• 한국방사선학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.841-848
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• 2020

광자선과 전자선을 사용하는 방사선 치료 분야에서는 환자마다 방사선에 대한 민감도가 다르기 때문에 동일한 선량에서도 피부 부작용이 발생될 수 있다. 이에 피부에 과다선량 위험도가 있을 경우, 선량계를 부착하여 정확한 선량이 조사되고 있는지 검증하고 있다. 하지만 피부선량계는 점선량을 측정하는 방식으로 부착부위를 육안으로 확인하기 때문에, 정확한 선량 분포를 확인하기 어려운 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 체표면적에 대한 선량분포를 확인할 수 있는 2D 선량계의 기초 연구로 감약률 오차를 분석하여 최적화된 선량계 조건을 제시하고자 하였다. 본 결과 6 MV 광자선에서 물질 HgI₂의 측정과 시뮬레이션 오차는 최소두께 25 ㎛에서 각 각 3.73%, 5.24%를 보였고, 물질 PbI₂는 각각 4.73%, 5.65%를 보였다. 반면 6 MeV 전자선 결과, 물질 HgI₂의 측정과 시뮬레이션 오차는 최소두께 25 ㎛에서 각 각 1.35%, 1.12%를 보였고, 물질 PbI₂는 각 각 1.67%, 1.20%로 비교적 낮은 감약률 오차를 보였다. 이에 본 연구 결과 5% 이내의 감약률 오차를 가지기 위해서는 광자선 측정은 최소 25 ㎛ 미만, 전자선 측정은 100 ㎛ 이내 두께가 적합한 것으로 평가되었다. 본 연구는 임상에서 요구되는 인체 부착형 flexible 선량계의 새로운 연구 방향과 미래 피부선량계의 구성 조건을 제시하고 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권1호
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• pp.1-5
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• 2006

본 연구에서는 납 차폐물의 두께변화에 대한 반응을 알아보기 위하여 크롬으로 코팅된 전극을 사용한 FEP 유전체필름과, 그들 사이에 PTFE 유전체 필름을 삽입한 형태의 평행판 검출기를 제작하였다. 측정조건은 선원-팬텀표면 간의 거리 100 Cm, 조사면 크기 10x10 cm, 그리고 팬텀의 표면으로부터 깊이 5 cm 되는 지점과 10 cm 되는 지점에 유전체필름을 이용한 제작검출기와 Farmer형 전리함을 설치하고 6 MV, 10 MV X-선을 조사하였다. 차폐물은 조사면을 충분히 포함하도록 제작하여 측정순서에 따라 차례대로 Tray 위에 놓아서 두께변화에 대한 감쇄효과를 확인하고 두 검출기 간의 반응함수를 알고자 하였다. 차폐효과에 대한 두 검출기 간의 반응함수는 선량에 대하여 지수적으로 감소함을 확인할 수 있었다. 제작검출기와 비교검출기로 측정한 선형감쇄계수 ${\mu}(cm^{-1})$는 6 MV X-선으로 조사한 경 우 0.1414, 0.541이 었고, 10 MV X-선으로 조사한 경우 각각 0.1368, 0.5279로서 납 차폐물의 두께 변화에 의한 선형감쇄계수가 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며 계산된 반응함수로부터 제작검출기는 전리함에 비해 상대적으로 매우 크게 반응하고 있음을 알 수 있었다. 제작검출기에서 측정한 선량값(R)과 전리함에서 측정한 선량값($D_r$) 간의 반응함수를 최적화 과정을 통하여 계산하였다. 이들 반응함수의 최적화 상수 값들은 고 에너지 X-선 크기에 비교적 무관한 경향을 보였다. 제작 검출기와 비교검출기 간의 최적화된 반응함수를 계산한 결과 6 MV X-선의 경우 1%, 10 MV X-선의 경우 4% 이내의 범위 내에서 측정된 선량이 일치함으로써 상대 선량계로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제7권1호
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• pp.9-17
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• 1996

방사선 측정기로 사용되는 원통형 전리함의 위치별 반응 함수를 좁은 방사선장에서 측정하였다. 광자선 에너지 4MV, 6MV, 15MV, 전리함 내경 0.5cm～3.05cm 인 전리함들에 대하여 방사선면의 크기를 0.2$\times$20$\textrm{cm}^2$로 하여 물속 10cm 깊이에서 전리함 반응함수를 측정하였다. 좁은 방사선면의 선량분포 profile 을 EGS4(Electron Gamma Shower 4) 몬테카를로 시뮬레이션 코드를 이용하여 계산하였고, 이 결과를 측정된 전리함의 반응 함수 값에서 되겹말림 (deconvolution) 기법으로 제거하여 순수하게 $\delta$함수 모양의 방사선장으로부터 측정된 반응함수로 보정하였다. 전리함 반응함수는 보정전에는 에너지에 따라 다르게 나타났으나 EGS4 계산으로 얻어진 선량분포 프로파일 (profile)을 보정한 결과 전리함 반응 함수는 에너지와 무관한 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.79-84
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• 2011

