• Radiation Oncology Journal
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• 제15권4호
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• pp.287-296
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• 1997

목적 : 사골동 암의 방사선치료에서 3-차원 입체조형 치료를 적용해보고 기존의 2-차원 치료 계획방법과 3-차원 입체조형 치료계획방법의 차이점을 비교분석하여 3-차원 입체조형 치료의 장단점을 제시하고자 하였다. 대상 및 방벌 : 사골동 암 4례에서 수립된 2-차원 치료계획과 3-차원 입체조형 치료계획을 각각의 환자에서 계획용 표적체적의 등가선량 분포, 선량통계, 그리고 선량체적 히스토그람을 비교 검토하였다. 주변 정상조직에 조사된 방사선량은 점선량 계산치와 선량체적 히스토그람을 이용하여 비교하였다. 결과 : 각기 환자에서 선량 통계 및 등가 선량 분포를 비교한 결과 3-차원 입체조형 치료계획이 2-차원 치료계획보다 계획용 표적체적내의 선량이 훨씬 균일하게 분포되었다. 또한 시신경 교차나 뇌간 등의 주변 정상장기에서는 방사선량이 감소된 경향이 있었으나 표적체적의 양 측면에 위치한 안구나 시신경에선 3-차원 치료계획의 우월성을 입증할 수 없었다. 결론: 사골동 암의 방사선 치료에서 3-차원 입체조형 치료는 기존 치료법이 갖는 여러 가지 한계점을 어느 정도 극복할 수 있는 우월한 치료법임이 증명되었으나 이를 보완할 수 있는 여러방면의 다각적인 연구노력이 필요하리라 생각된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권3호
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• pp.173-181
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• 2005

A new two dimensional (2-D) model for the potential distribution of fully depleted short-channel ion-implanted silicon MESFET's has been presented in this paper. The solution of the 2-D Poisson's equation has been considered as the superposition of the solutions of 1-D Poisson's equation in the lateral direction and the 2-D homogeneous Laplace equation with suitable boundary conditions. The minimum bottom potential at the interface of the depletion region due to the metal-semiconductor junction at the Schottky gate and depletion region due to the substrate-channel junction has been used to investigate the drain-induced barrier lowering (DIBL) and its effects on the threshold voltage of the device. Numerical results have been presented for the potential distribution and threshold voltage for different parameters such as the channel length, drain-source voltage, and implanted-dose and silicon film thickness.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.613-620
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• 2017

방사선치료 시 치료계획 선량의 정확한 전달이 중요하다. 뿐만 아니라 정확한 자세 잡이도 필요하다. 하지만 정확한 자세 잡이를 위해서는 자세촬영을 실시하여야 하며 이에 따른 추가적인 방사선 피폭이 발생하게 된다. 이에 자세촬영 주기에 따른 선량분포의 변화를 분석하고자 한다. 팬텀 내 45개 지점에 대해 OSLD를 이용하여 6MV와 10MV 광자선, 그리고 온보드이미지촬영과 콘빔전산화단층촬영에 대한 선량을 측정하였다. 그리고 각 지점에 대한 자세확인촬영이 치료선량에 합산될 경우의 차이값을 비교하였다. 또한 차이값이 미국의학물리협회에서 권고하는 5%를 만족하는 촬영 주기를 제시하고자 하였다. 그 결과 6MV에서는 최소 45.27 cGy에서 최대 98.6 cGy, 10MV에서는 최소 53.34 cGy에서 최대 99.66 cGy, 온보드이미지촬영의 경우 최소 0.19 cGy에서 최대 2.64 cGy, 콘빔전산화단층촬영의 경우 최소 0.54 cGy에서 최대 17.18 cGy가 측정되었다. 치료선량에 대한 자세확인촬영 방사선량의 비율은 2차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 3.49%, 3차원 영상의 경우 치료 1회당 최대 22.65%의 오차가 발생된다. 따라서 2차원 영상은 1일 1회, 3차원 영상은 1주 1회까지 허용된다. 향후 추가연구 시 실제 임상적용 시에는 환자자세촬영 종류의 병행에 대한 분리계산이 필요하리라 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권3호
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• pp.205-210
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• 2021

