• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.290-297
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• 2009

고에너지 광자선 기반의 소조사면을 이용한 방사선 치료 시, 조사면의 가장자리에서의 급격한 선량 변화, 전자의 비평형상태, 검출기의 체적 효과 및 검출기와 팬텀 물질과의 불균질성 등으로 인하여 정확한 선량 측정이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 선량 측정을 위해 널리 사용되는 전리함, 다이오드 검출기 및 물과 등가인 재질로 이루어져 측정 시 오차 유발 요인이 적은 것으로 알려진 $GAFCHROMIC^{(R)}$ EBT 필름을 이용하여 팬텀 내 소조사면에서의 흡수선량을 측정하고, 각 검출기들의 특성 및 EBT 필름의 유용성을 평가하였다. 각 검출기는 팬텀 표면으로부터 10 cm 깊이에 장착, 선원과의 거리(SAD)를 100 cm로 하였으며, 6 MV X-선 빔을 6개 조사면($5{\times}5\;cm^2$, $2{\times}2\;cm^2$, $1.5{\times}1.5\;cm^2$, $1{\times}1\;cm^2$, $0.7{\times}0.7\;cm^2$ 및 $0.5{\times}0.5\;cm^2$)으로 팬텀에 조사하였다. $5{\times}5\;cm^2{\sim}1.5{\times}1.5\;cm^2$ 조사면의 경우, 모든 검출기들의 선량값이 1% 이내로 정확하게 일치하였으나, $1{\times}1\;cm^2$ 이하 조사면에서는 전리함을 이용한 측정결과가 타 검출기들에 비해 선량값을 매우 낮게 평가하는 것으로 확인되었다. 이는 검출기 체적효과가 매우 큰 오차요인으로 작용한 것으로 예측되어, 이를 제거하기 위해 제적 효과를 보정하는 컨볼루션 이론을 적용하여 측정된 선량값을 보정하였다. 그 결과, 다이오드 검출기의 경우 $1{\times}1\;cm^2$의 조사면에서는 EBT 필름의 흡수선량보다 약 3%가 높게, 전리함은 약 1% 낮게 측정되었다. $0.5{\times}0.5\;cm^2$ 조사면에서 다이오드 검출기는 약 1% 높은 값을, 전리함은 7% 낮은 선량값을 나타내었다. 결론적으로 $GAFCHROMIC^{(R)}$ EBT 필름의 소조사면 선량측정기로서의 유용성을 확인하였으며, 몬테카를로 전산모사를 이용한 추가 검증이 수행될 예정이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.216-223
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• 2011

최근 PTW사에서는 물등가물질로 구성되어 있고, 측정체적(sensitive volume, $0.002cm^3$)이 매우 작은 MicroLion 액체이온함을 내놓았다. 본 연구의 목적은 외부방사선 치료용 광자빔에 대해 MicroLion 액체이온함의 선량선형성, 선량률의존성, 공간분해능, 그리고 출력인수와 같은 선량측정학적 특성을 조사하는 것이다. 이 결과를 Semiflex 이온함($0.125cm^3$), Pinpoint 이온함($0.015cm^3$), 다이오드 검출기($0.0025mm^3$)의 결과와 비교분석하여 소조사면 측정에 적절한지를 평가하고 자 하였다. Varian clinac 2300 C/D의 6 MV 광자빔에서 측정하였으며, MP3 물팬톰(PTW, Freiburg)을 이용하였다. 공간분해능은 반음영(penumbra)을 측정하여 평가하였으며, $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지 다양한 조사면에 대하여 측정하였다. 출력인수는 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $40{\times}40cm^2$에 대하여 측정하였다. 선량에 따른 MicroLion 액체이온함의 측정값은 선형적인 비례성을 보였다. 그러나 선량률은 100 MU/min와 600 MU/min에 의한 측정값의 차이가 최대 5%의 차이를 보였으며, 선량율이 커질수록 출력선량이 작아지는 결과를 보였다. 공간분해능의 경우 조사면 $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$까지의 측방선량분포 비교에서 Semiflex 이온함을 제외한 다른 모든 검출기들의 경우 2% 이내에서 일치하였다. 출력선량은 $2{\times}2cm^2$에서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에서 Semiflex 검출기 대비 모든 검출기가 2% 이내에서 잘 일치하였다. 연구 결과 MicroLion 액체이온함은 물등가물질로 이루어져 있으며, 감응 면적이 매우 작기 때문에 소조사면에서 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.167-174
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• 2015

