• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.51-58
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• 2011

목 적: 본 연구에서는 본원에서 보유하고 있는 선형가속기 Clinac IX과 21EX (Varian, Palo Alto, CA)에 대하여 2008년부터 2010년까지 CHECKMATE$^{TM}$ (Sun Nuclear, Melbourne, FL)를 이용하여 측정한 일일 출력 값을 바탕으로 절대 선량에 대한 오차 범위를 평가함으로써 그 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 일일 정도 관리는 Varian사의 21EX, IX 두 대의 선형가속기의 광자선(6 MV, 10 MV)을 대상으로 매일 치료시작 전 CHECKMATE$^{TM}$를 사용하여 측정되었고, 절대선량은 격주간격으로 물 팬텀을 이용하여 측정되었다. 21EX의 경우 2008년부터 2010년, IX는 2009년부터 2010년까지의 일일 정도 관리의 측정치와 절대선량 측정치의 데이터 값을 분석하였다. 각 데이터는 Excel 2007 (Microsoft, USA)을 이용하여 평균, 표준편차, 신뢰수준을 평가하였고, CHECKMATE$^{TM}$의 측정값과 절대선량의 유의성을 확인하기 위하여 각 데이터의 오차 값을 각각 비교 분석하였다. 결 과: 관찰 기간 동안 두 장비의 절대선량의 출력은 시간이 지남에 따라 점차 증가함을 보였고, 이 증가는 6 MV와 10 MV 두 에너지 모두에서 비슷한 양의 증가 추세를 보이고 있었다. 또한 CHECKMATE$^{TM}$의 측정치와 절대선량 값의 오차율은 모두 0.34 이하로 나타나 두 측정값이 서로 유의관계가 있음을 보였다. CHECKMATE$^{TM}$ 측정값이 상향됨을 확인 후 이를 조정하기 위하여 절대선량 측정하였고, 오차범위 2~3%에 근접한 경우 출력 값을 교정한 횟수는 21EX는 4회, IX는 3회였다. 결 론: CHECKMATE$^{TM}$를 이용하여 2년 동안 일일 출력 변화를 측정하고 분석한 결과, 품질 관리 시 준수해야 하는 출력 값이 허용 오차 범위 2~3% 내에서 절대선량의 측정값들과 유의성이 있음을 보였다. 따라서 선형가속기의 보다 효율적이며 신뢰도가 있는 일일 출력 검증을 위하여, CHECKMATE$^{TM}$의 사용을 고려할 수 있다. 또한 각 기관에서의 선형가속기 출력 값의 변화 추세를 파악하고 각 출력 값 교정에 참고할 수 있는 좋은 기준이 될 수 있다고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.99-105
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• 2011

본 연구에서는 미국의학물리학회(AAPM)에서 제안된 세기조절방사선치료(IMRT)의 commissioning 및 정도관리를 위해 제안된 일련의 시험을 통해 본원의 세기조절방사선치료의 정확도를 평가하고 정도관리 절차를 수립하고자 하였다. TG119에 제시된 5가지 세기조절방사선치료의 표적체적: multi-target, 두경부, 전립선, 및 두 가지의 C-shape (easy&hard)을 대상으로 CT 스캔된 팬텀을 이용하여 치료계획시스템에서 IMRT 치료계획을 수행하였다. 얻어진 치료계획을 dynamic sliding window 전달방식으로 팬텀에 조사하였다. 절대 선량은 표적 및 위험장기 부위에 이온 전리함(CC13, IBA)을 이용하여 측정하고, 2차원 상대 선량분포는 EBT2 필름을 사용하여 측정하였다. 측정된 값들은 해당하는 치료계획시스템 계산값과 비교하여 오차의 평균 및 표준편차를 구하였다. 이를 바탕으로 TG119에 제시된 신뢰구간을 계산하여 제시된 값과 비교하였다. 이온 전리함을 이용한 측정 결과에서 표적 및 위험장기에 대한 계산값과 측정값 사이의 평균오차는 각각 $1.2{\pm}1.1%$과 $1.2{\pm}0.7%$이었고, 95% 신뢰구간은 각각 3.4%와 2.6%으로 TG119에서 제시하고 있는 4.5%와 4.7% 이내에 있었다. 