The purpose of this study was to analyze the spatial dose according to the distance by location of medical workers when using a mobile X-ray fluoroscopy device in the operating room through a simulation experiment. The MCNPX program was used for the simulation, and the location of medical workers was set around the operating table, and the spatial dose distribution according to the distance and changes in imaging conditions was evaluated. As a result, The highest score was 2.74×10^-4 mGy, 2.72×10^-4 mGy, and 1.18×10^-4 mGy based on the 10 cm distance from the operating table. Spatial dose depending on the distance 100cm, A point 5.15×10^-5 mGy is decreased 19% of 10cm, D point 5.12×10^-5 mGy, 19 % of 10cm, and G pint, 1.73×10^-5 mGy is reduced by 15% of 10cm. Based on this study, medical-related workers directly or indirectly participating in surgery carry potential risks of radiation exposure during surgery, but there are difficulties in radiation protection due to the nature of their work. Therefore, efforts to reduce exposure suitable for the operating room environment will be required.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.171-176
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• 2014

목 적 : Lung SABR plan 에서 AAA의 calculation grid를 변화시켜 선량변화를 분석하고 그에 따른 영향을 연구하여 적절한 적용 방안에 대해 고찰한다. 대상 및 방법 : 모든 plan에 이용된 4D CT image는 Brilliance Big Bore CT(Philips, Netherlands)에서 촬영되었으며 10 건의 Lung SABR plan($Eclipse^{TM}$ ver 10.0.42, Varian, the USA)에서 anisotropic analytic algorithm (AAA, ver. 10, Varian Medical Systems, Palo Alto, CA, USA)을 이용하여 각각 1.0, 3.0, 5.0 mm의 calculation grid로 계산하였다. 결 과 : 10 건의 Lung SABR plan에서 1.0 mm calculation grid를 사용한 경우 $V_{98}$이 각각 처방선량의 약 $99.5{\pm}1.5%$ 였으며 Dmin이 각각 처방선량의 약 $92.5{\pm}1.5%$ 였고 Homogeneity Index(HI)는 약 $1.0489{\pm}0.0025$로 나타났다. 3.0 mm calculation grid를 사용한 경우 $V_{98}$이 각각 처방선량의 약 $90{\pm}4.5%$였으며, Dmin이 각각 처방선량의 약 $87.5{\pm}3%$ 였고 HI가 약 $1.07{\pm}1$로 나타났다. 5.0 mm calculation grid를 사용한 경우 $V_{98}$이 각각 처방선량의 약 $63{\pm}15%$ 였으며, Dmin이 각각 처방선량의 약 $83{\pm}4%$ 였고 HI가 약 $1.13{\pm}0.2$로 나타났다. 결 론 : 1.0 mm calculation grid의 계산 시간이 3.0 mm, 5.0 mm 보다 오래 걸렸지만 grid의 간격이 좁을수록 상대적으로 작은 PTV를 갖는 plan의 정확성을 향상시키는 것으로 나타났다. 또한 Lung과 같이 비교적 넓게 퍼져 있으며 밀도가 낮은 장기의 작은 PTV를 치료해야 하는 경우에는 1.0 mm의 calculation grid를 사용하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.64-71
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• 2016

삼차원 프린터(3DP)를 이용하여 환자맞춤형 전자선 치료용 볼루스(patient specific customized bolus, PSCB)를 제작하는 절차를 고안하고 제안된 방법으로 제작한 PSCB의 선량 정확도를 평가했다. 치료계획장치에서 치료계획표적용적(PTV)에 적합한 전자선 빔과 조사면 크기를 선택하고 초기 선량계산을 수행했다. 계산된 선량분포를 기반으로 PSCB를 그리고 재계산을 수행했다. 수 차례 반복을 통해 최상의 PSCB를 설계하고 설계된 윤곽자료를 DICOMRT 프로토콜을 이용해 자체 제작한 변환프로그램으로 전송했다. PSCB의 윤곽자료는 자체 변환프로그램을 이용해 3DP에서 인식 가능한 파일(STL 포맷)로 변환한 후 3DP를 이용해 제작했다. PSCB의 유용성을 검증하기 위해 2명의 가상 환자(오목, 볼록 유형)를 생성했고 각각의 환자에 가상의 PTV와 정상장기(OAR)을 생성했다. 3D-PSCB 를 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 선량체적히스토그램(DVH)와 선량 특성을 비교했다. 3D-PSCB 제작의 정확도를 분석하기 위해 필름 선량측정을 통해 선량 정확도를 평가했다. 치료계획 결과와 필름을 이용한 선량분포를 중첩한 후 빔 중심축에서의 심부선량곡선을 구했고 감마분석(3% 선량 오차와 3 mm 거리오차)을 수행 했다. 2명의 가상환자 모두에서 PSCB를 사용한 경우 PTV 선량은 큰 차이를 보이지 않았다. PSCB를 사용할 경우 PSCB를 사용하지 않는 경우에 비해 OAR의 최대 선량, 최소선량, 평균선량은 각각 평균 9.7%, 36.6%, 28.3% 감소했다. 처방선량의 90% 선량($V_{90%}$)을 받는 OAR의 용적은 PSCB를 적용할 경우 약 99% 낮아졌다(14.40 vs $0.1cm^3$). 또한 처방선량의 80% 선량을 받는 OAR 체적도 PSCB를 사용할 경우 약 91% 줄었다(42.6 vs $3.7cm^3$). 감마분석 결과(3%, 3 mm) 오목 및 볼록 볼루스를 적용한 경우 각각 95%, 98% 통과율(pass rate)을 보였다. 3DP를 이용해 PSCB를 제작하는 절차를 정립하고 선량적 정확도를 평가해서 임상적용이 가능한 만족할 만한 결과를 얻었다. 3DP 기술의 빠른 발전에 힘입어 PSCB의 임상적용이 좀 더 쉬워지고 적용대상이 확장될 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.59-65
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• 2018

