• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.95-103
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• 2005

목 적 : 정위적 방사선수술 시 환자의 set up을 정확히 하며 정확한 종양의 위치를 찾아내어 확인하고 평가하는 것은 치료성적을 좌우하는데 매우 중요한 일이다. 특히 체부에 종양이 있는 환자의 경우 호흡 등에 의한 종양의 움직임으로 인하여 정확한 종양위치에 치료를 시행하는데는 많은 어려움이 따르는데 이러한 문제점들을 보완하기 위하여 본원에서 자체 제작한 고정용구를 이용하여 환자의 움직임을 최소화시키고 또한 환자의 호흡에 따른 CT 영상을 획득하였으며 이를 통하여 Image Guided Radiosurgery를 시행함으로써 방사선수술의 정확성을 높이고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 자체 개발한 Body SRS용 Vacuum cushion (BSRS Vacuum cushion)을 이용하여 환자의 호흡에 따른 CT영상을 세 번에 걸쳐 획득한 후 (shallow, inhalation, exhalation) RTP computer상에서 이들을 fusion하며 Global GTV (PTVsim target)를 찾아내어 가장 적합한 수술계획을 수립한다. 수술 전 위와 같은 방법으로 Global GTV (PTVtx target)를 찾아내어 Posterior Pb ball을 기준으로 처음 수립된 수술계획의 PTVsim target에 PTVtx target을 조합시켜 비교함으로써 환자의 New PTVcenter를 찾아내고 수술을 시행한 후 EPID 영상을 획득하며 환자의 움직임 여부와 정확한 방사선수술이 시행되었는지 확인한다. 결 과 : 환자의 호흡에 따른 target volume의 위치는 Inhalation에서 cranio-caudal 방향으로 최대 10 mm까지 변화되었으며 체적은 Shallow respiration 일 때 $0.93cm^3$로 가장 크게 변화되는 것을 확인할 수 있었다. 수술 전후의 CT 영상을 통하여 New PTVcenter target volume의 위치에 따른 치료 정확성을 DVH로 분석한 결과 100% 전후의 치료 선량이 조사되는 것을 확인할 수 있었다. 결 론 : 체부의 SRS는 환자의 호흡에 따른 종양의 움직임 때문에 환자의 적용에는 회의적인 입장이었으나 고정기구 개발과 IGRT를 접목함으로써 보다 정확한 방사선수술을 시행할 수 있었고 이를 통하여 많은 BSRS에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권3호
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• pp.44-51
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• 2009

고 에너지 방사선을 이용하여 종양을 치료하는 과정 중 발생하는 오차를 확인하여 보다 정교한 치료를 시행하는 것은 매우 중요하다. 특히, 두경부 종양을 치료하기 위해 작은 조사면에 방사선을 집중 조사하는 정위 방사선 분할치료와 같은 특수 치료에서는 치료위치의 확인을 더욱 요구하고 있다. 작은 조사면에 고선량의 방사선을 표적체적에 집중 조사하는 정위 방사선 분할 치료법에서 치료 중심점의 정확도 검증은 매우 중요하므로 표적에 3mm 납 볼을 놓고 정위 방사선 분할 치료용 25mm 콘을 장착한 후 얻은 전자 포탈 영상으로부터 콘 원의 중심점과 볼 원의 중심점을 영상처리를 통해 서로 비교해 본 결과 1픽셀(0.76mm)의 정확도까지 얻을 수 있었다. 정위 방사선 분할 치료에 전자 포탈 영상 장치를 적용하여 치료위치오차 여부를 검증하였다. 이를 위해 첫 번째 정위 방사선 분할 치료 영상과 임의로 2mm 이동시킨 후 얻은 영상의 두개골 외곽선을 검출한 후 서로 비교해 본 결과 발생된 2mm 오차를 검증할 수 있었다. 본 논문에서는 개발된 비디오 기반 전자포탈영상장치와 정위 방사선 분할치료장치를 이용하여 실시간적으로 포탈영상을 획득할 수 있었으며 치료위치 검증을 통해 보다 정교한 방사선 치료를 할 수 있으리라 본다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권2호
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• pp.243-260
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• 2018

