• 대한방사선치료학회지
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• 제28권2호
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• pp.87-99
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• 2016

목 적 : 종양의 위치에 따라 단일에너지를 이용한 치료계획과 이중에너지를 사용하는 치료계획을 정위적방사선 치료에 적용하여 실제 종양에 부여되는 선량의 변화와 종양과 인접한 부분에 위치하는 정상조직의 선량을 비교하여 임상적 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 총 10명의 환자 CT 영상을 획득한 후 각각 단일에너지, 이중 에너지에 대한 체적변조회전치료 기법에 대한 치료 계획을 수립하였다. 종양 측 변화 요인을 분석하기 위하여 조형계수(CI)와 균질성 지수(HI), 최대 선량을 각각 계산했으며, 정상 조직에 대한 선량 분포를 비교하기 위하여 $V_{10}$과 $V_5$, 종양에 가장 근접한 첫 번째 ~ 네 번째 갈비뼈($1^{st}{\sim}4^{th}$ Rib), 척수(Spinal Cord), 식도(Esophagus)와 기관(Trachea)를 선정하였다. 또한 계획한 선량 분포가 실제 전달되는 정확성을 확인하기 위하여 2차원 이온전리함 배열을 이용하여 선량 측정을 시행하였다. 결 과 : 종양 측 인자의 경우 조형계수와 균질성 지수는 두 에너지를 사용했을 경우가 1에 가까운 값을 나타냈다. 최대 선량의 경우 앞쪽 흉벽은 약 2%, 등쪽 종양의 경우는 동등한 값을 나타냈다. 정상 조직의 경우 앞쪽 흉벽 종양은 인접한 갈비뼈에서 두 에너지를 동시에 사용한 경우 각각 4%, 5% 감소하였고, 기관지의 경우 11%, 17% 감소하였다. 폐의 선량 분포의 경우 $V_{10}$의 경우 1.5%, $V_5$의 경우 1%로 감소함을 나타냈다. 뒤쪽 흉벽의 경우 종양에 인접한 갈비뼈는 두 에너지를 이용한 경우에서 각각 6%, 1%, 4%, 12% 감소하였고, 폐의 선량 분포에서는 $V_{10}$ 3%, $V_5$ 3.1% 감소됨을 나타내었다. 선량 측정의 경우 모든 에너지에서 감마지표 3mm/3%의 결과에 부합하였다. 결 론 : 단일 에너지를 이용한 치료 계획 보다 두 에너지를 동시에 사용하는 경우가 표재성 종양에 대해 보다 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.285-291
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• 2013

전림프계의 방사선치료시 선형가속기와 토모테라피를 이용하여 치료계획 수립 시 유용성을 확인하였다. 실험에 동의한 실험대상자 15명(남: 7명, 여: 8명)의 모의치료영상을 Somatom Sansation Open 16 channel으로 획득하여 이를 각각 의료용 선형가속기 치료계획 장치와 토모테라피 치료계획 장치로 전송하고 종양체적과 정상조직(전체 폐, 척수, 우측신장, 좌측신장)을 구분하여 종양조직에 750 cGy를 설정하여 종양조직의 선량 적합성, 정상조직의 선량흡수정도, 선량분포양상 그리고 선량체적곡선을 비교하여 평가하였으며 SPSS Ver. 18.0을 이용하여 대응표본검정을 실시하였다. 종양의 흡수선량 측정결과 토모테라피의 경우 $751.0{\pm}4.7cGy$, 선형가속기는 $746.9{\pm}14.1cGy$의 선량을 보였으며 이는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0.05). 정상조직의 경우 전체 폐, 척수, 우측신장, 좌측신장에 입사되는 평균 방사선량은 토모테라피가 선형가속기보다 다소 낮은 방사선 흡수량을 보였다. 선량체적곡선에서 종양조직 및 정상조직 모두 적합한 양상을 보였다. 즉, 종양 및 정상조직의 선량흡수정도, 선량분포양상, 선량체적 곡선을 살펴본 결과 모두 적합한 치료효과비를 보인 것으로 판단되며 토모테라피 치료가 다소 높은 치료효율을 보였다. 토모테라피를 이용한 치료는 폐쇄형 치료공간과 긴 치료시간의 단점이 있기 때문에 오랜시간 자세재현이 불가능한 환자의 경우, 제한적으로 선형가속기 치료를 실시하여도 무방할 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.160-167
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• 2015