This paper describes the clinical use of the dose verification of multileaf collimator (MLC)-based CyberKnife plans by combining the Octavius 1000SRS detector and water-equivalent RW3 slab phantom. The slab phantom consists of 14 plates, each with a thickness of 10 mm. One plate was modified to support tracking by inserting 14 custom-made fiducials on surface holes positioned at the outer region of $10{\times}10cm^2$. The fiducial-inserted plate was placed on the 1000SRS detector and three plates were additionally stacked up to build the reference depth. Below the detector, 10 plates were placed to avoid longer delivery times caused by proximity detection program alerts. The cross-calibration factor prior to phantom delivery was obtained by performing with 200 monitor units (MU) on the field size of $95{\times}92.5mm^2$. After irradiation, the measured dose distribution of the coronal plane was compared with the dose distribution calculated by the MultiPlan treatment planning system. The results were assessed by comparing the absolute dose at the center point of 1000SRS and the 3-D Gamma (${\gamma}$) index using 220 patient-specific quality assurance (QA). The discrepancy between measured and calculated doses at the center point of 1000SRS detector ranged from -3.9% to 8.2%. In the dosimetric comparison using 3-D ${\gamma}$-function (3%/3 mm criteria), the mean passing rates with ${\gamma}$-parameter ${\leq}1$ were $97.4%{\pm}2.4%$. The combination of the 1000SRS detector and RW3 slab phantom can be utilized for dosimetry validation of patient-specific QA in the CyberKnife MLC system, which made it possible to measure absolute dose distributions regardless of tracking mode.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.54-61
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• 2012

중합체 겔 선량계를 제작하여 사이버나이프의 광자선의 소조사면에서의 3차원적 선량측정 실험을 수행하였다. 겔 선량계는 아크릴로 제작된 두경부 팬텀내에 설치하여 선량측정에 사용하였다. 두경부 팬텀의 영상은 사이버나이프의 두경부 환자 치료를 위해 사용하는 전산화단층촬영장치(CT)의 프로토콜을 사용하여 획득하였고 치료계획 시스템에 전달되었다. 겔 선량계에 치료계획에서 수립한 방사선을 조사하였으며, 24시간 경과 후에 선량분석을 위하여 3.0T 자기공명영상장치(MRI)로 영상을 획득하였다. 측정된 겔 팬텀의 선량분포는 MATLAB을 이용하여 분석하였고 측정된 결과를 치료계획에서의 계산값과 비교하였다. 선량분포는 축상(axial) 방향의 등선량곡선의 80% 고선량 영역에서 치료계획 선량곡선과 측정된 선량곡선과의 차이가 0.76 mm이었으며, 40% 저선량 영역에서는 차이가 1.29 mm로 저선량 영역보다 고 선량영역에서 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 연구에서 중합체 겔 선량계와 자기공명영상을 이용하여 소조사면에 대해 3차원적으로 선량을 분석할 수 있을 뿐 아니라 치료방사선 정도관리에도 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권2호
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• pp.99-105
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• 2010