사용후핵연료 건식저장 시스템과 관련하여 고온 및 방사선으로 인한 콘크리트 손상과 열화특성에 대해 포괄적으로 문헌분석을 수행하였다. 고온에 의한 장기열화를 방지하기 위한 콘크리트의 임계온도는 일반적으로 $95^{\circ}C$이며, 온도경사는 콘크리트 균열방지를 위해 $60^{\circ}C$ 이하가 되도록 설정하고 있다. 열화정도는 노출온도와 노출시간에 비례하여 증가하는 경향을 나타내며, 압축강도에 비해 인장강도가 고온에 보다 민감한 특성을 보인다. 한편 방사선의 에너지가 $10^{10}MeV{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이하일 경우에는 핵반응으로 인한 가열을 무시할 수 있다. 하지만 콘크리트가 $10^{19}n{\cdot}cm^{-2}$ 이상의 중성자에 혹은 $10^{10}$ rad를 초과하는 감마선량에 노출된다면 콘크리트의 역학적 물성이 점차 감소하는 경향을 보이며, 그 손상정도는 콘크리트 구성재료의 특성에 의존적이다. 콘크리트에 대한 방사선 조사시 재료의 역학적 물성변화는 주로 온도상승으로 인한 콘크리트 내부 함수량의 변화 및 재료간의 열적물성 차이로 인한 체적증가와 균열발생으로 발생한다. 따라서 건식저장과 관련된 기술의 조속한 확보 및 인 허가를 위해서는 그 간의 선행연구 결과를 최대한 활용할 필요가 있으며, 본 연구결과는 향후 사용후핵연료 건식저장 콘크리트 캐스크 관련 국내 자체기술 개발에 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.861-867
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• 2021

SBRT는 1회나 또는 3~5회에 걸쳐 치료 Fraction이 30분에서 최대 1시간 걸리므로 치료 중 자세오차가 발생할 가능성이 있다. 이러한 set-up의 오차를 줄이고 정확한 선량을 주기위해 SBRT 환자 치료 시 치료 전 CBCT를 사용하여 보정 후 좌표 값들을 적용하여 치료한 값과 치료 후 긴 치료시간으로 인해 자세 움직임 여부를 확인하기 위해 다시 CBCT를 촬영하여 치료 전.,후 오차 값들의 유용성을 평가하고자 한다. 계통오차 범위는 평균적으로 X, Y, Z축에서 0.032~0.17 cm으로 나타나 치료 후에도 움직임의 변화가 매우 적음을 확인하였다. 호흡동조에 의한 종양 중심체 변화 (±SD)는 X, Y 및 Z 방향에서 0.11(±0.12) cm, 0.27(±0.15) cm, 0.21cm(±0.31cm)였다. 종양 에지 (±SD)은 각각 X, Y및 Z 방향에서 0.21(±0.18) cm, 0.30(±0.23) cm, 0.19cm(±0.26) cm이었다. 종양 교정된 변위의 (±SD)은 각각 RL, AP 및 SI 방향에서 0.03(±0.16) cm, 0.05(±0.26) cm, 0.02(±0.23) cm이었다. 3차원 벡터 값의 범위는 치료 전과 CBCT를 비교했을 때 평균적으로 0.11~0-.18 cm 교정된 셋업 오차는 0.3 cm 이내에 있음을 확인하였다. 따라서, 일부 나이가 많은 환자, 치료 당일 컨디션, 체형에 따라 다소 값들의 변화가 있었지만 유의 범위 내에 있음을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.899-906
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• 2020