본 연구에서는 GEANT4 toolkit을 이용하여 의료용 선형가속기에 대한 몬테칼로(Monte Carlo) 전산모사를 하였다. Medical Linac2 예제를 수정해서 사용하였다. 에너지스펙트럼, 최빈에너지, 평균에너지를 EGS4 결과와 비교 하였고 선속의 중심에서부터 반경에 따른 단위면적당 광자수, 단위면적당 에너지, 평균에너지를 분석하였다. 그 결과 EGS4 결과와 큰 차이를 보이지 않기 때문에 Medical Linac2 예제의 선속특성에 관한 전산모사에 큰 문제점은 없는 것으로 판단된다. 같은 헤드구조에서도 Physics List의 모델에 따라서는 결과에 차이가 발생하므로 연구 환경에 알맞은 Physics List 모델을 선택하는 것이 중요하다고 판단된다. 본 연구는 처음 몬테칼로 전산모사를 접하는 사용자가 선속특성에 대한 전산모사를 수행하고 6 MV 광자선속의 특성을 분석하는 과정에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권1호
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• pp.120-125
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• 2010

물흡수선량에 기반한 표준 측정법을 사용하여 흡수선량을 측정 시에 여러 요인들이 크건, 작건, 미미하건 간에 선량 측정의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 이온함의 선질 보정 인자(the beam quality correction factor) ${\kappa}_{Q,Q_0}$ 값 또한 그 중 한 요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 특정 이온함 유형(PTW30013, PTW, Germany)을 선정하여, 국내에서 사용하고 있는 기관들로부터 9개의 이온함을 수집하였다. 동일한 전위계와 전기선으로 9개 이온함을 국내 이차표준기관으로부터 교정을 받았다. 이렇게 교정받은 이온함들을 사용하여 Siemens ONCOR 장비의 광자 빔 6 MV와 10 MV 그리고 전자 빔 12 MeV에 대해 기준 조건하에서 흡수선량을 측정하였다. 이온함 간 선량 값의 최대 차이는 광자 빔 6 MV의 경우엔 2.4%, 10MV의 경우에 0.8%, 전자 빔 12 MeV의 경우엔 0.8%이었다. 6 MV에서의 큰 차이는 측정 과정에 문제가 없었다면, 동일한 ${\kappa}_{Q,Q_0}$ 값을 모든 이온함에 적용한 게 한 요인이 될 수 있다. 이는 또한 외부 독립검사가 왜 중요한지를 보여 주는 예라 하겠다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권4호
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• pp.181-186
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• 2006

본 연구에서는 최근 들어 새롭게 소개되고 있는 유리선량계의 재현성 및 선량의 선형성 그리고 에너지 의존성을 조사하였다. 50개의 유리선량계를 5번 판독한 결과, 재현성은 모두 ${\pm}1.2%$(1SD)이내에서 잘 일치하는 것을 알 수 있었으며 $^{60}Co$ 감마선에서 선량 0.5 Gy부터 50 Gy까지 유리선량계의 반응도를 평가해 본 결과는 0.9998의 선형계수를 확인할 수 있었다. 또한 유리선량계의 에너지의존성은 원통형의 전리함으로 측정한 선량과 비교했을 때 광자선에너지 6, 15 MV 각각에 대해 $^{60}Co$ 감마선의 반응도로 일반화시킨 결과 모두 ${\pm}1.5%$(1SD)이내에서 일치하였다. 이는 고에너지 광자선에 대해 열형광선량계와는 비슷한 결과이며 다이오드 선량계와 비교해서 했을 때는 낮은 에너지 의존성을 가지는 것이다. 따라서 유리선량계는 기존의 다른 선량계에 비해 사용 가능한 선량범위가 넓고 고에너지 광자선에서 에너지의존성이 낮으며 유효크기가 작은 장점 등으로 인해 소조사면의 고선량을 사용하는 방사선 수술분야의 선량측정에 적합한 선량계라는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.189-196
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• 2012