필름을 이용한 측정 결과에서는 허용기준 3%/3 mm를 통과하는 감마인덱스는 평균$ 97.7{\pm}0.8%$로 95% 신뢰구간은 3.9%로 TG119에서 제시하고 있는 7.0% 이내에 있었다. 따라서 TG119에서 제시된 일련의 표준화된 시험을 통해 본원의 세기조절방사선치료의 commissioning 및 정도관리를 평가할 수 있었다. 이온 전리함을 이용한 절대 선량에 대한 action level은 표적과 위험장기에서 각각 ${\pm}4%$와 ${\pm}3%$로, EBT2 필름을 이용한 2차원 상대선량분포는 허용기준 3%/3 mm 기준으로 감마인덱스 1이하를 통과하는 비율이 96%로 정할 수 있었다. 이를 통해 TG119에서 제시된 일련의 표준화된 시험을 통해 각 기관의 IMRT 정확도 평가에 대한 객관적인 지표로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.193-200
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• 2015

본 연구는 뷰레이 시스템의 커미셔닝 결과에 대한 보고이다. 먼저, 시스템 안전장치의 적절한 작동을 확인했다. 영상시스템에 대한 평가를 위해 신호 대 잡음비와 영상의 균질도, 공간적 무결성을 확인했다. 카우치 동작의 정확성 및 축교점의 일치성을 평가했다. 미국의학물리학회 특별업무단51규약 프로토콜에 따라 절대선량을 측정했다. BJR supplement 25에서 제공하는 심부선량백분율과 측정한 값의 차이, 치료계획에서 계산한 값과 측정한 심부선량백분율의 차이를 확인했다. 더불어, 출력인수에 대하여, 측정값과 계산값의 차이를 구했다. 최종 검증 단계로, 8개의 세기변조방사선치료계획을 사용하여 감마평가를 수행하였다. 커미셔닝을 수행한 결과, 모든 안전장치는 적절히 구동함을 확인했다. 신호 대 잡음비 값과 영상 균질도 값은 허용범위 이내임을 확인했다. 공간적 무결성 확인 결과, 반지름 10 cm 및 17.5 cm 안의 모든 지점에 대하여 각각 1 mm 및 2 mm 이내의 오차를 확인했다. 카우치는 x, y, z 방향으로 각각 0.2 mm, 0.1 mm, 0.2 mm의 오차를 보였다. 방사선 축교점과 가상 축교점 사이에는 x, y, z 방향으로 0 mm, 0 mm, 0.3 mm의 오차를 보였다. 영상 시스템의 축교점과 가상 축교점 사이에는 0.6 mm, 0.5 mm, 0.2 mm의 오차를 보였다. 다엽콜리메이터의 평균적 구동 오차는 0.6 mm였다. 측정한 출력의 오차는 0.5% 이내, 심부선량백분율 오차는 1% 이내, 출력인수 오차는 2% 이내였다. 세기조절방사선치료 감마평가 결과값이 $99.9%{\pm}0.1%$였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.46-52
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• 2014

액체 전리함은 공동 전리함과 달리 감응매질이 물 등가물질로 이루어져 있어서, 감도가 매우 높아서 충분히 작게 만들 수 있기 때문에 기준 조사면 뿐만 아니라 소조사면의 선량 평가에 유용하다는 장점이 있지만, 이온 재결합 손실 계산에 있어 초기 재결합과 일반 재결합을 모두 고려해야 하므로, 사용상에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 연속 빔인 코발트 60 빔에서 PTW사의 microLion 액체 전리함을 이용하여 Greening 이론식과 이선량률법 및 다른 실험을 이용하여 수집효율을 구하고, 비교하는 연구를 수행하였다. 이는 코발트 장비인 Theratron 780과 물팬톰을 이용하여 수행하였으며, 선량률에 따른 microLion 전리함의 전하량을 측정하기 위해 0.6 cc 공동 전리함을 같은 조건에서 동시에 측정하였다. 