• 한국방사선학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.603-609
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• 2022

본 연구에서는 핵의학 분야에서 사용 빈도가 높은 방사성 동위원소 ^99mTc, ¹⁸F을 대상으로 물 팬텀과 전리함을 이용한 실측 데이터와 몬테카를로 법 기반의 모의실험 계산을 통해 인체 내 선량 분포를 평가하여 분석하였다. 실험 결과, 방사성 동위원소를 중심으로 거리가 멀어질수록 선량이 지수함수적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 특히, 5 cm 이격 시 급격히 감소하는 경향을 보였다. 이를 수치상으로 보면, ^99mTc의 경우 0.16 ~ 2.16 pC/min, ¹⁸F의 경우 0.49 ~ 9.29 pC/min 범위에서 형성되었다. 또한, 결과값을 이용하여 계산한 에너지 전달계수는 0.240 ~ 0.260 범위에서 실측값과 시뮬레이션 결과값이 유사하게 나타났다. 이와 같은 결과는 실험 결과값에 대한 신뢰도를 확보한 것으로 판단이 되며, 특히, 인체 내 선원 집적 시 선원 이동 경로를 중심으로 4 cm 이내에 위치한 장기에 선량이 많이 전달될 수 있다는 것을 의미한다. 본 연구는 방사성 동위원소에 의한 내부피폭 선량을 정량적으로 평가하기 위해 선원에서 발생하는 방사선 분포를 계산 하였으며, 실측과 모의실험 결과를 비교 분석을 통해 신뢰도가 높은 결과값을 제시할 수 있었다. 무엇보다도 계측기를 통해 체내 방사선 분포를 직접 측정하여 제시한 부분에서 큰 의미를 가지고 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.889-894
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• 2019

위장조영검사는 X선을 사용하는 검사로 검사 부위 외의 다른 장기의 피폭이 발생한다. 위장조영검사에서 갑상선, 수정체, 유방, 생식선 등 생물학적으로 방사선감수성이 상대적으로 높은 표적장기가 주변에 분포되어있기 때문에 방사선 피폭에 대한 방어를 하는 것이 중요하다. 장기별 측정 깊이의 선택이 가능한 전신 팬톰을 제작하고 안구, 갑상선, 유방, 생식선의 방사선 피폭선량을 측정하였다. 투시만 시행하였을 경우 수정체, 갑상선, 유방, 생식선의 평균 피폭선량의 감소는 62.2%로 나타났고, 투시와 Spot 촬영을 동시에 시행하였을 경우 수정체, 갑상선, 유방, 생식선의 평균 피폭선량의 감소는 59.0%로 나타났다. 따라서 위장조영검사 시 수정체, 갑상선, 유방, 생식선의 차폐가 이들의 피폭선량 감소에 효과가 있었다는 것을 확인할 수 있었다. 제작한 인체 팬톰은 인체에 위치한 장기에 해당하는 높이를 조절할 수 있기 때문에 심부선량 측정에 사용될 수 있을 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제35권
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• pp.7-13
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• 2023

목 적: 본 연구에서는 자궁경부암이 자궁과 함께 몸 밖으로 돌출되었을 때 맞춤형 Bolus를 사용하는 것이 치료계획에서 선량 전달에 미치는 영향을 평가하고 환자 set-up에서의 재현성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 치료 계획은 Eclipse Treatment Planning System (Version 15.5.0, Varian, USA)을 사용했으며 치료기는 VitalBeam (Varian Medical Systems, USA)을 사용하였다. 방사선 치료 기법은 3D-CRT로 AP/PA 방향으로 6MV 에너지를 이용하였다. 처방 선량은 1.8 Gy/fx이고 총 선량은 50.4 Gy/28 fx이다. 이온챔버는 Semiflex TM31010 (PTW, Germany)을 사용하였으며, 각 위치 이동 및 종양 중심 선량에 따른 계획선량과 측정된 선량을 비교하여 선량 분포를 분석 및 평가하였다. 첫 번째 측정은 팬텀에 맞춤형 Bolus를 적용하여 중심에서 수행하였으며, 위치 오차를 가정하여 중심에서 X, Y, Z축 방향으로 -2 cm ~ +2 cm 범위에서 이동하면서 측정하였다. 0.5 cm 간격으로 측정하였으며, Y축 방향은 ±3 cm까지 측정하였고 Bolus가 잘못 set-up된 상황도 측정하였다. 측정된 선량은 팬텀의 air cavity 대신 실리콘의 CT Hounsfield Unit (HU) 240으로 보정된 선량을 기준으로 비교하였다. 결 과: 위치 오차는 모든 X, Y, Z축에서 최대 ±2 cm까지 약 -1%이다. Y축의 경우 +3 cm의 차이가 발생했을 때 -9.73%의 오차가 발생하였다. 그리고 Bolus가 피부에 올바르게 부착되지 않았을 때 -2.6%, 완전히 제거되었을 때 3.92%의 오차가 있었다. 결 론: 맞춤형 Bolus를 사용한 경우 치료 선량 분포가 균일했으며, 위치 오차가 발생한 경우에도 처방 선량과 실제 측정값 사이에 큰 차이가 없었다. 기존 시트형 Bolus는 몸 밖으로 튀어나온 불규칙한 모양의 종양을 보완하기는 어렵지만 맞춤형 Bolus는 치료 선량을 균일하게 전달하는데 유용한 것으로 확인된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.851-856
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• 2022

