• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
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• pp.75-78
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• 2005

IMRT를 이용한 환자치료에서 환자의 특이적 품질관리에 대한 독립적인 선량계산을 위해 치료계획용 컴퓨터로 부터 계획된 다엽콜리메이터의 배열파일(MLC sequencing file)과 계획된 MU값 및 선량계산 위치에서의 각각의 조사필드 별 기여 치 등을 얻어낸 후 MS office Excel 2000 VBA를 이용하여 간단한 분석을 통하여 MU값을 계산한 결과 계획선량과 계산선량이 ${\pm}$4% 의 선량 오차를 얻을 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.138-147
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• 2005

몬테칼로 선량계산 시 적절한 정확도를 얻기 위해서는 계산입자수를 늘려야 하고 그로 인해 계산 시간이 오래 걸리게되므로 일상적 치료계획의 선량계산 방법으로 이용되지 못했다. 본 연구에서는 몬테칼로 모의실험 시 계산입자 수를 줄여서 선량계산을 수행한 후 잡음 감소 필터를 적용하여 선량계산 결과를 개선하고자 하였다. 이를 위해 국소 최소자승 잡음 감소 필터를 제작하고 광자선 및 전자선 균질/비균질 팬텀 내 선량계산 결과에 대하여 적용하여 선택적 여과를 수행하였으며 그 유효성을 등선량 곡선 비교 및 감마시험을 통하여 검증하였다. 연구 결과 통계적 불확실도를 2$\%$ 이내로 유지하기 위해 필요한 계산입자수의 10$\%$ 이하의 계산입자 수를 이용하여 몬테칼로 선량계산 뒤 후처리한 결과가 기준계산 입자수를 이용하여 얻은 몬테칼로 선량계산 결과와 유사해질 수 있음을 확인하였다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2009년도 추계 학술발표
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• pp.114-115
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• 2009

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권2호
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• pp.103-114
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• 1999

본 연구에서는 외부조사 광자선에 대한 3차원 선량계산 알고리즘 모델을 개발하기 위한 기초 연구로서 기존의 2D 선량 계산 알고리즘을 확장시켜 비동일 평면 조사가 가능한 2.5D 선량계산 모델을 개발하였다. 이를 위해 3차원 치료계획 및 선량계산에 적합하도록 환자 및 조사빔에 대한 3차원 좌표계 시스템을 정의하고, 이들 간의 좌표변환식을 유도하였다. 선량계산 알고리즘으로는 "Clarkson-Cunningham" 의 2D 광자선량 계산 알고리즘을 3차원으로 확장시켜 정형 조사면 및 비정형 조사면에 대한 선량계산과 wedge filter에 대한 선량계산이 가능하도록 하였고, Batho 방식을 적용하여 비 균질 보정을 구현하였다. 선량계산의 정확도를 평가하기 위해, AAPM TG #23 에 제시된 절차에 따라 자료에 제시된 4MV 광자선에 대한 실험 값과 본 연구에서 계산된 결과를 비교한 결과, 정형조 사면에 대한 PDD(percent depth dose)는 buildup 영역을 제외하면 $\pm$1% 이내, 비정형 조사면의 경우 $\pm$3% 이내에서 실험값과 일치하였다. 또한, wedge filter에 대한 PDD 및 profile은 $\pm$3% 이내, 45$^{\circ}$ oblique 입사빔에 대한 선량은 $\pm$4% 이내에서 실험값과 일치하였다. 비균질 보정의 경우 Lung/water 경계에서 7% 과소 평가되었고, Bone/water 경계에서 3% 과대 평가되는 것으로 나타났다. 이들 결과를 종합해 볼 때, 비균질 보정을 제외하고는 비교적 정확하게 선량을 계산하는 것으로 평가되었다. 추후 대부분의 상용 2.5D 치료계획시스템 (radiation treatment planning system; RTP)들이 비균질 보정 방법으로 사용하고 있는 Equivalent TAR(tissue-air ratio) 방식을 구현시키고자 하며, 본 연구에서 구현된 선량계산 모듈을 교육 및 연구용으로 활용할 수 있을 것으로 기대 한다.것으로 기대 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.305-312
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• 2016

본 연구에서는 진단용 X선 검사에서 환자에게 피폭되는 두부 및 사지를 다양한 선량 계산법을 통해 실측 선량과 비교 실험하였다. 또한 촬영 장비의 형태, 장비 설정조건, X선의 용량, X선관과 환자와의 거리, X선 후방산란차이 등을 고려한 새로운 계산 방법을 제시하여 피폭선량을 산출하였다. 그 결과 피부입사선량이 기존의 선량 계산법보다 실측과의 오차가 줄어들었으며, 환자가 피폭되는 선량을 쉽게 계산할 수 있었고 의료선량 평가가 이루어지게 되어 방사선 관련 종사자들의 의료 선량 관리가 더욱 수월해지는 계기가 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.633-640
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• 2023