이때 선량률의 범위는 0.125~0.746 Gy/min이였으며, 각 선량률에서 +400, +600 및 +800 전압에 대하여 액체 전리함을 이용하여 전하량을 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 세 가지 방법에 따라 계산된 수집효율은 대체로 1% 이내로 일치하였다. 특히 본 연구에서 실험을 통해 구한 수집효율은 가장 낮은 두 선량률을 제외하고는 0.3% 이내로 잘 일치함을 보였다. 이선량률법의 경우 Greening 이론식과 비교하여 대체로 1% 이내의 차이를 보였지만, 두 선량률의 차이가 적을 때 대략 4% 가까운 차이를 보임을 확인하였다. TRS-398 물흡수선량 프로토콜에서 권고하는 표면과 선원간의 거리가 80 cm이고, 깊이 5 cm에서 Greening 이론법과 이선량률법, 본 연구에서 실험을 통해 얻은 방법에 의한 이온 재결합 보정계수는 각각 1.0233, 1.0239, 1.0316으로, 이 조건에서 대략 3%의 이온 재결합에 의한 손실이 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 실험을 통해 이온 재결합 손실을 계산하는 방법은 다른 두 선량률에서 액체 전리함의 보정된 전하량을 이용하여 손쉽게 결정할 수 있기 때문에 연속 빔에서 선량 평가 시에 매우 유용하게 사용될 수 있으리라 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권4호
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• pp.195-200
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• 1998

연구 목적: 등가면법은 장방형의 X-선 조사면의 출력인자 계산에 널리 이용되고 있다. 본 연구에 서는 출력인자 계산시 등가면법의 적용에 영향을 줄 수 있는 선질, 조사면의 두 변의 길이의 비, 측정점의 깊이 등을 조사하였다. 또한 등가면법의 타당성이 유지되는 영역을 밝히는 어림계산법을 제시하였다. 대상 및 방법 : 본 연구에 사용된 X-선의 선원은 4-, 6-, l0-MV 이었다. 조사면의 폭을 5-40 cm 까지 변화시키고 각 조사면에서 두 변의 비를 1:1 에서 10:1 까지 변화시켰다. 조사면의 장방효과는 물팬톰을 이용하였으며, dmax, 5-cm, 10-cm 깊이에서 시행하였다. 장방형의 조사면과 각 조사면에 대한 등가정사각형면에서의 출력인자를 구하여 이들 두 방법에서의 차이를 나타냈다. 결과 및 토의: 장방형의 조사면과 이에 대응하는 등가면 간의 출력인자의 차이는 일반적으로 장방비가 커질수록 증가하였다. 장방형의 조사면에 대한 출력인자의 측정값은 일반적으로 각 조사면의 등가정사각형면을 이용하여 계산한 값보다 높게 나타나서 크게는 10%의 차이를 나타냈다. 똑같은 두 변의 비에 대하여 장방형의 조사면과 둥가정사각형면에 대한 출력인자의 차이는 조사면의 크기가 작을수록 크게 나타났다. 실험에 사용한 각각에서 선질의 종류와 각각의 선질에서 측정깊이에서 두 값은 큰 차이를 보이지 않았다. 결론 : 본 연구결과에 의하여 등가면법을 출력인자 계산에 사용할 경우 이를 판단할 어림계산법을 구할 수 있다. 한 변의 길이가 25-cm 이하인 조사면에 대하여 만일 장방비 < (0.48) (긴 변의 길이) - 0.5를 만족하는 경우에는 출력인자의 오차를 2% 안에서 등가면법을 이용할 수 있다. 이와는 다른 경우에는 출력인자를 직접 측정하여야 한다. 이러한 기준은 4-10MV X-선원에 대하여 10-cm 깊이의 측정점까지 타당하다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권2호
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• pp.100-112
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• 2001