본 연구의 목적은 종속조사면 병합 (Field-in-Field, FIF) 방식을 이용하여 유방암 방사선 치료에서 조사면 주변 표면선량 감소 효과를 확인하는 것이다. 방사선 조사를 위해 선형가속기를 사용했으며, 조사면 주변 선량은 유리 선량계로 측정하였다. SSD는 90 cm, 조사면은 10 × 10 cm², X-선 에너지는 각각 6 MV와 10 MV를 사용했다. FIF 방식의 표면선량과 비교를 위해 금속쐐기(Physical Wedge, PW)와 동적쐐기(Dynamic Wedge, DW) 방식에서 선량을 측정하였다. PW와 DW 방식에서 각각 15°와 30°의 쐐기 각도를 사용하였다. 표면선량은 조사면 중심부에서 각각 1 cm, 3 cm, 5 cm 지점에서 측정하였다. 표면선량 분석 결과 FIF는 P W와 DW와 비교하여 치료 빔의 에너지, 쐐기 각도, 선량 측정 위치에 관계없이 모두 낮은 표면선량 값을 보였다. FIF는 유방암 치료에서 조사면 주변부 선량을 낮출 수 있으므로 표적에 균등한 선량 분포 획득뿐 만 아니라 방사선 빔에 의한 2차 장해를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권3호
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• pp.131-135
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• 2006

본 연구의 목적은 2차원적 이온전리함 배열의 특성을 분석하고 세기변조방사선치료 선량분포 확인의 유용성을 평가하기 위함이다. 본 실험에 사용된 2차원적 이온전리함 배열(MatriXX, Scanditronix-Wellhofer, IBA, Germany)은 $24{\times}24cm^2$ 범위에 1,024개의 평판형 전리함(용적: $0.08cm^3$, 직경: 4.5 mm, 높이: 5 mm, 배열간격: 7.62 mm)이 일정한 간격으로 배열되어있다. MatriXX의 특성분석을 위해 선량 직선성, 선량률 의존도, 출력 계수, 단기 선릉재현성을 분석하였으며, 선량분포 확인의 신뢰도를 평가하기 위해 Varian사의 동적쐐기와 세기변조 방사선치료의 선량분포를 분석하였다. 선량 직선성의 범위는 $1{\sim}800$cGy이었으며, 1% 미만의 오차율을 보였다. 선량률 의존성(범위 $100{\sim}600MU/min$)은 300 Mu/min을 기준으로 했을 때 모든 선량률 범위에서 0.4% 미만의 선량변화를 보였다. 또한, 물팬톰에서 0.1 cc 지두형 전리함으로 측정한 출력계수와 폴리스틸렌 팬톰에서 MatriXX로 측정한 출력계수를 비교하였다. 이 실험의 결과, $3{\times}3{\sim}24{\times}24cm^2$ 범위에서 0.5% 미만의 일치를 나타내었다. 단기 출력재현성 확인을 위하여 15분 간격으로 6회 측정한 결과, 0.5% 내의 차이를 보였다. 동적쐐기와 세기변조 방사선 조사면의 일치성 실험에서도 치료계획장치의 계산값과 필름측정값이 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 MatriXX의 물리적인 특성을 분석하였으며 세기변조방사선치료의 품질관리를 위한 유용성을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권4호
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• pp.301-305
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• 2001

