• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.627-632
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• 2017

듀얼 헤드 갠트리(dual-head) 갠트리 방사선치료 시스템을 설계하기 위해 LINAC의 단일 헤드는 GATE를 예비 연구로 사용하여 모델링되었다. LINAC 헤드는 임상에서 사용되고 있는 VARIAN사를 대상으로 모델링되었다. LINAC 헤드에서 생성된 6MV의 광자선을 물 팬텀에 조사하여 빔의 특성을 평가하였다. GATE 시뮬레이션은 X- 선 스펙트럼을 생성한 후 물 팬텀에 광자선을 조사하였다. 결과로는 백분율 깊이 선량 과 빔의 프로파일을 평가하였으며, $5{\times}5$와 $10{\times}10cm^2$에서 수행하였다. 빔 품질이 검증 된 후 듀얼 헤드 갠트리(dual head gantry) 방사선치료 시스템을 시뮬레이션 한 후 팬텀(phantom)을 이용한 선량 분포 측면에서 LINAC 시스템의 단일 헤드와 비교하였다. 듀얼 헤드 갠트리 방사선치료 시스템은 단일 헤드 방사선치료 시스템에 비해 방사선치료의 효율 면에서 40~60% 높은 것을 확인할 수 있었으며, 듀얼 헤드 방사선치료 시스템은 방사선치료 및 치료시간을 줄일 수 있을 것이 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.37-45
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• 2014

ConeBeam Computed Tomography (CBCT) 영상을 기반으로 한 선량계산에서는 Fanbeam Computed Tomography (FBCT)와 비교하여 산란에 의한 영향이 크고 그 양상이 다양하게 나타나 오차의 주요한 요인으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 골반 방사선 치료에서 산란이 CBCT 기반으로 한 선량계산에 미치는 영향을 평가하여 오차를 최소화 할 수 있는 조건에 대하여 연구하였다. 다양한 산란조건에서의 CBCT 영상 취득을 위하여 전자밀도 교정용 팬텀에 크기가 각기 다른 산란물질을 추가하여 "산란부족", "산란과다", 그리고 "산란충분"의 3가지 조건을 정하였다. 산란조건에서 취득된 CBCT 영상에서 팬텀 중심부와 주변부의 위치에 따른 CT number값의 차이와 분포를 분석하여 균질도를 평가하였으며 FBCT 영상 기반의 선량 분포를 기준으로 하여 다양한 산란조건에서의 전자밀도 교정관계를 적용하였을 때 팬텀 및 전립선암 환자 5명의 CBCT 영상에서 계산된 선량분포의 감마합격률 및 상대적 오차를 구하였다. 팬텀 CBCT 영상에 대한 CT number들의 히스토그램에서의 분포에서 물 등가 물질에 해당하는 피크의 폭(FWHM)은 산란부족(685 HU)이나 산란과다(264 HU)보다 산란충분(146 HU)의 조건에서 가장 작게 나타나 균질도가 제일 좋은 것으로 평가되었고 팬텀의 중심부와 주변부에서 동일 성분에 대한 CT number의 차이 역시 같은 결과를 나타내었다. 또한 팬텀의 CBCT 영상을 취득할 때와 동일한 산란조건에서의 교정조건을 적용한 경우 선량계산이 가장 정확하였으며 산란충분의 교정곡선 조건을 적용하였을 때 5명의 전립선암환자(평균 등가지름 27.2 cm)의 CBCT 영상 기반의 선량분포는 FBCT의 경우와 대비하여 1%/3 mm의 감마지표에서 감마합격률 98% 이상을 나타내었다. 이때 FBCT 선량에 대한 CBCT 선량오차는 처방선량 대비 2% 이하(평균 0.2%, -1.3%~1.6%)로 평가되었다. CBCT 골반 촬영을 할 때 일반적인 성인 골반의 원통 등가지름(ECD, Equivalent Cylindrical Diameter)의 산란조건에서 동일 성분에 대한 HU 값이 가장 균질하게 나타나 골반 촬영모드가 최적화되었음을 확인하였으며 일반적인 골반부위와 ECD가 유사한 산란조건, 즉 산란충분조건에서 취득된 전자밀도 교정관계를 적용하여 골반 CBCT 기반에서 선량을 계산하였을 때 최적의 선량 정확성을 확보할 수 있었다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권2호
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• pp.119-128
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• 2007