WSS 측면 검사는 척추의 질환을 진단하기 위해 매우 중요한 검사이다. 최근 대면적의 Long Length Detector가 보급되고 있어 피폭선량과 검사 시간을 효율적으로 줄일 수 있으며, 낙상 고위험군 환자 및 소아, 청소년기 환자의 검사에 매우 효율적으로 적용할 수 있다. 하지만 1회 조사로 영상을 얻기 때문에 기하학적인 척추의 해부학적 구조상 허리뼈 보다 목뼈 부근이 상대적으로 체적이 적어 목뼈 부위의 영상 품질은 진단 가치가 매우 하락한다는 단점이 있다. 이에 본 연구는 WSS 측면 검사에서 균일한 영상품질을 얻기 위해 3D 프린팅 기술과 구리 필라멘트를 이용하여 부가 필터를 제작하고 결과를 분석하고자 한다. 3D 프린팅 기술은 원하는 모양을 손쉽게 출력할 수 있는 장점이 있어 산업 분야 전반에 광범위하게 사용되고 있으며, 최근 구리 소재의 필라멘트가 개발되어 부가 필터로서의 가능성을 확인하였다. WSS 측면 검사에서 부가 필터 적용시 CNR과 SNR이 우수하게 측정되어 부가필터의 사용 가능성을 확인 하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.122-125
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• 2004

폐, 간 등의 상 복부에 위치한 종양의 방사선 조사 체적은 호흡에 의한 종양의 이동을 포함하기 때문에 방사선 조사체적이 증가되어 방사선 독성 및 정상조직 선량이 증가하게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 동 팬텀과 초음파센서를 이용하여 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 획득하고, 획득한 데이터의 역 값을 이용해 환자침대를 조절해줄 수 있는 호흡운동 조절 방사선치료 기술을 개발하고자 한다. 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 평가하기 위해 제작한 팬텀은 조정기(BS II, 20 Mhz, 8K Byte), 센서(Ultra-Sonic, range 3 cm${\sim}$3 m), Computer(RS232C), Servo Motor (Torque 2.3 Kg)등으로 구성하였고, 제어와 구동을 위한 획득-보정-분석 프로그램을 작성하였다. 최대 2 cm 범위 내에서 팬텀을 움직이게 하였고, 팬텀의 움직임과 보정이 순차적으로 일어나도록 프로그램 하였으며, x, y, z가 연속적으로 움직이도록 구성하였다. 임의의 움직임 데이터(유격이 2 cm이 되도록 하여 3차원 데이터 형태)를 입력하여 동 팬텀을 조정하고, 동시에 팬텀 움직임을 초음파 센서를 이용하여 획득한 후, 두 데이터 간의 비교, 분석을 시행하였다. 이후 쥐(Guinea-pig, about 500g)를 이용하여 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 획득한 후 획득한 데이터의 역 값으로 팬텀을 구동시킴으로써 실시간 호흡운동 조절 방사선치료 기술을 평가하였다. 팬텀 실험에서 3 차원 입력데이터에 대한 팬텀 보정 데이터 간의 정확성을 시간에 대한 거리 값으로 비교한 결과 ${\pm}$1% 이내의 정확성을 알 수 있었고, 이에 필요한 보정시간은 2.34 ${\times}$ 10-4 초임을 알 수 있었다. 또한 동물 실험에서도 동일한 방법으로 시간에 대한 거리 그래프와 획득-보정 간의 지연 시간 등을 분석한 결과 팬텀 데이터와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 팬텀, 동물 실험 모두에서 시간에 대한 거리 값과 각각의 경우에 획득-보정 간의 지연 시간을 분석한 결과 데이터 값은 ${\pm}$1%이내에서 일치하였으며, 데이터 획득-보정 지연 시간은 2.34 ${\times}$ 10-4 초 이내 즉, 실시간으로 얻을 수 있어 새로운 호흡운동 조절 방사선치료 기술의 임상적용에의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.31-36
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• 2017