목적 : 초기 성문암의 방사선치료에 있어 소분할 치료(hypofractionated radiation therapy)의 용이성과 그 부작용의 정도를 파악하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1999년 2월부터 2000년 2월까지 서울대학교 병원 치료방사선과에 내원하여 조직학적으로 확진된 I, II 병기의 초기 성문암환자 20명을 대상으로 전향적 연구를 진행하였다. 환자군의 성별분포는 18명이 남자, 2명이 여자였으며, 연령의 중앙값은 59세였다. 병기의 분포는 T1aN0 - 16명, T1bN0 - 1명, T2N0 3명이었다. 18명의 환자는 후두미세수술을 통한 조직생검을 시행하였으며 2명의 환자는 레이저 절제술을 시행받았다. 모든 환자는 근치적 방사선치료를 2.5 Gy의 분할조사선량으로 총 50 Gy의 방사선을 24회 분할하여 시행받았다. 치료 기간의 중앙값은 36일 이었다(범위 $31\~45$일). 결과 : 방사선치료 기간 중 급성 반응으로 치료를 중단한 환자는 없었다. 주된 급성 부작용은 식도염과 애성이었으며 치료 후에는 호전되었다. RTOG grade 3의 식도염으로 인한 연하통을 보인 환자가 1례에서 있었고, 6례에서 grade 3의 애성을 보였다. 방사선치료에 대한 반응은 치료 종료 1개월 후에 판정하고 모든 환자에서 완전관해를 보였다. 20명의 환자 중 3명에서 재발이 관찰되었는데, 2례는 방사선치료 후 10개월과 13개월의 시점에서 국소재발이 관찰되었고, 1례는 방사선치료 후 2개월의 시점에서 경부 림프절에서의 재발이 관찰되었고 4개월 후 원격전이가 관찰되었다. 결론 : 소분할 방사선치료는 시행상의 큰 어려움 없이 진행되었으며 질병의 관해에 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 방사선치료기간의 단축이 종양의 치료 결과에 미치는 영향과 만성 부작용을 파악하기 위해서 보다 오랜 기간의 추적 관찰이 필요할 것으로 생각된다.X>은 필름에 비해 2 mm 가량 크며, 최소 beamlet 크기가 5 mm 임을 감안할 때 부적합한 것으로 판명되었다. RTP commissioning 후 계산 선량은 $1\times1\;cm^2$ 크기 소조사면에서의 측정치와 $2\%$ 범위 내에서 일치하였다. C자 형태의 PTV에 대한 9개의 세기변조된 조사빔에 대한 2회에 걸친 치료중심점에서의 절대선량 측정결과 개별 조사빔에 대하여는 $10\%$ 이상 차이를 보였으나 총 선량은 $2\%$ 이내에서 일치하였다. 필름을 이용한 선량분포도도 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 실제 치료환자의 팬톰 내에서의 절대선량 측정 결과 총 선량은 $1.5\%$ 차이를 보였다. 각 조사빔에 대해 중심 leaf의 측방선량분포도를 필름 및 선형배열다중검출기를 사용하여 측정하였으며, 조사면 밖에서 계산선량이 $2\%$ 내외로 작게 나타났으나, 특정 위치를 제외하고는 $3\%$ 이내로 잘 일치함을 확인하였다. 결론 : 세기조절방사선치료를 위해서는 다엽콜리메이터의 위치에 대한 보다 정밀한 정도관리 절차가 개발되어야 될 것으로 판단되며, 조사빔내 세기패턴을 효율적으로 확인할 수 있는 정도보증 절차가 필요할 것으로 사료된다. 본원에서는 팬톰 내에서의 치료중심점과 같이 특정 지점에서의 절대선량 확인 및 필름 혹은 선형배열다중검출기를 사용한 세기분포 패턴의 확인 과정을 통하여, 이를 적절히 병행하여 사용함으로써 세기조절방사선치료에 적합한 정도관리를 시행할 수 있었다.용하여 방광 보존을 및 5년 생존율에 있어 만족할 만한 결과를 얻었다. 완전한 TURBT와 유도 MCV 항암요법과 cisplatin 방사선 병용요법에서 완전관해 여부가 방광보존가능성과 생존율에 영향을 미치는 요소로 생각되고 만약 완전관해를