목적 : 이 연구는 낮은 b값의 SSFP-확산강조영상에 의한 물분자의 확산 성질 측정이 가능한지를 알기 위한 모형연구를 하고 이 기법이 골수질환에 적용이 가능한 가를 아는 것이 목적이다. 재료 및 방법: 모형 연구：순수한 물로 구성된 모형에서 확산강조 영상을 시행하였다. 섭씨 3도, 23도 그리고 63도의 순수한 물로 구성된 모형에서 SSFP 확산강조영상과 echo plannar imaging (EPI) 확산강조영상 (b값: $1000s/mm^2$)을 모두 시행하여 각각에서 신호 대 잡음 비 (SNR; signal to noise ratio)와 확산계수를 얻었다. 임상 연구 : 10명의 천골 부족 골절, 10명의 골다공증에 의한 급성 요추 압박골절, 그리고 전이암에 의한 요추 압박골절 8명에서 각각 SSFP 확산강조영상을 시행하였다. SSFP 확산 강조영상 외 확산계수를 측정하기 위해 single shot stimulated echo-acquisition mode sequence 를 이용한 확산강조영상을 시행하였다. 결과: 모형연구에서 EPI 확산 강조영상뿐만 아니라 SSFP 확산강조영상에서 물의 온도가 증가됨에 따라 신호강도의 감소를 보였다. EPI-확산계수 영상에서 확산계수 값은 3도의 물은 $0.13{\times}10^{-3}mm^2/s$, 23도는 $0.22{\times}10^{-3}mm2/s$ 그리고 63도에서 $0.37{\times}10^{-3}mm^2/s$를 나타냈다. 이러한 결과는 SSFP 기법은 비록 낮은 b 값을 가지지만 확산 강조 영상으로 확신된다. SSFP 확산강조영상에서 모든 천골 부족 골절과 골다공증 척추 압박골절은 높은 확산계수를 의미하는 저신호강도를 전이암에 의한 압박골절은 낮은 확산 값을 나타내는 고신호 강도를 보였다. 결론 : SSFP 확산강조영상에서 다른 확산계수를 가진 골수질환이 영상화 되었으며 모든 양성골절은 주위 정상 골수에 비해 저신호강도, 악성 종양에 의한 골절은 고신호강도로 관찰되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권2호
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• pp.57-68
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• 1994

선형가속기에 의한 뇌정위적 방사선수술에 적용되는 원형 소조사변의 선량분포를 측정하기 위해 측정기 선정 이유와 선축 결정, 자체 제작한 소형 물 팬톰에 의한 선량분포 측정시 고려해야 할 점에 대해 논의하고, 치료계획에 필요한 자료인 Clinac-18의 10MV X-선의 TMR, OAR, 조사면 계수와 같은 선량분포 측정결과를 보고하고자 한다. 뇌정위적 방사선수술에 권고되고 있는 조사면 크기가 3cm 이하의 작은 조사면에 대한 선량 분포를 측정하기 위해서는 크기나 감도에 있어서 적합한 p-형 실리콘(Si) 검출기가 선량에 대한 선형성과 선량율 독립성이 적합한지 측정에 의해 판단하였다. 크기와 형태가 같은 아크릴 통을 두 개 제작하여 호스로 연결하여 하나는 물 팬톰으로 이용하고 다른 하나는 높이를 조절하여 측정기의 깊이를 조절하였다. 측정할 위치에서 직각 방향의 측방선량분포를 측정하여 선축의 위치를 찾았다. SAD 100cm 위치에서 조사면 크기 10, 20, 30, 40mm 네 개 콘에 대하여 TMR을 측정하였으며, 일정한 선원-측정기간 거리(SCD)에서 최대선량점깊이(d$_{max}$) 및 6, 10, 15cm 깊이에서 OAR을 측정하여 비교하였다. 조사면 계수는 MU당 SAD, d$_{max}$에서 콘에 대한 선량으로 실리콘 검출기로 측정하였다. 실리콘 검출기는 선량에 대한 선형성이 거의 완벽하였으며 감도는 선량율이 증가함에 따라 감소하였다. 낮은 선량율 때문에 조사면 밖의 선량을 약간 과대평가할 수 있을지라도 100MU/min 이상의 선량율에 대해서는 일정하였다. 직각 방향의 측방선량분포 측정에 의하여 선축을 찾는 방식은 간편하였다. 1cm 두께의 아크릴 판을 보조 물통 아래에 삽입ㆍ제거하는 방식으로 측정기의 깊이 조절도 간편하면서 정확하였다. 측정에 의한 TMR, OAR, 조사면 계수는 충분히 정확하여 뇌정위적 방사선수술의 치료계획에 이용할 수 있었으며, OAR은 조사면 범위 내에서는 깊이에 거의 무관하였다. 실리콘 검출기는 소조사면 선량분포 측정에 적합하였으며 직각 방향의 측방선량분포의 측정으로 0.05mm까지 정확히 선축을 찾을 수 있었고, 보조 물통과 아크릴 판을 이용하여 측정기의 깊이를 조절하는 것이 용이하였다. TMR, OAR, 조사면계수의 측정치는 뇌정위적 방사선수술의 치료 계획에 이용할 수 있을 정도로 정확하였으며, OAR은 하나의 깊이에서 측정해도 충분할 것이라고 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제11권1호
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• pp.6-10
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• 1999

