• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권1호
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• pp.9-14
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• 2020

Commercial plate bolus is generally used for treatment of surface tumor and required surface dose. We fabricated 3D-printed bolus by using 3D printing technology and usability of 3D-printed bolus was evaluated. RT-structure of contoured plate bolus in the TPS was exported to DICOM files and converted to STL file by using converting program. The 3D-printed bolus was manufactured with rubber-like translucent materials using a 3D printer. The dose distribution calculated in the TPS and compared the characteristics of the plate bolus and the 3D printed bolus. The absolute dose was measured inserting an ion chamber to the depth of 5 cm and 10 cm from the surface of the blue water phantom. HU and ED were measured to compare the material characteristics. 100% dose was distributed at Dmax of 1.5 cm below the surface when was applied without bolus. When the plate bolus and 3D-plate bolus were applied, dose distributed at 0.9 cm and 0.8 cm below the surface of the bolus. After the comparative analysis of the radiation dose at the reference depth, differences in radiation dose of 0.1 ~ 0.3% were found, but there was no difference dose. The usability of the 3D-printed bolus was thus confirmed and it is considered that the 3D-printed bolus can be applied in radiation therapy.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1630-1637
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• 2008

Jeju-do is a island formed by the volcanic activity and has more than 360 volcanic cones distributed widely along the long axis of the elliptically shaped island. The volcanic cones consist mainly of scoria, so called "Song-I" in the local dialect. In this study the chemical and soil mechanical properties of scoria being very different from those of the inland were investigated with the various tests. In the sieve-passing test the particle size of scoria had more than 10 of uniformity coefficient and gradation coefficient of 1 ~ 3, showing relatively homogenous distribution. Based on the uniformity classification, scoria was assorted into GW. In the large scale direct shear tested for measuring the mechanical strength of scoria the internal friction angle of red scoria was $37^{\circ}$ and that of black scoria was $36^{\circ}$. This indicated that there was no difference in the mechanical strength between two types of scoria. On the other hand, red and black scoria had $1.24{\times}10^{-3}$ to $3.55{\times}10^{-2}$ cm/sec of k values for the static water level permeability, thus being classified into a coarse or fine sand as compared with that representing the saturated soil. They also had 1.411 to $1.477\;g/cm^3$ of notably low $r_{dmax}$ values for the compaction test as compared with common soil, which was considered to be due to their low specific gravity and high porosity. In conclusion, the soil mechanic properties of scoria obtained from this study are thought to be very helpful for reducing lots of trial and error happening in the civil engineering construction.

• Radiation Oncology Journal
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• 제13권1호
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• pp.95-100
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• 1995