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.443-450
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• 2018

Geant4 코드는 직선 가속기의 헤드 구조를 사용하여 이전에 구현된 BEAMnrC 데이터를 기반으로 선형가속기 (VARIAN CLINAC.)를 시뮬레이션하였다, 10MV 광자 선속에서 물팬텀의 심부선량백분율과 측면선량의 측정값과 Geant4를 비교 평가하였다. 선량 계산을 인체부위에 적용하기 위해 실제 환자의 Lung 부위를 5mm 간격으로 스캔하였다. Water phantom의 조사야($5{\times}5cm^2$), SAD 100cm에서 10MV 광자를 조사하여 Geant4 선량분포를 구하였다. 이 결과는 실제 환자의 폐(lung)에 흡수되는 선량을 측정하기는 어렵다 그래서 치료계획 시스템에 의한 선량을 비교하였다. 물 팬텀에서 측정된 심부선량 곡선과 Geant4에 의해 계산된 심부선량 곡선은 build-up 영역을 제외한 대부분의 깊이에서 ${\pm}3%$ 이내로 잘 일치하였다. 그러나 5cm와 20cm 지점에서 2.95%와 2.87%로 Geant4를 사용한 선량 계산에서 다소 높은 값을 보이고 있다. 이 두 지점은 Genat4의 geometry 파일을 통해 확인할 수 있었으며, 흉추와 흉골이 위치되어 선량이 증가된 것으로 알 수 있었다. 또한, cone beam CT를 적용한 결과에서 폐(lung)의 선량분포 오차는 3% 이내로 유사한 값을 얻었다. 따라서 Geant4를 이용하여 선량을 계산할 때 DICOM 파일에 직접 선량의 contour map이 표현될 수 있다면 Geant4의 임상적 적용이 다양하게 사용될 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2002

치료방사선 선형가속기에서 출력되는 광자선의 선속 (flux)에는 gantry head로부터 발생되는 오염전자를 포함하고 있으며, 오염전자의 발생은 주로 gantry head의 부속장비 또는 방사선 치료를 위해 gantry head 밑에 설치되는 부속장치 등에서 광자선과 매질의 전자쌍생성, 또는 컴프톤 산란전자 등의 물리적 현상으로 발생된다. 오염전자는 표면영역의 수cm 깊이의 선량 분포에 영향을 주고 있으며, 이것은 방사선 치료 시 skin-sparing 효과를 감소시키는 등 임상적인 측면에 영향을 주고 있다. 그러므로 선형가속기에서 발생되는 오염전자의 특성을 이해 할 필요가 있다. 본 연구는 선형가속기 (Clinac 1800, Varian )에서 출력되는 15MV 광자 선속에서 조사야의 크기가 0.0$\times$10.0 to 30.0$\times$30.0 $\textrm{cm}^2$에서 30.0$\times$30.0 $\textrm{cm}^2$ 대해 구리판(Cu)의 부분적 오염전자 제거 능력과, 조사야의 부분 차폐 방법을 이용하여 물팬톰 내의 선량분포의 변화를 측정하므로써 오염전자의 특성을 분석하였다. 그 결과 오염전자는 조사야의 중심축으로부터 넓게 퍼진 cone 모양의 분포를 하고 있었으며, 또한 오염전자가 갖는 평균 에너지는 약 3.0MeV로 나타났다. 그러므로 오염전자는 표면으로부터 2.5cm 깊이까지 분포하였다. 이러한 결과로써 광자선속에 포함된 오염전자를 제거하고 순수한 광자선을 이용한다면 buildup 영역 및 표면선량이 감소되고, 최대선량지점이 좀더 깊어진다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-17
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• 2005

