• 제목/요약/키워드: 방사선 투과율

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노발리스를 이용한 방사선 수술시 치료테이블을 투과하는 광자선의 감쇠율에 따른 선량 보정방법 (A Correction Method of Dose to Attenuation Rate of Transmitting Photon Beam Through Couch Top for Radiosurgery Using Novalis)

  • 김성준;신현수;고승영;박혜리;김자영;이보미;예지원;김성규
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권1호
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    • pp.12-17
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    • 2011
  • 본 연구는 노발리스용 치료테이블(couch top)을 투과하는 광자선의 감쇠율(attenuation rate)을 기하학적 모델을 통해 계산하고 보정함으로써, 치료부위에 정확한 선량이 전달되게 하는데 그 목적이 있다. 실험은 치료테이블을 투과하는 광자선의 투과율과 감쇠율을 기하학적인 모델에 의해 예측하고 이를 바탕으로 실험적으로 측정된 것을 비교 및 분석하였다. 그 결과 기하학적 모델에 의해 예측된 값과 실험값이 매우 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또 실제 임상적용의 가능여부를 판단하기 위하여, 척추 방사선수술(spine radiosurgery)환자의 치료계획에 모델링화한 감쇠율을 보정한 뒤 측정한 중심점 선량과 그렇지 않은 것을 비교하였더니, 전자가 치료계획된 것과의 오차율이 감소함을 보였다. 본 논문에서는 치료테이블을 투과하는 광자선의 기하학적 모델을 통해 투과율과 감쇠율을 계산하고 이를 실험적으로 증명하였다. 이 방법은 노발리스를 이용한 방사선 수술뿐만 아니라 일반적인 방사선 치료에 있어서도 매우 유용할 것으로 판단된다.

전신 정위 프레임을 이용한 환자의 움직임 및 외부자세 setup 오차 분석

  • 정진범;정원균;서태석;최경식;지영훈;이형구;최보영
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.59-59
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    • 2003
  • 목적 : 환자의 호흡에 의한 움직임 및 부정확한 환자 자세 setup 때문에 3 차원 전신 정위 방사선치료,3 차원 입체조형 방사선치료 IMRT와 같은 방사선 치료기술에서 병소에 대한 정확한 표적 위치측정은 매우 어려운 실정이다. 그러므로 본 연구는 방사선 치료시 환자의 움직임을 최대한 고정시켜 줄 수 있으며 환자 자세에 대한 setup 오차를 감소시키고 환자 전신에 산재한 병소의 위치를 좌표화할 수 있는 전신 정위 프레임 제작과 제작한 프레임에 대한 고정효과 및 재현성을 나타내는 환자 자세의 setup 오차를 평가하는데 있다. 재료 및 방법 : 자체 제작한 전신 정위 프레임 구조는 CT 영상 촬영 가능성에 중점을 두고 병소 표적의 좌표실현 및 환자체형에 따른 다양성 그리고 프레임에 대한 견고성 및 안정성 확인에 초점화하여 제작하였다. 이렇게 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율 측정 실험과 CCTV 카메라와 DVR(Digital Video Recorder)를 이용해 환자 자세 변화에 대한 영상을 획득하여 matlab으로 구현한 오차분석용 프로그램으로 환자 외부자세에 대한 오차 비교 평가하고 CT 촬영에 의한 가상표적 위치측정 실험을 수행하였다. 또 한 고정벨트 추가 사용으로 인한 환자의 고정효과 정도를 살펴보았다. 결과 : 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율은 마그네트론 10, 21 MeV의 에너지에서 95, 96% 의 투과율이 측정되었고 30 $^{\circ}$. 60 。각도의 경사로 빔이 전달될 때는 90.3, 94.4% 가 측정되었다. CCTV 카메라를 이용하여 흉부 및 복부의 움직임을 촬영한 영상을 Matlab프로그램으로 구현한 오차분석 프로그램을 적용한 결과, 환자 자세에 대한 오차의 평균값은 흉부의 lateral 방향에서는 3.63$\pm$1.4 mm, AP 방향에서는 2.1$\pm$0.82 mm이었다. 그리고 복부의 later의 방향에서는 7.0$\pm$2.1 mm, AP 방향에서는 6.5$\pm$2.2 mm 이었다. 또한 표적 위치측정을 위해서 환자의 피부에 임의의 가상표적을 부착하고 CT 촬영한 영상결과, 프레임으로 가상표 적에 대한 위치를 정확히 파악할 수 있었다. 결론 : 제작된 프레임을 적용하여 방사선투과율 측정실험, 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험, 가상표적 위치측정 실험 등을 수행하였다. 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험 경우, 더 많은 Volunteer를 적용하여 보다 정확한 오차 측정실험이 수행되어야 할 것이며 정확한 표적 위치 측정실험을 위해서 내부 마커를 삽입한 환자를 적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다.

