• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.69-71
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• 2004

양성자 치료는 양성자 빔의 선량분포 특성인 브래그 피크를 이용한 방사선 치료방법으로 기존의 전자 및 광자빔을 이용하는 방사선 치료와 비교하여 정상세포에는 현저히 적은 선량을 주고, 암세포에는 대부분의 선량을 줄 수 있어 최근에 각광받고 있다. 양성자 치료 빔은 치료 부위에서 완전히 멈추고 인체 내 각기 다른 밀도를 가진 장기들에 의해 양성자 빔의 비정이 불확실하기 때문에 체내 양성자 빔의 분포를 확인하고 빔을 조정하면서 치료할 수 있는 적절한 방법이 없다. 양성자 빔의 물질에 대한 흡수선량 분포와 물질과 양성자의 핵반응으로 방출되는 즉발 감마선의 상관관계를 이용한 측정시스템을 몬테칼로 전산코드로 전산모사하고 계산한 결과 체내 양성자 빔의 위치를 실시간으로 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.65-73
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• 2017

목 적: Machine Performance Check (MPC)는 Electronic Portal Imaging Device(EPID)를 기반으로 빔 출력을 별도의 설치 없이 측정할 수 있는 장점을 지닌 자체 검사 소프트웨어이다. 본원에서는 MPC와 QA Beamchecker PLUS 간의 일간 빔 출력을 비교 및 상관관계를 분석하여 MPC의 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 본 실험을 진행하기 위해 선형가속기(Truebeam 2.5)를 이용하였고, 광자선(6 MV, 10 MV, 15 MV, 6 MV-FFF, 10 MV-FFF), 전자선(6 MeV, 9 MeV, 12 MeV, 16 MeV, 20 MeV) 총 10개의 에너지를 대상으로 5 개월간 치료 전 빔 출력을 MPC와 QA Beamchecker PLUS로 측정하여, 총 80 회의 데이터를 획득하였다. Pearson 상관계수를 사용하여 MPC와 QA Beamchecker PLUS 간의 빔 출력을 비교 및 상관관계를 평가하였다. Pearson 상관계수는 0.8 이상은 아주 강함, 0.6 이상 0.8 미만 강함, 0.4 이상 0.6 미만 보통, 0.2 이상 0.4 미만 약함, 0.2 미만 아주 약함을 의미한다. 결 과: MPC와 QA Beamchecker PLUS 모두 일간 빔 출력 일치도는 2 % 이내로 나타났다. MPC의 빔 출력은 광자선이 $0.29{\pm}0.26%$, 전자선이 $0.30{\pm}0.26%$로 나타났고, QA Beamchecker PLUS의 빔 출력은 광자선이 $0.31{\pm}0.24%$, 전자선이 $0.33{\pm}0.24%$로 나타났다. MPC와 QA Beamchecker PLUS 사이의 Pearson 상관계수는 광자선의 경우 15 MV에서는 아주강함, 6 MV, 10 MV, 6 MV-FFF 그리고 10 MV-FFF에서는 강함으로 나타났고, 전자선의 경우 16 MeV, 20 MeV에서 강함, 9 MeV, 12 MeV에서 보통, 6 MeV에서 아주 약함으로 나타났다. 결 론: MPC는 일간 빔 출력 평가 면에서 광자선과 고에너지 전자선에서는 QA Beamchecker PLUS와 강한 상관관계로 보임을 확인할 수 있었다. 다만, 저에너지 전자선(6 MeV)에서는 낮은 상관관계를 보였지만, 관찰기간동안 MPC, QA Beamchecker PLUS 모두 빔 출력 일치도는 2 % 이내로 일간 빔 출력 확인 용도로는 적절할 것으로 판단된다. MPC는 기존의 일간 빔 출력 측정 도구 보다 빠르게 수행 할 수 있어 사용자 입장에서 효과적인 방법인 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제22권4호
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• pp.380-388
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• 1990

원자력병원에 설치되어 있는 MM-22 의학용 마이크로트론은 고에너지의 전자선 치료와 photon 치료를 위해 가동중에 있다. 이 마이크로트론은 5.3-22.5MeV의 전자선을 발생하도록 설계되었으며, 발생된 전자선은 암치료에 적합한 강도와 안정도를 유지하면서 빔 수송장치를 통해 치료기로 공급된다. MM-22에서의 양질의 방사선 이용은 심부 종양 치료에 새로운 가능성을 보여주고 있다. 본 논문에서는 MM-22의 동작원리, 장치의 구조 및 동작특성에 대해서 기술하고 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.242-244
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• 2019

