• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.122-129
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• 2021

Purpose: This study aimed to design a multipurpose dose verification phantom for external audits to secure safe and optimal radiation therapy. Methods: In this study, we used International Atomic Energy Agency (IAEA) LiF powder thermoluminescence dosimeter (TLD), which is generally used in the therapeutic radiation dose assurance project. The newly designed multipurpose phantom (MPP) consists of a container filled with water, a TLD holder, and two water-pressing covers. The size of the phantom was designed to be sufficient (30×30×30 cm³). The water container was filled with water and pressed with the cover for normal incidence to be fixed. The surface of the MPP was devised to maintain the same distance from the source at all times, even in the case of oblique incidence regardless of the water level. The MPP was irradiated with 6, 10, and 15 MV photon beams from Varian Linear Accelerator and measured by a 1.25 cm³ ionization chamber to get the correction factors. Monte Carlo (MC) simulation was also used to compare the measurements. Results: The result obtained by MC had a relatively high uncertainty of 1% at the dosimetry point, but it showed a correction factor value of 1.3% at the 5 cm point. The energy dependence was large at 6 MV and small at 15 MV. Various dosimetric parameters for external audits can be performed within an hour. Conclusions: The results allow an objective comparison of the quality assurance (QA) of individual hospitals. Therefore, this can be employed for external audits or QA systems in radiation therapy institutions.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.56-56
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• 2003

For the treatment of superficial tumors like squamous cell carcinoma of the head and neck, 6 MV photon beam is not appropriate and a spoiler is widely used to increase dose in the buildup region, while preserving the skin sparing effect. However, commercially available treatment planning systems assume a normal unspoiled beam, thereby cannot predict the buildup dose with spoiler accurately. We aimed to implement a Monte Carlo (MC) based planning system to apply it to the radiation treatment of head and neck. Lucite with thickness of 10-mm was used for the beam spoiler with Siemens Primus 6 MV photon beam. BEAM/DOSXYZ MC system was employed to model the linac and the spoiler. To verify the calculation accuracy of MC simulations, the percent depth doses (PDDs) and profiles with and without spoiler were measured using a parallel-plate chamber. For the MC based planning, we adopted a hybrid interface system between Pinnacle (Philips, USA) and BEAM/DOSXYZ to support treatment parameters of Siemens linac and the spoiler. The measurements of PDDs and profiles agreed with the corresponding MC simulations within 2% (lSD), which demonstrate the reliability of our MC simulations. The spoiler generated electrons make a contribution to the absorbed dose up to depth of 2cm, which shows that the dominant source of increased dose from spoiler system is the contaminating electrons created by the spoiler. The whole procedures necessary for MC based treatment planning were performed seamlessly between Pinnacle and BEAM/DOSXYZ system. This ability helps to increase the clinical efficiency of the spoiler technique. In conclusion, we implemented a MC based treatment planning system for a 6 MV photon beam with a spoiler. We demonstrate sophisticated MC technique makes it possible to predict dose distributions around buildup region accurately.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권1호
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• pp.1-18
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• 2000

쐬기인자의 조사면에 따른 변화는 여러 저자들에 의해 보고되었으나, 아직도 정량적인 설명이 이루어지지않고 있다 따라서 본 연구에서는 4 cm $\times$ 4 cm에서부터 25 cm $\times$ 25 cm까지의 조사면에 대해서 10 cm $\times$ 10 cm 기준 조사면에 대한 상대적 쐬기인자를 조사하였다. 조사면의 증가에 따라 쐬기를 통과하는 고에너지 광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자는 6MV 광자선에서 최고 8.0%까지 증가하였다. 이러한 증가는 조사면이 10 cm보다 작은 경우를 제외하고는 일반적으로 알려진 바와 같이 광자선이 통과하는 쐬기의 부피와 선형적인 관계를 갖고 있음이 박혀졌다. 그러나 특히 쐬기의 경사면에 평행한 방향으로의 조사면이 증가하는 좁은 조사면의 경우에서는 쐬기의 두께변화로 인해 야기되는 광자선의 선속변화가 상대적으로 작아짐에 따라 10-15 cm까지는 약간의 감소가 나타나고 있다 따라서, 광자선의 중심축의 선량에 기여하는 주광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자의 변화원인을 설명할 수 있으며, 그 관자선의 선속변화는 쐬기의 경사방향에 대한 조사면의 크기변화에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 기존에 제안되어진 쐬기인자의 변환 식을 본 연구결과에 잘 맞도록 보정하여 제시하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-28
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• 2006