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 차폐체 원소 평가 (A Study on the Shielding Element Using Monte Carlo Simulation)

  • 김기정;심재구
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.269-274
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    • 2017
  • 본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료방사선 차폐시트 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 각각에 대한 원소별 차폐능을 모의 추정하였다. 원소들의 선정은 차폐성능이 큰 것으로 알려진 원자번호가 큰 원소와 금속원소를 중심으로 최근에는 다양한 복합재들이 차폐성능을 향상시킨다는 보고에 따라 경량화, 가공성, 활동성 등을 고려하여 21개 원소를 선정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션 코드를 이용한 전산모사 투과도 실험으로 21개의 원소를 대상으로 시뮬레이션 하여 추정한 결과 납을 대체할 차폐물질로 적당한 원소의 투과율은 텅스텐(w) 98.82%, 가돌리늄(Gd) 92.96%, 주석(Sn) 86.87%, 인듐(In) 86.38%, 안티몬(Sb) 86.33%, 바륨(Ba) 78.51%로 평가되었으며, 각 원소별 차폐성능을 모의 추정한 결과 텅스텐과 금이 98.82%와 98.44%로 차폐율이 가장 높은 것으로 추정되었다. 경제성과 가공성을 고려할 때 위 원소를 화합한 물질로 차폐체를 만드는 것이 적절할 것으로 사료된다.

투과성 필터를 이용하여 방사선 치료를 받은 부비동 및 비암의 치료 결과 (Result of Radiation Therapy of Sino-nasal Cancers Using Partial Attenuation Filter)

  • 김진희;김옥배;최태진
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제25권2호
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    • pp.118-124
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    • 2007
  • 목 적: 투과성 필터를 이용하여 방사선치료를 받은 부비동 및 비암 환자에서 생존율 및 치료실패 양상을 분석하여 향후 치료계획을 할 때 도움을 주고자 한다. 대상 및 방법: 1992년 2월부터 2002년 3월까지 계명대학교 동산의료원 방사선종양학과에서 부비동 및 비암으로 진단받고 투과성 필터를 이용하여 방사선치료를 받은 환자 17명을 대상으로 후향적 분석을 시행하였다. 대상환자의 성별분포는 남자가 9명, 여자가 8명이었으며 연령분포는 $40{\sim}75$세(중앙값 59세)였다. 비강암이 7명, 부비동암이 10명이었고 조직학적으로 편평상피세포암이 11명, 선양낭성암종이 4명, 후신경모세포종이 2명이었다. AJCC 병기에 따라 II기가 3명, III기가 7명, IV기가 7명이었다. 방사선치료단독은 5명, 수술 후 방사선치료를 받은 환자는 12명이었다. 방사선치료는 일회 $1.8{\sim}2.0\;Gy$로 총 $44{\sim}76\;Gy$ (중앙값 60 Gy)를 조사하였다. 추적관찰기간은 $3{\sim}173$개월(중앙값 78개월)이었다. 결 과: 2년 생존율과 무병생존율은 76.4%이었고 5년, 10년 생존율은 각각 76.4%, 45.6%, 5년, 10년 무병생존율은 70.6%이었다. 수술유무에 따른 5년 무병생존율은 수술을 시행한 군은 91.6% 수술을 시행하지 않은 환자군은 20%로 통계적으로 유의하게 차이가 있었다(p=0.006). 병리 형태나 병기에 따른 생존율의 차이는 없었다. 5명(29%)의 국소재발률을 보였으며 원격전이는 없었고 수술을 요하는 심각한 부작용은 없었다. 결 론: 부비동 및 비암에서 투과성 필터를 이용한 방사선치료는 안전하고 효과적이며 국소제어율을 높이기 위해 수술과 방사선치료의 병합요법이 바람직하며 방사선 단독으로 치료할 때는 국소제어와 생존율을 향상시키기 위해 정교한 치료계획을 통해 방사선량을 증가시키고 다학제 치료를 고려해야 할 것이다.

조직 결손에 대한 투과선량 계산 알고리즘 보정 (Transmission Dose Estimation Algorithm for Tissue Deficit)