본 논문은 방사선 치료에 사용되는 선형 전자가속기(LINAC)의 작동 원리와 구성 등 의료용 LINAC의 전반을 다룬다. 의료용 LINAC은 전자총에서 발사된 전자를 가속기 튜브 내에서 가속시켜 전자빔을 발생시키고, 이러한 전자빔을 금속 표적에 충돌시켜 발생한 X 선을 인체에 조사하는 원리이다. 최근에는 O-arm, C-arm 등 3-D 촬영을 위한 치료기가 개발됨에 따라, 의료용 LINAC의 전자총, 마그네트론 등을 구동하는데 사용되는 고전압 전원장치 또한 소형화와 고밀도화가 요구되는 추세이다. 본 논문에서는 마그네트론 구동을 위한 고밀도 40kV/100A 음극성 펄스 모듈레이터와 정전압 정전류 제어 및 50kV 절연이 가능한 히터 전원장치를 설계 및 제작하였으며, 9.3GHz, 1.7MW X-Band 마그네트론 연계실험을 통해 고효율 고신뢰성의 동작을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권2호
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• pp.129-138
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• 1995

최근 방사선 치료에서 가속기를 이용한 고에너지, 고선량율 X-선과 전자선을 암환자 치료에 이용하고 있다. 치료시 방사선 조사선량의 5% 증감은 방사선 치료성적의 성패를 직접적으로 간여하고 있다고 국제 방사선 규정협회는 규정하고 있다. 본 논문에서는 방사선 치료에 영향을 미치는 빔 파라메터의 변동여부를 빠르고 간편하게 검출해 낼 수 있는 장치를 범용 실리콘 다이오드를 이용하여 제작한후 그 특성에 관해 고찰해 보았다. 13개 다이오드를 X-축 및 Y-축에 각각 7개씩 배열한 후 조사영역의 빔의 대칭도, 편평도, 안정성 등을 검출하여 보았고 방사선 손상에 대한 고찰, 일정기간 후의 변화량, 에너지 의존성 및 심부량 백분률등을 기존의 측정방법인 기체전리함을 이용한방법, 필름을 이용한 방법, 반도체 소자를 이용한 방법과의 값과 비교 분석하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.257-264
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• 2007

MM22 마이크로트론은 1986년도 11월부터 2006년 2월까지 암 환자를 위한 방사선 치료 장비로 사용되었다. 장비의 노후로 치료 장비에서 연구 및 교육용으로 전환하기 위해 방사선의학연구센터로 이전 설치하였다. 본 논문에서는 이전 설치 한 후 빔 인출을 수행하기 위해 마이크로트론의 동작원리, 시스템을 구성하는 각 장치의 특성을 분석하여 보았고 주요 부분의 파라메타인 펄스구조의 특징을 살펴보았다. 실제, 각 주요 시스템의 펄스를 측정하였고 빔 인출부, 빔 라인 및 최종단인 타겟에서 빔 인출 기법을 통하여 빔 인출 및 빔 측정을 수행하였다. 이전 설치 후 10 MV X-선의 경우 최종 단 치료기에서 30 mA 타겟 전류를 인출하였고, 필름을 SSD 100 cm, $10{\times}10cm^2$ 조사면에 놓고 100 MU 방사선을 조사하였다. 조사면의 방사선분포의 평탄도 측정 결과 3%이내로 안정적인 빔을 인출하여 이전설치가 성공적으로 수행되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.79-83
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• 2021

방사선 치료 영역에서 전자선은 표재성 병변 치료에 자주 쓰인다. 전자선은 빔 경로에 것들과 상호 작용하여 선량측정에 영향을 끼치기에 정확한 측정이 요구된다. 하지만 전자선 정도관리에 관한 연구는 이루어지고 있지 않는 실정이다. 이에 본 연구에서는 전자선 정도관리를 위한 기초연구로 PbO 기반의 선량계를 제작하였다. 그리고 6, 9, 12 MeV 에너지에 따른 재현성, 선형성을 분석하여 계측정확성과 정밀성을 평가하였다. 재현성 측정결과 6, 9, 12 MeV에서 각각 1.024%, 1.019%, 0.890%의 RSD 값으로 나타났다. 그리고 선형선 측정결과에서는 6, 9, 12 MeV에서 모두 0.9999 R2로 나타났다. 두 평가 모두 우수한 결과로 PbO 선량계의 계측정확성과 정밀성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권3호
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• pp.304-310
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• 2010

현재 이용되고 있는 상용 치료 계획시스템은 대부분의 치료용 선형가속기가 제공하는 전자선 회전 방식의 치료 기능을 제공하지 않고 있으며, 이것은 전자선 회전 치료가 널리 이용되지 못하는 한 가지 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 Varian 21-EX에 대해, pencil beam 기반의 Pinnacle3 (ver. 7.4f)를 이용한 전자선 회전 치료를 위한 커미셔닝을 한 후, 치료 계획을 세웠으며, 그 정확도를 평가해 보았다. 회전 빔은 폭이 일정한 조사빔을 규칙적으로 반복해서 구현하였으며, 필름과 점 선량을 측정하였다. 치료계획 시스템의 모델링 단계에서, 측정된 깊이 선량분포는 모델링의 계산과 1% 내에서 일치하였으나, 가로 선량분포의 경우에는 모델링 계산이 측정보다 작아서, 50% 선량값을 기준으로 할 때, 6 MeV는 distance-to-agreement (DTA) 값이 5.1 mm, 12 MeV의 경우에는 6.7 mm이었다. 인체모형 팬텀을 대상으로한 점 선량 및 필름 측정의 경우, 계산과 측정은 10% 이상의 차이를 보였다. Pencil beam 기반의 전자선 회전 치료 계획은 정량적인 기준으로 삼기에는 부족해서 선량 분포에 대한 정성적인 참고에만 머물러야 하며, 환자 치료 전에 측정을 통해 선량 확인이 필요하다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권4호
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• pp.23-34
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• 2013

