• 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.

• 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.11 no.2
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• pp.91-99
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• 2000

This is a preliminary study for developing the method of the dose reconstruction in the patients, irradiated by mega-voltage photon beams from the linear accelerator, using the transit dose distributions. In this study we present the method of three-dimensional dose reconstruction and evaluate the method by computer simulation. To acquire the dose distributions in the patients (or phantoms) we first calculate the differences between the doses at the arbitrary points in the patients and the doses at the corresponding points where the transit doses are measured. Then, we can get the dose in the patients from the measured transit dose and the calculated value of the difference. The dose differences are calculated by applying the inverse square law and using the linear attenuation coefficient. The scatter to primary dose ratios, which are calculated by the Monte Carlo program using the CT data of the patient (or phantoms), are also used in the calculations. For the evaluation of this method we used various kinds of homogeneous and inhomogeneous phantoms and calculated the transit dose distributions with the Monte Carlo program. From the distributions we reconstructed the dose distributions in the phantom. We used mono-energy Photon beam of 1.5MeV and Monte Carlo program EGS4. The comparison between the dose distributions reconstructed using the method and the distributions calculated by the Monte Carlo program was done. They agreed within errors of -4%∼+2%. This method can be used to predict the dose distributions in the patient

• 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.5 no.1
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• pp.67-74
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• 1994

Dose distribution of point source represents an inverse square law as the distance, Difference of measurement value and calculation value according to moving distance of radiation source show very large error in dose calculation of Brachytherapy. Therefore, in RALS of high dose rate, dose calculation have an important effect in treatment of uterine cervix cancer and recurrent rate. In this paper, authors measured moving distance of radiation source carrying out RALS. And we measured Rectum dose compared with calculationdose.

• Progress in Medical Physics
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• v.25 no.1
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• pp.23-30
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• 2014

The purpose of this study is to evaluate the developed dose verification program for in vivo dosimetry based on transit dose in radiotherapy. Five intensity modulated radiotherapy (IMRT) plans of lung cancer patients were used in the irradiation of a homogeneous solid water phantom and anthropomorphic phantom. Transit dose distribution was measured using electronic portal imaging device (EPID) and used for the calculation of in vivo dose in patient. The average passing rate compared with treatment planning system based on a gamma index with a 3% dose and a 3 mm distance-to-dose agreement tolerance limit was 95% for the in vivo dose with the homogeneous phantom, but was reduced to 81.8% for the in vivo dose with the anthropomorphic phantom. This feasibility study suggested that transit dose-based in vivo dosimetry can provide information about the actual dose delivery to patients in the treatment room.

• Progress in Medical Physics
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• v.14 no.1
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• pp.1-7
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• 2003

In this work we developed a EGS4 control code to calculate the dose distributions for high energy electron beams in water phantom applied longitudinal magnetic field. We reviewed the electron's motion in magnetic field and delivered equations for direction changs of the electron by the external magnetic field. The mathematical results are inserted into the EGS4 code system to account for the presence of external magnetic fields in phantom. The electron pencil beam paths of 6 MeV in water phantom are calculated for magnetic fields of 1-3 T and the dose distributions for a field of 1.0 cm in diameter are calculated for magnetic fields of 0.6-1 T using the code. From the results of path calculations we found that the lateral ranges of the electrons are reduced in the magnetic field of 3 T. For a field of 1 cm diameter and a magnetic field of 1 T, the small dose enhancement near the range of the electrons on the depth dose and the penumbra reduction of 0.15 cm on the beam profile are observed. We discussed and evaluated the results from the theoretical concepts.

• 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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• 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.

• Radiation Oncology Journal
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• v.14 no.3
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• pp.247-253
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• 1996

Purpose : The dose calculation program for the Buckler type remote after-loading system was developed. This program also can be used to calculate dose for various sealed sources. Materials and Methods : We determined the source length and distribution by dividing the program disk to 72 points. The dose rate for the each program disk and source was calculated. The dose rate table for the xy coordinate was established. The dose rate for the interesting points of the patient were calculated by using this table, We also made isodose curve from this calculations. Results : The storage size for the dose rate table were increased. But the calculation of the dose rate for the patient were carried out rapidly. So we could get real time calculation. Conclusion : By using this program, we could calculate the dose rate for the various points of the patient quickly and accurately. This program will be useful for the treatment with various linear sources.