• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권4호
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• pp.158-163
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• 2022

Purpose: We subjected scanning electron microscopic (SEM) images of the active layer of EBT3 film to texture analysis to determine the dose-response curve. Methods: Uncoated Gafchromic EBT3 films were prepared for direct surface SEM scanning. Absorbed doses of 0-20 Gy were delivered to the film's surface using a 6 MV TrueBeam STx photon beam. The film's surface was scanned using a SEM under 100× and 3,000× magnification. Four textural features (Homogeneity, Correlation, Contrast, and Energy) were calculated based on the gray level co-occurrence matrix (GLCM) using the SEM images corresponding to each dose. We used R-square to evaluate the linear relationship between delivered doses and textural features of the film's surface. Results: Correlation resulted in higher linearity and dose-response curve sensitivity than Homogeneity, Contrast, or Energy. The R-square value was 0.964 for correlation using 3,000× magnified SEM images with 9-pixel offsets. Dose verification was used to determine the difference between the prescribed and measured doses for 0, 5, 10, 15, and 20 Gy as 0.09, 1.96, -2.29, 0.17, and 0.08 Gy, respectively. Conclusions: Texture analysis can be used to accurately convert microscopic structural changes to the EBT3 film's surface into absorbed doses. Our proposed method is feasible and may improve the accuracy of film dosimetry used to protect patients from excess radiation exposure.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권4호
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• pp.332-339
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• 2010

본 연구에서는 콘빔 단층촬영영상(cone beam CT; CBCT) 및 다엽 콜리메이터(multileaf collimator;MLC) 로그데이터를 이용한 적응형 방사선치료기법의 체계를 구축하고, 그 과정에서의 선량 계산 오차의 양상을 팬텀을 이용하여 분석하고자 하였다. Catphan-600 (The Phantom Laboratory, USA) 팬텀을 CT와 CBCT 촬영 후 CT 영상을 이용하여 간단한 단계별조사(step-and-shoot) 방식의 세기조절방사선치료(intensity-modulated radiation therapy; IMRT) 계획을 수립하였다. 이후 빔전달 시 생성된 MLC 로그데이터(Dynalog)를 이용하여 실제 전달된 세그먼트 별 모니터단위(MU) 가중치와 MLC 엽(leaf)의 위치를 구한 후 이를 다시 Pinnacle3에 넣고 선량을 재계산하였다. 초기 치료 계획은 치료 계획용 CT 영상($CT_{plan}$) 및 CBCT 영상($CBCT_{plan}$)에 대하여 계산되었으며, 재구성된 선량 역시 치료 계획용 CT 영상($CT_{recon}$) 및 CBCT 영상($CBCT_{recon}$)에 대하여 계산되었다. 각 선량 계산을 $CT_{plan}$을 기준으로 하여 2차원 선량분포, 감마 인덱스, 선량-부피 히스토그램(dose-volume histogram; DVH)을 이용하여 분석하였다. 2차원 선량분포 및 DVH 분석 모두에서 원래의 치료 계획보다 실제 전달된 선량이 다소 많은 것으로 나타났으나 임상적인 의미는 미미했다. 감마 인덱스의 경우 CBCT에 선량을 계산했을 때 치료 계획 정보나 재구성된 선량 정보를 이용한 경우 모두 오차가 크게 발생했다. 재구성된 선량은 빔의 경계 부분에서 오차가 크게 발생하였으나 그 영향은 CT 및 CBCT 영상 간 차이에 의한 것보다 작았다. CBCT 영상에 전달된 선량을 재구성하게 되면 두 영향이 복합적으로 작용하여 오차는 더 줄어들게 되지만 $CT_{plan}$과 $CBCT_{plan}$의 차이에 비하여 $CBCT_{plan}$과 $CBCT_{recon}$ 차이는 상대적으로 작아 전달된 선량의 오차를 평가할 때 불확실성이 커졌다. 그러므로 선량 계산 오차의 양상은 셋업 오차, CBCT 영상을 이용한 선량 계산 오차 및 재구성된 선량 계산의 오차로 나누어 분석될 필요가 있을 것이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.132-135
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• 2004

본 연구는 호흡시에 내부 장기가 움직일 때 시간에 따른 threshold 값을 주어졌을 때 선량분포에 대한 연구를 수행한 것이다. 이전 연구에서 보고 된 것처럼 일정 시간에 따라 움직이는 내부 장기의 움직임은 Rujan 등에 의해 보고된 3차원적 수학적 계산방법에 의해 장기의 위치를 나타내었다. 그 결과 처음exhale에서 1초동안 간의 움직임은 2mm이내에 위치하는 것을 알게 되었다. 그래서 이 연구에서 TGT는 간의 움직임이 가장 적은 처음 exhale에서 1초동안 움직일 때의 선량분포를 평가하였다. TGT 값을 주었을 때 선량분포를 비교하기 위해 다음 조건으로 방사선을 조사하였다. 1) threshold 범위에서 target이 움직일 때(1초, 1.5호), 2) threshold 없이 target이 움직일 때, 3) target이 움직이지 않을때. 각각 조건의 선량분포를 비교 평가하였다