The field size can be beam output, therefore MonitorUnit can be varied due to field size dependence The purpose of this study is to evaluate and compare the dose variation according to exchange of collimator The measurements were perfomed with Wellhofer dosimetry system(water phantom. ion chamber. electrometer. system controller. build up cap. etc)and two types of linear accerlerator (Mevatron KD, MevatronMX) Scatter can be affected to field size dependence and scatter correction is separated into collimator and phantom components, scatter components can affect by exchanging of collimator Measurements of collimator scatter factor(Sc) was done in air with build up cap. 1)Square field (5cm2 to 40cm2) was measured 2)and then keeping the upper jaw constant at loom and varing lower jaw from 5cm to 40cm, 3)keeping the lower jaw constant at 10cm and varing upper jaw from 5cm to 40cm Measurements of total scatter factor(Scp) was done in water at Dmax as the procedure of collimator scatter factor measurements in water Dmax The total scatter factors were obtained to the following equation(Sp=Scp/Sc) The measured data is normalized to the data of reference field size($10{\times}10$), rectangular field is inverted to equivalent field to compare three field size data As the collimator setting is varied, the output was changed In conclusion, the error was obtained small but it must be eliminated if we intend to reach the common stated goal of $5\%$ overall uncertainty in dose determination

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제4권2호
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• pp.9-17
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• 1993

본 논문의 목적의 NEC LINAC 6 MVX 선의 소조사면에 대한 선량분포를 복잡한 물팬톰 및 ion chamber대신 film 및 고체 물팬톰을 이용하여 간단히 측정하고 분석하는 시스템을 개발하는 데 있다. 단일 선속측정을 위하여 필름과 고체 물팬톰이 이용되었으며, 측정된 데이타는 percent depth dose (PDD), off-axis ratio (OAR) 등을 포함하며, 한변이 1, 2, 3cm의 정사각형 소조사면에 대하여 측정이 이루어 졌다. 또한 Output factor측정은 ion chamber로 측정되었으며, 필름에 의하여 측정된 PDD, OAR 등은 ion chamber측정기로 측정된 값과 비교 검토되었다. 필름으로 부터 측정된 PDD값으로 부터 환산식을 이용하여 tissue maximum ratio (TMR) 값을 얻었으며, 본 실험에서 얻어진 TMR, OAR 값들은 같은 에너지를 나타내는 Philips LINAC의 선량 데이타와 유사한 결과를 보여주었다. 고체 물팬톰 및 필름을 이용한 소조사면 측정은 간편하고도 유용한 방법이었으며, 특히, 자체 개발된 필름팬톰은 뇌정위적 방사선 수술을 위한 OAR 선량을 측정하는 데 유용하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권3호
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• pp.253-259
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• 2015

