• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2003.09a
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• pp.35-35
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• 2003

목적 : 세기변조방사선치료의 정도관리 중 선량 분포의 비교에 관한 새로운 정량적인 방법을 제시하였다. 이 과정 중에서 선량의 기울기가 큰 영역에서의 문제점을 해결하기 위하여 최적화 알고리듬을 사용하였다. 대상 및 방법 : 필름을 통해 측정된 선량분포와 컴퓨터를 통해 구해진 선량분포를 각각 5mm 간격과 lmm 간격의 해상도로 컴퓨터를 이용해 2 차원 선량분포로 구현한다. 그 후 두 선량분포사이의 차이를 각 선량분 포의 원점을 일치시킨 후 구해낸다. 이때 일반적으로 두 선량분포 사이의 차이는 선량의 기울기가 큰 영역에서 상당히 크게 나타나게 되는데 이것은 측정 장비의 원점을 구하는 과정에서 발생되는 이차원 상의 미세한 원점의 불일치 효과로 선량의 차이가 선량의 기울기가 큰 영역에서 더욱 커지기 때문이다. 이 불일치를 보정하기 위해서, 측정된 선량분포를 계산된 선량분포 위에서 lmm 간격으로 이동시켜가면서 선량의 차이를 계산하여 이 값이 최소가 되는 위치를 확인한다. 이때의 이동치는 가속기가 갖는 허용오차 이내에 있어야 하며 이 값은 2mm로 알려져 있다. 이 과정과는 독립적으로 이온 챔버를 통해 측정된 절대선량 값을 이용하여 두 선량분포 사이를 재 규격화한 뒤 차이를 구하게 되면 우리는 5mm 간격의 2 차원 절대선량 분포 비교를 실험상의 오차들 중 가장 크게 작용하는 원점 오차로 인한 오차를 제거한 뒤 수행한 것과 같은 결과를 얻게 된다. 여기서 계산된 선량분포의 해상도는 장비의 허용오차 보다 항상 작아야 한다. 결과 : 머리와 목에 환부를 갖는 여러 환자들에 대한 선량분포 비교 결과를 통해서, 측정된 선량분포와 계산된 선량분포사이의 허용오차 범위에 대한 일시적 기준을 마련하였다. 이 기준은 물론 더 많은 환자들에 대한 선량분포 비교를 통해 개선되어질 수 있다. 결론 : 측정 장비의 원점 불일치의 보정뿐만 아니라 측정 장비의 회전에 의한 오차 보정, 필름의 광학적 밀도에 관한 보정 등 여러 가지 계통적 오차들에 대한 보정들이 선량분포 확인과정의 이해와 그 기준마련에 도움이 되겠지만 우리가 다룬 원점 불일치에 비해서 상대적으로 무시할 수 있었다. 마지막으로 선량분포 확인의 최종목표인 3 차원 선량분포 확인의 실제 적용을 위한 연구가 최적화 알고리듬을 이용하여 실험 중에 있다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.214-215
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• 2010

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2003.09a
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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.

• Progress in Medical Physics
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• v.14 no.4
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• pp.225-233
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• 2003

The goal of a radiation treatment plan is to deliver a homogeneous dose to a target with minimal irradiation of the adjacent normal tissues. Dose uniformity is especially important for stereotactic radiosurgery using a linear accelerator. The dose uniformity and high dose delivery of a single spherical dose distribution exceed 70％. This also results with a similar stereotactic radiosurgical plan using a Gamma Knife. The dose distribution produced in a stereotactic radiosurgical plan using a Gamma Knife and Linear accelerator is spherical, and the application of the sphere packing arrangement in a real radiosurgical plan requires much time and skill. In this study, we found a characteristic of dose distribution with transformation of beam parameters that must be considered in a radiosurgical plan for effective radiosurgery. First, we assumed a cylinder type tumor model and a cube type tumor model. Secondly, the results of the tumor models were compared and analyzed with dose profiles and DVH_(Dose Volume Histogram) representative dose distribution. We found the optimal composition of beam parameters_(i.e. collimator size, number of isocenter, gap of isocenters etc.), which allowed the tumor models to be involved in the isodose curve at a high level. In conclusion, the characteristics found in this study are helpful for improving the effectiveness and speed of a radiosurgical plan for stereotactic radiosurgery.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.6 no.6
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• pp.465-471
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• 2012

In this study, three dimensional X-ray dose distribution from dental X-ray generator system was measured by ALOKA PDM-117 dosimeter. The X-ray dose distribution will be change with XCP-DS FIT in oral shot, because the distance between X-ray generator and the dosimeter. The X-ray dose change affects on patient exposure and radiograph image quality. Therefore, it is important to obtain relation between the X-ray dose and the distance. The X-ray dose at the central position was decreased with increasing the distance. Furthermore, the dose at the edge of the X-ray flux was increased with increasing the distance. The increased dose affects on the patient radiation exposure. The present results will provide for good dental radiograph image and reducing radiation over-exposure on patient.