목 적: 10 MV X-선의 선형가속기를 이용하여 두경부종양 및 임파선 전이 환자를 치료할 시 피부표면 종양에 균일한 선량을 부여하기 위하여 조직 등가물질로 산란판을 제작하였으며 팬톰을 이용한 피부선량을 측정하여 그 효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 조직 등가 물질인 lucite로 산란판을 제작하여 가속기의 콜리메이터와 피부사이에 부착하였으며 조사면적의 크기($5{\times}5{\sim}30{\times}30cm^2$)와 산란판 두께 및 피부와 산란판 간의 거리에 따른 피부 및 체표 0.4 cm에서의 선량 변화를 측정하였다. 또한 자체 제작한 산란 판의 체표 선량 증강 효과를 평가하기위해 볼루스를 이용한 체표 선량을 측정하여 그 효과를 비교하였다. 결 과: 10 MV X-선 선형가속기와 피부 사이에 산란판을 설치하여 피부선량이 증가 되었으며 산란판의 위치에 따라 피부선량이 변화되었고, 0.4 cm 깊이의 선량과 최대선량지점이 피부표면쪽으로 이동하였다. 산란판이 일정할 경우 조사면적이 커질수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 또한 산란판의 두께가 두꺼울수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 결 론: 10 MV X-선을 이용하여 두경부 종양 및 임파선 전이 암을 치료할 경우 산란판을 이용하여 이차산란 전자를 피부표면 앞에서 발생시킴으로써 표면근접부의 선량을 증가시켜 종양부위에 균일한 선량을 조사할 수 있었다. 본 연구에서는 조사면적에 따라 적정 산란판 조건을 찾아 임상에서 유용하게 사용하고자 하였으며, 1.2 cm, 1.8 cm 두께의 산란판을 피부로부터 7 cm에 위치 시켰을때 $10{\times}10cm^2$ 조사면적의 표면선량이 각각 60%, 64%로 측정되었고, 0.4 cm 깊이의 선량이 94%, 94%로 가장 이상적으로 관찰되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제8권1호
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• pp.125-131
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• 1990

방사선조사시 선량분포에 영향을 미치는 여러가지 요소들 중에서 조직불균등성은 선량을 상당히 변화시킨다. 특히, 중뇌강은 여러골조직으로 구성되어 있어 조직 불균등성에 따른 상당한 선랑감쇠가 예상된다. 6 MV X-선 조사후 중두개와에서의 선량분포측정은 LiF TLD 소자를 이용하였으며 같은 측정장소에서, 계산에 의한 예상선량과 실측선량의 비교를 시도하였다. 계산에 의하면, 골조직 1 cm당 예상선량감쇠는 $3.74\%$를 나타내었다. 한편, 골조직을 고려한 예상선량과 실측선량의 차이는 매우 적었으며 $\pm0.21\%$의 오차범위내에서 일치됨을 나타내었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.153-159
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• 2015