목적 : 두경부종양 환자의 방사선치료시 두경부의 고정에 흔히 이용되는 Aquaplast가 광자선의 표면선량에 미치는 영향을 알아보기 위하여 이 실험을 시행하였다. 재료 및 방법 : 6MV X-선(Siemens Mevatron 6740)의 표면선량과 선량증가영역의 선량을 PTW Frieburg 제작의 Markus chamber와 Capintec Model WK92 Electrometer를 이용하여 측정 하였다. $25{\times}25{\times}5cm^3$ 크기 아크릴판의 중앙에 고정된 전리함을 $25{\times}25{\times}5cm^3$ 크기의 폴리스티렌 팬톰 위에 올려 놓고 표면선량을 측정한 후 적당한 두께의 폴리스티렌 팬톰판을 올려가면서 선량증가영역의 선량을 측정하였다. 1.6mm 두께의 Aquaplast(WFR Aquaplast Corp. 제작)를 원형 그대로, 그리고 실제 환자의 고정시와 비슷한 정도로 변형시킨 상태로 전리함 위에 올려 놓은 후 각각 같은 방법으로 선량을 측정하였다. 또 트레이를 장착한 후 변형된 Aquaplast가 있는 상태에서와 없는 상태에서 각각 표면선량을 측정하였다. 모든 측정은 SSD 100cm에서 시행하였으며 $5{\times}5cm^4$, $10{\times}10cm^2$, $15{\times}15cm^2$의 세 가지 크기의 조사면에 대하여 각각 측정하였다. 표면선량과 선량증가영역의 선량 백분율은 Markus chamber의 과반응을 교정하기 위하여 Gerbi와 Khan이 제시한 식을 이용하여 구하였다. 결과 : $5{\times}5cm^2$, $10{\times}10cm^2$, $15{\times}15cm^2$의 조사면에서 표면선량은 각각 $7.9\%$, $13.6\%$, $18.7\%$ 이었고 원형 그대로의 Aquaplast가 있을 경우 표면선량은 각각 $38.4\%$, $43.6\%$, $47.4\%$ 이었으며 변형된 Aquaplast가 있을 경우의 표면선량은 각각 $31.2\%$, $36.1\%$, $40.5\%$ 이었다. 최대선량점 이상의 깊이에서는 거의 비슷한 선량 백분율을 보였다. 트레이는 조사면의 크기가 증가함에 따라 Aquaplast가 없을 경우 $0.2\%$, $1.7\%$, $3.0\%$의 표면선량 증가에 기여하였으며 변형된 Aquaplast가 있을 경우 $0.2\%$, $1.9\%$, $3.7\%$의 표면선량 증가를 보였다. 결론 : Aquaplast를 사용하지 않았을 경우에 비하여 Aquaplast를 원형 그대로 사용하였을 경우 약 $30\%$, 실제 환자의 고정시와 비슷한 정도로 변형하였을 경우 약 $22\%$의 표면선랑 증가를 가져왔으며 최대선량점 깊이 이상에서의 선량 백분율에는 건의 영향을 미치지 않았다. 실제 환자에서의 Aquaplast의 사용은 피부 및 선량증가영역의 선량을 약간 증가시키지만 임상적으로 크게 문제가 되지는 않을 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권2호
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• pp.75-81
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• 2019

목 적: 전립선암 환자의 방사선치료 시 사용되는 토모치료(Tomotherapy)와 양성자치료(Protontherapy)의 계획을 각각 수립하여 토모치료의 IMRT방식과 양성자치료의 PBS방식을 이용한 빔 전달방식에 따른 선량분포의 특성을 비교하고 분석하고자 한다. 실험재료 및 방법: 수술을 하지 않고 근치목적으로 방사선치료만으로 하는 3명의 전립선암 환자를 대상으로 Tomotherapy^®사의 Hi.art planning station 5.1.1.6과 VARIAN사의 Eclipse 13.7을 사용하여 각각 Tomo IMRT 치료계획과 Proton PBS 치료계획을 수립하였다. 수립된 2가지 치료계획의 평가를 위해 선량용적히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)에서 PGTV의 평균선량(Dmean)과 최대선량(Dmax)을 산출하여 coverage를 확인하고 CI와 HI를 산출하였다. OAR평가에서는 직장체적의 25%가 받는 D 25%와 방광선량의 평균선량을 정상장기 보호효과를 비교하였다. 결 과: 환자 3명의 Tomo IMRT, Proton PBS의 DVH에서 평균 최대선량은 71.4Gy, 75.3Gy이고 평균선량은 70.4Gy, 72.8Gy이었다. 또한 CI는 각각 1.16, 1.31이었으며 HI는 0.04, 0.12으로 Tomo IMRT가 Proton PBS에 비해 선량 적합성 부분에서 우수하게 나타났다. OAR 평가에선 직장체적에서 받는 D 25% 각각 27.1Gy, 13.9Gy으로 Tomo IMRT가 평균적으로 방광의 평균선량과 더불어 Proton PBS보다 높은 선량분포를 보여 Proton PBS가 부작용을 줄일 수 있는 것으로 사료된다. 결 론: 전립선암 환자 치료 시 PGTV의 평균선량은 Proton PBS가 Tomo IMRT에 비해서 약 3.4% 높게 나타났다. 이는 Tomo IMRT가 선량적합성이 더 좋게 나타났지만 유의미한 결과 값으로 보기엔 미미한 차이로 사료된다. 그러나 두 방식의 결과값이 직장체적에서 받는 D 25%에서 51.2%, 방광의 평균선량에선 55.7% 더 적은 선량이 조사되어 Proton PBS에서 환자의 부작용을 줄일 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.43-50
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• 2022