목적 : 방사선치료에 있어 치료부위내의 균등한 선량분포는 환자의 치료성적 및 장해를 좌우하는 매우 중요한 인자이다. 이러한 치료부위내의 균등한 선량분포를 얻기 위해 사용하는 여러 가지 방법 중 간단한 Field-in-Field Technique의 유용성을 평가하고 다양한 크기의 전뇌(whole brain)치료 환자에게 적용가능성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 전뇌(whole brain)의 일반적인 치료기법인 대향2문조사와 Field-in-Field Technique을 적용했을 때의 선량분포도를 비교하기 위하여 phantom(acryl 16 cm spheral phantom)을 대상으로 치료계획을 수립하였으며, 선량분포평가를 위하여 저감도필름(X-Omat V-film)과 열형광선량계(TLD)를 사용하여 측정하였다. 또한 다양한 두께의 환자20명(대, 중, 소 및 소아-각각 5명)을 대상으로 Field-in-Field Technique의 적용가능성을 평가 하였다 결과 : 전뇌(whole brain)치료에 대향2문조사와 Field-in-Field Technique을 적용한 경우 각각의 치료부위내의 선량분포 및 DVH를 비교한 결과, Field-in-Field Technique을 사용한 경우 고선량(high dose)영역을 $3{\sim}4\%$이하로 줄일 수 있었고, 저감도필름(X-Omat V-film)과 열형광선량계(TLD)에 의한 측정결과 또한 유사한 수치를 얻을 수 있었다. 이러한 Field-in-Field Technique을 다양한 두께의 환자에게 동일하게 적용해도 선량분포의 변화는 $1{\sim}2\%$로 나타났다. 결론 : 전뇌(whole brain)치료에 Field-in-Field Technique를 이용하여 치료계획을 수립하여 적용하면 치료부위내의 균등한 선량분포를 얻을 수 있으므로 추가적인 치료가 필요한 경우 선량합성이 용이하여 쉽게 치료계획을 수립할 수 있었다. 그리고 균등한 선량분포를 얻기 위해 사용하는 wedge filter 및 3D compensator 의 역할을 대체 할 수 있으며, 방사선 치료 시 고선량 영역으로 인해 발생되는 장해를 최소화할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권1호
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• pp.3-11
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• 2011

본 연구에서는 제작한 수직형 다엽 콜리메이터를 이용하여 방사선치료에 사용되는 Co-60 감마선 및 6 MV 엑스선의 조사면 크기와 모양을 결정하고 동일한 모양 및 크기의 조사면을 납차폐체로 결정하여 방사선 조사면 내 선량분포 특성을 상호 분석하여 수직형 다엽 콜리메이터의 방사선 조사면 크기 결정에 관한 유용성을 평가하였다. 이를 위해 이온전리함, 유리선량계, 방사선크로믹 필름을 사용하여 선량측정 실험을 수행하였다. Co-60 감마선과 6 MV 엑스선에 대하여 기준조사면의 이온전리함 측정결과 수직형 다엽 콜리메이터의 빔 중심축 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 5.1%, 4.2% 높게 측정되었다. 그리고 Co-60 감마선에 대한 4개 조사면(기준 조사면, 원형, 삼각형, 십자형)의 유리선량계 측정 결과는 수직형 다엽 콜리메이터의 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 2.2%, 7.8%, 7.2%, 4.0% 높게 측정되었고, 6 MV 엑스선에 대하여는 수직형 다엽 콜리메이터의 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 6.7%, 6.2%, 3.8%, 6.2% 높게 측정되었다. 방사선크로믹 필름에서 차폐체의 선량분포곡선 중 최대선량의 80%에서 20%까지의 거리를 나타내는 반음영 크기는 모든 조사면에서 수직형 다엽 콜리메이터의 반음영 크기가 납차폐체보다 Co-60의 경우 2.0~3.5 mm, 6 MV 엑스선의 경우 0.5~1.0 mm 작게 나타났으며 이는 제작한 수직형 다엽 콜리메이터가 임상에 사용되었을 때 반음영의 크기를 납차폐체보다 줄일 수 있음으로써 치료 조사면적 결정시 차폐물의 반음영으로 생기는 방사선치료체적(Treatment Volume, TV)을 최소화시킬 수 있는 장점이 있으리라 판단된다. 아울러 2차원 및 3차원 방사선치료 시 본 다엽 콜리메이터를 이용하여 다양한 방사선치료 조사면을 간편하게 결정하여 사용할 수 있으리라 생각된다.