• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.323-332
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• 1996

목적 : 방사선 치료에 있어서 조직내 등선량 분포곡선을 변형시킬 목적으로 쐐기 차폐물이 사용되고 있는데 최근 기존의 고정 쐐기와는 다르게 비대칭적인 콜리메이터인 Independent Jaw에 의해 등선량 분포곡선을 변형시키는 동적 쐐기 기법이 실용화 되고 있으나 아직 그 방사선 물리학적인 특성에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 저자는 기존의 고정 쐐기와 비교하여 조직내 방사선량 분포의 특성을 알아보고자 본 연구를 계획하였다. 대상 및 방법 : 물 판톰, 폴리 스타이린 판톰, 평균 유방 모형 판톰을 대상으로 전리함, 필름, TLD 등을 이용하여 동적 쐐기와 고정 쐐기의 선량 분포를 측정하여 비교하였다. 방사선원은 선형 가속기의 6MV x선을 사용하였고 $15{\times}15$ 조사면에서 15, 30, 45도 쐐기를 이용하였다 조직내선량 분포는 전리함과 필름 선량계를 사용하였고, 유방 접선 치료방식에서의 반대편 유방 조사선량은 TLD를 사용하였다. 결과 : 1) 조직내 $\%$심도 선량은 고정 쐐기의 경우 심도 선량 깊이가 깊어지는 방사선의 경화 현상이 뚜렷하였으나 동적 쐐기의 경우에는 발견할 수 없었으며 그 $\%$심도선량은 개방 조사면과 유사하였다. 2) 조직내 등선량 분포 곡선을 보면 동적 쐐기의 경우 고정 쐐기와는 달리 원하는 깊이, 원하는 조사면에서 원하는 쐐기 각도를 얻을 수 있었으며 쐐기 각도를 이루는 등선량 분포 곡선이 고정 쐐기에 비해 더욱 직선적이었다. 3) 산란선량은 동적 쐐기의 경우 개방 조사면과 그 양이 거의 동일하였으며 유방보존술에서의 접선 조사방식의 방사선치료에서 고정 쐐기 대신에 동적 쐐기를 사용함으로써 반대측 유방으로의 피폭선량을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로 동적 쫴기 기법은 단순히 고정 쐐기를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 고정 쐐기의 단점을 보완해 줄 수 있으며 향후 방사선 치료에 있어서 더 다양한 유용성을 가질 수 있으리라 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.35-44
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• 1992

치료 계획에 필요한 선량분포의 2차원 및 3차원 그래픽 알고리즘을 개발하여 근접 치료 계획에 적용하였다. 상의 전개는 먼저, 원하는 선량치에 대한 등선량 입체 곡면을 그물망 형태(wire frame)로 전시하고 이를 임의의 방향에서 관찰할 수 있도록 회전 가능하게 하였다. 또한, 주요 세방향의 임의 단면에 대한 등선량 분포 곡선들을 전시 가능케 하므로써 전체적인 선량 분포에 대한 이해를 도왔다. 그 결과, 보다 확실하게 근접 치료시의 공간적인 선량분포를 이해할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
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• pp.42-46
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• 2005

Buchler용 강내치료장치에 대한 선량계산 프로그램을 개발하였다. 프로그램 디스크를 5도씩 72분할하여 구한 좌표에서 선원의 왕복 크기와 선원분포를 결정하였다. 프로그램 디스크별 그리고 각 선원별로 선량률을 계산하여 표로 작성하였다. 이 선량률표를 이용하여 인체내 관심점에 대한 선량률 계산에 이용하였으며 등선량 분포곡선을 구하였다. 기존 Buchler용 등선량 분포곡선을 이용한 근사적 계산보다 정확한 선량계산을 손쉽게 할 수 있었다. 또한 탄뎀의 선원으로 이리듐을 사용하였기에 선원의 장기적 수급문제가 해결되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.225-233
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• 2003