목 적: 총 두피 방사선치료 시 정상 뇌 조직을 최대한 보호할 수 있도록 접선조사를 극대화하는 치료계획 및 장비를 선정하고자 하였다. 대상 및 방법: 인체 모형에 총 두피를 구획하여 치료 부위를 설정하고, 나선형 토모테라피(Helical TomoTherapy, HT) 계획, Complete Block을 이용한 나선형 토모테라피(Helical TomoTherapy with Complete Block, HTCB) 계획 그리고 체적조절호형방사선치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT) 계획을 수립하였다. 모든 치료계획은 처방 선량(40 Gy)의 95%가 들어가는 치료계획 용적이 체적의 95% 이상이 될 수 있도록, Dmax가 처방 선량의 110%를 넘지 않게 하였다. 치료계획은 뇌를 포함한 손상 위험 장기의 선량 비교를 실시하였으며 뇌 선량의 경우 Emami 등의 연구 결과의 정상조직 평가기준 체적을 참고하여 뇌 조직의 선량을 평가하였다. 결 과: HT, HTCB, VMAT 각각 뇌 조직 선량 D_33%는 21.68 Gy, 13.75 Gy, 20.89 Gy, D_67%는 7.06 Gy, 3.21 Gy, 7.84 Gy, D100%는 3.14 Gy, 1.75 Gy, 3.84 Gy, D_mean은 16.64 Gy, 11.78 Gy, 16.64 Gy로 HTCB plan에서 전반적으로 선량이 낮았으며, 저선량은 5 Gy를 기준으로 체적을 구하였을 때 V_5Gy는 각각 87%, 49%, 96%로 나타났다. 이외의 시신경을 제외한 나머지(뇌줄기, 해마, 양측 안구)의 최대선량은 HTCB에서 가장 낮았다. 결 론: 토모테라피에서 Complete Block을 적용하였을 때 전체 뇌 조직의 선량 감소와 더불어 뇌에 포함된 양쪽 해마 등의 손상 위험 장기의 선량을 가장 최소화해 방사선 유도 뇌 손상의 발생과 그로 인한 신경인지 기능 감소 등에 대한 부작용의 확률을 줄일 수 있는 치료계획임을 확인하였다. 향후에는 총 두피 조사 이외에도 다양한 부위에 치료되는 고리 형태의 표적(Ring Target)에 대한 추가적인 연구를 진행하여 접선 조사에 대한 이점을 확립하게 된다면 치료계획 시 접선조사 극대화를 위해 Complete Block을 사용한 토모테라피를 적용함으로써 선량적으로 유용한 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권3호
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• pp.985-992
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• 2016

Objective of the study is to evaluate volumetric and dosimetric alterations taking place during radiotherapy for locally advanced head and neck cancer (LAHNC) and to assess benefit of replanning in them. Materials and Methods: Thirty patients with LAHNC fulfilling the inclusion and exclusion criteria were enrolled in a prospective study. Planning scans were acquired both pre-treatment and after 20 fractions (mid-course) of radiotherapy. Single plan (OPLAN) based on initial CT scan was generated and executed for entire treatment course. Beam configuration of OPLAN was applied to anatomy of interim scan and a hybrid plan (HPLAN30) was generated. Adaptive replanning (RPLAN30) for remaining fractions was done and dose distribution with and without replanning compared for remaining fractions. Results: Substantial shrinkage of target volume (TV) and parotids after 4 weeks of radiotherapy was reported (p<0.05). No significant difference between planned and delivered doses was seen for remaining fractions. Hybrid plans showed increase in delivered dose to spinal cord and parotids for remaining fractions. Interim replanning improved homogeneity of treatment plan and significantly reduced doses to cord (Dmax, D2% and D1%) and ipsilateral parotid (D33%, D50% and D66%) (p<0.05). Conclusions: Use of one or two mid-treatment CT scans and replanning provides greater normal tissue sparing along with improved TV coverage.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.225-232
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• 1994