의료용 x선 촬영 장치에 있어서 환자에게 피폭되는 선량이 가장 중요한 관심사 중의 하나이다. 본 연구팀에서는 전 세계 최초로 입안에 삽입이 가능한 초소형 x-선 영상 장치가 개발되었는데 이러한 영상장치를 임상에서 사용하기 위해서는 피폭 선량의 평가가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 신개념 치과용 영상장치의 선량을 평가하기 위하여 1) 돼지 턱뼈 팬텀을 직접 제작하여 영상의 질을 평가 하였고, 2) 실제 임상에서 사용가능한 촬영 조건을 결정하였으며, 3) 결정된 촬영 조건에서의 선량을 평가 하였다. 한국 식약처에서 제시하는 치근단 촬영에 대한 환자 선량 권고량(DRLs) 기준에 근거하여 새 개발 장비의 입사표면선량(ESD)와 면적선량(DAP) 측정 방법을 고안하고 각각의 선량 값을 측정하였다. 관전압이 45~55 kV, 관전류가 300 mA 까지 사용 가능한 xoft 사의 초소형 x선 튜브를 사용하였다. 사용된 검출기는 active area가 $72{\times}72mm$ 이고 픽셀 사이즈는 $48{\mu}m$ 이다. 제작된 돼지턱뼈 팬텀은 1 frame/sec의 조건하에 영상을 획득 하였으며, 촬영 조건 최적화를 위하여 관전류를 $20{\sim}80{\mu}A$로 변화시키면서 50 frame씩 영상을 획득하였다. 또한, 상용화 치과용 영상시스템(모델명: CS 2100, 제조사: Carestream Dental LLC 및 모델명: EXARO, 제조사: HIOSSEN)을 이용하여 돼지턱뼈 팬텀의 비교영상 평가를 시행하였다. CS 2100는 60 kV, 7 mA (노출시간:0.125 s)로 하였으며, EXARO는 60 kV, 2 mA로 설정하였다. 선량 평가는 광자극 형광 선량계를 이용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 팬텀은 PMMA 재질의 제작된 원통형 팬텀을 이용하였다. 선량계는 팬텀 표면상의 조사야 내부에 2개 및 소스와의 5 cm 거리상에 1개를 위치하여 측정하였다. 빔 조사 조건은 51, 101, 141, $196{\mu}As$로 설정하였다. 면적선량은 소스와 검출기간의 거리가 5 cm 위치에 배치하여 측정하였으며, 이 때 촬영조건은, 관전류 41, 99, 144, 207, $276{\mu}As$의 조건하에서 측정하였다. 임상에서 적용 가능한 관전압과 관전류는 X-선 세기 8000~9000인 지점에서의 관전류 값인 0.051 mAs 이다. 상용화 장비와 영상비교를 한 결과, 개발 장비의 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 치아 및 치아 주위 조직의 영상이 더 우수함을 확인하였다. 또한, 영상 최적화 조사조건인 $51{\mu}As$에서 입사표면선량(ESD)은 식약처 및 IAEA의 권고치보다 훨씬 낮은 1.369 mGy 이다. 조사야 내부의 선량 분포는 표준편차 5~10% 내외로 균일성이 우수 하였다. 측정된 면적선량(DAP)은 $82.4mGy*cm^2$으로 상용화 장비보다 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 식약처의 권고치보다 낮은 값을 보였다. 이러한 연구를 통해서 새 개발 장비의 영상의 우수성과 기존 장비 대비 방사선량에 대한 저감 효과를 확인 할 수 있었으며 치과 장비 개발에 있어서 X선 특성 연구에 대한 기술과 노하우를 축적할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권3호
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• pp.139-143
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• 2007

