• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.147-153
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• 2001

방사선 전신 및 반신 조사방법을 방사선치료에 적용하여 균일한 선량 분포를 유도하고자 조사거리에서 선량측정, 조직결손에 따른 보상과 선량 보정 방법을 논의하였다. 의료용 선형가속기에서 발생된 6MV 광자선을 이용한 전신 조사시의 흡수선량을 결정하는, 선원과 조사면사이의 거리 변화에 따른 계산자료를 조사면의 중심축에서 고체 팬톰, RFA-7 물팬톰(Scanditronix, Sweden)에 대해 UNIDOS 전리함(PTW, Germany), THERADOS 전리함(Scanditronix, Sweden)을 이용한 측정으로 그 크기를 결정하였다. 조직보상체는 연판과 아크릴판을 이용하였다. 전신조사의 조건은 선원으로부터 380 cm의 거리에서 120 $\times$ 120 $cm^2$ ～ 152 $\times$ 152 $cm^2$ 의 조사면을 대상으로 하였다. 전신조사를 위한 기본 자료 측정에서 선원과 조사면의 거리 변화에 따른 흡수 선량 분포는 거리가 멀수록 더 증가하는 현상을 보였고, 조사면의 모서리부분은 약 10-20% 의 선량이 감소되었으나 굴곡좌위형 체위를 취함으로서 선량분포를 보완할 수 있었다. 연판과 아크릴판을 이용한 조직결손에 따른 보상체 제작으로 중심축 선량비를 $\pm$ 8% 이내로 감소시킬 수 있었다. 조직결손의 보상에 따른 선량계산을 고찰하여 임상 적용시 선량분포의 불균일성을 줄일 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권1호
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• pp.71-78
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• 1997

목적 :동적 쐐기 조사면 측정을 다중 검출기 시스템과 같은 특수한 장치없이 보편적인 방사선 측정 방법을 사용하여 시행할 수 있는 방법을 고안, 수행하였다. 대상 및 방법 : $15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$의 동적 쐐기각(dynamic wedge angle)과 6MV와 15MV인 광자선을 발생시키는 선형 가속기(CL 2100 C/D)를 이용하여 wedge transmission factor 및 percentage depth dose(PDD, 선량 프로파일을 측정하였다. Wedge transmission factor는 6MV, 15MV인 광자선과 $15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$의 4개의 동적 쐐기각에 대해서 $4\times4cm^2-20\times20cm^2$까지 1-2cm간격의 정사각형 조사면과 Y-field가 4cm, 20cm일 때 여러개의 X-field에 대한 각각의 직사각형 조사면에서 측정하였다. 또한 동적 쐐기의 구간별 치료표(Segmented Treatment Table, STT)값을 이용하여 wedge factor를 계산해 내었다. PDD는 필름 dosimetry로 구하였는데 개방 조사면에 대해 전리함과 필름으로 PDD를 구한 후 필름의 환산값을 알아내어 쐐기 조사면에 대한 필름 dosimetry로 PDD를 구하여 필름 환산값으로 전리함을 통해 얻을 수 있는 실제 PDD를 구하였다. 선량 프로파일은 비대칭 정지 조사면을 선택적으로 전리함을 이용하여 측정하고 이때 얻은 측정치인 소구간 프로파일과 STT를 이용하는 선량 분포 중칩 방식으로 구하였다. 결과 : wedge transmission factor의 측정치와 STT를 이용하여 구한 계산치를 비교한 결과 실험 오차 범위내에서 거의 일치하였다. 또한 직사각형 조사면에서의 wedge transmission factor 변화를 측정한 결과 동일한 Y-field에 대해서 직사각형 조사면은 정사각형 조사면에서의 wedge factor와 같았다. PDD는 필름 방사선 측정값의 보정으로 개방 조사면에서 PDD와 동적 쐐기 조사면에서 PDD 사이의 차이는 무시될 수 있다. 그리고 전리함의 측정으로부터 중칩 방식으로 얻어진 동적 쫴기의 선량 프로파일은 필름 dosimetry로 얻은 동적 쐐기의 선량 프로파일과 비교한 결과 최대 2% 이내 정확도의 허용 오차 영역에 들어옴을 볼 수 있었다. 결론 :동적 조사면의 특성으로 동적 쐐기 측정에서의 정보 수집을 위하여 모든 조사면에서의 방대한 측정과 그로인한 장시간의 소비, 또한 동적 쐐기 측정을 위한 특수한 장치가 필요하지만 보편적으로 사용하는 측정 장치, 즉 단일 검출기와 필름 방사선 측정 방법으로 충분히 용이하게 행할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권4호
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• pp.393-402
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• 1997