연구목적 : 전남대학교병원 치료방사선과에서 가동중인 10MV X-ray를 이용하여 전신 방사선 조사에 필요한 기본적인 선량측정자료를 얻고자 하였다. 대상 및 방법 : 환자 전신이 포함될 수 있는 대형조사면을 얻기 위하여 collimator를 완전히 개방하여 조사방향이 수평이 되게 gantry각을 맞추었다. 방사선 선원에서 환자 중심축까지의 거리가 360cm일 때 최대 기하학적 조사면은 $144cm{\times}144cm$이었다. Polystyrene팬텀과 평행평판형 전리함을 이용하여 깊이선량율과 principal 및 diagonal axis에서 측방선량분포를 측정하였다. 또한 1cm두께의 아크릴판을 팬텀의 전면에서 20cm 떨어진 위치에 놓고 표면 선량의 증가와 최대선량점($d_{max}$)의 변화를 측정하였다. SAD 360cm에서 팬텀의 중심에 측정기 위치를 고정시키고 팬텀의 두께를 12cm에서 30cm까지 변화시키면서 MU당 선량율을 측정하였다. 결과 : SSD 345cm, 조사면 크기 $144cm{\times}144cm$의 조건에서 깊이선량율은 10cm 깊이에서 $78.4{\%}$였고, dmax정은 1.8cm이었다. 1cm두께의 아크릴판을 spoiler로 팬텀에서 20cm 띄우고 사용했을 때 dmax점은 1.8cm에서 0.8cm으로 이동하였고, 표면선량은 $61\%$에서 $94\%$로 증가하였다. 평행 2문 조사시 30cm두께의 팬텀에서 선축상 선량분포의 차이는 $7\%$이내였다. $100\%$ 선량점의 선축이탈거리는 principal axis에서 67cm. diagonal axis에서 80cm이었다. 팬텀의 중심에서 측정된 출력계수로 MU당 선량은, (Dose/MU)=$-0.00178{\times}(T/2)+0.08676$ (T:팬텀 두께(Cm))로 표현되는 직선의 관계식을 나타내었다. 결론 : 1)좌우 대향 2문조사 방법으로 30cm두께의 팬텀에 10MV X-ray를 조사하였을 때 선량분포의 차이는 $7\%$이내로 만족스러운 결과를 보였다. 2) 고에너지 광자선으로 전신방사선 조사시 표면선량 증가를 위하여 beam spotter의 사용이 필요할 것으로 사료된다 3) 측방선량분포곡선에서 principal 및 diagonal axis에 따른 선량분포의 차이가 있어 환자 치료시 고려되어야 할 것으로 생각된다 4) 전신방사선조사시 선량분포는 여러 가지 요인에의하여 달라질 수 있기 때문에 직접적인 방법에 의해 측정된 MU당 선량은 깊이와 직선의 관계식을 보여 실제 치료에 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서 얻어진 전신 방사선조사에 관한 기본적 선량측정자료는 AAPM보고서 No. 17에서 권장된 범주에 들었으며 향후 임상에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국조경학회지
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• 제31권5호
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• pp.1-10
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• 2003