본 연구에서는 동적 세기조절방사선치료에서 깊이에 따른 DLG (Dosimetric Leaf Gap)의 변화가 치료계획시스템에서의 선량계산의 정확성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 6 MV와 15 MV광자선에 대하여 동일한 SAD 조건하에 4개의 다른 깊이(2 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm)에서 측정된 다엽콜리메이터의 투과계수와 DLG 값을 치료계획시스템에 적용하여 DLG 측정 과정을 모사하였을 때 계산된 투과계수와 DLG 값들을 각각의 측정값들과 비교하여 분석하였다. 이를 위하여 Millenium 120 MLC시스템이 장착 된 단일 선형가속기가 사용되었다. 각각 다른 깊이에서 측정된 DLG와 투과계수 값을 적용하였을 때 치료계획시스템을 이용한 모사에서는 투과계수의 경우 1% 이내로 계산과 측정이 일치함을 보이는 반면에 DLG 값은 15 MV 경우 5% 이내의 차이를 보이고 6 MV에서는 최대 깊이인 15 cm에서 15% 이상 차이가 보였다. 실제의 경우 15 MV 경우 15 cm 깊이까지 DLG의 변화에 의한 실험과 계산의 차이가 작은 반면 6 MV 경우, 10 cm 이상의 깊이에서는 치료계획 시스템에서 계산된 값이 측정과 크게 차이를 나타냈다. 다엽콜리메이터 투과계수를 기준 조건하에서 측정한 고정된 값을 치료계획시스템에 적용하였을 때 측정 깊이에 따른 고정된 투과계수 값과 변화된 투과계수 값의 차이는 크지는 않지만 종양이 위치하는 깊이에 따라서 선량학적 영향이 나타날 수 있으므로 깊이에 따른 다엽콜리메이터 투과계수 및 DLG 값을 각각의 치료계획에 반영하여 환자 맞춤형 치료계획이 될 수 있도록 해야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권3호
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• pp.111-116
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• 2016

This study is to evaluate the dosimetric impact of dosimetric leaf gap (DLG) and transmission factor (TF) at different measurement depths and field sizes for high definition multileaf collimator (HD MLC). Consequently, its clinical implication on dose calculation of treatment planning system was also investigated for pancreas stereotactic body radiation therapy (SBRT). The TF and DLG were measured at various depths (5, 8, 10, 12, and 15 cm) and field sizes ($6{\times}6$, $8{\times}8$, and $10{\times}10cm^2$) for various energies (6 MV, 6 MV FFF, 10 MV, 10 MV flattening filter free [FFF], and 15 MV). Fifteen pancreatic SBRT cases were enrolled in the study. For each case, the dose distribution was recomputed using a reconfigured beam model of which TF and DLG was the closest to the patient geometry, and then compared to the original plan using the results of dose-volume histograms (DVH). For 10 MV FFF photon beam, its maximum difference between 2 cm and 15 cm was within 0.9% and it is increased by 0.05% from $6{\times}6cm^2$ to $10{\times}10cm^2$ for depth of 15 cm. For 10 MV FFF photon beam, the difference in DLG between the depth of 5 cm and 15 cm is within 0.005 cm for all field sizes and its maximum difference between field size of $6{\times}6cm^2$ and $10{\times}10cm^2$ is 0.0025 cm at depth of 8 cm. TF and DLG values were dependent on the depth and field size. However, the dosimetric difference between the original and recomputed doses were found to be within an acceptable range (<0.5%). In conclusion, current beam modeling using single TF and DLG values is enough for accurate dose calculation.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.591-596
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• 2016

본 연구의 목적은 실험으로 6 MV X-선 빔의 등가에너지를 결정하는 데 있다. 6 MV X-선 빔에 대한 납의 반가층은 전리함을 사용하여 측정하였다. 선감쇠계수는 측정된 반가층을 사용하여 계산하였다. 그리고 질량감쇠계수는 납의 밀도로 선감쇠계수를 나누어 얻었다. 얻어진 질량감쇠계수의 등가에너지는 미국표준기술연구소에서 주어진 납의 광자에너지 대 질량감쇠계수 자료를 사용하여 결정하였다. 그 결과로서, 6 MV X-선 빔에 대한 등가에너지는 1.61 MeV로 결정되었다. 이 등가에너지는 Reft가 보고한 것 보다 약 30% 낮게 결정되었다. 그 원인은 납 감쇠기 사이의 공기공동의 존재에 기인한 것으로 추정된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.571-575
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• 2016

