• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권1호
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• pp.16-22
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• 2018

Current dosimetry protocols recommend the use of parallel-plate chambers in electron dosimetry because the electron fluence perturbation can be effectively minimized. However, substitutable methods to calibrate and measure the electron output and energy with the widely used cylindrical chamber should be developed in case a parallel-plate chamber is unavailable. In this study, we measured the correction factors and absolute dose-to-water of electrons with energies of 4, 6, 9, 12, 16, and 20 MeV using Farmer-type and Roos chambers by varying the dose rates according to the AAPM TG-51 protocol. The ion recombination factor and absolute dose were found to be varied across the chamber types, energy, and dose rate, and these phenomena were remarkable at a low energy (4 MeV), which was in good agreement with literature. While the ion recombination factor showed a difference across chamber types of less than 0.4%, the absolute dose differences between them were largest at 4 MeV at approximately 1.5%. We therefore found that the absolute dose with respect to the dose rate was strongly influenced by ion-collection efficiency. Although more rigorous validation with other types of chambers and protocols should be performed, the outcome of the study shows the feasibility of replacing the parallel-plate chamber with the cylindrical chamber in electron dosimetry.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.302-304
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• 2002

In linac-based stereotactic radiosurgery, assuring the quality of the planning and delivery of external photon beam requires accurate evaluation of beam parameters, usually including output factors, tissue-phantom ratio and off-axis ratios, and measurement of actual dose distributions from simulated treatment. We're going to test the use of calibrated radio chromic film (Gafchromic film; type MD-55, Nuclear associate) using a Lumiscan 75 digitizer to measure absolute dose and relative dose distributions for linac-based radiosurgery unit Relative dose distribution of a human-style spherical acryl phantom were measured using radiochromic film and calculated by treatment planning system. The absolute dose at the sphere center was measured by radiochromic film and micro chamber (Exradin A-14, 0.009cc). What we want to demonstrate in this work, the 'well selected' radiochromic films when external photon beam are used in linac-based stereotactic radiosurgery are very accurate detector for dosimetry.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권4호
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• pp.164-172
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• 2018

We evaluated the performance of various detectors for small-field dosimetry with field sizes defined by a high-definition (HD) multileaf collimator (MLC) system. For small-field dosimetry, diodes referred to as "RAZOR detectors," MOSFET detectors, and Gafchromic EBT3 films were used in this study. For field sizes less than $1{\times}1cm^2$, percent depth doses (PDDs) and lateral profiles were measured by diodes, MOSFET detectors, and films, and absolute dosimetry measurements were conducted with MOSFET detectors. For comparison purposes, the same measurements were carried out with a field size of $10{\times}10cm^2$. The dose distributions were calculated by the treatment planning system Eclipse. A comparison of the measurements with calculations yielded the percentage differences. With field sizes less than $1{\times}1cm^2$, it was shown that most of the percentage difference values were within 5% for 6-MV and 15-MV photon beams with the use of diodes. The measured lateral profiles were well matched with those calculated by Eclipse as the field sizes increased. Except for the depths of 0.5 cm and 20 cm, there was agreement in terms of the absolute dosimetry within 10% when MOSFET detectors were used. There was good agreement between the calculations and measurements conducted using diodes and EBT films. Both diode detectors and EBT3 films were found to be appropriate options for relative measurements of PDDs and for lateral profiles.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.272-274
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• 2002

The contribution of light in high-energy film dosimetry was examined using six commercially available solid water substitute phantoms. As six commercially available phantoms; RMI-451, Mix-DP, WE211, WE211-Black, PMMA and PMMA Black were evaluated in this study. It is difficult to evaluate the contribution of Cerenkov radiation and the optical permeability to the relative and/or absolute dosimetry using unpacked film in these phantoms. Therefore the contribution of Cerenkov radiation was estimated by the comparison between film densities in the shielded side (shutting off the light) and unshielded sides on a phantom. The effect of optical permeability was measured under ambient light by the time scale method. The results suggest that the use of black colored phantoms may improve the accuracy of dose measurement in film dosimetry.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.190-196
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• 2017