최근 PET/CT 장비의 성능의 발전과 다양한 기법의 개발로 민감도와 해상도등 영상 품질을 개선할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 GE사의 Discovery IQ 장비의 Q.Clear (a fully convergent iterative reconstruction) 기법을 이용하여 영상의 질 향상에 유용성이 있는지 알아보고자 한다. 장비는 Discovery IQ (GE Healthcare, MI, USA)를 사용하였다. NEMA IEC Body Phantom의 배후방사능과 열소 체적(10 mm, 13 mm, 17 mm, 22 mm)의 비를 1:4로 하고 3분간 촬영하여 VPHDs (VUE Point High-Definition SharpIR)와 Q.Clear의 대조도를 비교 분석하였다. PET/SPECT Performance Phantom에 $^{18}F-FDG$를 187 MBq을 주입 후 4분간 촬영하여 해상도와 균일도를 비교 분석하였다. 그리고 100명의 임상 환자에서 질환의 종류와 상관없이 2 cm 미만의 작은 병소의 SUVmax를 측정하여 t-test 통계분석하였다. NEMA IEC Body Phantom에서 VPHDs와 Q.Clear의 대조도가 $63.6{\pm}5.7%$, $75{\pm}4.8%$로 나왔고 PET/SPECT Performance Phantom에서 해상도는 VPHDs가 9.2 mm, Q.Clear가 7.3 mm로 나왔다. 균일도는 Q.Clear가 10.8% 더 우수하였다. 임상 환자의 t-test 통계 결과 p-value가 0.021로 유의한 차이가 있었다. 임상환자에서 SUVmax는 Q.Clear에서 높게 측정 되었으며, 신호대 잡음 비도 우수하였다. 이는 부분체적효과의 영향을 줄였기 때문으로 볼 수 있다. Phantom test와 임상 환자의 결과 모두 Q.Clear를 적용 하였을 때 영상품질이 향상된 것을 확인하였다. 이러한 영상 품질 향상은 병소를 더욱 정확하게 발견할 수 있고 나아가 선량저감과 환자평가 그리고 영상 분석 등 다양한 방면에서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.69-76
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• 2014

목 적 : 외부 압박을 통해 전립선암 환자의 복강 내 압력을 안정화시켜 움직임을 감소하여 치료 간(interfraction)과 치료 중(intrafraction)에 변화를 측정하여 평가하고자 시행하였다. 대상 및 방법 : 10명의 전립선환자들은 전체 치료과정동안 MVCT 스캔을 통해 치료 전과 후에 걸쳐 환자 당 60개의 영상을 획득하였고 획득한 좌우방향(X), 상하방향(Y), 전후방향(Z), 회전방향(Roll)에 대한 Shift 값들을 이용하여 복부 압박 시 치료 간 치료준비 변화와 치료 중 표적 움직임의 상호 연관성을 분석하였다. 결 과 : 치료 간의 움직임 변화는 평균 좌우방향(X)에서 $0.65{\pm}2.32mm$, 상하방향(Y)에서 $1.41{\pm}4.83mm$, 전후방향(Z)에서 $0.73{\pm}0.52mm$, 회전방향(Roll)에서 $0.96{\pm}0.21^{\circ}$로 나타났다. 치료 중 움직임 변화는 평균 좌우방향(X)에서 $0.15{\pm}0.44mm$, 상하방향(Y)에서 $0.13{\pm}0.44mm$, 전후방향(Z)에서 $0.24{\pm}0.64mm$, 회전방향(Roll)에서 $0.1{\pm}0.9^{\circ}$로 나타났다. 결 론 : 전처치과정과 외부에서 복부압박을 통한 전복부의 움직임을 제한한다면 치료동안에 내부 장기와 환자의 움직임을 감소시켜 보다 적은 여유(margin)로 계획용 표적체적(PTV)을 생성할 수 있어서 정상조직의 부작용 증가 없이 더욱 이상적인 선량 체적을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권4호
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• pp.316-324
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• 2004