목적 : 공기동을 포함한 병소 부위에 X-선원을 조사할 경우 공동과 근접한 영역에서의 저흡수선량 효과는 잘 알려져 있다. 공기-연조직 사이의 불균질면의 한 예로 후두 모형 즉, 조직 둥가물질과 그 사이에 삽입되어 있는 공기동을 만들었다. 본 연구에서는 방사선의 선질 조사면의 크기 공기동의 크기에 따른 공동 가까이에서의 흡수선량의 변화를 살펴보았다. 대상 및 방법 : 4-, 6-, 10-MV X-선원을 이용하여 2cm(폭)$\times$L(cm, 길이)$\times$2cm(높이)인 공기동을 포함한 후두 모형의 아크릴 팬톰에 대하여 흡수선량을 측정하였다. 흡수선량의 측정장비로 평행판전리함과 전리계를 이용하였다. 제작한 후두의 기하학적 치수는 상부 연조직$\cdot$공기동$\cdot$하부 연조직의 두께가 각각 4-, 2-, 4-cm이었다. 공기동이 없이 균일한 연조직 팬톰에 대한 공기동이 있는 경우의 흡수선량의 비(O/E)를 공기 공동-연조직의 경계로부터 거리를 변화시키면서 측정하였다. 표준화된 중강곡선과 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽 표면에서의 흡수선량의 비를 초사면의 크기를 변화시키면서 측정하였다. 공기동의 크기에 따른 효과를 알기 위하여 여러 가지 조사면에 대하여 투영된 크기가 4cm(폭)$\times$L인 공기동의 높이(Z)를 변화시켜서 측정하였다. 결과 : 4-MV선원에서 $5cm\times5cm$ 이상의 조사면에서는 저흡수선량 효과가 없었다. 6-이나 10-MV선원에서 작은 조사야 즉, $4cm\times4cm$와 $5cm\times5cm$에서는 후두에 저흡수선량 부위가 나타났으며 $6cm\times6cm$ 이상의 조사면에서는 이 효과가 관찰되지 않았다. 선원의 선질이 증가할수록 저흘수선량인 조직층이 증가하였고 이때 표면 흡수선량의 크기는 변하지 않았다. 조사면의 크기가 $4cm\times4cm$에서 $8cm\times8cm$로 증가할 때 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽의 공기동의 표면 선량은 4-, 6-, 10-MV 선원에서 각각 0.95, 0.92, 0.91에서 0.99로 증가하였다. 6-이나 10-MV 선원에서 공기동 표면에서의 흡수선량은 $5cm\times5cm$ 조사면에 있어서 예상값보다 각각 2-, 3-퍼센트의 감소가 있었고 또 4-MV에서는 감소효과를 발견할 수 없었다. $4cm\timesL\timesZ$ 공기동에서 그높이(Z)를 0.6에서 4.8cm까지 변화시켰을 때 조사면의 크기가 $8cm\times8cm$에서 공동의 크기에 무관하게 O/E>1.0이 관찰되었다. 결론 : 조사면내 공기동에 의한 저흘수선량 효과는 방사선의 선질$\cdot$조사면의 크기$\cdot$공기동의 크기에 의존된다. 이상의 연구 결과에서 고선질 선원이 공동을 포함한 병소 특히, 종양이 공기동의 표면까지 미치는 부위에 조사될 째 특별한 주의가 필요함을 알 수 있다. 이 경운 가능하면 조사되는 부위가 저전량이 되지않도록 저선질의 선원(예를 들면, 4-MV)을 쓰고 또 조사면을 넓혀야한다. 6-이나 10-MV 등의 고선질의 X-선을 쓰는 경우에는 조사면의 부위에 저선랸 부위가 생기므로 한번의 추가 조사를 더 시행할 필요가 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.13-19
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• 1995