본 연구는 MDCT (multi-detector computed tomography) 파라미터 변화에 따른 환자선량을 측정하고 평가 하고자 하였다. MDCT 파라미터의 다양한 변화에 의한 환자선량은 MDCT (GE light speed plus 4 slice, USA)와 model 2026C electrometer (RADICAL 2026C, USA), 그리고 head와 body의 CT선량 표준팬텀(standard polymethylmethacrylate)을 사용하여 측정 하였다. 그 결과 환자선량 $CTDI_w$ 값은 관전압과 관전류가 증가할수록 선형적으로 증가하였고 beam collimation이 증가 할수록 감소하였다. 따라서 관전압, 관전류는 환자의 피폭선량에 직접적인 영향을 주고 슬라이스 두께는 영향이 적은 것을 알 수 있었다. 임상의 전형적인 MDCT 복부 scan에서 120 kVp, 180 mAs, 20 mm collimation과 0.75 pitch의 조건하에 $CTDI_w$와 $CTDI_{vol}$의 측정값은 각각 20.2 mGy, 26.9 mGy이었고 스캔 길이가 271.3 mm인 환자의 DLP와 유효선량은 각각 $729.1\;mGy{\cdot}cm$, 10.9 mSv였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제5권2호
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• pp.149-155
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• 1987

전산화 단층촬영 (CT)은 진단 분야 뿐 아니라 방사선 치료 계획 및 치료효과의 추적 등 치료분야에 까지 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 환자의 체위가 치료시와는 다름으로 얻어진 영상이 치료시의 영상과는 차이가 있으며, 삼차원적인 치료면적의 계산이 곤란할 뿐 아니라 조영제를 사용함으로 생길 수 있는 선량계산의 오라 및 정확한 조사야가 표현되지 많음으로 병소 및 중요 정상장기의 선량 측정이 정확하지 못한점 등의 단점이 없다. 저자들은 1986년 5월 1일부터 1987린 4월 30일까지 영남대학병원 치료방사선과에서 치료받은 총 365명의 환자 중 일반 CT의 단점을 보완한 치료용 CT와 종래의 simulation을 병행한 106명의 치료계획을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 치료용 CT후 두경부 암 환자의 $47\%$, 흉부암 환자의 $79\%$, 복부암 환자의 $63\%$에서 치료계획의 변경이 있어 치료용 CT가 두경부암, 흉부암, 복부암에서 거의 철수적임을 시사하였다. 그러나 직장암, 자궁경부암에서는 추가치료의 조사야의 측정 및 선량계산 이외의 전예에서 치료계획의 변경이 없었다. 선량분포의 비교측정에서는 윤곽만을 사용한 종래의 선량계산이 CT를 사용한 경우에 비해서 두경부암에서는 평균 $20\%$, 흉부암, 복부암에서는 약 $10\%$의 차이를 보여 전례에서 CT보다 과측정 되었음을 보여 종래의 윤곽만을 사용한 치료계획시의 저선량 조사에 대한 보정이 필요함을 시사하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권2호
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• pp.89-94
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• 1998