X-선 혹은 감마선 등 종래의 방서선 치료는 양성자 혹은 이온에 의한 치료방법의 등장함에 따라 퇴조할 것으로 보인다. 그 이유는, 양성자 등 전하를 띄는 입자치료기술이 치료 후 후유증이나 암의 재발을 현저히 억제시킬 수 있기 때문이다. 전하를 띄는 입자는 암 조직 전후의 정상 조직에 최소한의 피폭을 주나, X-선이나 감마선과 같은 광자들은 암 조직 전후의 정상세포가 암세포로 변화될 수 있는 정도의 피폭량을 주는 것으로 알려져 있다. 현재 임상 중인 양성자(혹은 극히 일부의 탄소이온 치료기)치료기는 1990년 미국의 로마린다(Loma Linda) 대학에서 최초로 건립된 방식인 사이클로트론 혹은 싱클로트론 가속기와 빔라인 및 겐트리(gantry)로 구성된다. 그 장치의 거대함만큼이나 가격과 유지비 등에서 일반 소형병원에서 운영하기에는 쉽지 않아 보인다. 이에 본고에서는 소형병원에서도 운영할 수 있는 저비용의 레이저 양성자(이온) 가속방식의 등장 배경과 향후 전망을 논하고자 한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.71-79
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• 1998

목적 : 비 상업용 3차원 컴퓨터치료계획시스템인 Plunc의 구축 사례를 소개하고 이의 임상적용 가능성에 대하여 검증하고자 한다. 대상 및 방법 : 미국 North Carolina 대학에서 개발된 3차원 치료계획시스템인 Plunc의 소스코드를 제공받아, PC용 Unix인 Linux 환경의 Pentium Pro 200MHz(128MB RAM, Millennium VGA)에서 설치하였다. 본과의 6MV 광자선(Siemens MXE 6740)에 대한 출력인자, 최대산란비, 최대산란인자, 쐐기의 모양 및 감쇄인자 등의 빔데이터를 입력한 후, 일반적인 치료조건인 loom 깊이의 회전중심점에서의 심부선량백분율, 선량측면도, oblique 입사빔 및 공기간격 하에서의 선량계산 결과를 물팬톰에서의 측정치와 비교, 분석하였다. 결과 : Plunc는 원래 CT 영상데이터를 이용한 모의치료기로써 개발되어, 빔 설계가 매우 편리하도록 사용자 인터페이스가 구성되어 있으며, BEV, DRR 및 영상합성 등의 기능을 갖추고 있다. 선량계산은 10초 정도가 소요되는 3차원 선량분포나 선량체적히스토그람을 제외하고는 거의 실시간으로 실행되었다. Plunc에 의한 선량 계산 값을 측정값과 비교한 결과, 심부선량백분율의 경우, 선량증가영역을 제외하고는 $1\%$이내에서 일치하였다. 또한, 선량측면도의 경우, $5\%$가량의 선량감소를 나타내는 치료영역 크기 밖의 저선량 영역을 제외하고는 $2\%$ 이내에서 일치하였다. Oblique 입사 빔의 경우, 빔 중심축을 포함하는 평면상의 선량분포가 선량이 $30\%$ 이하인 영역을 제외하고는 비교적 잘 일치하였다. 공기간격을 통과한 빔에 대한 선량측면도의 비교 결과, 중심 축에서의 선량 값에 대해 $5\%$의 오차를 보였다. 결론 : Plunc의 광자선량계산의 정밀도는 일반적인 치료조건하에서 약 $2-5\%$ 내외의 오차로써, 측정치에 대한 보정에 근거한 알고리즘을 사용하는 일반 치료계획시스템과 비슷한 수준이라 사료된다. 현재로서는 전자선에 대한 선량계산이 불가능하기 때문에 완전한 형태의 치료계획시스템이 되기 위해서는 향후, 전자선에 대한 계산모듈의 개발과 광자선 선량계산 또한 보다 정밀한 선량계산이 가능한 컨벌루션 방법과 같은 3차원 선량계산모듈의 개발도 필요하다. Plunc는 상업용 3차원 치료계획 시스템의 사용이 현실적으로 어려운 여건의 병원에서 2차원 치료계획시스템과 상호 보완적으로 사용한다면 2차원 치료계획시스템이 갖는 많은 제약을 극복할 수 있을 것으로 사료된다.