The purpose of this study was to verify the shore margin protection effect of a root system developed from direct sticking of Salix gracilistyla Miq., focusing on the reinforcement of soil shear strength. The materials were 20cm long sticks whose average diameter and weight were 7.52mm and 14.58g respectively, and sandy loam(Sand 60.36%, Silt 28%, Clay 11.64%), whose maximum dry weight(${\gamma}$$_{dmax}$) was 1.59gf/㎤ at the water ratio( $W_{opt}$) 13.8%. The direct shearing test(KS F 2343) was applied to cylindric columms(diameter 132mm) of pure soil and two years old root reinforced soil. At each condition of vertical stress, 10N/$ extrm{cm}^2$, 14.41N/$\textrm{cm}^2$ and 18.82 N/$\textrm{cm}^2$, five soil+root columns were sheared. After shear tests, the root area ratio and soil moisture on the shear plane were measured. The results of this research were as follows: 1. The average of root area ratio was 1.86% and the soil moisture 14.67%. 2. Two years old root system was found to increase the soil shear strength of pure soil in terms of Cohesion(C) and Inner friction Angle($\phi$) as follows. 3. The relationship between root area ratio and the increased shear strength can be presented with the following equation, $\Delta$S ≒ 0.33ㆍ TrㆍAs/A $\Delta$S : Increased Shear Strength Tr : Average Tension Strength of Root, Ar/A : Root Area Ratioioage Tension Strength of Root, Ar/A : Root Area Ratio

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.87-94
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• 2013

Purpose: Pineapple is now the third most important tropical fruit in world production after banana and citrus. Phytosanitary irradiation is recognized as a promising alternative treatment to chemical fumigation. However, most of the phytosanitary irradiation studies have dealt with physiochemical properties and its efficacy. Accurate dose calculation is crucial for ensuring proper process control in phytosanitary irradiation. The objective of this study was to optimize phytosanitary irradiation treatment of pineapple in various radiation sources using Monte Carlo simulation. Methods: 3-D geometry and component densities of the pineapple, extracted from CT scan data, were entered into a radiation transport Monte Carlo code (MCNP5) to obtain simulated dose distribution. Radiation energy used for simulation were 2 MeV (low-energy) and 10 MeV (high-energy) for electron beams, 1.25 MeV for gamma-rays, and 5 MeV for X-rays. Results: For low-energy electron beam simulation, electrons penetrated up to 0.75 cm from the pineapple skin, which is good for controlling insect eggs laid just below the fruit surface. For high-energy electron beam simulation, electrons penetrated up to 4.5 cm and the irradiation area occupied 60.2% of the whole area at single-side irradiation and 90.6% at double-side irradiation. For a single-side only gamma- and X-ray source simulation, the entire pineapple was irradiated and dose uniformity ratios (Dmax/Dmin) were 2.23 and 2.19, respectively. Even though both sources had all greater penetrating capability, the X-ray treatment is safer and the gamma-ray treatment is more widely used due to their availability. Conclusions: These results are invaluable for optimizing phytosanitary irradiation treatment planning of pineapple.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권1호
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• pp.22-29
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• 2019

Purpose: The aim of this study is to evaluate the efficacy and feasibility of four-field box whole brain radiotherapy (FB-WBRT) with tilting baseplate by comparing bilateral WBRT (B-WBRT). Methods and Materials: Between March 2016 and September 2018, 20 patients with brain metastases underwent WBRT using the four-field box technique. WBRT is performed with a dose of 30 Gy in 10 fractions daily. Two computed tomography simulations per person were performed. One was in the traditional supine position for B-WBRT and the other by applying the tilting acrylic supine baseplate to elevate the head by 40° for FB-WBRT. The B-WBRT used the field-in-field technique, which is the most commonly used method in our institution. The FB-WBRT comprised anterior, posterior, and bilateral beams. A wedge was applied in anterior and posterior fields to compensate for skull convexity. Results: The average of Dmean of both parotid glands was 10.2 Gy (range, 3.8 to 17.8 Gy) in B-WBRT and 5.4 Gy (range, 2.0 to 11.7 Gy) in FB-WBRT (p < 0.05). Compared to B-WBRT, FB-WBRT reduced the mean dose of the right and left parotid glands from 10.1 Gy to 4.9 Gy and from 10.4 Gy to 5.8 Gy, respectively (p < 0.05). Further, V₅, V₁₀, V₁₅, V₂₀, and V₂₅ for the parotid gland decreased significantly in FB-WBRT (p < 0.05). The Dmax and Dmean of lens decreased according to the dose-volume histogram. Conclusion: Compared to B-WBRT, FB-WBRT with a tilting baseplate is a simple and effective method that takes feature of noncoplanar beam to protect the parotid gland.