목적: 본 연구의 목적은 NEMA 프로토콜에 따라서 GE $Advance^{TM}$ PET 시스템의 성능을 평가하고 그러한 시스템이 나타낼 수 있는 능력과 한계점을 명확히 이해하는데 있다. 대상 및 방법: 성능평가는 $^{18}FDG$ 선상선윈 및 점선원 그리고 NEMA 팬텀을 사용하여 횡축방향 공간분해능, 축방향 공간분해능, 산란분획, 민감도, 계수율손실, 계수율보정, 산란보정, 균일도보정, 감쇠보정을 대상으로 하였다. 횡축방향 공간분해능과 축방향 공간분해능, 산란분획에서는 선상선원 및 점선원을 사용하여 각각 NEMA 프로토콜에 따라 정해진 위치로 이동시키면서 측정하였고, 산란분획 및 나머지 성능평가 검사에서는 직경 20 cm의 PMMA 재질의 팬텀을 이용하여 측정하였다. 결과: 표준영상 획득 모드에서 시행한 본 성능평가의 결과를 고민감도 모드 및 고분해능 모드에 대하여 얻었다. 고민감도 모드에서 동경방향으로 측정된 횡축방향 공간분해능은 스캐너 시야중심에서 4.8 mm, 20 cm에서 7.03 mm로 감소했으며 축방향 공간분해능은 스캐너 시야중심에서 평균 3.98 mm, 20 cm에서 6.71 mm로 감소하였다. 산란분획은 고민감도 모드에서 평균 9.87%였고, 민감도 측정의 결과는 고민감도 모드, 시스템 전체에 대해서 참동시계수율 $225.8kcps/{\mu}Ci/cc$를 얻었고 계수율손실 측정은 50%의 불응시간을 가지는 방사능 농도가 $4.6{\mu}Ci/cc$였으며 이때의 계수율은 427 kcps였다. 계수율 보정의 오차는 고민감도 모드, $4.60{\mu}Ci/cc$에서 최소 1.49%, 최대 3.83%였고, 산란보정의 오차는 고민감도 모드에서 평균 -0.95%였으며 균일도보정 측정은 영상면들 간의 비균일도가 최소 -1.25%, 최대 1.74%였고 변이계수는 0.74%였다. 감쇠보정의 오차는 공기에서 5.68%, 물 0.04%, 테플론 -6.51%를 얻었다. 결론: NEMA 프로토콜에 근거하여 본 연구에서 실시한 표준 성능 평가 검사는 모두 제조사의 시험지침서에 부합하였다. 결론적으로, 이는 본 GE $Advance^{TM}$ PET 시스템이 임상에의 적용에 적합함을 보여주었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권1호
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• pp.52-58
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• 2011

본 연구에서는 유리선량계를 이용하여 전자선 치료빔의 선량평가 이용 가능성을 판단하고자 하였다. GD-302M 유리선량계에 선형가속기를 이용한 전자선과 $^{60}Co$ 방사선조사기로부터 감마선을 조사하였다. 유리선량계의 전자선에서의 선량 선형성, 재현성, 방향성, 선량률의존성, 에너지의존성의 총 5개 항목에 대해서 평가를 하였다. 측정은 물팬톰 $40{\times}40{\times}40cm^3$을 이용하여 유리선량계의 흡수선량을 측정하였다. 명목상 전자선에너지 6, 9, 12, 16, 20 MeV에서의 선량 1 Gy부터 15 Gy까지 유리선량계의 반응도를 평가해 본 결과 5개 전자선 에너지에서 같은 $R^2$=0.999의 선형계수를 확인할 수 있었다. 또한 5개의 에너지에서 총 100개의 유리선량계를 판독한 결과, 재현성은 5개 전자선에너지 평균 ${\pm}1.2%$ (1SD) 이내에서 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 유리선량계의 방향성은 유리선량계의 수직방향인 $90^{\circ}$를 기준으로 하였을때 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$사이에서 빔방향에 따라 1.5% 이내의 차이를 나타내었다. 선량률의존성은 500 MU/min을 기준으로 200 MU/min에서 1,000 MU/min 사이에서 ${\pm}1.5%$의 차이를 나타내었다. 유리선량계의 에너지 의존성은 원통형 전리함으로 측정한 선량과 비교했을때 5개의 명목상 전자선에너지(6 MeV에서 20 MeV) 각각에 대해 $^{60}Co$ 감마선의 반응도로 일반화시킨 결과 1.1%에서 3.5% 사이에서 낮은값을 나타내었다. 본 연구결과를 통하여 측정환경에 따라 결과값을 적절히 환산인자로 활용한다면 유리선량계를 이용한 전자선치료빔 선량평가가 가능하리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.192-200
