• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.39-42
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• 2004

빔선질보정인수(kQ)의 인자 중에서 이온함 중심전극 물질의 공기 비등가성에 대한 보정인수 Pcel 값은 TG-51이 기준 깊이로 정한 물 깊이 10cm에 기반하지 않고 5cm에 기반한 데이터를 사용하고 있다. 본 연구의 목적은 선량계의 깊이가 5cm 에서 10cm로 변화함에 따라 광자의 에너지스펙트럼의 변화가 예상되며 이로 인한 Pcel 값 (그리고 이에 따른 Pcel 결정식)의 변화 정도를 몬테칼로 전산모사 방법을 통하여 확인하는데 있다. 확인 결과, 선량계의 깊이가 5cm에서 10cm로 변화하더라도 Pcel 값은 0.2% 통계오차 범위 내에서 차이가 없음을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.457-466
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• 2014

고 에너지 전자선 치료에 있어서 차폐물질은 종양조직 외 정상조직이나 주요장기를 보호하기 위해 사용된다. 하지만 이러한 물질에서 발생되어지는 산란선은 심부선량에 영향을 줄 수 있으며, 물질원자번호에 따라 다르게 나타난다. 이에 차폐물질로써 사용가능한 알루미늄, 구리, 납 등의 다양한 원자번호 물질을 전하 감약율 95% 되는 두께로 하여 측정과 MCNPX 모의계산으로 산란율을 비교분석하였다. 산란선 영향을 많이 받는 표면의 선량변화율은 최대 물질두께에서 +0.88%, 원자번호에서 +0.43%의 영향을 받으며, 전하 감약율 95% 되는 두께의 알루미늄, 구리, 납 물질은 측정에서 +19.70%, +15.20%, +12.40% 계산에서 +25.00%, +15.10%, +13.70%를 보였다. 이로 인해 산란율은 물질두께가 원자번호보다 많은 영향을 주며, 산란전자가 광자보다 많은 기여를 하고 있음을 알 수 있었다. 이에 임상에서의 적절한 차폐물질은 두께영향 산란선이 적게 방출되는 고 원자번호물질이 적당하다고 사료된다.

• 한국광학회지
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• 제21권1호
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• pp.16-20
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• 2010

본 연구에서는 고 에너지 광자선을 조사 할 때, 선량보강 영영에서의 피부 선량률을 측정을 위해 유기 섬광체와 플라스틱 광섬유를 사용한 광섬유 방사선량계를 제작하였다. 광섬유 방사선량계의 센서부에서 발생된 섬광빛은 30 m 길이의 광섬유를 통해 전달되어 광증배관과 전류계로 측정된다. 광섬유 방사선량계로 측정한 선량보강 영역에서의 피부 선량률은 이온 전리함 및 GAFCHROMIC EBT 필름의 측정 결과와 비교 및 분석 하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.733-740
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• 2020

의료종사자의 피폭선량을 줄이기 위한 최근 연구에서, 방사선이 산란될 때 발생하는 광전효과를 이용하여 방사선치료실 입구에서의 선량을 줄이는 방법이 제안되었다. 이 방법은 특히 저에너지 광자에 효과적이기 때문에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 슬릿형태 구조물의 일반촬영실 산란 엑스선에 대한 차폐성능을 평가하였다. 두께 2 mm, 폭 50 mm, 길이 900 mm인 판을 2 mm 간격으로 수평 적재하는 형태의 슬릿형태 구조물은 알루미늄에 비해 철 또는 납으로 만드는 경우 차폐효과가 뛰어났다. 재질을 철로 한정한 경우 선원과 관심구역 사이에서 결정된 구조물의 설치위치는 차폐효과와 무관했으며, 판의 폭은 차폐효과에 비례했다. 폭 50 mm 철판을 사용한 경우 산란선이 직접 발생하는 바닥 및 환자의 높이를 제외하면 약 99.9% 또는 그 이상의 차폐효과가 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.347-354
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• 2015