• Imaging Science in Dentistry
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• 제54권2호
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• pp.129-137
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• 2024

Purpose: Patients with head and neck cancer (HNC) who undergo dental procedures during radiotherapy (RT) face an increased risk of developing osteoradionecrosis (ORN). Accordingly, new tools must be developed to extract critical information regarding the dose delivered to the teeth and mandible. This article proposes a novel approach for visualizing 3-dimensional planned dose distributions on panoramic reconstruction computed tomography (pCT) images. Materials and Methods: Four patients with HNC who underwent volumetric modulated arc therapy were included. One patient experienced ORN and required the extraction of teeth after RT. In the study approach, the dental arch curve (DAC) was defined using an open-source platform. Subsequently, pCT images and dose distributions were generated based on the new coordinate system. All teeth and mandibles were delineated on both the original CT and pCT images. To evaluate the consistency of dose metrics, the Mann-Whitney U test and Student t-test were employed. Results: A total of 61 teeth and 4 mandibles were evaluated. The correlation coefficient between the 2 methods was 0.999, and no statistically significant difference was observed (P>0.05). This method facilitated a straightforward and intuitive understanding of the delivered dose. In 1 patient, ORN corresponded to the region of the root and the gum receiving a high dosage (approximately 70 Gy). Conclusion: The proposed method particularly benefits dentists involved in the management of patients with HNC. It enables the visualization of a 3-dimensional dose distribution in the teeth and mandible on pCT, enhancing the understanding of the dose delivered during RT.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권4호
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• pp.72-79
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• 2022

Purpose: The proficiency test was conducted to assess the performance of the dosimetry audit service provider in the readout practice of the dose delivered to patients in medical institutions. Methods: A certain amount of the absorbed dose to water for the high-energy X-ray from the medical linear accelerator (LINAC) installed in the Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) was delivered to the postal dose audit package given by the dosimetry audit service provider, in which the radio-photoluminescence (RPL) glass dosimeters were mounted. The dosimetry audit service provider read the RPL glass dosimeters and sent the readout dose value with its uncertainty to KRISS. The performance of the dosimetry audit service provider was evaluated based on the E_n number given in ISO/IEC 17043:2010. Results: The evaluated E_n number was -0.954. Based on the ISO/IEC 17043, the performance of the dosimetry service provider is "satisfactory." Conclusions: As part of the conformity assessment, the KRISS performed the proficiency test over the postal dose audit practice run by the dosimetry audit service provider. The proficiency test is in line with confirming the traceability of the medical institutions to the primary standard of absorbed dose to the water of the KRISS and ensuring the confidence of the dosimetry audit service provider.

• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 대한방사선치료학회 2005년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.23-26
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• 2005

재발한 vulva tumor의 근접 치료에 있어서 정상조직의 장애와 tumor volume내의 dose uniformity는 치료성적에 매우 중요한 요인이다. 이를 개선하기 위하여 modified MUPIT applicator를 제작하여 modified MUPIT applicator의 적용에 대한 유용성을 평가하고자 한다. modified MUPIT applicator는 template, cylinder, interstitial needle로 구성되었으며, tumor volume을 정하기 위하여 CT를 시행하였다. CT image를 이용하여 interstitial needle의 삽입 위치를 확인하고 수술실에서 template 를 치료 부위에 고정을 시키고 cylinder를 vaginal cavity에 삽입한 후 interstitial needle을 tumor volume 내에 삽입 하였다. tumor volume내에서 interstitial needle의 정확한 위치를 확인하기 위하여 CT를 시행하였으며 orthogonal film을 이용하여 computer planning을 실시하였다. daily tumor dose는 600 cGy, BID로 3000 cGy를 조사하였으며 치료 시 rectal dose를 평가하기 위하여 TLD를 이용하여 anal verge를 기준으로 5개 지점에서 rectal dose를 측정하였다. rectal dose는 34.1 cGy, 57.1 cGy, 103.8 cGy, 162.7 cGy, 165.7 cGy로 측정되었으며 EBRT(whole pelvis RT), ICR과 overlap되는 지점은 34.1 cGy, 57.1 cGy로 매우 우수하게 평가되었다. 결론적으로 자체 제작한 modified MUPIT applicator 사용하여 interstitial brachytherapy를 시행함으로써 EBRT로 cover하기 어려운 환자의 tumor volume내에서 irregularity를 효율적으로 극복할 수 있었고 우수한 rectal dose 분포를 통하여 rectal complication의 발생 확률을 현저히 감소시킬 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.115-118
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• 2004

우리의 연구는 호흡에 의해 움직임의 영향을 받는 장기 및 종양에 대해서 조사된 선량분포를 측정하는 것이다. 이 연구를 수행하기 위해, 사전연구로 이전에 발표된 논문을 토대로 호흡에 의해 장기 및 종양의 움직임 변위를 조사하였다. 그리고 조사된 데이터를 활용하여 호흡에 따른 움직임을 구동 시스템을 적용하여 구현하였다. 내부 움직임에 의한 선량분포의 변화를 측정하기 위해서 이 구동 팬톰 시스템을 사용하였다. 이 결과로부터 호흡에 환자의 조사되는 선량분포의 부정확 정도를 평가할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권4호
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• pp.191-195
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• 2000