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• 2010

사이버나이프 치료에서 사용하는 소조사면은 전자평형의 부재와 급격한 선량 경사도(Steep dose gradients), 그리고 광자와 전자들의 스펙트럼 변화 요인으로 인하여 소조사면 광자선 선량 측정은 일반적인 치료의 측정보다 좀더 어렵고 복잡하다. 본 연구에서는 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 GEANT4를 이용한 계산값을 비교하고 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 GEANT4의 유용성을 입증하고자 한다. 사이버나이프 몬테카를로 모델을 개발하는데 있어 두 단계로 진행하였다. 첫 번째 단계는 선형가속기 헤드(treatment head) 시뮬레이션과 이를 통한 광자 에너지 스펙트럼의 계산이었고, 두 번째 단계는 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 여섯 개 원형 조사면에 대한 물팬텀속에서의 깊이선량율의 계산이었다. 그리고 출력인수(Relative output factors)에 대한 계산은 5 mm부터 60 mm까지 총 12가지 조사면에 대해 수행되었으며 그 결과를 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 비교하였다. 가로선량분포(Profiles)의 경우 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 6가지 조사면에 대해 계산이 이루어졌고 깊이는 1.5, 10, 20 cm의 세 가지 깊이에 대해 수행되었다. 깊이선량율의 계산값을 측정값과 비교한 결과 평균 2% 미만의 오차를 보여 임상에서 허용 가능한 결과를 얻었다. 조사면 출력인자의 경우에 조사면 직경 7.5 mm 이상에서 3% 이내의 오차를 보였으나 직경 5 mm 조사면에서는 6.9%로 높은 오차를 보였다. 가로선량분포에서 20 mm 이상의 조사면에서는 2% 미만의 오차를 보였고 그 이하의 조사면에서는 3.5% 미만의 오차를 보였다. 본 연구에서는 소조사면 사이버나이프 측정을 위한 선량분포 계산을 GEANT4 코드를 사용하여 다이오드 측정 결과와 비교하였다. 다이오드와의 측정 비교 결과 5 mm 조사면을 제외한 나머지 조사면들에 대해 오차 0.2~0.6% 내의 만족할만한 결과를 얻었다. 향후 소조사면에서 정확성을 가지는 Gafchromic 필름 등 다른 측정기와 비교를 통하여 그 정확성이 평가된다면 이 GEANT4의 선량분포 계산 방법은 소조사면을 이용하는 사이버나이프 방사선치료에서 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 사용할 수 있을 것으로 예상한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권2호
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• pp.150-156
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• 2000