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2003.09a
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• pp.70-70
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• 2003

경피적관상동맥성형술(CPTCA)이나 스텐트삽입술 후에 발생하는 재협착을 방지하기 위한 방사선을 조사하는 방법 중에 베타 입자를 방출하는 액체 선원을 catheter풍선 내에 넣어 일정 시간 방사선 조사 시키는 방법이 있다. 조사시킬 혈관의 길이가 길어 한번의 방사선 조사가 어려울 경우 영역을 분할하여 두 번에 나누어 조사할 경우가 있다. 조사영역의 겹치는 부근의 흡수선량이 고선량이나 저선량이 되는가를 알기 위하여 두 풍선간의 접근 거리에 따른 혈관내벽의 흡수선량 분포를 알아보았다. 풍선내의 액체 선원은 Ho-l66을 이용하였고 Ho-l66의 물리적 반감기는 26.8시간이고 최대에너지 1.85 MeV, 평균에너지 0.69 MeV와 최대에너지 1.77 MeV, 평균에너지 0.65 MeV를 갖는 베타 입자를 방출한다. Ho-l66 의 방사선 흡수선량을 측정하기 위하여 GafChromic 필름(Nuclear Associates, Carle Place, NY, USA)을 이용하였고, 방사선이 조사된 필름의 optical density는 videodensitometer(Wellhofer, Schwarzen-bruck, Germany)를 이용하여 값을 읽었다. Catheter 풍선은 직경이 3 mm 이고 길이가 20 mm인 것을 이용하였다. 혈관 내벽의 최대 흡수선량을 표준화하여 겹치는 부분의 흡수선량 분포를 접근 거리에 따라 구하였다. 또한 몬테카를로 시abf레이션으로 확인하였다. 두 풍선의 겹치는 부근의 선량 분포는 풍선 중앙에서 중앙사이의 거리가 21 mm 일 때 중앙에서 20% 증가하였고, 거리가 22 mm일 때와 23 mm일 때 각각 10%와 40%의 감소를 보였다. 풍선 도자의 풍선 안에 베타입자 방출 액체 선원을 넣어 혈관내벽에 방사선 조사하는 방법은 비정거리가 짧아 혈관 내벽 부근에만 방사선을 조사시키고 그 외 중요 장기에는 영향을 덜 미치는 장점이 있다. 그러나 혈관 내벽 표면으로 부터의 거리에 따라 흡수선량이 급격히 떨어지는 분포를 이루기 때문에 두 개의 풍선이 겹치는 부근의 흡수선량은 아주 작은 접근 거리에서도 급격한 변화를 보였다. 따라서 시술 중에 겹치는 부분을 아주 적게 분할하여 정확하게 차례차례로 조사시키기 위해서는 신중한 거리 조정을 하여야 한다.

• The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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• v.7 no.1
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• pp.32-44
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• 1995

I. 제 목 고에너지 X-선 소조사야의 선량분포 및 계측에 관한 연구 II. 연구의 목적 및 중요성 최근 수술이 어려운 뇌종양등에 대한 방사선수술법(Radiosurgery)이 관심의 대상이 되고 있다. 방사선수술법은 크게 나누어 200여개의 Co-60이 장착된 장치(Gamma Knife)를 이용하는 방법과, X-선치료기를 이용하는 방법은 몇개의 보조기구를 설치하면 가능한 매우 경제적인 방법이다. 따라서 Microtron을 이용한 방사선수술의 기초자료확보를 위하여 소조사야에 대한 선량과 선량분포의 측정 및 계산을 실시하였다. III. 연구의 내용 및 범위 Microtron으로부터 조사되는 6MV, 10MV, 21MV X-선의 지름 3cm이하 소조사야에 대한 정확한 선량 및 선량분포 자료를 확보하기 위해, 가. Microtron치료기와 보조장치등에 대한 정밀도 계측 및 평가 나. 보조 Collimator의 적당한 크기와 재료의 선택 및 설계, 제작. 다. 에너지와 조사야 크기 각각에 대한 여러측정장치(Ion chamber, Diode detector, TLD 및 Film등)를 이용한 선량 및 선량분포 측정. 라. 측정값들의 비교, 검토 및 측정된 자료에 의한 선량 및 선량분포의 계산을 수행했다. IV. 연구결과 및 활용에 대한 건의 본 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다. 가. Microtron치료기와 보조장치등의 정확도의 허용 오차범위내에서 잘 일치하였다. 나. 보조 collimater adpator는 총 길이 24cm로 하였으며 재질로는 두랄미늄을 사용하였고, 보조 collimator는 low melting alloy를 사용하였으며 소조사야 크기의 정확도는 0.5mm이내에서 매우 잘 일치 하였다. 다. 방사선 수술법의 에너지 선택에 중요한 요소중의 하나인 penumbra는 6MV X-선에서 가장 적게 나타났으며 라. 소조사면에 대한 깊이-선량 백분율곡선은 모든 에너지에서 조사면이 작아질수록 표면으로 이동하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 방사선 수술을 시행할 경우 수십억원에 이르는 장비의 도입이나 새로운 시설 없이 Microtron에서 조사되는 고에너지 X-선을 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 새로 구입한 측정기나 보조 Collimator를 이용하여 소조사야에 대한 선량측정기술을 습득함으로써 일반적인 소조사야의 방사선치료나 회전치료등에 활용할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2003.09a
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• pp.33-33
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• 2003