본 연구에서는 가돌리늄 조영제를 다양한 몰농도로 희석하여 T1 효과를 나타내는 펄스 시퀀스 중 고속스핀에코와 에코타임이 극도로 짧은 ultra short time echo에서 최대 신호 강도 분포를 나타내는 조영제 희석 몰농도를 3.0T에서 각각 알아보고자 하였다. T1 조영제인 gadoxetic acid 와 완충용액으로는 증류수, 2% agarose gel을 이용하여 다양한 몰농도로 조영제 팬텀을 제작하였다. 팬텀 제작의 정확성을 측정하기 위해 T1 이완시간 측정의 표준방식인 2D inversion recovery spine-echo 펄스시퀀스를 이용하였으며 팬텀의 중간 부의 한 개의 관상면 영상을 획득하여 T1 이완 시간을 계산하였다. 스핀에코에서는 1-2 mmol/L 조영제 몰농도에서 가장 높은 신호를 나타냈으며, ultra short time echo에서는 7 mmol/L에서 가장 큰 신호를 나타냈다. ultra short time echo 펄스 시퀀스를 이용한 조영증강 효과를 보기 위해서는 고속스핀에코 기법 보다 2-3배의 조영제 농도가 목적 장기에 유지하여야 하며 이와 관련된 조영제량 및 투여 방법의 연구가 이루어져야 한다.

• 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.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.981-989
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• 2020

본 연구는 Pitch의 변화에 따른 CT 감약계수(CT Number)와 잡음(Noise)의 변화를 정량적으로 측정하고자 자체 제작한 맞춤형 팬텀(Customized Phantom)을 사용하였다. 팬텀을 이용한 영상의 획득을 위해 팬텀 내부는 멸균증류수로 가득 채웠다. 유리관 내부에는 생리식염수와 조영제의 비율을 각각 생리식염수 100%, 400:1, 200:1, 100:1, 50:1로 희석한 용액을 담은 후 영상화하였고, 이때 용액의 희석비율별로 pitch를 0, 0.35, 0.7, 1.05, 1.4의 단계로 나누어 각각 영상화하였다. 희석비율별로 모든 ROI에서 측정한 CT number와 noise 값의 평균이 pitch의 변화에 따라 유의한 차이를 보이는지 검증하고자 일원 배치 분산분석(One-way ANOVA Analysis)과 사후검정을 시행하였다. 실험 결과 각 희석비율별 pitch의 변화에 대한 CT number의 변화는 통계적으로 유의한 차이가 없었지만, noise 값은 pitch의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 통계적으로도 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 나선형 영상획득 방식은 pitch에 따라 noise가 유의한 수준으로 달라질 수 있다. 따라서 나선형 영상획득 방식을 적용한 CT 영상의 화질평가 항목과 기준을 설정할 필요가 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권4호
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• pp.202-208
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• 2002

본 논문에서는 표면조직에 있는 종양 치료 시 사용되고 있는 고에너지 전자선의 monitor unit을 다양한 방법에 의해 계산하여 평가 하고자 한다. 본 병원에서 6, 9, 그리고 12 MeV 전자선으로 치료한 33명의 유방암 환자가 선택되었다. 각 환자마다 모의 치료기에서 얻어진 시뮬레이션 필름에 불규칙한 모양의 전자선 블록이 제작되었다. 이러한 불규칙한 모양의 블록을 이용하여 최대선량 깊이에 100 cGy의 선량을 주기 위해 필요한 monitor unit 이 3차원 치료계획 시스템 (Pinnacle 6.0, ADAC Lab)을 사용하여 계산되었고 측정되었다. 선원과 표면 거리(SSD)가 100 cm 인 곳에서 plane parallel (PP) 이온전리함(Roos, OTW Germany) 을 사용하여 고체 물 팬텀 내에서 측정하였다. 불균등 조직에 대한 효과를 평가하기 위해 CT 데이터를 사용하였고 monitor unit을 균등조직 및 비균등조직 내에서 계산하였다. 균등조직으로 계산하기 위해 CT의 밀도를 1 g/㎤로 지정하였다. 이러한 방법에 의해 구해진 monitor unit 값들을 비교하였다. 한 지점에서 측정된 선량과 RTP에서 구해진 선량을 비교 할 때 측정된 값이 치료계획에 의해 계산된 값보다 조금 높았다. 평평한 고체 물 표면에 조사된 경우 측정된 값과 계산된 값에는 6 MeV 전자선의 경우 4%, 그리고 9 및 12 MeC 전자선의 경우 2%의 차이가 있었다. 또한 다양한 조사방향에서 CT 데이터를 사용하여 monitor unit을 계산한 경우 불균등한 조직의 밀도를 고려하여 계산된 값과 고려하지 않고 계산된 값은 모든 에너지에서 3% 이내의 차이가 있었다. 이러한 결과는 전자선을 사용하여 유방암 치료 시 조직내의 불균등한 밀도를 고려하지 않고 monitor unit을 계산해도 큰 차이가 발생하지 않는다는 것을 의미한다.