자기공명영상을 정위적 방사선 수술에 이용하기 위한 우선 과제로 비교적 균일한 phantom에서 자기공명영상으로 구한 정위적 표적점이 실제 방사선수술시의 방사선 빔의 isocenter와 일치하는지 확인하고자 하였다. 무 속에 임의의 표적점이 표시된 선량측정용 필름을 끼우고 head ring 을 고정시킨 다음 자기공명영상올 얻어 방사선 수술용 planning computer 로 표적점의 정위적 좌표를 구한 다음 실제 치료와 같이 무 phantom 을 테이블에 고정한 후 구해진 표적점의 좌표를 isocenter로 하여 방사선을 조사하고 필름을 현상하여 필름에 표시한 표적점과 실제 방사선이 조사된 부위의 선량분포의 중심을 비교하였는데 오차가 0.5 mm 이내였다. 따라서 무와 같은 비교적 균일한 phantom 에서는 표적점과 실제 방사선이 조사된 부위의 선량분포의 중심이 잘 일치함을 알 수 있었다. 또 다른 방법으로 자기공명영상의 왜곡의 정도를 직접 확인하기 위해서 아크릴에 1 cm 간격으로 구멍을 뚫고 오일방울을 넣어준 후 아크릴 phantom을 무 속에 수평과 수직방향으로 삽입한 뒤 자기공명영상을 얻은 후 각각의 좌표를 구하여 자기공명영상의 수평과 수직방향에서 왜곡의 정도를 측정하였다. 결과는 균일한 물질 내에서는 7 cm 거리에서 0.4 mm 이내의 오차를 보여서 비교적 잘 일치하였다. 그런데 이 측정과정에서 device 자체와 digitizing 과정의 오차가 있는 것으로 판단되므로 더 정교한 device 의 제작이 필요한 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.291-298
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• 2016

최근 국민의 소득수준 증가에 따른 소아의 교정치료 등의 관심이 커지면서 치과방사선 검사의 건수가 증가하고 있어 부정교합 및 악골과 치아의 위치변화 등을 관찰할 수 있는 두부규격방사선촬영이 빈번해지고 있다. 특히 검사 대상자가 방사선에 더욱 민감한 소아 층에 집중되어 있고 촬영 부위인 두경부에는 갑상선, 골수, 안구, 타액선 등의 방사선에 민감한 주요 장기가 위치하고 있어 피폭의 주의가 요구된다. 이에 따라 본 연구에서는 Agfa CP-G Plus 필름과 MagicMax 선량계를 이용하여 두경부규격방사선촬영장치(VATEC Pax-400C)에서 발생되는 X선의 2차원 선량분포를 측정하고 MCNPX 시뮬레이션을 통해 두경부 장기선량을 계산하였으며 피폭저감 장치를 설계하였다. 두부규격방사선촬영의 선량분포는 구강악안면의 검사 목적 부위 이외에도 두경부 전체적인 피폭이 일어나고 두경부 주요 장기 중 갑상선과 식도, 눈에서 높은 피폭선량 값을 확인하였다. 그리고 설계한 피폭저감 장치를 적용에 따라 갑상선과 식도, 눈에서 70~80% 피폭이 저감됨을 확인하였다. 본 연구 결과는 치과방사선에 대한 선량 데이터 확보와 방사선 피폭 저감 연구에 있어 매우 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.269-278
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• 2012

