• 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.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.39 no.1
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• pp.30-37
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• 2014

Recently High-Definition Reference Korean-Man (HDRK-Man) and High-Definition Reference Korean-Woman (HDRK-Woman) were constructed in Korea. The HDRK phantoms were designed to represent respectively reference Korean male and female to calculate effective doses for Korean by performing Monte Carlo dose calculation. However, the Monte Carlo dose calculation requires detailed knowledge on computational human phantoms and Monte Carlo simulation technique which regular researchers in radiation protection dosimetry and practicing health physicists do not have. Recently the UFPE (Federal University of Pernambuco) research group has developed, and opened to public, an online Monte Carlo dose calculation system called CALDOSE_X(www.caldose.org). By using the CALDOSE_X, one can easily perform Monte Carlo dose calculations. However, the CALDOSE_X used caucasian phantoms to calculate organ doses or effective doses which are limited for Korean. The present study developed an online reference Korean dose calculation system which can be used to calculate effective doses for Korean.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.26 no.2
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• pp.113-117
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• 2001

The energy band method for NaI spectrum calculates only the exposure rate due to natural radiation because it calculates exposure rate using energy spectrum of $1300{\sim}3000keV$. However, the total energy method includes in its calculation the exposure rate due to man-made radiation because it uses the energy spectrum of $150{\sim}3400keV$. Therefore, the resulting difference of extracting the exposure rate calculated by the energy band method from the exposure rate calculated by the total energy method is apparently the exposure rate due to man-made radiation. In this study, we measured the NaI spectrum during the period of significant changes of the exposure rate in the area without a man-made radiation. As the results, we found the exposure rates calculated by those two methods are equal within the statistical variation of ${\pm}0.3{\mu}R\;h^{-1}$. Consequently, if the difference between the exposure rates calculated by the two methods exists, it may be due to the man-made radiation exposure rate.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.26 no.2
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• pp.93-99
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• 2001

Voxel head phantom for overcoming the limitation of mathematical phantom in depleting anatomical details was constructed and example dose calculation for BNCT was performed. The repeated structure algorithm of the general purpose Monte Carlo code, MCNP4B was applied for yokel Monte Carlo calculation. Simple binary yokel phantom and combinatorial geometry phantom composed of two materials were constructed for validating the voxel Monte Carlo calculation system. The tomographic images of VHP man provided by NLM(National Library of Medicine) were segmented and indexed to construct yokel head phantom. Comparison of doses for broad parallel gamma and neutron beams in AP and PA directions showed decrease of brain dose due to the attenuation of neutron in eye balls in case of yokel head phantom. The spherical tumor volume with diameter, 5cm was defined in the center of brain for BNCT dose calculation in which accurate 3 dimensional dose calculation is essential. As a result of BNCT dose calculation for downward neutron beam of 10keV and 40keV, the tumor dose is about doubled when boron concentration ratio between the tumor to the normal tissue is $30{\mu}g/g$ to $3{\mu}g/g$. This study established the voxel Monte Carlo calculation system and suggested the feasibility of precise dose calculation in therapeutic radiology.

• Journal of radiological science and technology
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• v.30 no.1
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• pp.33-38
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• 2007

The propose of this study is a verification of the correct calculation of the dose around source and the prescription dose of Ir-192 source in the plato treatment planning system. The source and orthogonal coordinates for lateral direction and those for the anterior posterior direction were drawn on a A4 paper and then input into the system. The prescription dose was prescribed to two points with radius 1 cm in the direction of polar angle $90^{\circ} and $270^{\circ} from the center of the source. The doses of prescription point and dose points acquired from the treatment planning system were compared with those from manual calculation using the geometry function formalism derived by Paul King et al. In this analysis, the doses of prescription point were exactly consistent with each other and those of dose points were obtained within the error point of 1.85%. And the system of accuracy was evaluated within 2% of tolerance error. Therefore, this manual dose calculation used for the geometry function formalism is considered to be useful in clinics due to its convenience and high quality assurance.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.11 no.12
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• pp.357-363
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• 2011

The aim of this study is to compare radiation dose in diagnostic X-ray radiography and calculated by different mathematical equation. The result of ESDs direct measurement and that calculated by Mori NDD-M shows the biggest difference. On the other hand, equation by Edmonds shows the lowest difference of ESDs. Also, Rectification due to the difference between direct dose measurement and calculation method commutated three-phase, single phase and inverter type, show less difference in the drive way. In conclusion, this study can be helpful for expecting radiation dose-exposure and control exposure parameters for the diagnostic x-ray radiography.

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2005.04a
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• pp.42-46
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• 2005

The Dose calculation program for the Buchler remote after-loading system was developed. We use iridium source for the tandem and cessium for the ovoids. We determined the source length and distributions by dividing the program disk to 72 points. The dose rate for the each program disk were calculated and stored to the tables for the xy coordinates. The dose rate for the interesting points for the patients were calculated by using these tables. We also made isodose curve from the calculations. By using the program, we could calculate the dose rate for the various points of the patient quickly and accurately.

• 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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• 2009.04a
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• pp.248-249
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• 2009

• 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.