목적 : 간 등의 상 복부에 위치한 종양의 방사선 조사 체적은 호흡에 의한 종양의 이동을 포함하기 때문에 방사선 조사 체적이 증가되어 방사선 독성 및 정상조직 선량이 증가하게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 동 팬텀과 초음파센서를 이용하여 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 획득하고, 획득한 데이터의 역 값을 이용해 환자침대를 조절해줄 수 있는 호흡운동 조절 방사선치료 기술을 개발하고자 한다. 대상 및 방법 : 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 평가하기 위해 제작한 팬텀은 조정기(BS II, 20 Mhz, 8K Byte), 센서(Ultra-Sonic, range $3\~3$ m), Computer (RS232C), Sewo Motor (Torque 2.3 Kg) 등으로 구성하였고, 제어와 구동을 위한 획득-보정-분석 프로그램을 작성하였다. 최대 2 cm 범위 내에서 팬텀을 움직이게 하였고, 팬텀의 움직임과 보정이 순차적으로 일어나도록 프로그램하였으며, x, y, z가 연속적으로 움직이도록 구성하였다. 임의의 움직임 데이터(유격이 2 cm이 되도록 하여 3차원 데이터 형태)를 입력하여 동 팬텀을 조정하고, 동시에 팬텀 움직임을 초음파 센서를 이용하여 획득한 후, 두 데이터간의 비교, 분석을 시행하였다. 이후 쥐(Guinea-pig, about 500g)를 이용하여 호흡운동에 의한 환자 체표면의 움직임을 획득한 후 획득한 데이터의 역 값으로 팬텀을 구동시킴으로써 실시간 호흡운동 조절 방사선치료 기술을 평가하였다. 결과 : 팬텀 실험에서 3 차원 입력데이터에 대한 팬텀 보정 데이터간의 정확성을 시간에 대한 거리 값으로 비교한 결과 ${\pm}1\%$ 이내의 정확성을 알 수 있었고, 이에 필요한 보정시간은 $2.34{times}10^{-4}$초임을 알 수 있었다. 또한 동물 실험에서도 동일한 방법으로 시간에 대한 거리 그래프와 획득-보정간의 지연 시간 등을 분석한 결과 팬텀 데이터와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 결론 : 팬텀, 동물 실험 모두에서 시간에 대한 거리 값과 각각의 경우에 획득-보정간의 지연 시간을 분석한 결과 데이터 값은 ${\pm}1\%$ 이내에서 일치하였으며, 데이터 획득-보정 지연 시간은 2.34H10-4 초 이내 즉, 실시간으로 얻을 수 있어 새로운 호흡운동 조절 방사선치료 기술의 임상적용에의 가능성을 확인할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제27권4호
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• pp.194-200
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• 2009

목 적: 위부분절제술 후 방사선치료를 받는 환자들 중에서 위 내 음식물의 배출지연으로 인한 위 용적 및 주변 장기의 위치 변화와 이것의 임상적 의의를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년 3월 1일부터 2008년 12월 31일까지 위암으로 위부분절제술을 받은 후 보조적 동시항암화학 방사선치료를 받았던 총 32명의 환자들 중, 전산화단층촬영모의치료 영상에서 12시간 이상의 금식에도 불구하고 위 내 음식물이 50 ml 이상 남아 잔존 위의 팽대를 보였던 경우들이 이번 연구 대상이었다. 이 환자들에 대해 방사선치료 기간 동안 주기적으로 시행된 컴퓨터단층촬영 자료를 바탕으로 잔존 위 용적 및 주변 장기들의 위치 변화를 평가하였다. 또한 방사선치료 설계 자료를 바탕으로, 잔존 위 및 주변 장기들의 변화를 고려하지 않고 치료를 지속했을 경우의 치료 표적 및 정상조직의 방사선분포 변화를 알아보았다. 결 과: 총 5명의 전산화단층촬영모의치료 영상에서 배출장애에 의한 50 ml 이상의 위 내 음식물의 저류가 확인되었다. 대상 환자들에서 위 용적은 치료과정 중에 다양한 변화양상을 보였고, 각 환자에서 최대 64.2~340.8 ml (평균, 188.2 ml)의 변화를 보였다. 또한 위 용적에 따라 좌측 신장이 각 환자별 최대 0.7~2.2 cm (평균, 1.2 cm)까지 상하 방향으로 이동하는 양상을 보였다. 모의치료 시의 설계를 위 용적의 변화에 따라 변경하지 않고 치료를 진행한 경우 유의하게 계획용표적체적(V43, 79.5${\pm}$10.4%)에 조사선량이 부족하고 좌측 신장(V20, 34.1${\pm}$12.1%; Mean dose, 23.5${\pm}$8.3 Gy)에 과도한 선량이 조사되는 결과를 얻을 수 있었다. 결 론: 위부분절제술 후 방사선치료를 받는 일부 환자에서 배출지연에 따른 위 용적의 변화와 좌측 신장의 위치변화를 확인할 수 있었다. 배출지연이 발생하는 환자를 선별하여 위 용적의 변화를 파악하고 이를 방사선치료 설계에 반영하는 것이 효과적일 것으로 생각된다.