목 적 : 복잡하고 정교하게 계획된 용적변조회전 방사선치료(Volumetric Arc Therapy, VMAT)의 Portal Dosimetry를 이용한 치료 전 선량평가가 다양한 인자에 따라 재현성을 유지하는지 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 실험에는 TrueBeam STx$^{TM}$(Ver.1.5, Varian, USA), Portal dosimetry application(Ver.10, Varian)과 Portal Vision aS1000 Imager(Varian, USA)을 사용하였다. 두경부암 환자 2명, 전립샘암 환자 3명, 폐암 환자 1명, 자궁경부암 환자 1명, 총 7명의 환자에 대하여 Portal Dosimetry용 VMAT 전산화치료계획(Eclipse, Ver.10.0, Varian, USA)을 수립하였다. 오전 치료 전과 후 오후 치료 종료 후 각 4시간 간격을 두고 3회씩 5일에 걸쳐 선량평가를 시행하였다. Gamma pass rate(GPR 3%, 3mm 95%신뢰구간)와 Beam 출력의 상관관계를 확인하기 위하여 선량평가 시행 전 Beam 출력 을 물등가모형과 이온전리함(IBA dosimetry, Germany)을 이용하여 측정하였다. Electronic Portal Imaging Device(EPID) 상태에 따른 GPR 의 변화를 확인하기 위하여 EPID의 영상 교정 (Dark field correction, Flood field correction) 전과 후로 나누어 선량평가를 시행하였다. 또한 다엽콜리메이터(Multi Leaf Collimator) 상태에 따른 GPR의 변화를 확인하기 위해 다엽콜리메이터 Initialize 전과 후로 나누어 선량평가를 시행하였다. 결 과 : Portal Dosimetry를 시행하여 얻은 모든 환자들의 각 시간대 별 GPR의 평균값은 97.11%, 96.09%, 95.37% 였고 최대 차이를 보인 환자의 경우 각 시간대 별 GPR의 평균값은 95.73%, 94.20% 93.23% 였다. 선량평가 시점의 Beam 출력을 측정한 결과 각 시간대별 평균값은 100.45%, 100.46%, 100.59% 였다. EPID의 영상 교정(Dark field correction, Flood field correction)을 시행하기 전과 후의 대상 환자들의 GPR의 평균값은 95.94 %, 96.01% 였다. 또한 다엽콜리메이터 의 Initialize 를 시행하기 전과 후의 대상 환자들의 GPR 의 평균값은 95.83%, 96.40%였다. 결 론 : 치료기 사용시간이 경과됨에 따라 대상 환자들의 GPR 평균값이 0.8% 감소함을 확인할 수 있었다. Beam 출력은 각 측정시점에 0.1% 오차범위 안에서 일정한 상태를 유지하였다. EPID의 영상 교정 전, 후 의 선량평가 결과 GPR은 평균 0.1% 차이를 나타내었다. 다엽콜리메이터의 Initialize 전, 후의 선량평과 결과 Initialize 시행 후 GPR이 평균 0.6% 상승하였고 다엽콜리메이터 상태에 따라 GPR이 변화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 복잡하고 정교하게 계획된 VMAT의 치료 전 선량평가 도구로서 재현성을 유지하며 Portal Dosimetry를 이용하기 위해서는 주기적인 장비의 점검뿐만 아니라, 선량평가에 영향을 미칠 수 있는 다양한 인자들에 대한 관리가 이뤄져야 할 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권2호
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• pp.114-122
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• 2012

