• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2276-2282
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• 2023

We deploy artificial neural networks to unfold neutron spectra from measured energy-integrated quantities. These neutron spectra represent an important parameter allowing to compute the absorbed dose and the kerma to serve radiation protection in addition to nuclear safety. The built architectures are inspired from convolutional neural networks. The first architecture is made up of residual transposed convolution's blocks while the second is a modified version of the U-net architecture. A large and balanced dataset is simulated following "realistic" physical constraints to train the architectures in an efficient way. Results show a high accuracy prediction of neutron spectra ranging from thermal up to fast spectrum. The dataset processing, the attention paid to performances' metrics and the hyper-optimization are behind the architectures' robustness.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.183-191
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• 2010

본 논문에서는 세기조절방사선치료와 이중회전(double arcs)을 통한 래피드아크 치료용 치료계획을 수행하였고, 각각의 선량분포와 DVH의 특성을 비교, 평가하였다. 또한 정도관리를 통해 래피드아크 치료에 대한 신뢰도 및 정확도를 평가하고 이러한 과정들을 통해 환자에 대한 적절한 치료방법을 제시하고자 하였다. 두 치료기술에 대한 치료계획 시 임상표적 용적(Clinical Target Volume, CTV)과 치료표적용적(Planning Target Volume, PTV)과 직장에 동일한 최적화 조건을 적용하였고, 그 외 정상조직에 대하여 최적화 조건 없이 가장 단순화한 조건에서 최적화의 능력과 결과 차이를 비교하였다. 래피드아크는 세기조절방사선치료와 비교하였을 때 동일한 선량제한치 적용 후 결과는 종양에 전달되는 선량은 증가하고 손상위험장기에 대해서는 더 보호하는 능력을 보여주고 있다. 따라서 세기조절방사선치료와 비교하였을 때 치료부피와 주변 장기의 부작용에 대하여 주변장기에 대한 조사선량은 줄이면서 종양에는 더 많은 선량이 조사되었다. 본 연구를 통하여 래피드아크 치료는 기존에 시행하고 있는 세기조절방사선치료 기법보다 더욱 최적의 선량 분포를 구현하고, 치료시간에 있어 보다 효율적이라는 것을 알 수 있었다. 그리고 정밀한 치료 기법인 만큼 정확한 래피드아크 치료를 시행하기 위해서는 치료 계획과 실제로 시행되는 치료가 일치하는지 확인하는 정도관리 과정이 반드시 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제86권4호
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• pp.284-293
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• 2023

Background: Attitudes towards smoking, lung cancer screening, and perceived risk of lung cancer have not been widely studied in Malaysia. The primary objective of this study was to describe the factors affecting the willingness of high-risk current smokers and ex-smokers to undergo low-dose computed tomography (LDCT) screening for lung cancer. Methods: A prospective, cross-sectional questionnaire study was conducted in current smokers or ex-smokers aged between 55 and 80 years at three hospitals in Kota Kinabalu, Sabah, Malaysia. The questionnaire recorded the following parameters: perceived lung cancer risk; Prostate Lung Colon Ovarian Cancer 2012 risk prediction model excluding race and ethnicity predictor (PLCO_m2012norace); demographic characteristics; psychosocial characteristics; and attitudes towards lung cancer and lung cancer screening. Results: A vast majority of the 95 respondents (94.7%) indicated their willingness to undergo screening. Stigma of lung cancer, low levels of knowledge about lung cancer symptoms, concerns about financial constraints, and a preference for traditional medication were still prevalent among the respondents, and they may represent potential barriers to lung cancer screening uptake. A desire to have an early diagnosis (odds ratio [OR], 11.33; 95% confidence interval [CI], 1.53 to 84.05; p=0.02), perceived time constraints (OR, 3.94; 95% CI, 1.32 to 11.73; p=0.01), and proximity of LDCT screening facilities (OR, 14.33; 95% CI, 1.84 to 111.4; p=0.01) had significantly higher odds of willingness to undergo screening. Conclusion: Although high-risk current smokers and ex-smokers are likely to undergo screening for lung cancer, several psychosocial barriers persist. The results of this study may guide the policymakers and clinicians regarding the need to improve lung cancer awareness in our population.