두경부암 방사선치료 시 공동 경계면 및 주변 치료 부위의 선량 균일도 향상을 위하여 조직 등가의 thermoplastic 구강 보상체를 개발하였다. Thermoplastic의 유용성 평가를 위해, 기존에 사용해 오던 치과용 인상재료인 paraffin, alginate, 그리고 putty로 제작한 각 구강 보상체의 물성 및 선량 분포 향상도를 비교하였다. 물성 평가에는 강도 평가(압축 실험, 낙하 실험)와 자연변형도(시간에 따른 체적 변화) 평가를 수행하였으며, 개발한 선량 검증용 팬톰에 삽입한 유리선량계와 Gafchromic EBT2 필름을 이용하여 표면선량, 공동 경계면 선량 및 빔 측면도를 측정하여 전달 선량을 평가하였다. 두 달간 각 구강 보상체의 자연변형도 평가하였을 때, alginate는 수분증발로 최대 80% 체적 변화를 보였으나, thermoplastic을 포함한 나머지 조직 등가 물질은 체적 변화가 3% 미만으로 나타났다. 강도 평가 중 5회 반복한 1.5 m 높이의 자유 낙하실험에서 paraffin은 충격에 의하여 파손이 발생되었으나, thermoplastic은 낙하에 의한 파손이 발생되지 않았으며, 압축 강도 실험에서도 paraffin에 비하여 8배 이상의 높은 힘에서도 파손되지 않았다. 유리선량계를 이용한 선량 검증 결과, 1문 조사 시 조직등가[약 80 HU (Hounsfield Unit)]의 thermoplastic은 동일한 처방 선량 전달 시 약 1,000 HU 이상의 값을 나타내는 putty에 비해 4% 낮은 출력계수(monitor unit) 전달로 약 4.9%의 낮은 표면 선량을 전달하였다. 또한 빔 입사 방향을 기준으로 할 때, 구강 통과 후 경계면의 빔 측면도에서 선량 균일도 평가를 위해 측정한 조사영역 편평도는 air, thermoplastic, putty에서 각각 11.41, 3.98, 4.30으로 나타났다. Thermoplastic 구강 보상체는 조직 등가 물질로 기존에 사용해오던 구강 보상체에 비하여 강도가 높고 물질 변형 확률이 적으며, 구강을 포함을 경계면 및 주변 부위에 균일한 선량 분포를 형성할 수 있으므로 균일한 처방 선량 전달 및 피부 선량 감소가 가능하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권2호
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• pp.77-83
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• 2004

모델 기반으로 광자선 선량을 계산하는 전산화치료계획장치를 취역검사(commissioning)하기 위해서는 많은 파라미터들을 조절해가면서 측정된 심부선량 및 가로방향선량분포 등을 맞추어야한다. 우리는 몬테카를로 전산 모사를 이용하여 Pinnacle$^3$ 시스템의 취역검사에 필요한 광자선의 에너지 스펙트럼, 오염 전자(contaminant electron), 축외선질연화(off-axis softening) 및 입자 유량 증가 등을 기술하는 파라미터들을 구하였다. 몬테칼로 계산을 통해 실험으로는 측정이 쉽지 않은 이러한 양들의 변화량을 알 수 있었으나 축외선질연화 및 입자 유량 증가 변수의 경우에는 Pinnacle$^3$ 시스템을 이용한 계산과 측정값에 불일치를 보였다. 전산화치료계획장치의 취역검사에 몬테카를로 방식으로부터 얻은 파라미터 값을 그대로 이용하는 문제는 추가 연구가 필요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제7권2호
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• pp.3-17
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• 1996

방사선 치료분야에서 선량 보상체가 널리 이용되고 있으나, 그 보상효과에 대한 확실한 검증 방법은 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서는 Missing Tissue 뿐 아니라, Internal Tissue Inhomogeneity 까지 고려한 3차원 보상체를 제작하고, Exit Beam Dose Profile의 측정값과 본 연구에서 고안한 방법으로 기대값을 구해 비교함으로써 보상체의 성능을 평가하고자 하였다. 환자정보는 CT Simulator를 사용하여 얻었고, 보상체 정보는 Render Plan 3-D Planning System을 통해 얻었다. Computer Controlled Milling Machine으로 알루미늄 보상체를 제작해서 보상체가 있는 경우와 없는 경우의 선량 프로파일을 측정하여 비교하였다. 측정은 폴리스티렌 팬톰 사이에 필름을 삽입하여 팬톰 내에서의 실제 선량 분포를 구하고, 필름 카셋트를 이용해서 Exit Beam Dose Profile 을 동시에 얻었다. Oblique Beam, Parallel Opposing Beam, Inhomogeneus Human Phantom에 대해 제작된 보상체가 각각 선량보상 효과가 잘 나타남을 볼 수 있었고, 이 연구에서의 성능확인 방법을 통해 보상체의 성능을 확인할 수 있었다.