목 적: 광자선을 이용한 피부암 치료 시 피부 선량의 충족과 환자 셋업의 재현성 유지는 치료의 성과에 있어서 무엇보다 중요한 요소이다. 이에 본 연구는 기존에 시행해 오던 방식이었던 상품화된 고정기구 및 조직 등가물질의 조합에 의한 치료 방식이나 물 수조를 이용한 치료 시 발생하던 단점들을 보완하기 위해 Foxtail Millet Vacuum Cushion (FMVC)의 자체 제작을 실시하고 그 유용성을 검증하여 광자선 피부암 치료의 질을 높이고자 한다. 대상 및 방법: 자체 제작한 FMVC의 광자선 투과도에 따른 절대 선량 및 선량 분포를 분석하기 위해 조직과 밀도가 유사한 고체 팬톰과 볼루스에 대해 비교 측정하였다. 조사야 $10{\times}10$ cm에서 각 대상 물질의 1 cm, 2 cm, 3 cm 두께별로 6 MV 광자선 100 MU를 각각 3회씩 조사하였고, 중심점에 대한 절대 선량 측정을 실시하였으며, Mapcheck을 사용해 조사야 내의 선량 분포를 비교하였다. 선량 분포 비교의 오차범위는 ${\pm}3%$로 정하고 합격, 불합격 여부를 결정하여 FMVC와 비교 분석하였고, FMVC를 사용하여 CT 모의치료를 실시하여 종양용적(Gross Tumor Volume, GTV)에 대한 계획 선량 목표를 $100{\pm}5$%로 하여 방사선 치료 계획을 실시해 그 결과를 분석하였다. 결 과: 중심선에서 측정된 FMVC의 절대선량 평균값은 실험에 사용된 모든 두께에서 고체 팬톰과 볼루스에 대해 0.1~0.2% 내외의 차이를 보여 거의 일치함을 보였고, 선량 분포 역시 모든 두께에서 오차 범위 ${\pm}3%$에 대해 97% 이상 일치하였다. 또한 FMVC를 이용한 방사선 치료 계획 및 임상 적용에서 목표한 피부 선량 획득하였다. 결 론: FMVC는 기존 상용화된 조직 등가 물질과 광자선 투과도에 따른 절대 선량 및 선량 분포가 거의 동일하여 그 역할을 대체함에 있어 부족한 점이 없었다. FMVC는 방사선 치료 계획에서 원하는 피부 선량을 얻어낼 수 있고 기존 보조 기구의 기능을 유지할 수 있어 환자 자세의 재현성 유지와 볼루스의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 또한 기존 수조를 통한 치료 방식의 단점인 물 엎질러짐으로 인한 장비 위해 가능성을 줄이고, 몸이 자유롭지 않은 환자의 치료 시 자세와 Gantry angle을 다양하게 구현할 수 있다. 따라서 FMVC는 광자선 피부암 치료 시 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.229-233
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• 2012

광자선 출력측정시 업무 효율을 높이기 위한 소형 물팬톰(듀얼윈도우 팬톰)을 개발하였다. 이 팬톰은 고에너지 광자선의 출력측정뿐만아니라 선질지표의 결정에 적합하다. 이 팬톰은 두개의 창을 가지고 있으며 독립된 두 축에 의해 회전할 수 있도록 제작되어있다. 이 때 두 축은 전리함 이동 없이 조직팬톰선량비와 깊이선량율비를 결정하기 위한 것이다. 코발트조사기와 선형가속기의 고에너지 광자선을 이용하여 팬톰을 평가하였으며, 기준값과 비교할 때 Co-60의 경우 0.2% 그리고 가속기 x-선에 대해 1.4% 이내로 일치하였다. 이 팬톰은 발생 가능한 인적오차를 방지할 수 있기 때문에 일상의 출력측정에 매우 실용적이라고 본다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.269-276
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• 2009