For the $ViewRay^{(R)}$ system (ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA) which is representative of magnetic resonance (MR) guided radiotherapy machine, it is important to evaluate effectiveness of AAPM's TG-51 protocol and the effect of the magnetic field on absolute dosimetry. In order to measure the absolute dose, MR-compatible chamber and water phantom system manufactured in this study were used. The materials of the water phantom system were plastic of polymethyl methacrylate (PMMA) and non-ferrous materials. Due to the inherent feature of the $ViewRay^{(R)}$, all Co-60 sources are not located at gantry angle of $0^{\circ}$ while being located at gantry angle of $90^{\circ}$. For this reason, absolute dosimetry was performed based on the measurements in solid water phantom (SWP) and water which determine the SWP to water correction factor. For evaluation of output constancy with gantry angle, measurements were made with ionization chamber inserted in cylindrical water-equivalent phantom. For measured doses in water, the values of dose deviation according to a reference dose of 200 cGy for Head 1, Head 2 and Head 3 were -0.27%, -0.45% and -0.22%, respectively. For measured doses in SWP, the values of dose deviation according to a reference dose of 200 cGy for Head 1, Head 2 and Head 3 were -1.91%, -2.07% and -1.84%, respectively. All values of dose measured in SWP tended to be less than those measured in water by -1.63%. With the reference gantry angles of $0^{\circ}$ and $90^{\circ}$, the maximum values of deviation for Head 1, Head 2 and Head 3 were 0.48%, 1.06% and 0.40%, respectively. The measurement agreement is within the range of results obtainable for conventional treatment machines. The low strength of the magnetic field does not affect dose measurements. Using the SWP to water correction factor, absolute doses for $ViewRay^{(R)}$ system can be measured.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.167-173
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• 2003

목적: 선형가속기를 이용한 정위방사선치료 시 GafChromic 필름을 이용하여 조사되는 선량 및 분포를 측정하고 치료 계획에서 계산된 선량분포와의 일치 여부를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 두부 모형의 아크릴 팬텀을 제작하였는데, 팬텀 중심과 또 다른 두 지점에서 전리함을 삽입하거나, 임의 단면에서 필름을 삽입하여 절대선량 및 상대선량분포를 측정할 수 있도록 하였다. GafChromic 필름(MD-55-2, Nuclear Associate, USA)을 폴리스티렌 고체 팬텀 깊이 5 cm에 삽입하여 6 MV 광자선, 0$\~$l12 Gy 선량으로 조사하고, Digitizer를 이용하여 흑화도(Optical density: OD)를 측정하였다. 본원에서 개발한 정위방사선 치료계획시스템 'Linapel'을 이용하여 두부 모형의 아크릴 팬텀의 중심점(Isocenter of Target)을 대상으로, 각각의 빔에 300 cGy 선량이 조사되도록 5 arc 빔 치료계획을 시행하였다. 필름선량측정시스템(RIT113 프로그램)을 이용하여 5 arc 빔 전체가 조사된 GafChromic 필름의 상대선량분포를 측정하고 치료계획에서 계산된 선량분포와 비교하였다. 결과: MD-55-2 GafChromic필름에 대한 흑화도는 조사된 선량에 대하여 선형성을 가지고 있음을 확인하였다. 깊이 변화에 대한 선량 값의 변화와 빔의 횡축에 대한 빔 측면상(profile)도 GafChromic 필름을 이용하여 측정할 수 있었다. 치료계획시스템 'Linapel'을 이용한 치료계획의 선량 계산 값과 측정에서 얻은 절대선량 값을 비교하면 오차범위가 $\pm$3$\%$ 이내에 있음을 확인하였다. GafChromic 필름의 실제 조사된 상대선량분포도를 치료 계획에서 결정된 선량분포도와 비교하면 50$\~$90$\%$에 대하여 $\pm$1 mm의 차이를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 결론: 본 연구를 통하여 GafChromic 필름은 절대선량과 상대선량분포를 측정할 수 있다는 것을 확인시켜 줌으로써, 선형가속기를 이용하는 정위방사선치료에서 치료 전에 선량측정을 위한 방법으로 믿을 만한 정보를 제공할 수 있는 방법으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.249-258
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• 2003