  • 윤형근;지의규;허순녕;이형구;우홍균;신교철;하성환
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권2호
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    • pp.186-192
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    • 2002
  • 목적 : 서울대학교 의과대학 치료방사선과학교실에서는 생체내(in vivo) 선량측정시 방사선 조사 조건으로부터 투과 선량을 예측하는데 필요한 투과선량 계산 알고리즘을 개발한 바 있으며 조사면 내에 조직의 일부가 결손된 경우에도 적용할 수 있도록 보정 알고리즘을 개발하고자 하였다. 재료 및 방법 : 알고리즘을 개발하기 위한 기본 자료를 마련하기 위하여 측정을 시행하였다. 측정에는 선형가속기의 6 MV 및 10 MV X선을 이용하였고 측정기 및 전위계를 사용하였다. 측정조건은 조사면의 크기는 $10\times10\;cm^2,\;20\times20\;m^2$$30\times30\;cm^2$으로 하였고, 팬톰 두께는 20 cm, PCD는 10 cm, 30 cm 및 50 cm로 하였다. 이때 팬톰이 조사면의 일부에서 결손되도록 하였으며 결손 범위를 0 내지 $100\%$로 하였다. 또한 조직 결손 및 불규칙한 윤곽선을 가진 경우에 알고리즘의 정확도를 평가하기 위하여 조직 결손이 가장 심한 경우에 해당하는 유방암 환자를 모델로 팬톰 모형을 만들어 투과선량을 측정하였다. 결과 : 조사면의 일부에 존재하는 조직 결손이 투과 선량에 미치는 영향을 보정하기 위한 알고리즘을 물리학적 이론을 이용하여 개발하였으며 알고리즘은 다양한 측정조건들에서 측정값과 대부분 ${\pm}1.0\%$이내의 오차를 보였다. 유방암환자의 모형을 이용한 측정값과는 ${\pm}3\%$ 이내의 오차를 나타내었다. 결론 : 투과선량 계산 알고리즘은 조직이 일부 결손된 경우의 대부분에서 ${\pm}1.0\%$ 이하의 오차 범위로 정확히 투과선량을 계산할 수 있었고 임상적으로 극단적인 조건에서도 ${\pm}3.0\%$ 이내의 오차를 보이므로 임상적용이 충분히 가능함을 알 수 있었다.,\;76\%,\;75\%$였다. 결론 : 국한성 두경부 대세포성 림프종에서 항암화학방사선 병용요법 시 종양의 크기가 5 cm 미만인 경우에는 30Gy의 방사선 조사선량으로도 국소제어를 할 수 있다. 따라서 방사선치료에 따르는 구강건조증을 최소화시킬 수 있을 것이다. 5 cm 이상의 종양에서는 30 Gy 이상의 방사선 조사 선량이 필요하리라 생각된다.있었다. 또한 전산화단층촬영영상을 얻음으로써 중요정상조직인 안구, 척수 등을 정확하게 설정할 수 있었고, 조사면 결정과 차폐의 정확성을 증진시킬 수 있었다. 환자 자세 오차는 디지털화재구성사진과 치료 시마다 얻은 포트필름에서 치료중심점과 척수 사이의 거리를 측정하여 3 mm 이내의 정확성을 얻을 수 있었다. 결론 : 전산화단층촬영모의치료장치로 체적영상을 얻고 가상현실모의치료계획으로 배와위 두개척수 방사선치료계획을 정확하고 용이하게 실현할 수 있었다. 따라서 배와위 두개척수 방사선치료는 복와위를 취할 수 없어서 치료가 힘든 소아환자, 전신상태가 좋지 않거나 기관절개술이 시행되어 있는 환자에서 유용한 방법임을 알 수 있었다.in 이하의 저혈류량 분포가 감소하였고, 평균 혈류량은 $23.5\%$ 증가되었다(p=0.0004). 결론 : GBE는 방사선 일회 조사시 뿐만 아니라 분할조사시에도 방사선치료의 효과를 유의하게 증가시켰다. 또한 정상근육에 비하여 종양의 혈류량을 선택적으로 증가시킴이 확인되었다.높았다.는 다변량 분석을 시행한 결과 N 병기, 수술 여부, 나이였고 국소종양 제어율에 영향을 미치는 유의한 인자는 N 병기, 수술 여부, ECOG 활동도였다. 방사선 단독치료군에서 다변량 분석결과 생존율과 국소종양제어율 모두에 유의한 인자는 방사선치료 후 종양반응과 N 병기였다. 결론 : 조기 병기의 성문상부암에서는 통상적인 방사선단독치료로 후두기능을 보존하면서 수술군과 대등한 종양제어율을 보여주었다. 그러나 진행된

고 강도 차폐벽돌을 이용한 방사선치료실의 차폐설계 (Design for Radiotherapy Room with High Density Shielding Block)

  • 서창옥;김귀언;추성실
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권4호
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    • pp.247-254
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    • 2004
  • 신체 심부의 악성종양치료를 위한 6~15 MV의 강력한 에너지의 방사선과 종양만을 조사하기 위한 입체조형치료, 세기 조절방사선치료, 입체적 치료방법 등이 개발됨으로써 방사선의 사출구가 전체 공간으로 확대되고 출력선량도 환자당 5~10 Gy의 과다 선량을 방출하기 때문에 고밀도의 차폐벽이 요구된다. 저자들은 세기조절방사선치료(IMRT)용 고 에너지 선형가속기를 기존건물에 설치하기 위하여 일반 콘크리트와 철, 티타늄등 중금속을 혼합한 고 밀도 차폐벽돌을 제작하여 방어벽을 설계하고 건축된 차폐벽으로부터 투과 산란된 선량을 측정하여 상호 비교하였다. 고 밀도 차폐벽돌을 사용함으로서 기존의 콘크리트(3.5 g/cc)에 비하여 고 에너지의 차폐율 즉 반가층 두께를 약 1/2로 줄일 수 있었다.