준소조사면을 대상으로 한 측정자료로부터 콜리메이터에의한 산란영향과 웨지(wedge) 사용에 따른 부가적 효과를 알아보았다. 6MV 의료용 선형가속기에서 발생된 방사선속의 중심축에서 공기중과 폴리스틸렌 팬톰, 물에대해 점리함 및 반도체검출기를 이용한 측정으로 헤드산란(위ㆍ아래 콜리메이터)의 방사선 기원과 그 크기를 결정하였다. 편평화 필터에서 형성된 산란이 대부분 윗 콜라메이터 조절에 의한 영향이 가장 크게 미침을 알수 있었다. 준소조사면에서 웨지인자(wedge factor)의 깊이에대한 영향은 웨지 각이 클수록 많은 경향을 보였고 조사변에대한 영향은 0.28%였다. 임상적으로 10 $\times$10$\textrm{cm}^2$ 이하의 준소조사면과 wedge가 부가적으로 사용되는 10cm 깊이 이하의 조사면 변화에대한 관심으로 헤드산란 및 워지에의한 영향을 확인함으로서보다 적합한 선량계산을 도모하고자 하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제20권2호
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• pp.120-128
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• 2015

Beam-quality of medical linac evaluations vary by diverse factors. Because conventional beam-quality evaluation methods yield fragmentary results, a new beam-evaluation method is suggested, and its feasibility is evaluated. The PDDs (percentage depth doses) of 6 MV (Mega-voltage) and 10 MV photon, R (Range) of a 6 MeV (Mega Electron-voltage) and 9 MeV electron were measured and compared with the conventional evaluation methods, and the improved methods $PDD^{10}{_5}$, $PDD^{20}{_{10}}$, $PDD^{30}{_{20}}$, $PDD^{20}{_5}$, $PDD^{30}{_{10}}$, and $R^{70}{_{50}}$, $R^{50}{_{30}}$, $R^{70}{_{30}}$ as the magnetic field of the bending magnet was changed to +2% to -2%, and the results were compared. The comparison showed that the improved methods exhibit a higher discrimination than the conventional methods in each energy regime. $PDD^{10}{_5}$, $PDD^{30}{_{20}}$, $PDD^{30}{_{10}}$ and $R^{70}{_{50}}$, $R^{50}{_{30}}$ should be applied. These methods exhibit a higher discrimination in each energy regime than conventional beam-quality evaluation methods; therefore, they should be used for beam-quality evaluation according to the magnetic field variation.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권2호
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• pp.77-82
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• 2017

Background: This study aims to predict the midline dose based on the entrance and exit doses from optically stimulated luminescence detector (OSLD) measurements for total body irradiation (TBI). Materials and Methods: For TBI treatment, beam data sets were measured for 6 MV and 15 MV beams. To evaluate the tissue lateral effect of various thicknesses, the midline dose and peak dose were measured using a solid water phantom (SWP) and ion chamber. The entrance and exit doses were measured using OSLDs. OSLDs were attached onto the central beam axis at the entrance and exit surfaces of the phantom. The predicted midline dose was evaluated as the sum of the entrance and exit doses by OSLD measurement. The ratio of the entrance dose to the exit dose was evaluated at various thicknesses. Results and Discussion: The ratio of the peak dose to the midline dose was 1.12 for a 30 cm thick SWP at both energies. When the patient thickness is greater than 30 cm, the 15 MV should be used to ensure dose homogeneity. The ratio of the entrance dose to the exit dose was less than 1.0 for thicknesses of less than 30 cm and 40 cm at 6 MV and 15 MV, respectively. Therefore, the predicted midline dose can be underestimated for thinner body. At 15 MV, the ratios were approximately 1.06 for a thickness of 50 cm. In cases where adult patients are treated with the 15 MV photon beam, it is possible for the predicted midline dose to be overestimated for parts of the body with a thickness of 50 cm or greater. Conclusion: The predicted midline dose and OSLD-measured midline dose depend on the phantom thickness. For in-vivo dosimetry of TBI, the measurement dose should be corrected in order to accurately predict the midline dose.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.66-72
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• 2018