소분할 방식을 이용한 방사선치료는 한번에 대선량을 처방하게 된다. 이로 인해 정상조직에도 많은 선량이 조사되는 단점이 있지만 최근에는 IMRT 방식을 적용함으로써 그 한계점을 보완하는 연구가 이어지고 있다. 그러나 이런 치료기술의 발전과 고에너지 광자선을 선호함으로써, 광핵반응에 의한 광중성자가 생성되어 환자에게 부가적인 피폭을 일으키게 된다. 이에 본 연구는 급성 골반 뼈 전이암으로 IMRT 치료기법을 적용하여 소분할치료를 받은 환자의 치료계획을 대상으로, 치료기법 및 분할기법에 따른 선량을 DVH를 이용하여 분석하고 그에 따른 광중성자를 측정하였다. 그 결과, 분할기법에 따른 광중성자의 발생률은 처방선량에 비례하여 차이가 미미한 것으로 나타났다. 그리고 IMRT를 이용한 소분할치료 시 정상조직의 보호효과는 3D CRT에 비해 상대적으로 높게 나타났지만, 광중성자도 증가함으로써 적절한 치료계획의 선택과 최적의 방식을 고려해야 할 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.69-76
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• 2017

본 연구는 의료용 선형가속기 사용에 따른 차폐벽과 가속기 주변 부품의 방사화에 대한 평가를 수행하였다. 평가방법은 에너지 20 MV와 가동시간 1 일부터 ~ 30 년까지 각각 모의실험을 진행 하였으며, 평가부분은 선형가속기 헤드 부분과 차폐벽을 이루고 있는 콘크리트에 대하여 실험을 진행하였다. 그 결과, 중성자 양은 광자가 생성되는 타깃을 중심으로 거리에 따라 중성자가 분포하는 것으로 분석되었다. 특히 타깃의 중성자 플럭스는 9.19E+08 개/$cm^2$/sec로 가장 높게 나타났다. 차폐벽은 상대적으로 타깃과 인접한 부분이 높게 분석되었으며, 그 값은 28967 개/$cm^2$/sec로 계산되었다. 이를 바탕으로 방사화를 분석한 결과 가동시간이 길수록 방사능이 높았으며, 대부분 10년부터 방사화가 포화되는 것으로 분석되었다. 또한 방사화로 인해 생성된 핵종은 대표적으로 Co-60, W-181, 185, 187, Na-24, Ca-45, Mn-54, 56, Fe-55, 59 등으로 나타났다.

• 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.172-178
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• 2002

목적 : 원자 번호가 높은 물질로 구성된 필름은 저 에너지 광자선에 과반응하여 선량 측정 시 인체조직에서와 다른 흡수양상을 보인다. 이러한 현상은 조사면의 경계인 반음영 및 그 외곽 부위에서 두드러지게 관찰된다. 따라서 반음영이 조사면내에 위치하게되는 세기변조치료법에서 필름을 이용한 선량 측정 시 이러한 현상이 미치는 영향을 분석하고 개선 방법을 강구하고자 한다. 대상 및 방법 : 6 MV X-선의 5~7개의 크기가 다른 고정형 조사면을 이용해 두가지 유형의 세기변조 조사면을 만들었으며 전리함 및 저감도 측정용 필름을 사용하여 각 조사면의 빔 프로파일을 측정했다. 측정 깊이와 최대 조사면적을 변화시켰으며 필름에 대해 수직 및 수평 조사하여 이에 따른 선량 분포 변화를 관찰했다. 또한 필름 선량 측정시 저 에너지 광자선에 의한 선량 과평가 현상을 막기 위해 납 필터(0.01 inch)를 필름 양측에 부착하여 이로 인한 영향을 관찰했다. 결과 : 필름만을 사용한 빔 프로파일에서는, 전리함 측정치에 비해 저 선량 영역 및 조사면 경계에서의 선량 과평가 현상이 수직 및 수평 조사 모두에서 관찰되었다. 이러한 현상은 측정 깊이가 증가함에 따라 크게 나타났으며 10cm 깊이의 역 피라미드형 세기변조 조사면 중심에서 최고 약 15%의 상대오차를 보였다. 필터를 사용한 경우에서는, 수직 조사 시 필터에 의한 선량 저 평가 현상이 관찰되었으나 수평 조사에서는 전리함 측정치와 3% 이내의 오차를 보여 매우 잘 일치하였다. 결론 : 필름을 이용한 세기변조 조사면의 선량 측정 시 선량 과반응에 의한 오차는 조사면의 조합 형태 및 반음영 위치와 밀접한 관계를 가지며, 선량 평가 시 이에 대한 고려가 필요하다. 납 필터를 사용한 수평조사 방법은 이러한 오차를 줄이는데 도움을 주며 입사 방사선의 물리적 특성을 고려한 적정 두께의 필터 선택이 요구된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.81-86
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• 2019