최근 근접 치료에서 방사선 차폐막을 사용하여 선량 분포를 변조하여 선량을 전달하는 정적 및 동적 변조 근접 치료 방법이 개발됨에 따라 새로운 방향성 빔 세기 변조 근접 치료에 적합한 역방향 치료 계획 및 치료 계획 최적화 알고리즘에서 선량 계산에 필요한 파라미터 및 데이터의 양이 증가하고 있다. 세기 변조 근접 치료는 방사선의 정확한 선량 전달이 가능하지만, 파라미터와 데이터의 양이 증가하기 때문에 선량 계산에 필요한 경과 시간이 증가한다. 본 연구에서는 선량 계산 경과 시간의 증가를 줄이기 위해 그래픽 카드 기반의 CUDA 가속 선량 계산 알고리즘을 구축하였다. 계산 과정의 가속화 방법은 관심 체적의 시스템 행렬 계산 및 선량 계산의 병렬화를 이용하여 진행하였다. 개발된 알고리즘은 모두 인텔(3.7GHz, 6코어) CPU와 단일 NVIDIA GTX 1080ti 그래픽 카드가 장착된 동일한 컴퓨팅 환경에서 수행하였으며, 선량 계산 시간은 디스크에서 데이터를 불러오고 전처리를 위한 작업 등의 추가 적으로 필요한 시간은 제외하고 선량 계산 시간만 측정하여 평가하였다. 그 결과 가속화된 알고리즘은 CPU로만 계산할 때보다 선량 계산 시간이 약 30배 단축된 것으로 나타났다. 가속화된 선량 계산 알고리즘은 적응방사선치료와 같이 매일 변화되는 어플리케이터의 움직임을 고려하여 새로운 치료 계획을 수립해야 하는 경우나 동적 변조 근접 치료와 같이 선량 계산에 변화되는 파라미터를 고려해야 하는 경우 치료 계획 수립 속도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권3호
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• pp.133-140
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• 1999

본 연구에서는 외부조사 전자선에 대한 3 차원 선량계산 알고리즘 모델을 개발하기 위한 기초연구로서 기존의 2D 펜실빔 알고리즘을 확장시켜 3 차원 geometry를 적절히 고려할 수 있는 선량계산 모델을 개발하고자 한다. 선량계산 모듈은 IDL5.2(Reseach Systems Inc. 미국)를 사용하여 프로그램하였으며, Hogstrom의 펜실빔 모델에 의한 선량계산에 필요한 중심축 상의 깊이선량분포는 Siemens M6740의 12MeV 전자선에 대한 측정치를 사용하였고, 전자선의 공기 및 불에서의 선형저지능 (linear stopping power), 선형산란능 (linear scattering power) 은 ICRU 보고서 35로부터 인용하여 사용하였다. 선량계산의 정확도를 확인하기 위하여 정형 조사면에 대한 선량분포 공기 간격 효과 인체 외곽 보정에 대해 전리함, 필름 등을 사용하여 얻은 측정값과 비교, 분석하였다. PC(Pentium III 450MHz) 상에서 프로그램 실행 결과 단일 조사 빔에 대한 선량계산에 약 120초가 소요되어, 선량계산 알고리즘의 최적화를 통한 선량계산 시간 단축이 필요하다 하겠다. 선량 평가에 대한 비교 결과, 정형 및 비정형 조사변에 대한 선량분포는 선량변화가 급격한 반음영 (penumbra) 영역에서 $\pm$3mm 이내의 오차를 보였으며, 측방 선량분포에 따른 비교 결과, 측정치와 5% 이내에서 일치하였다. 또한 공기 간격 및 인체 외곽선 보정의 경우, $\pm$10% 내외에서 측정값과 일치하였다. 결론적으로, 전자선에 대한 2 차원 펜실빔 모델을 확장하여 3 차원 치료계획에 적합하게 3 차원상의 임의의 단변 선량계산이 가능하도록 구현되었다. 또한 비정형 조사변에 대한 선량계산 뿐만 아니라, 인체외곽 및 공기 간격 등과 같이 3 차원적 geometry에 대한 보정이 필요한 경우에 대하여도 이를 선량계산 시 적절히 고려함을 확인할 수 있었다. 추후, CT를 통한 비균질 보정방식을 구현할 계획이며, 이들 선량계산 모듈은 교육 및 연구용으로 적절히 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.931-936
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• 1995

서울시 중심부 300m 상공에서 약 22kT의 플루토늄 원폭이 폭발했을 때를 가정하고 폭발시 나오는 초기 방사선에 의한 선량을 계산하였다. 계산을 위하여 몬테칼로 코드인 MCNP4A를 이용하였으며 방사선의 위해도를 알아보기 위하여 선량당량으로 환산 하였다. 계산 결과 가까운 거리에서는 평균자유행로가 짧은 중성자에 의한 선량이 높게 나왔으나 거리가 멀어질수록 감마선에 의한 영향이 더 큰 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권4호
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• pp.227-236
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• 1995

선량데이타와 정확한 3차원 선량모델을 이용하여 여러 아크에 대한 선량분포를 조사하였다. 정확한 선량모델에 의해 계산된 선량 값은 판단한 실험식으로 표현이 가능했으며 이는 선량 최적화 과정에서 반복적으로 선량 값을 계산하는데 매우 유용하였다. 360도 아크와 부분 아크에 대한 선량 값을 빠른 속도로 계산하기 위하며 실험적으로 구해진 실린더형 선량모델을 개발하였다. 200개 위치의 정확한 선량 값을 비선형식으로 피팅하여 7개의 변수를 포함하는 실험식을 개발하였다. 결과적으로 이 모델을 이용하는 경우 한 아크에 대한 선량 계산시 400개의 위치를 계산하는데 PC-486으로 1초 이내에서 계산이 가능하였다. 결론적으로 개발된 고속선량모델은 정확한 선량모델에 의한 선량 값과 유사한 값을 제공함으로써 계간속도가 늦은 일반 3차원 선량모델을 대치할 수 있을 것으로 사려된다.

• 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.