본 연구에서는 몬테칼로 전산모사 코드인 GATE6 (Geant4 Application for Tomographic Emission ver.6)를 사용하여 의료용 선형 가속기인 Varian사의 Clinac 21EX를 모사하고, 6 MV 광자선의 선량 특성을 평가하였다. 몬테칼로 방법은 방사선 치료시 환자 내의 선량분포를 계산하는 가장 정확한 방법으로 널리 이용되고 있다. 몬테칼로 기반의 코드를 이용하여 선형가속기의 조사 헤드부를 통과하는 입자의 흐름을 모사하는 것은 조사선량을 정량화 하는데 필요한 입자들의 에너지, 공간 분포와 같은 임상적인 빔의 특성을 결정하기 위한 실용적인 방법이다. 본 연구에서 모사한 선형가속기의 조사 헤드부는 빔 경로에 위치한 타겟, 일차 콜리메이터, 선속 평탄 필터, 이온전리함, 이차 콜리메이터로 구성된다. 모사된 선형가속기를 이용하여 선원-표면간 거리 100 cm, 조사야 $10{\times}10cm^2$ 조건에서 물팬텀 내의 광자선 에너지 스펙트럼(energy spectrum), 심부선량백분율(percentage depth dose), 선량프로파일(dose profiles)을 측정하였으며, 이 결과값을 실험 측정값과 비교하여 정확성을 검증하였다. 본 연구에서는 모사를 통한 결과값과 실험값이 매우 일치함을 보였으며, 이를 통해 GATE6 전산모사 코드는 방사선치료에 사용되는 광자선을 모사하기에 효과적임을 입증하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.137-141
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• 1998

납공 (lead ball)과 쇠공(steel ball)을 고에너지 광자선에 대한 차폐재로 이용하는 것이 가능한가를 평가하고 ,4～10MV 엑스선 차폐를 위한 납공과 쇠공의 물리자료를 구하는 것이 목적이다. 직경이 각각 2.0-2.5mm, 1.5-2.0mm 인 납공 및 쇠공을 폭이 균일한 아크릴 용기에 채워, 두께의 균일성 확인을 위해 MV 엑스선사진을 촬영하였으며, 금속공의 평균 밀도와 4～10MV 엑스선에 대한 선감쇠계수를 측정하였다. 선감쇠계수를 측정할 때 Farmer 이온함을 이용하였으며 산란선의 효과를 최소화하기 위해 70cm 거리에서 조사면크기는 5.5cm$\times$5.5cm로 하였다. 비교하기 위해 납판과 철판에 대해서도 같은 종류의 변수를 구하였다. 금속구를 용기에 채웠을 때 분포는 균일하였으며, 납 -공기 혼합물의 밀도는 6.93g/$cm^3$이었으며, 철-공기 혼합물의 밀도는 4.75g/$cm^3$ 이었다. 납의 밀도에 대한 납-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.611, 철에 대한 철-공기 혼합물의 밀도의 비는 0.604이었다. 납-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 1.89cm, 2.07cm, 2.16cm 이었으며 납판 반가층의 약 1.64배였다. 철-공기 혼합물의 반가층은 4MV, 6MV, 10MV 엑스선 각각에 대하여 3.24cm, 3.70cm, 4.15cm 이었으며 철판 반가 층의 약 1.65 배였다. 금속구는 용기속에 고르게 채워질 수 있기 때문에 차폐재료로 쓸 수 있다. 납공과 쇠공이 고르게 채워질 때 밀도는 각각 6.93g/$cm^3$, 4.75g/$cm^3$ 이었으며 각각의 반가층은 납 또는 철의 반가층의 1.65배였다. 밀도와 반가층을 곱한 값은 공이나 판에 대해 같은 값이었다.