방사선 치료 계획의 목적은 정상 조직 부근에서는 최소한의 방사선 조사가 되는 동안 병소에는 동일한 선량이 조사되는 것이다. 선형가속기를 이용한 정위적 방사선 수술시 단일한 구형의 선량분포는 병소에 대하여 균등한 선량분포를 이루고, 병소 내에는 70％ 이상의 고선량이 등선량 곡선내에 포함되면서 주위 정상조직에서는 급격히 낮은 선량을 가지게 한다. 또한 이와 같은 방법은 감마나이프를 이용한 정위적 방사선 수술의 경우와 비슷한 치료 계획을 나타낸다. 이처럼 정위적 방사선 수술시 이용되는 구형의 선량분포를 가지는 isocenter는 실제 방사선 수술 계획시 많은 시간과 경험을 바탕으로 수술 계획자에 의해 병소 내에 배치되어 진다. 본 연구는 효율적인 방사선 수술이 수행되도록 수술 계획시 구형 선량분포에 관여하는 빔관련 변수들을 고려하여 병소내 선량분포의 특성을 조사하였다. 이를 위해 불규칙한 형태의 병소를 직육면체형과 원통형으로 가정하여 비교하였고, 동일한 체적의 병소 모델에 대하여 빔관련 변수를 변화시켜 구형 선량분포를 이루는 isocenter들의 위치 및 콜리메이터의 크기를 달리하면서 병소 모델에 대한 선량 분포를 얻었다. 이때, 얻어진 선량분포 Dose Profile과 Dose Volume Histogram (DVH)으로 비교한 결과, 불규칙한 모양의 병소에 대하여 콜리메이터의 크기와 Isocenter의 개수, Isocenter의 간격 등의 빔관련 변수를 최적화함으로서 더 나은 고선량의 등선량 곡선(Isodose Curve)내에 병소를 포함시킬 수 있었다. 이러한 병소내 구형 선량 분포를 가지는 isocenter의 배치에 따른 특성들은 정위적 방사선 수술 계획시 더 효율적이면서, 빠른 수술 계획을 수립하는데 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권3호
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• pp.247-253
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• 1996

목적 : Buchler type의 강내조사장치에 대한 선량계산 프로그램을 개발하였다. 방법 : 프로그램 디스크를 5도씩 72 분할하여 구한 좌표에서 선원의 왕복 크기와 activity의 분포를 결정하였다. 각각의 프로그램 디스크별 그리고 각 선원별로 선량율을 계산하여 선량율 표를 작성하였다. 이 선량율표를 이용하여 인체내 관심점에 대한 선량율 계산에 이용하도록 하였다. 각 관심점에 대한 선량율을 계산한 후 등선량 분포곡선을 작성하여 화면에 표시하였다. 결과 : 각 프로그램 디스크와 선원별로 선량율표를 작성하므로써 저장 용량은 다소 증가한다. 그러나 인체내 관심점의 선량 계산이 빠르게 이루어지기 때문에 환자 치료시 바로 이용할 수 있다. 또한 등선량곡선을 바로 확인할 수 있어 선원의 배열 등을 즉시 교정 할 수 있다. 결론 : 종전의 등선량 분포곡선을 이용한 근사적 계산보다 정확한 선량 계산을 훨씬 빠르게 할 수 있다. 선량계산 문제점의 해결로 Buchler type의 강내조사장치를 다양하게 치료에 응용할 수 있다. 또한 다양한 선원에 대한 선량계산에도 이용할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.239-246
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• 2021

기존 연구인 선량평가의 임상 적용 및 신뢰도 확보를 위하여 EPID를 이용하여 Portal Dosimetry를 검증하였다. 뇌정위방사선수술 2.5 cm cone을 장착하여 360° 회전조사에 의한 측정치와 Geant4의 선량분포를 비교하였다. 뇌전이 환자의 선량분포를 확인하기위해 두부인체 팬톰에 Gafchromic EBT필름을 삽입하여 조사한 선량분포와 VMAT을 이용한 두부인체 팬톰에서 얻은 선량분포를 비교하여 실제 환자에 적용하고자 한다. 분석결과 beam center와 couch의 center가 정확하게 일치하는가를 pin ball을 통해 QA한 결과 1 mm 이내의 오차로 정밀함을 확인할 수 있었다. 또한 EBT3 Film에 다양한 선량조사에 따라 0 ~ 10 Gy영역까지 우수한 선형성임을 확인할 수 있었다. 두경부 팬텀과 같은 설정에서 광자 빔을 사용한 Geant4에 기반한 선량 계산 도구의 구현과 시뮬레이션 결과 계산치는 치료계획용적(PTV)내에서 실험 데이터와 일치함을 확인하였다. 따라서 체적변조 아크치료(VMAT) 360° 회전 조사를 실시하여 회전조사에 의한 등선량분포 분석결과 가상 종양을 포함하기에 적절함을 확인하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.38-38
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• 2003