목적 : 현재 국내에서 사용되고 있는 방사선치료계획 장비는 거의 모든 방사선종양학과에서 외국 회사의 제품을 사용하고 있는 실정이다. 본 연구는 국내 기술로 개발된 3 차원 조형 방사선치료계획 장비인 Core Plan의 선량계산 알고리즘의 정확성 및 방사선 치료계획 장비로서의 유용성에 관해 평가하고 본 장비의 특징에 대해 간략히 소개하고자 한다. 재료 및 방법 : 본 연구는 2002 년 11 월에 가톨릭대학교 성모병원 방사선종양학과와 서울씨앤제이의 연구계약에 의해 시행되었다. 본 장비에 대한 평가는 방사선분포 및 계산상의 정확성과 임상적용시의 유용성의 관점에서 시행되었다. 본 장비에서 이용된 광자선 선량계산은 Clarkson-Cunningham 모델이며 전자선 선량계산은 2.5D Hogstrom 알고리즘이다. 방사선분포 및 계산상의 정확성 평가를 위하여 방사선치료 장비는 본 병원이 보유한 Clinac 2100CD (Varian, USA)를 이용하였고 폴리스티렌 팬텀과 필름 및 이온 전리함을 이용하여 방사선분포 및 계산상의 정확성을 평가하였다. 방사선분포의 평가 방법은 필름을 이용한 방사선분포의 중심부단면 선량분포와 CorePlan 에서 재현된 방사선분포의 동일면 선량분포를 비교하였다. 임상적용은 2003 년 3 월부터 7 월까지 방사선치료를 받은 50 명의 환자를 대상으로 분석하였다. 본 시험에 적용된 환자는 본 병원이 보유한 3 차원 방사선치료계획 장비인 Prowess 3D (SSGI Inc., USA)를 이용하여 실제 치료된 환자들이며 이 환자를 대상으로 CorePlan에서 동일하게 재현하여 비교하였다. 결과 및 결론 : 방사선분포 및 계산상의 정확성 평가에서는 실제 측정된 결과와 CorePlan에서 재현된 결과가 모두 $\pm$3% 이내로 평가되었다. 50 명의 환자를 대상으로 시행한 임상시험 결과 Prowess 3D에서 나타낸 결과와 비교하여 두경부에서는 1.678%, 흉부 1.578%, 복부 1.271%의 선량값의 오차를 보였다. 본 연구를 진행하는 과정에서 많은 부분의 프로그램 수정이 있었으며 실제임상에 필요한 부분에 대한 추가 및 보완이 이루어졌다. 앞으로 진행될 과정은 실제임상의 사용에 필요한 부분의 계속적인 업그레이드와 전자선에 대한 방사선분포 및 계산정확성 평가, 임상적용에 있어서 Prowess3D 뿐만 아니라 다양한 방사선 치료계획 장비와의 비교를 할 예정이다.

• Progress in Medical Physics
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• v.9 no.3
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• pp.175-184
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• 1998

The dose distribution evaluation program for the stereotactic radiosurgery treatment planning system using a gamma knife has been built in order to work on PC. And this custom-made dose distribution is compared with that of commercial treatment planning program. 201 source position of a radiation unit were determined manually using a gamma knife collimator draft and geometrical coordinates. Dose evaluation algorithm was modified for our purpose from the original KULA, a commercial treatment planning program. With the composed program, dose distribution at the center of a spherical phantom, 80 mm in diameter, was evaluated into axial, coronal and sagittal image per each collimator. Along with this evaluated data, the dose distribution at a arbitrary point of inside the phantom was compared with those from KULA. Radiochromic film was set up at the center of the phantom and was irradiated by gamma knife, for the verification of dose distribution. In result, the deviation of the dose distribution from that of KULA is less than ${\pm}$3%, which is equivalent to ${\pm}$0.3 mm in 50% isodose distribution for all examined coordinates and film verification. The custom-made program, GPl is proven to be a good tool for the stereotactic radiosurgery treatment planning program.

• Progress in Medical Physics
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• v.2 no.2
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• pp.121-128
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• 1991

Radiosurgery treatment in the brain requires detailed information on three-dimensional dose distribution. A three-dimensional treatment planning is a prerequisite for treatment plan optimization. It must cover 3-D methods for representing the patient, the dose distributions, and beam settings. Three-dimensional dose models for non-coplanar moving arcs were developed using measured single beam data and efficient 3-D dose algorithms for circular fields. The implementation of three dimensional dose algorithms with stereotactic radiosurgery and the application of the algorithms to several cases are discussed.