흡수선량 측정의 정확성을 향상시키기 위하여 기존의 공기커마 혹은 조사선량 표준에서 물 흡수선량 표준으로 선량측정의 패러다임이 변화하고 있다. 본 연구는 기존의 프로토콜에서 물 흡수선량 기반의 프로토콜로의 전환을 모색하는 입장에서 현재 임상에서 널리 사용하고 있는 IAEA TRS­277과 물 흡수선량 표준에 토대를 두고 있는 IAEA TRS­398 및 AAPM TG­51 프로토콜에 대하여 동일한 기준깊이에서 물 흡수선량을 측정하여 상호 비교하였다. Varian 2100 C/D 선형가속기로부터의 세 종류의 전자선 에너지에 대해 PTW 30002 원통형 이온함과 Markus 및 Roos 평행평판형 이온함을 사용하여 측정하였고 $^{60}$Co에서의 공기커마 및 물 흡수선량 교정정수는 식품의약품안전청으로부터 받아 사용하였다. 공기커마 표준에 기반한 프로토콜과 물 흡수선량 표준에 기반한 프로토콜간에는 2% 이내의 차이를 보임으로써 사용자 기관에서는 자체적인 확인을 거쳐 공기커마 기반의 프로토콜에서 물 흡수전량 기반 프로토콜로의 전환을 적극 검토해 볼 필요가 있다. 물 흡수선량 기반의 프로토콜간에는 원통형 이온함의 경우 0.5% 이내에서 잘 일치하였고 평행평판형 이온함의 경우에도 고 에너지 전자선을 이용한 교차 교정을 하면 0.7% 이내에서 잘 일치하였다. 사용한 모든 프로토콜과 전자선 에너지에 대해 원통형 이온함과 평행평판형 이온함간에는 2% 이내의 차이를 보였으나 선량측정의 정확성을 향상시키기 위해 물 흡수선량 표준에 기반한 프로토콜의 권고에 따라서 하한에너지 이하의 전자선의 경우는 원통형 이온함 대신에 평행평판형 이온함을 사용함이 타당하다고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제23권3호
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• pp.176-185
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• 2005

목적: 환자별 강도변조방사선치료 정도관리(IMRT QA) 중 필름 선량계를 임상에 적용하고, 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법을 개발하였다. 최적화 후 필름 선량계에 대한 정량적 허용기준도 제시하고자 하였다. 대상 및 방법: IMRT 치료를 시행하기로 한 14명의 두경부종양 환자에서 필름 선량계를 시행하고, 가장 큰 계통적 오차 요인인 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법을 고안하여 적용하였다. 결과: 필름 선량계의 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법은 local minimum을 구하는 방식으로 고안하였으며, 환자에게 적용 시 조정값은 2 mm를 보인 2명을 제외하고 12명에서 1 mm로 나타났다. 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화 전후로 선량오차 결과를 산출하였으며, 최적화 전후의 절대 평균 선량오차의 평균은 각각 $2.36\%,\;1.56\%$, 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점의 비율은 평균은 각각 $9.67\%,\;2.88\%$로서 최적화 후 선량오차가 현저히 감소하였다. 최적화 후 절단 저선량 영역을 설정하였으며, 최적화 후 $5\%$ 이상의 점선량오차 지점 수 $10\%$ 미만, 절대평균 선량오차 $3\%$ 미만의 필름 선량계를 위한 정량적 허용 기준을 제시하였다. 결론: 본 연구에서 개발한 최적화법은 필름 선량계의 치우침 교정에 매우 유효하며, 최적화 후 제시된 정량적 허용 기준은 환자별 IMRT QA에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.57-67
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• 2013