X-선 영상에서 필터를 통한 여과의 역할은 영상 형성에 유용한 광자를 이용해 환자의 피폭량을 낮춤과 동시에 영상의 대조도를 높이는 것이다. 영상을 형성하는 데 있어서 저에너지 X-선은 환자 조직의 최초 몇 cm 부위에서 흡수되고 고에너지 부분만을 통과하여 형성되므로, 방사선 여과는 여과물질을 삽입하여 저에너지 X-선을 여과물질로 하여금 흡수시켜 환자의 피폭량을 낮추고 영상의 질을 높인다. 본 연구의 목적은 시뮬레이션을 통해 이상적인 환경에서 부가 필터가 방사선 영상 촬영 시 영상의 화질에 미치는 영향을 확인하고, 실제 방사선 영상을 촬영할 경우와 비교하는 것이다. 이를 위해 시뮬레이션 프로그램인 Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE)를 이용해 Polymethylmethacrylate (PMMA) Phantom의 실제 크기, 모양과 재질을 모사하고 부가 필터의 사용유무 및 필터의 두께에 따른 촬영 조건을 설정하여 시뮬레이션 결과 영상을 얻어냈다. 또한, Digital Radiography (DR)장비로 실제 PMMA Phantom을 필터가 없는 경우와 필터가 있을 때 그 두께를 변화시키며 촬영했다. 시뮬레이션의 결과 영상과 실제 실험을 통해 얻은 영상을 각각 Image J 프로그램을 이용해 Contrast-to-noise ratio (CNR) 평가를 실행한 뒤, 시뮬레이션 결과 영상과 최종적으로 도출된 두 영상의 변화 추이를 비교 측정했다. 실험 결과 DR장비와 시뮬레이션 영상 모두 CNR이 감소하는 추세를 보였으며, 이는 결국 영상에서의 대조도 감소로 인해 나타난 결과였다. 이론적으로 관전압 (kVp)이 증가하면 대조도가 감소하고, 이를 통해보았을 때 필터는 저에너지부의 X-선을 흡수하면서 전체적인 선량을 감소시키지만, X-선의 평균에너지를 증가시키는 역할을 한다는 것을 알아볼 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권2호
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• pp.137-145
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• 1992

전산화단층촬영에 근거를 둔 3차원선량계산은 소형의 뇌종양에 대한 방사선수술에 있어서 가장 기본이 된다. 본 연구의 방사선수술 프로그램은 전산화단층촬영을 통해 표적 위치, 크기와 모양을 3차원공간에서 결정하고 최적조사면적을 구할 수 있었다. 방사선수술의 선량은 선형가속기의 6메가볼트 고에너지 광자선을 이중 비공면의 회전조사를 가상두부에 실시하여 계산된 3차원적 선량분포와 필름선량계의 실측선량을 비교한 바 거의 일치됨을 확인하였다. 본 연구의 방사선수술에서 $80\%$에서 $50\%$까지 선량곡선의 기울기는 전회전각이 1120도 일때 10 mm 조사면적에서 약 $16.7\%$/mm 였고 30 mm 에서 는 $13.0\%$/mm를 보였다. 또한 표적 주위의 선량분포는 표적내 최대선량값이 $90\%$ 에서 $50\%$ 까지 선량분포의 최대폭은 직경 10 mm조사면에서 2.3 mm를 나타내었으며, $90\%$에서 $20\%$까지의 거리는 5.6 mm를 나타내었으며, 30 mm직경의 조사면에서는 각각 3.5 mm와 9.8 mm를 보였다. 이러한 선량분포의 급격한 기울기는 방사선수술시 표적주위의 치명부위의 손상을 최소화하기 위한 선량최적화 작업에 지침이 될 것으로 생각되며, 또한 방사선수술방법의 차이에 따라 비교자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.