현재 서울대학교병원에서 진행중인 연구의 일환으로 혈관 내 방사선치료 시 시술자의 방사선피폭 정도 및 위험성에 대해 알아보고자 연구를 시행하였다. 심장혈관 폐색으로 연구에 포함되어 방사선치료른 시행 받은 42명의 환자 중 측정이 완벽한 34명의 자료를 토대로 분석을 시행하였다. 혈관내 방사선치료는 관상동맥성형술 직후 풍선도자법을 이용하여 대상 동맥의 중막에 17 Gy를 조사하였다. 사용된 동위원소는 $^{188}Re$이었으며 GM측정기로 각기 다른 8점에서 피폭선량을 측정하였다. 환자의 심장부위에서 10cm, 40cm 떨어진 지점을 시술자의 최대피폭량, 전신피폭량의 기준으로 삼았다. 치료선량의 중앙값은 111.6 mCi이었고 중앙치료시간은 576초였다. 환자 심장부위에서 l0cm, 40cm 지점의 평균 피폭 선량율은 0.43 mSv/hr, 0.30 mSv/hr 이었고, 각 지점에서의 시술 당 평균 피폭 선량은 0.07 mSv, 0.05 mSv 이었다. 이 수치는 ICRP-60나 과학기술부 고시에서 권고하고 있는 한계 피폭선량보다 훨씬 적은 값으로 현재 저울대학교병원에서 시행하고 있는 혈관내 방사선 치료법은 방사선방어 면에서 매우 안전한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.248-251
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• 2002

The intensity modulated radiation therapy (IMRT) with a multileaf collimator (MLC) requires the conversion of a radiation fluence map into a leaf sequence file that controls the movement of the MLC during radiation treatment of patients. Patient dose verification is clinically one of the most important parts in the treatment delivery of the radiation therapy. The three dimensional (3D) reconstruction of dose distribution delivered to the target helps to verify patient dose and to determine the physical characteristics of beams used in IMRT. A new method is presented for the pretreatment dosimetric verification of two dimensional distributions of photon intensity by means of Beam Intensity Scanner System (BISS) as a radiation detector with a custom-made software for dose calculation of fluorescence signals from scintillator. The scintillator is used to produce fluorescence from the irradiation of 6MV photons on a Varian Clinac 21EX. The BISS reproduces 3D- relative dose distribution from the digitized fluoroscopic signals obtained by digital video camera-based scintillator(DVCS) device in the IMRT. For the intensity modulated beams (IMBs), the calculations of absorbed dose are performed in absolute beam fluence profiles which are used for calculation of the patient dose distribution. The 3D-dose profiles of the IMBs with the BISS were demonstrated by relative measurements of photon beams and shown good agreement with radiographic film. The mechanical and dosimetric properties of the collimating of dynamic and/or step MLC system alter the generated intensity. This is mostly due to leaf transmission, leaf penumbra and geometry of leaves. The variations of output according to the multileaf opening during the irradiation need to be accounted for as well. These phenomena result in a fluence distribution that can be substantially different from the initial and calculative intensity modulation and therefore, should be taken into account by the treatment planning for accurate dose calculations delivered to the target volume in IMRT.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권3호
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• pp.149-155
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• 2004

목적: 전립선암의 세기조절 방사선 치료 시, 조직의 밀도보정 여부가 선량분포에 끼치는 영향을 연구한다. 재료 및 방법: 5명의 전립선 암 환자에 대하여 6 MV와 10 MV의 광자선에 대하여 각각 치료계획을 수립하였다. 각각 의 계획에서 7개의 조사선이 설정되었고, 선량계산 시에는 체조직의 밀도의 불균일성을 무시하였다. 선량 처방점인 회전중심점에서의 흡수선량과 계획표적용적(PTV)의 최대선량, 최소선량, 평균선량과 처방점선량의 95% 이상의 받는 부피(V>$_{p95%}$) 등을 측정하였다. 직장과 방광 내에서의 최대선량, 최소선량, 최방선량의 50%, 75%, 90% 이상을 받는 부피를 측정하였다. 동일한 조건에서 조직의 밀도 불균일성을 포함하여 선량분포를 재계산하고, 측정한 모든 물리량을 재 측정하였다. 결과: 밀도보정을 함으로써, 처방점에서의 흡수 선량은 6 MV에서 평균 4.9% 10 MV에서는 평균 4% 감소하였다. V>$_{p95%}$는 6 MV와 10 MV에서 각각 0.8%와 0.9% 감소하였다. PTV의 평균 흡수 선량은 6 MV와 10 MV에서 각각 4.2% 와 3.4% 감소하였다. 직장과 방광에서의 흡수선량은 약 l～2%의 차이를 보였다 결론: 전립선암의 세기변조 방사선치료시에 밀도보정을 무시하는 것은 표적에는 고려할 만한 선량의 차이를 유발하며, 주위의 위험장기에 미치는 영향은 미미하다.