The proper position of a multi-leaf collimator (MLC) is essential for the quality of intensity-modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc radiotherapy (VMAT) dose delivery. Task Group (TG) 142 provides a quality assurance (QA) procedure for MLC position. Our study investigated the QA validation of the mechanical leaf gap measurement and the maintenance procedure. Two $VitalBeam^{TM}$ systems were evaluated to validate the acceptance of an MLC position. The dosimetric leaf gaps (DLGs) were measured for 6 MV, 6 MVFFF, 10 MV, and 15 MV photon beams. A solid water phantom was irradiated using $10{\times}10cm^2$ field size at source-to-surface distance (SSD) of 90 cm and depth of 10 cm. The portal dose image prediction (PDIP) calculation was implemented on a treatment planning system (TPS) called $Eclipse^{TM}$. A total of 20 VMAT plans were used to confirm the accuracy of dose distribution measured by an electronic portal imaging device (EPID) and those predicted by VMAT plans. The measured leaf gaps were 0.30 mm and 0.35 mm for VitalBeam 1 and 2, respectively. The DLG values decreased by an average of 6.9% and 5.9% after mechanical MLC adjustment. Although the passing rates increased slightly, by 1.5% (relative) and 1.2% (absolute) in arc 1, the average passing rates were still within the good dose delivery level (>95%). Our study shows the existence of a mechanical leaf gap error caused by a degenerated MLC motor. This can be recovered by reinitialization of MLC position on the machine control panel. Consequently, the QA procedure should be performed regularly to protect the MLC system.

• 대한방사선치료학회지
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• 제12권1호
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• pp.91-104
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• 2000

Recently linear accelerator in radiation therapy in asymmetric field has been easily used since the improvement and capability of asymmetrical field adjustment attached to the machine. It has been thought there have been some significant errors in dose calculation when asymmetrical radiation fields have been utilized in practice of radiation treatments if the fundamental data for dose calculation have been measured in symmetrical standard fields. This study investigated how much the measured data of dose distributions and their isodose curves are different between in asymmetrical and symmetrical standard fields, and how much there difference affect the error in dose calculation in conventional method measured in symmetrical standard field. The distributions of radiation dose were measured by photon diode detector in the water phantom (RFA-300P, Scanditronix, Sweden) as tissue equivalent material on utilization of 6 MV linear accelerator with source surface distance (SSD) 1000 mm. The photon diode detector has the velocity of 1 mm per second from water surface to 250 mm depth in the field size of $40mm{\times}40mm\;to\;250mm{\times}250mm\;symmetric\;field\;and\;40mm{\times}20mm\;to\;250mm{\times}125mm$ asymmetrical fields. The measurements of percent depth dose (PDD) and subsequent plotting of their isodose curves were performed from water surface to 250mm dmm from Y-center axis in $100mm{\times}50mm$ field in order to absence the variability of depth dose according to increasing field sizes and their affects to plotted isodose curves. The difference of PDD between symmetric and asymmetric field was maximum $4.1\%\;decrease\;in\;40mm{\times}20mm\;field,\;maximum\;6.6\%\;decrease\;in\;100mm{\times}50mm\;and\;maximum\;10.2\%\;decrease\;200mm{\times}100mm$, the larger decrease difference of PDD as the greater field size and as greater the depth, The difference of PDD between asymmetrical field and equivalent square field showed maximum $2.4\%\;decrease\;in\;60mm{\times}30mm\;field,\;maximum\;4.8\%\;decrease\;in\;150mm{\times}75mm\;and\;maximum\;6.1\%\;decrease\;in\;250mm{\times}125mm$, and the larger decreased differenced PDD as the greater field size and as greater the depth, these differences of PDD were out of $5\%$ of dose calculation as defined by international Commission on radiation unit and Measurements(ICRU). In the dose distribution of asymmetrical field (half beam) the plotted isodose curves were observed to have deviations by decreased PDD as greater as the blocking of the beam moved closer to the central axis, and as the asymmetrical field increased by moving the block 10 mm keeping away from the central axis, the PDD increased and plotted isodose curves were gradually more flattened, due to reduced amount of the primary beam and the fraction of low energy soft radiations by passing thougepth in asymmetrical field by moving independent jaw each 10 h beam flattening filter. As asymmetrical radiation field as half beam radiation technique is used, the radiation dosimetry calculated in utilizing the fundamental data which measured in standard symmetrical field should be converted on bases of nearly measured data in asymmetrical field, measured beam data flies of various asymmetrical field in various energy and be necessary in each institution.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.125-131
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• 2001