세기조절방사선치료(IMRT)뿐만 아니라 3차원 입체조형치료(3D-CRT)와 같이 광자선을 이용한 방사선 치료 기술은 방사선을 받아야 하는 표적의 면적을 충분히 증가시키면서, 동시에 정상 조직은 방사선으로부터 보호하기 위하여 정확한 선량 계산을 필요로 한다. Jaw 콜리메이터와 다엽 콜리메이터가 그러한 목적을 위해서 사용되어 왔다. 우리 기관에서 사용하는 피나클 치료계획시스템은 모델기반의 광자선량 알고리듬을 사용하기 때문에 Jaw 콜리메이터 투과계수(JTF)와 다엽 콜리메이터 투과계수(MLCTF)와 같은 모델변수들의 집합이 측정된 데이터로부터 결정된다. 그러나, 이러한 자동모델화과정에 의해서 얻어진 모델변수들이 직접 측정하여 얻은 것들과 다를 수 있는데, 이는 선량분포에 영향을 줄 수 있다. 그래서, 이 연구에서 우리는 피나클 치료계획시스템에서 자동모델화과정에 의해 얻은 JTF와 MLCTF를 평가하였다. 먼저 우리는 이 연구에서 Jaw 콜리메이터 투과계수(JTF)와 다엽 콜리메이터 투과계수(MLCTF)를 직접 측정하여 얻었는데, 이것은 물팬톰 내 기준깊이에서 조사면이 $0{\times}0\;cm^2$일 때의 선량과 $10{\times}10\;cm^2$일 때의 선량의 비로 얻었다. 또한, JTF와 MLCTF는 치료계획시스템내 자동모델화 과정에 의해서도 얻어서, 이 값들이 3차원 입체조형치료시에 선량에 어떠한 영향을 끼치는지 팬톰 연구와 환자 연구를 통해서 평가하였다. 직접 측정한 경우 JTF는 6 MV의 경우에 0.001966, 10 MV의 경우에는 0.002971이었고, MLCTF는 6 MV의 경우에 0.01657, 10 MV의 경우에 0.01925이었다. 한편, 자동모델화 과정에 의해 얻은 경우, JTF는 6 MV의 경우에 0.001983, 10 MV의 경우에는 0.010431이었고, MLCTF는 6 MV의 경우에 0.00188, 10 MV의 경우에 0.00453이었다. JTF와 MLCTF의 경우에 직접 측정한 것은 자동모델화 과정에 의해 얻은 값과 큰 차이를 보였으나, 6 MV와 10 MV의 선질을 고려하면, 보다 합리적이었고, 이러한 값의 차이는 낮은 선량의 영역에서 선량에 영향을 미쳤다. JTF와 MLCTF의 잘못된 값은 선량의 오차를 다소 발생시킬 수도 있기 때문에, JTF와 MLCTF를 자동모델화과정에 의해서 얻은 값과 직접 측정하여 얻은 값을 비교하는 것은 빔커미셔닝 단계에서 도움이 될 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.185-192
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• 1998

의료용 가속기에서 방출되는 고 에너지 X-선의 정확한 흡수선량을 결정하기 위해서는 방출된 X-선의 에너지에 대한 평가가 필요하다. 의료용 가속기에서 방출되는 X-선의 에너지를 직접 측정하는 방법은 매우 어려울 뿐만 아니라 현실적이지 못하다. 따라서 고 에너지 X-선의 에너지 평가에는 선질 지표들을 사용하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 선진 각 국 및 각 학회의 표준측 정법들에서는 에너지 결정 인자로서 방사선 중심축에서의 최대선량깊이, 선량곡선의 경사 및 선량 레벨과 같은 다양한 선질 지표들이 사용되고 있으며, 의료용 가속기 제작사에 따라서도 X-선 에너지 결정 인자로서 상이한 선질 지표를 사용하고 있는 실정이다. 본 연구는 위에서 언급한 다양한 선질 지표들 중에서 우리에게 가장 적합한 것을 선택하기 위하여 실시하였다. 국내에서 사용중인 11개 기관의 의료용 가속기 4종류(Mitsubishi, Scanditronix, Siemens, Varian) 18대에 대한 명목상 에너지 (4, 6, 10, 15, 21 MV) 30개에 대하여 선진 각 국 및 각 학회의 표준측정법들의 권고 및 제작사들에서 기준으로 채택하고 있는 선질 지표들로 구한 에너지를 상호 비교 분석하였다. 그 결과 명목상의 에너지가 동일하여도 가속기의 기종 및 선질 지표에 따라 에너지 분산을 보이고 있으며, 선질 지표들 중 10cm 깊이에서의 심부선량백분율을 나타내는 D$_{10}$(%)이 에너지의 분포 및 편차가 가장 적게 나타났다. 모든 선질 지표들에서 에너지가 증가함에 따라 에너지 편차는 커지는 경향을 보였다. 정확한 흡수선량 결정에 필요한 에너지 결정에 있어 명목상의 에너지와 중심축에서의 심부선량이 1대 1로 대응하는 물리적인 의미가 있는 통일된 선질 지표를 사용하는 것이 시설간의 자료 비교 및 선질 평가에 가장 바람직하다.