선형가속기의 출력선량의 평가는 표준선원에 의한 조사선량교정인수 $N_x$나 공기커마교정인수 $N_k$또는 더 나아가 물흡수 선량교정인수를 가진 공동전리함을 이용하여 이루어지며, 선량프로토콜에 따라 교정인수가 다르다. $N_x$를 사용하는 TG-21 프로토콜은 Bragg-Gray 공동이론에 근거하여 기체흡수교정인수를 구하고 공동전리함의 내경과 벽재질과 두께, 공동길이 등에 따라 보정인수가 정해지므로 다소 복잡한 계산절차를 가지므로 누적오차가 발생할 수 있다. TG-51은 물 흡수선량교정인수를 이용하므로써 복잡한 절차를 크게 줄여 계산오차를 피할 수 있게 되었다. 대개 1차표준국에서는 $N_x$나 $N_k$ 및 $N_{dw}{^{Co-60}}$을 제공하여 왔으므로, $N_{dw}$가 정해지지 않은 TM31010 계열의 공동전리함에 대해 $N_x$ 또는 $N_k$로 TG-21을 이용하여 $N_{dw}$를 결정하는 프로그램을 준비했으며, 기존 $N_x$와 $N_{dw}$가 제공된 IC-15 전리함의 것과 비교하여 좋은 일치결과를 얻었다. 반면에 TM31010은 이차표준국(SSDL, Secondary Standard Dosimetry Laboratory)에서 제공된 $N_k$로 $N_{dw}$를 구한 결과 우송형 열형광소자(TLD, Thermo Luminescence Device)에 의한 출력선량모니터 결과 불안정한 결과를 계기로 한국 표준과학연구원의 1차 표준선량시험(PSDL)의 교정인수와 비교한 결과 0.4%와 -2.8%로 각각 나타나 SSDL의 교정인수와 차이를 보여, $N_{dw}$가 정해져 있지 않거나 평가선량이 의심스러울 때는 선량프로토콜의 절차에 과한 세밀한 검토와 전리함의 교정계수에 대한 교차점검이 필요함을 알았다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.241-243
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• 2002

New types of protocols have been recently in development, all based on an absorbed dose-to-water with the aim of improving the accuracy of measurements of absorbed dose to water. IAEA TRS-277, the air-kerma standard-based present protocol, and IAEA TRS-398 and AAPM TG-51, the absorbed dose-to-water standard-based new one, were studied and compared theoretically and experimentally for photon beams of 6, 10, and 15 MV. NE 2571 and 3 Farmer types of ionization chambers in widely commercial use were used to determine an absorbed dose to water at the reference depth in water. Two different kinds of calibration factors were given respectively for every chamber calibrated in $\^$60/CO gamma ray beams from a Korean Secondary Standard Dosimetry Laboratory (KFDA). This work shows that there is around 1 % of difference of absorbed doses measured between two different types of calibration systems owing to different physical parameters and reference conditions used. We hope this work to help form the basis on development of new type of protocol in Korea.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.92-98
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• 2011

방사선의 출력선량계수는 모든 선량계획과 치료선량결정에 영향을 주게 되므로, 정확한 선량평가가 강조되고 있다. 저자들은 물흡수선량을 결정하는 선량프로토콜을 종전의 TG-21에서 TG-51로 전환하여 2007년부터 새로운 버전과 새로운 공동전리함으로 선량을 평가하기 위해 SSDL의 $N_k$를 $N_{dw}{^{Co-60}}$로 변환하여 적용하였다, 평가된 물흡수선량계수는 치료선량결정과 RPC의 선량모니터링을 통해 비교되었으며, 선량평가는 2% 이내를 보였지만 불안정성을 확인하게 되었으며, 선량평가과정을 후향적으로 모니터하였다. 점검결과 새 전리함의 교정계수가 -2.8% 낮은 것을 확인하고 PSDL의 물흡수선량교정계수를 구하여 출력선량계수를 구하였으며, 선량평가 결과 2010년부터 안정되었고 지속적으로 1% 이내의 오차를 나타내었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.317-323
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• 2009