목 적: 여러 통상적인 전뇌방사선치료 기법에서의 뇌와 수정체의 방사선 조사선량을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 전뇌방사선치료를 위한 치료계획을 11명의 환자를 대상으로 컴퓨터단층촬영 영상을 이용하여 다음과 같이 수립하였다. 중심점이 조사영역의 중앙에 위치하고 가쪽눈구석(lateral bony canthus)에서 양측 빔이 평행한 통상적인 계획을 수립하고, 뇌에서 1 cm (렌즈에 대해서는 5 mm)의 여유로 차폐물을 생성하였다(P1). 이후 중심점을 가쪽눈구석으로 옮기고(P2), 조준기를 90도 회전시킨 후 5 mm 두께의 다엽조준기로 차폐를 하였다(P3). 각 환자의 모든 계획에서 P1의 중심점에 30 Gy를 처방하였다. 뇌와 수정체의 선량 지표들은 paired t-test를 이용하여 비교하였다. 결 과: 뇌의 $D_{max}$와 $V_{105}$는 P1에서 111.9%와 23.6%였다. 뇌의 $D_{max}$와 $V_{105}$는 P2와 P3에서 유의하게 감소하였는데, 그 값은 각각 107.2%와 4.5~4.6%였다(p<0.001). 수정체의 $D_{mean}$의 평균값은 P1에서 3.1 Gy, P2와 P3에서는 2.4~2.9 Gy였다(p<0.001). 결 론: 전뇌방사선치료 시 다른 복잡한 방법을 이용하지 않고, 중심점을 가쪽눈구석에 위치시키는 것만으로도 뇌와 수정체의 조사선량 측면에서 유리하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권4호
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• pp.227-245
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• 1998

방사선치료 성과의 기준을 정량적으로 평가할 수 있는 종양치유확율 (Tumor Control Probability)과 정상조직 손상확율(Normal Tissue complication Probability)의 수학적 관계식을 유도하여 방사선업체조형치료 (3-D conformal radiotherapy) 효과를 평가하며 간단한 동물실험과 임상결과를 참고하여 종양치료성적의 예측과 종양선량의 증가 및 치료의 질적상황을 정량적 척도로 평가하고져한다. 방사선량과 체적크기에 민감한 병렬반응구조 (Parallel architecture)로 구성된 장기중 발생빈도가 많은 간종양을 대상으로 업체조형치료방법에 따른 체적선량분포도 (Dose Volume Histogram)를 3차원 방사선치료계획 컴퓨터(ADAC-Pinnacle #3)를 이용하여 계산하고 각 선량에 대한 체적분포를 판별이 쉽도록 도표화하였다. 종양치유확율(Tumor Control Probability)과 정상조직 손상확율(Normal Tissue complication Probability)은 방사선량에 대한 세포생존곡선의 오차함수 (error function)를 기본수식으로하고 선량 체적인자를 삽입한 반실험식으로 구성되었으며 실효선량 또는 실효체적에 따라 각각 계산하였다. 정상간의 실질적 손상을 관찰하기 위하여 방사선치료를 받은 환자의 통계와 계획적 연구를 위하여 황구를 이용하였다. 방사선조사방법은 대항2문, 쐐기 3문, 4문 회전업체치료와 비회전축 5문입체조형치료로 구분하였으며 업체조형치료는 컴퓨터 조종형 선형가속기 (Varian Clinac-2100C/D)와 다엽콜리메이터(Multi Leaf Collimator, MLC-52LS)를 이용하였다. 방사선조사방법에 따른 체적선량분포 (DVH)는 종양과 주위건강조직에대한 체적과 방사선량을 직관적으로 판단할수있었다. 간종양의 방사선치료에서 TCP와 NTCP 의 체적인자는 0.32를 이용하였고 대항2문 입체치료 및 5문입체치료에서 종양중심선량 50Gy일 때 종양의 TCP는 각각 0.763과 0.793 이였으며 정상간의 NTCP는 각각 0.156와 0.008로서 수치상 완전 구별이 가능하였고 종양 투여 선량이 70Gy 일 때 종양의 TCP 는 각각 0.982 와 0.995로서 종양치유에 충분한 선량이며 정상간의 NTCP 는 각각 0.725 와 0.142로서 현저한 차이가 있었다. 간손상은 간염유발을 기준으로 하였으며 간손상정도와 NTCP의 관계는 상호비례하였고 일정한 발기점(Threshold value)을 구할수 있었다. DVH 와 확율적 수학식인 TCP, NTCP 동은 방사선치료성과를 판단할 수 있는 정량적분석방법으로 가능성이 있다고 생각된다. 또한 건강조직을 최대한 보호하고 종양에 집중 방사선을 조사할 수 있는 입체조형치료는 간, 폐, 신장등 방사선 병렬반응장기에 적합하며 DVH와 TCP, NTCP등 수학적 척도를 이용하여 평가함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(Dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적상황을 정량적 숫치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여 할 수 있다고 생각한다.