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• 2011

목 적: 체부 정위방사선치료 시 치료 효과 향상을 위해서는 병소 부위의 정확한 위치 파악과 함께 호흡에 의한 종양의 움직임을 최소화하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 기존에 자체 개발하여 사용 중인 호흡운동 감소기구를 보다 사용이 편리하고 효과적이도록 개선하여, 체부 정위방사선치료에 있어서 임상 적용의 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법: 자체 개발하여 사용 중이던 기존 호흡운동 감소기구의 장단점을 분석하여 재현성과 사용 정확도를 개선하였다. 그리고 개선된 호흡운동 감소기구를 체부 정위방사선치료에 활용하기 위한 유용성 평가 방법으로 첫째, 8명의 폐종양 환자에 대해 들숨(inhalation)과 날숨(exhalation) 상태에서 획득한 고속(spiral) 전산화단층촬영 영상을 통해, 호흡에 따른 종양 움직임을 3차원적으로 정량 분석하였다. 둘째, 선량 평가를 위해 EBT2 필름(Gafchromic, ISP, USA)을 장착할 수 있는 폴리에틸렌 팬텀과 3차원적 종양 움직임을 재현하기 위한 2축의 직교좌표 로봇(Cartesian Robot-2Axis, FARA RCM4H, Samsung Mechatronics, Korea)을 제작하였다. 그리고 전산화단층촬영에서 획득한 결과를 바탕으로 호흡운동을 재현하여, 등선량 곡선 및 2차원 등선량 프로파일을 분석하였다. 결 과: 벨크로 벨트로 제작된 사용이 편리하고 재현성이 우수한 호흡운동 감소기구를 개발하였다. 전산화단층촬영 영상으로 분석한 폐암환자의 호흡에 따른 3차원적인 종양의 움직임은 좌우, 전후, 두미측 방향에 따라 평균 3.2 mm, 4.3 mm, 13.0 mm로 나타났다. 팬텀과 직교좌표 로봇을 이용한 호흡에 의한 선량분포 특성변화의 결과로는, 치료계획 선량보다 방사선을 적게 받은 영역은 두미측 방향으로 각각 8.0%와 16.8%, 좌우측 방향으로 각각 8.1%와 10.9%로 후미측 방향의 선량 왜곡이 가장 크게 나타났고, 길이는 평균 4.2 mm이었다. 호흡주기에 따른 선량 왜곡의 변화는 크게 나타나지 않았다. 결 론: 본 연구를 통해 장기의 움직임을 최소화할 수 있는 사용이 편리하고 효과적인 호흡운동 감소기구를 개발하였다. 개발된 기구를 사용할 경우 평균 6 mm 정도의 CTV-PTV 마진을 사용하면 호흡에 따른 과소선량(underdose)을 극복할 수 있을 것으로 결과를 통해 확인하였다. 이로서 개발된 호흡운동 감소기구는 체부 정위방사선치료에 있어서 호흡동조 방법을 병행할 수 있는, 임상 적용이 용이한 효과적인 보조기구로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권2호
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• pp.101-108
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• 2007

목 적: 70세 이상 고령의 비소세포성폐암 환자에서 단독방사선치료 및 화학방사선병행요법에 대한 독성과 생존율을 비교하였다. 대상 및 방법: 1998년에서 2002년까지 만 70세 이상의 III기 비소세포성폐암으로 방사선치료를 시행한 57명에 대해 후향적 분석을 시행하였다. 중앙추적조사기간은 9개월($1{\sim}53.4$개월)이었다. 단독방사선치료(갑군)를 시행한 환자가 33명, 동시화학방사선치료(을군)를 시행한 환자가 16명, 화학요법 후 방사선치료(병군)를 시행한 환자가 8명이었다. 남자, 여자가 각각 51, 6명, 중앙연령은 74 ($70{\sim}85$)세였다. IIIa와 IIIb기가 각각 23, 34명이었다. 갑군과 을군의 비교 시 종양의 크기가 갑군이 더 큰 것 외에는 의미 있는 분포의 차이는 없었다. 방사선치료의 분할선량은 동시화학방사선치료 시에는 1.8 Gy로, 그 외의 경우는 방사선치료범위를 고려하여 $1.8{\sim}3\;Gy$로 하였고 분할선량에 따라 $51{\sim}63\;Gy$를 조사하고자 하였다. 계획된 방사선량을 모두 조사받은 경우를 완전종결로 하였고 그렇지 못한 경우를 불완전종결로 하였다. 결 과: 57명 중 52명의 환자가 추적조사기간 중 사망하였다. 갑, 을, 병군에서 완전종결 환자는 28, 10, 7명이었고 중앙방사선치료기간은 각각 35, 60.5, 35일이었다. 전체 환자의 중앙생존기간은 10.1개월이었고 1년, 2년 생존율은 39.8, 17.6%였다. 갑, 을, 병군의 중앙생존기간은 각각 8.9, 8.2, 11.7개월이었고 1년 생존율은 38.4, 37.5, 50%였다. 방사선치료가 불완전 종결된 갑, 을, 병군은 각각 5, 6, 1명으로 N병기(N3)(p=0.081), 치료방법의 차이(p=0.079)가 불완전 종결에 영향을 줄 가능성이 높았다. 을군에서 병용 화학요법제를 시행한 8명 중 4명은 부작용으로 치료를 중단하였다. 예후인자의 평가에서 T병기(T3 이상), 종양의 크기(5 cm 이상), KPS (70 이하), 불완전 종결이 단일변량분석과 다변량분석에서 유의하였다. 결 론: 고령의 비소세포성폐암 환자에서 단독방사선치료는 타 치료와 비교 시 대등한 생존기간을 나타냈으며 동시 화학방사선치료에 비해 부작용으로 치료를 중단하는 경우가 적어 대체로 고령의 환자가 치료에 잘 견디는 치료였다. 고령의 환자에서 동시화학방사선치료를 고려할 시에는 치료의 견딤 정도를 고려하여 환자의 선택 및 약제의 선택에 주의하여야 할 것이다.