목적 : 방사선 수술의 목적은 병소에 최대한의 방사선을 조사하고, 주위의 정상조직에는 가능한 적은 양의 방사선을 조사하는 것이다. 이러한 목적을 만족시키기 위해 방사선 수술계획자는 계획시 isocenter의 위치와 개수, 콜리메이터 크기를 변화시켜 가며, 주어진 병소에 맞는 선량분포를 획득해 방사선 수술효과를 최대화시키는 수술계획을 수립한다. 본 연구에서는 다양한 모양의 병소에 대해 자동적으로 isocenter를 위치시켜 수술 계획시 도움이 될 수 있도록 임의의 병소 모델들에 대해 위의 변수들을 변화시켜 가며 얻어지는 선량분포를 비교 분석하였다. 방법 : 본 연구에서는 임의로 정의한 계산 영역내에 다면체를 병소로 가정하여 연구를 수행하였다. 방사선 수술시 하나의 isocenter에서 얻어지는 선량분포는 구형으로 근사할 수 있으므로 하나의 isocenter를 구로 근사하여, 각 병소 모델 내에 콜리메이터 크기를 변화해가며 가능한 많은 영역을 포함하도록 isocenter를 배치시켰다. 이후 구형선량모델을 사용해 선량분포를 획득하여 병소와 정상조직간의 DVH(Dose Volume histogram)와 각 병소 모델에 대한 통일 평면상의 선량분포를 비교 분석하였다. 결과 ; 임의의 다양한 종양 모델에 대한 50%의 등선량 곡선내에서 세 가지의 빔관련 변수들을 변화시킨 결과, 종양이 없는 정상 조직에서는 선량분포가 극히 낮았으며, 콜리메이터의 크기에 따른 isocenter 의 개수가 변화하는 것을 확인할 수 있었고, 이 경우 한 종양모델에서의 깊이에 따른 선량 분포는 크게 차이가 나지 않았다. 그리고, isocenter의 개수가 변화함에 따라 선량곡선이 변하는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 빔관련 변수인 콜리메이터 크기, isocenter 개수, 거리등은 어느 일정 정도를 넘기면, 병소내 선량 분포에 크게 기여하지 않는다는 점을 감안하여 빔관련 변수들을 최소로 고려하므로써 계획시 소모되는 시간 과 노력을 많이 줄일 수 있을 것이며, 또한 각 병소 모델에 대한 최적의 구형선량모델에서 공통적인 규칙성을 찾는 것과 실제 병소의 모양을 간단한 모양으로 근사화 시킨다면 자동적 선량모델을 이루는데 많은 도움이 되고, 이로 인해 효율적인 치료계획작업이 이루어질 것이라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.129-134
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• 2002

방사선 수술시 예상되는 치료효과를 위해 종양에 미리 정의된 방사선량이 조사되도록 수술을 계획한다. 이러한 수술계획시 다양한 모양의 종양에 대해 수술 계획을 수행하는 것은 많은 시간과 숙련된 수술계획자가 요구된다. 최근 들어, 뛰어난 컴퓨터 기술의 발달로 컴퓨터를 이용한 수술계획 방법들이 많이 연구 발표되고 있으나 현재 대부분의 수술계획은 주로 시행착오를 통한 방법으로 이루어진다. 본 연구에서는 방사선 수술계획시 고려되는 많은 빔관련 변수들을 고려하고 다양한 형태의 종양들을 원통형으로 가정한 후 이 종양모델을 50％ 등선량 곡선내에 포함시킬수 있는 변수들을 찾아 이들을 비교 분석하였다. 수많은 변수들 중 본 연구에서 고려한 변수는 콜리메이터 크기, isocenter의 개수와 isocenter 간의 거리이고 이때 얻어진 선량분포는 Dose Volume Histogram(DVH)과 Dose Profile로 서로 비교하였다. 비교결과 우리가 가정한 50％ 등선량 곡선내에 종양모델을 포함시키기 위해서는 일정 개수 이상의 isocenter의 사용은 치료의 복잡성만을 증가시킬뿐 Dose Profile과 DVH에서의 변화는 눈에 뛰게 향상되지 않았다. 또한 같은 콜리메이터 크기로 같은 개수의 isoceter를 사용할 때 isocenter의 거리가 지름대비 1.0-1.2일 경우의 DVH와 Dose profile이 상대적으로 우수하게 나타났다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.9-17
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• 2017