서론 :정위방사선치료는 높은 정밀도로 크기가 작고 구형인 병변에 국한하여 방사선을 조사할 수 있는 기술이지만 병변의 모양이 구형이 아닌 경우에는 병변 주변의 정상조직에 고선량의 방사선이 조사될 수 있다. 본 연구는 독립턱을 부분적으로 폐쇄하여 방사선량 분포를 개선하는 방법, 선량계산과 선량분포의 도시방법을 보고하고자 한다. 방법 :정위방사선치료 시의 호의 궤적상 병변은 방사선조사영역 내에 포함하면서 주변 정상조직을 최대한 차폐하도록 원형 콜리메이터와 독립턱 부분페쇄를 적절히 조합하였다. 물 펜톰과 마이크로 전리함을 이용하여 출력인자와 조직최대선량비를 측정하여 이론적 계산치와 비교하였다. 필름선량측정계를 이용하여 5 cm 깊이에서의 심부선량분포를 측정하여 계산치와 비교하였다. 이와 같은 측정자료를 자가 개발한 치료계획 프로그램에 반영하여 뇌전이 환자의 정위 방사선치료 선량계산과 도시에 적용하여 원형 콜리메이터만을 이용하였을 경우와 독립턱 부분폐쇄를 추가하였을 경우의 병변과 정상 뇌의 선량체적표를 각각 비교하였다. 결과 : 5.0 cm 직경의 원형 콜리메이터를 사용하고 한 쪽 독립턱을 중심축으로부터 30 mm, 15.5 mm, 8.6 mm, 0 mm 까지 열었을 때 측정한 출력인자와 조직최대선량비는 계산치와 각각 0.5%와 0.3%의 오차범위로 잘 부합하였다. 필름선량계로 얻은 5 cm 깊이의 심부선량분포도 역시 계산치와 잘 부합하였다. 자가 개발한 치료계획 프로그램으로 병변과 정상 뇌의 선량체적표를의 상호 비교를 통하여 독립턱 부분폐쇄를 적용한 경우에 있어서 보다 개선된 선량분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 결론 : 정위방사선치료에 있어서 독립턱의 부분폐쇄를 적용함으로써 보다 개선된 선량분포계획을 얻을 수 있으며 이를 적용하여 비교적 크기가 크고 모양이 불규칙한 병변에 대하여도 정위방사선치료를 확대 적용할 수 있겠다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.61-66
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• 2010

선형가속기를 기반으로 하는 뇌정위적 방사선 수술에 있어 전용 콘과 동일한 정방형 조사면에서의 소조사면 선량특성에 관해 알아보고자 6 MV 광자선과 소조사면 전용 검출기를 이용해 측정하였다. 선원 표면간 거리는 100 cm로 하고, 전용 cone ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}2\;cm$, ${\Phi}3\;cm$과 정방형 조사면 $1{\times}1\;cm^2$, $2{\times}2\;cm^2$, $3{\times}3\;cm^2$ 조사면 으로 1.5 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm 지점에서 심부선량을 측정하였고, 최대 선량점에서 각 조사면에서 출력선량을 측정하여 비교하였다. 반음영의 측정을 위한 선량측면도 측정은 ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}3\;cm$ 및 동일한 정방형 조사면에서 선원 표면간 거리 95 cm, 깊이 5 cm에서 SFD를 이용하여 측정하였다. 물리학적 조사면(90%) 내에서는 1 mm 간격으로, 반음영 영역(20~80%)에서는 0.5 mm 간격으로 측정하였다. 전용 콘 과 정방향 조사면의 PDD 변화는 기준조사면을 기준으로 5 cm 깊이에서 4.3~7.9% 낮게 나타났으며, 콘의 크기와 조사면 크기가 커질수록 PDD 변화는 적게 나타났다. 선질 비교를 위해 $PDD_{20,10}$를 비교한 결과 ${\Phi}1\;cm$ 콘과 $1{\times}1\;cm^2$을 제외한 다른 조사면에서는 1% 이내의 변화를 보였다. 출력선량은 콘을 이용한 방법에서 정방형 조사면에서 보다 3.1~4.6% 출력선량이 증가하였다. 반음영 영역은 ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}3\;cm$ 동일한 정방형 조사면에서 콘을 이용한 방법이 반음영 영역이 20% 감소하였다. 뇌정위적 방사선 수술은 소조사면을 이용해 1회 대선량을 조사하는 방법으로 조사면의 선량특성을 고려한 처방이 중요하게 된다. 본 실험을 통해 뇌정위적 방사선 수술에 있어 정방형 소조사면 보다 전용 콘을 이용한 방법이 유효하다고 사료되며, 향후 다양한 측정기를 이용한 소조사면의 선량특성에 관한 연구가 필요하다고 생각된다.