목 적: 방사선 치료 중 정확한 환자의 셋업 확인과 선량 측정용으로 사용되었던 film을 대신 하여 현재는 전자포탈영상장치(EPID)가 장착된 장비가 증가하고 있다. 이에 본 논문은 전자포탈영상장치 사용 시 자세확인의 정확성과 선량측정의 유용성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 대한방사선치료학회, 대한방사선종양학회, Pubmed에서 "EPID", "Portal dosimetry", "Portal image", "Dose verification", "Quality control", "Cine mode", "Quality - assurance", "In vivo dosimetry"와 같은 용어로 검색하여 획득한 50개의 자료(1997~2012)를 대상으로 EPID의 역사와 선량측정(dosimetry), 자세확인(set-up verification), EPID 특성으로 구분하여 EPID의 유용성을 분석 하였다. 결 과: EPID는 1세대 Liquid-filled ionization chamber, 2세대 Camera based fluroscopic, 3세대 Amorphous-silicon 순으로 발전하였으며, EPID 촬영 모드에는 크게 EPID mode, Cine mode, Integrated mode로 나뉜다. 필름과 EPID의 절대선량정확성 평가를 한 결과 EPID는 1%, EDR2 필름은 3% 이내로 나타나 오차 측정 정확도가 필름에 비해 EPID가 우수하다는 것을 알 수 있었고, 치료계획 시스템으로부터 계산된 기준 조사면과 EDR2 필름, EPID로 측정한 기준 조사면의 선량 분포를 중첩하여 감마 분석한 결과 필름과 EPID 모두 허용기준 3%/3 mm와 2%/2 mm에서 감마값이 1을 초과하는 화소(r%>1)가 전체 화소의 2% 이내였다. 또한 업무 부하 비교에 있어 세기조절방사선 치료에서 전 과정 QA를 수행하는데 소요되는 시간은 EDR2 필름이 약 110분, EPID가 약 55분으로 측정되었다. 결 론: 전자포탈영상장치의 이용은 선량측정과 자세확인에 있어 기존의 복잡하고 번거로웠던 film과 전리조(Ionization chamber)를 대체하기에 충분하였으며, 특히 세기조절방사선치료의 정도관리에 있어 매우 유용하고 효율적이며 정확한 선량 측정 장치임을 알 수 있었다. 또한, 전자포탈영상장치를 이용한 Cine mode 촬영은 횡격막의 움직임에 따라 유동성이 큰 폐와 간의 경우나 자세의 안정성이 불안한 직장암 환자의 경우 추가 선량 없이 실시간으로 종양의 위치를 확인 할 수 있다는 장점이 있어 최적의 방사선 치료 구현이 가능하리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.65-71
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• 2014

A Varian Portal Dosimetry system was compared to an isocentrically mounted MapCHECK 2 diode array for volumetric modulated arc therapy (VMAT) QA. A Varian TrueBeam STx with an aS-1000 digital imaging panel was used to acquire VMAT QA images for 13 plans using four photon energies (6, 8, 10 and 15 MV). The EPID-based QA images were compared to the Portal Dose Image Prediction calculated in the Varian Eclipse treatment planning system (TPS). An isocentrically mounted Sun Nuclear MapCHECK 2 diode array with 5 cm water-equivalent buildup was also used for the VMAT QAs and the measurements were compared to a composite dose plane from the Eclipse TPS. A ${\gamma}$ test was implemented in the Sun Nuclear Patient software with 10% threshold and absolute comparison at 1%/1 mm (dose difference/distance-to-agreement), 2%/2 mm, and 3%/3 mm criteria for both QA methods. The two-tailed paired Student's t-test was employed to analyze the statistical significance at 95% confidence level. The average ${\gamma}$ passing rates were greater than 95% at 3%/3 mm using both methods for all four energies. The differences in the average passing rates between the two methods were within 1.7% and 1.6% of each other when analyzed at 2%/2 mm and 3%/3 mm, respectively. The EPID passing rates were somewhat better than the MapCHECK 2 when analyzed at 1%/1 mm; the difference was lower for 8 MV and 10 MV. However, the differences were not statistically significant for all criteria and energies (p-values >0.05). The EPID-based QA showed large off-axis over-response and dependence of ${\gamma}$ passing rate on energy, while the MapCHECK 2 was susceptible to the MLC tongue-and-groove effect. The two fluence-based QA techniques can be an alternative tool of VMAT QA to each other, if the limitations of each QA method (mechanical sag, detector response, and detector alignment) are carefully considered.