감마나이프 방사선수술(GKRS)의 높은 정밀도와 정확성은 치료 성공을 위한 기본 요건이다. 방사선의 급격한 감소와 함께 정교한 방사선 전달 및 선량 기울기가 임상적으로 적용되어야 하므로 방사선량 측정 및 기하학적 정확성을 보장하고 감마나이프 방사선수술에서 발생할 수 있는 모든 위험 요인을 줄이기 위해서는 전용 정도관리(QA) 프로그램이 필요하다. 본 연구에서는 독립적인 검증 프로그램 가변 타원체 모형화기술(Variable Ellipsoid Modeling Technique: VEMT)을 적용해서 감마나이프 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜의 알고리즘에 사용된 단일 샷 선량 분포의 정확성을 검증하였다. 감마나이프 퍼펙션(PFX)에 장착한 직경 160 mm의 구형 ABC 팬텀에 조사한 단일 샷의 선량 분포를 평가했다. 단일 샷의 조사는 ABC 팬텀의 중심으로 향하게 하여 x, y 및 z 축을 따라 4, 8 및 16 mm 크기의 시준기 배치가 고려되었다. 감마나이프 방사선수술에서 사용되는 감마나이프 퍼펙션 치료계획 시스템은 렉셀 감마플랜(LGP) 버전 10.1.1이 사용되었다. VEMT의 검증을 통해서 감마나이프 방사선수술의 정확성은 배가 될 것이다. 그래서 VEMT 검증 후 감마나이프 방사선수술의 정확성과 정밀성을 토대로 임상 적용이 최종적으로 수행되어야 한다. 특히 환자의 머리가 직경 160mm의 구형으로 시뮬레이션된 조건에서 50% 등선량 높이 수준의 너비, 즉 최대반값폭(FWHM)이 검토되었다. VEMT를 통해 예측된 x, y, z 축의 선량 분포에 관한 모든 데이터는 4 mm 및 8 mm 시준기 배치에 대해 z 축을 따라 최대반값폭과 반그늘(PENUMBRA)의 약간의 차이점을 제외하고는 사양 내(등선량 50%에서 1 mm 이내)에서 LGP의 선량 분포와 훌륭하게 일치했다. 최대반값폭의 최대 불일치는 모든 시준기 배치에서 2.3% 미만이었다. 반그늘의 최대 불일치는 z 축을 따라 8 mm 시준기에 대해서 0.07 mm로 주어졌다. VEMT와 LGP로 얻은 선량 분포에서 최대반값폭과 반그늘의 차이는 감마나이프 방사선수술에서 임상적 유의성을 부여하기에는 너무 작았다. 이 연구의 결과는 전 세계 감마나이프 방사선수술에 관련된 의학물리학자를 위한 참고 자료로 활용될 수 있으리라 사료된다. 따라서 우리는 LGP의 결과물에 대한 독립적인 검증방법 VEMT를 포함하는 정기 예방정비 프로그램을 통해 결정된 모든 시준기 배치에 대한 선량 분포의 유효성을 확인하고 감마나이프 방사선수술 환자에게 임상적으로 완벽한 치료를 보장할 수 있다. 그래서 VEMT의 활용은 시스템을 안전하게 검증하고 운영할 수 있는 정도관리의 한 부분이 될 것으로 기대한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권4호
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• pp.209-213
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• 2007

20 MeV 전자선의 팬텀 내에서의 선량분포에 대한 횡방향 자기장 효과를 조사하기 위하여 전자석을 제작하여 자기장 인가 여부에 따른 등선량곡선 및 깊이선량율을 X-OMAT 필름으로 측정하였다. 1.5 Tesla의 자기장중심을 팬텀 표면으로부터 7.5 cm 깊이에 위치시킨 경우 팬텀 표면으로부터 4.5 cm 깊이에서 약 30%의 선량증가를 보이는 등 이론적으로 알려진 결과들과 잘 부합하고 있음을 확인하였다.