6 MeV 전자빔과 같은 저메가전압 전자빔 교정 시에 물흡수선량에 기반한 선량측정 체계에선 평행평판형 이온함을 사용하도록 하고 있다. 이러한 전자 에너지 범위에선 원통형 이온함을 정기적 기준 선량측정으로서 사용되어서는 안되지만, 사용자 편의상 임시적 사용 가능성에 대해 살펴보고자 하였다. 본 연구에선 빔 선질 $R_{50}=2.25\;g/cm^2$인 명목 에너지 6 MeV 전자빔의 경우에 원통형 이온함인 PTW30013 이온함의 사용가능성에 대해 조사하였다. 2차 표준기관인 식품의약품안전청(KFDA)으로부터 10개 이온함에 대해 물흡수선량 교정인자 $N_{D,W,Q_0}$를 받았다. 교차교정된 평행평판형 ROOS 이온함으로 6 MeV 전자빔에 대해 측정한 선량값을 사용하여 "임시적" $k_{Q,Q_0}$값을 구하였다. 10개의 이온함에 대해 평균한 값인 "0.9352"를 해당 선질에 대한 이온함의 $k_{Q,Q_0}$로 간주하여 흡수선량을 계산하였다. ROOS 이온함으로 측정한 선량값과 최대 2% 범위 안에서 일치하였다. 사용자 편의상 원통형 이온함을 사용해야 하는 경우에 이 "0.9352" 값을 본 연구의 빔선질과 이온함에 대한 빔선질보정인자로서 임시적으로 사용할 수 있으리라고 본다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.315-315
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• 2010

양성자 빔을 이용하여 두경부 암 치료를 South Africa의 iTHEMBA에서 시행하고 있다. 200 MeV의 양성자 빔라인으로부터 진공에서 대기로 인출하여 노즐을 통과하여 종양세포에 조사된다. 치료계획에 적합하게 빔에너지와 모양을 변환하고, 빔을 모니터링하는 기계적 장치들이 노즐에 구성된다. 빔라인에는 이온챔버, Steering Magnet, Multi-wire 이온챔버, Range trimmer plates, lead scattering plate, Double-wedge energy degrader, Multi-layer Faraday cup, Range modulator, Range monitor, occluding ring, Shielding collimators, Quadrant and monitor ionization chamber, Treatment collimator, 그리고 Wellhofer dosimetry tank로 구성되어 있다. 총길이는 6.6m이며 노즐 끝에서 환자의 isocenter 까지는 30cm 정도 아래에 위치한다. 상기의 배치를 갖는 시스템의 양성자 scattering system의 성능을 MCNPX v2.5.0 Monte Carlo simulation을 실시하였다. 또한 정확한 선량을 실시간으로 측정하는 방법인 투과형 검출기를 개발하여 치료와 빔 특성을 동시에 수행하는 기술개발연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 Multileaf Faraday Cup (MLPC) 검출기 설계구조와 데이터 측정방법에 관한 연구를 수행하고자 한다. 빔의 전송 방향으로 3개층의 $4{\times}4$ 배열의 구조로 48 channel의 전류값을 측정하여 입자빔의 분포를 실시간으로 관측하고, 측정된 전류는 ADC를 거쳐 치료계획에 의해 선택된 영역의 SOBP를 유지하도록 range modulation propeller를 조절하는 feed-back system을 갖춘 방사선치료빔 실시간 측정장치 개발에 관한 결과를 보고하고자 한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권2호
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• pp.299-303
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• 1989

Authors have developed highly reproducible calibration method for the Micro-Selectron HDR Ir-192 system (Nucletron, Motherland). The new jig has a 10cm radius circular hole in the $30cm{\times}30cm{\times}0.2cm$ acrylic plate, and 5F flexible bronchial tubes are attached around the hole. The source moves along the circle in the tubes and the ionization chamber is placed verticaly at the center of the circular hole (center of the jig). Dose distribution near the center was derived theoretically, and measured with the film dosimetry system. Theoretical calculation and measurement show the error margin below $0.1\%$ for 1mm or 2mm position deviation. We have measured at 12 and 24 points of circle with 1, 6, 11 and 21 second dwell time of source in order to calculate the activity of the source. Measurements have been repeated daily for 50 days. The accuracy and the reproducibility are below $1\%$ error margin. The half life of the source from our measurement is estimated $73.4\pm0.4$ days.