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중배엽성 치성종앙에 대한 방사선학적 연구 (RADIOLOGIC MANIFESTATIONS OF ODONTOGENIC TUMORS OF MESENCHYMAL ORIGINS)

  • 박태원
    • 치과방사선
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    • 제16권1호
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    • pp.7-17
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    • 1986
  • 치성종양은 악구강계 영역의 질환 중 중요한 관심거리가 되어왔으며, 이중 상피성 치성종양에 관한 보고는 많으나, 중배엽성 치성종양에 관한 보고는 많이 이루어지지 않았다. 저자는 1975년부터 1985년까지 서울대학교병원 치과진료부에서 방사선학적, 병리학적으로 중배엽성 치성종양인 치성섬유종, 치성점액종, 백악질형성섬유종으로 진단된 증례들을 토대로 하여 연구, 분석한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치성섬유종의 연령분포는 32세에서 72세로 광범위 하였으며, 발생위치는 모두 상악구치부이었고, 단방성이 2증례, 다방성이 1증례이었다. 2. 치성점액종의 연령분포는 40세에서 55세로 비교적 중년층에서 호발했고, 4증례가 상악에, 2증례가 하악에 발생하였다. 6증례 모두 방사선학적으로 다방성 방사선투과성을 보였으며, 경계는 비교적 불분명하였다. 3. 백악질형성섬유종은 주로 ?년에서 중년 성인 사이에 많이 발행하였고 40대에 가장 많은 출현율을 보였다. 남녀비는 약 1:2로 여자에게서 빈발하였다. 19증례중 하악에 15증례, 상악에 4증례가 발생하여, 하악이 호발부위였으며, 상하악 소구치, 대구치 부위에 발생하였다. 방사선학적으로 방사선투과성이 2증례, 혼합성이 12증례, 방사선불투과성이 5증례이었다.

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방사선 측정관련 보정인자 계산 (Calculations of Radiation Measurement-Related Correction Factors)

  • 신희성;노성기;김호동
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권1호
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    • pp.19-24
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    • 2003
  • 해석적인 방법과 MCNP 로드를 사용하여 $^{198}Au$ 선원시료에 대한 자체감쇠인자와 검출기의 원반형 Al 덮개에 대한 0.412 MeV 감마선의 투과율을 구하였다. 그 결과, 비교적 반경이 큰 Au 시료를 제외하고 모든 경우에서 해석적인 해가 MCNP 코드의 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 이때 두 방법의 최대 편차는 약 9 %로서 Au 시료의 반경이 1.5 mm인 경우에 나타났다. 검출기 Al 덮개의 직경이 7.62 cm인 경우에 대한 0.412 MeV 감마선의 투과율에 대한 해석적인 해는 HCNP 코드의 결과와 표준편차의 범위내에서 잘 일치하는 것으로 나타났다.

방사선치료에서 투과선량을 이용한 체내선량 검증프로그램 개발 (Development of Dose Verification Method for In vivo Dosimetry in External Radiotherapy)

  • 황의중;백태성;윤명근
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권1호
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    • pp.23-30
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    • 2014
  • 방사선치료에서는 환자 체내에 전달된 선량이 원래 의도한 데로 분포되는 지 확인하기 위하여 균질한 팬텀을 이용한 정도 관리를 치료 전에 주로 시행하고 있다. 하지만 균질한 팬텀을 이용한 정도 관리는 표면이 불규칙적이고 불균질한 인체에 대한 선량분포를 완전히 보증해 주지는 못하고 있다. 본 연구에서는 환자를 투과하는 선량의 분포를 측정하여 역으로 환자체내 선량 분포를 계산하는 투과선량 기반 체내선량 검증프로그램을 개발하였다. 투과선량은 주방사선과 산란방사선으로 이루어져 있는데, 본 연구에서는 전자포탈영상장치로 측정한 선량분포로부터 주방사선만을 이용한 간단한 식으로 환자체내선량분포를 계산하는 프로그램과 감마값 분포를 평가하여 두 선량분포를 서로 비교할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 계산한 팬텀의 등중심점을 지나는 관상면의 체내선량 분포는 치료계획시스템에서 제공하는 동일 평면의 선량분포와의 비교결과 균질팬텀에서 평균 95%, 비균질팬텀에서 81.8%의 감마통과율을 보였다.