방사선을 이용한 치료기인 의료용 선형가속기에 부착하여 선량분포 조절에 사용하는 가변형 쐐기필터(virtual wedge)의 선량분포 특성를 분석하고 쐐기각의 자료를 비교하여 가변형 쐐기필터 적용에서 오는 선량분포의 변화를 알아보고자 하였다. 기준전리함인 단일채널 PTW-UNIDOS과 3차원 선량계측시스템인 RFA-7 그리고 실험적으로 구성된 다중채널 검출기의 특성실험을 통하여 선량분포도 및 쐐기각을 구하고 이를 이용하여 실험적 검출시스템의 측정인자를 보정하였다. 가변형 쐐기필터의 쐐기각은 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$ 에서 고정형 쐐기필터에 비교하여 1$^{\circ}$ 이내로 안정하였고, 60$^{\circ}$ 경우는 6 MV에서 1.2$^{\circ}$, 10WV 에서 2.2$^{\circ}$ 의 변화를 보였다. 측정에너지 영역 6, 10 MV 의료용 광자선을 적용하여 선량백분율과 빔평탄도 측정결과 검출기의 신뢰도가 평균 $\pm$2.1 % 이내였다. 고정형 쐐기필터를 이용한 쐐기각 변화율방법 적용시 방사선치료 과정에서 나타나는 선량오차 및 정상조직의 피폭을 줄이고 장비의 과도한 부하를 감소시키며 가변형 쐐기필터의 다양한 치료방법의 적용을 모색할 수 있었다. 가변형 쐐기필터 이용과 측정된 선량분포의 특성 분석으로 기존 고정형 쐐기필터 이용방법 및 기능을 보완하였고 실험적으로 구성된 계측시스템 측정장비의 대체방법 보정으로 가변형 쐐기필터의 다양한 치료방법적용과 보조물 사용에 따른 정확성과 효율을 높이는데 유용하리라 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권5호
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• pp.449-455
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• 2022

This study is to present a Geant4 code for the simulation of the absorbed dose distribution given by a medical linac for 6 MV photon beam. The dose distribution was verified by comparison with calculated beam data and beam data measured in water phantom. They were performed for percentage depth dose(PDD) and beam profile of cross-plane for two field sizes of 10 × 10 and 15 × 15 cm². Deviations of a percentage and distance were obtained. In energy spectrum, the mean energy was 1.69 MeV. Results were in agreement with PDD and beam profile of the phantom with a tolerance limit. The differences in the central beam axis data 𝜹₁ for PDD had been less than 2% and in the build up region, these differences increased up to 4.40% for 10 cm square field. The maximum differences of 𝜹₂ for beam profile were calculated with a result of 4.35% and 5.32% for 10 cm, 15 cm square fields, respectively. It can be observed that the difference was below 4% in 𝜹₃ and 𝜹₄. For two field sizes of 𝜹_50-90 and RW₅₀, the results agreed to within 2 mm. The results of the t-test showed that no statistically significant differences were found between the data for PDD of 𝜹₁, p>0.05. A significant difference on PDD was observed for field sizes of 10 × 10 cm², p=0.041. No significant differences were found in the beam profile of 𝜹₃, 𝜹₄, RW₅₀, and 𝜹_50-90. Significant differences on beam profile of 𝜹₂ were observed for field sizes of 10 × 10 cm², p=0.025 and for 15 × 15 cm², p=0.037. This work described the development and reproducibility of Geant4 code for verification of dose distribution.