• Radiation Oncology Journal
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• 제32권1호
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• pp.23-30
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• 2014

Purpose: The goal of this study is to determine whether the magnitude of overlap between planning target volume (PTV) and rectum ($Rectum_{overlap}$) or PTV and bladder ($Bladder_{overlap}$) in prostate cancer volumetric-modulated arc therapy (VMAT) is predictive of the dose-volume relationships achieved after optimization, and to identify predictive equations and cutoff values using these overlap volumes beyond which the Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic (QUANTEC) dose-volume constraints are unlikely to be met. Materials and Methods: Fifty-seven patients with prostate cancer underwent VMAT planning using identical optimization conditions and normalization. The PTV (for the 50.4 Gy primary plan and 30.6 Gy boost plan) included 5 to 10 mm margins around the prostate and seminal vesicles. Pearson correlations, linear regression analyses, and receiver operating characteristic (ROC) curves were used to correlate the percentage overlap with dose-volume parameters. Results: The percentage $Rectum_{overlap}$ and $Bladder_{overlap}$ correlated with sparing of that organ but minimally impacted other dose-volume parameters, predicted the primary plan rectum $V_{45}$ and bladder $V_{50}$ with $R^2$ = 0.78 and $R^2$ = 0.83, respectively, and predicted the boost plan rectum $V_{30}$ and bladder $V_{30}$ with $R^2$ = 0.53 and $R^2$ = 0.81, respectively. The optimal cutoff value of boost $Rectum_{overlap}$ to predict rectum $V_{75}$ >15% was 3.5% (sensitivity 100%, specificity 94%, p < 0.01), and the optimal cutoff value of boost $Bladder_{overlap}$ to predict bladder $V_{80}$ >10% was 5.0% (sensitivity 83%, specificity 100%, p < 0.01). Conclusion: The degree of overlap between PTV and bladder or rectum can be used to accurately guide physicians on the use of interventions to limit the extent of the overlap region prior to optimization.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.165-173
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• 2010

본 논문에서는 간암 환자를 대상으로 3차원입체조형치료와 세기조절방사선치료와 3종류의 래피드아크 치료를 위한 치료계획을 수행하여 각각의 선량분포와 선량 체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)의 특성을 비교, 평가하고 이를 통해 래피드아크 치료 환자에 대한 적절한 갠트리 회전수의 범위를 제시하고자 하였다. 치료계획은 작은 종양의 용적을 가지며 내부 장기 및 종양의 움직임이 비교적 작은 간암환자를 대상으로 3차원입체조형치료와 세기조절방사선치료와 더블아크(double arcs)와 제한적인 트리플아크(limited triple arcs)와 멀티플아크(multiple arcs)치료에 대해 Eclipse 8.6 버전에서 시행하였다. 또한 치료계획 시 임상표적용적(Clinical Target Volume, CTV)과 치료표적용적(Planning Target Volume, PTV)에 동일한 최적화 조건을 적용하였고, 각각의 정상조직에는 개별적인 선량 제한치 적용대신 종양 주변 정상조직에서의 선량 감소율을 일괄적으로 적용하였다. 임상표적용적과 치료표적용적의 전체 몸에 적용한 치료계획 선량 제한치에 대한 실제 계산결과의 만족도는 래피드아크가 세기조절방사선치료보다 높았으며 래피드아크에서 더블아크와 제한적인 트리플아크와 멀티플아크는 만족도가 거의 동일하였다. 또한 각 치료계획에서 치료표적용적에 계획한 선량 제한치에 따라 SALT group이 제안한 Conformity Index (CI)가 0.98인 선량 분포범위에 처방선량을 결정하였다. 이때 RTOG에서 제안한 CI, Homogeneity Index (HI), Quality of Coverage (QOC)와 Lomax and Scheib에서 제안한 Healthy tissue conformity index (HTCI) 등을 평가하였다. 항목별로 차이는 있지만 총체적인 평가 결과는 멀티플아크가 전체적으로 좋았으며 모니터 단위 값의 비교에서도 멀티플아크가 가장 작았다. 본 연구를 통하여 래피드아크 치료는 기존에 시행하고 있는 3차원입체조형치료 또는 세기조절방사선치료 기법보다 더욱 최적의 선량 분포를 구현한다는 것을 알 수 있었다. 또한 래피드아크 치료계획에서 멀티플아크 치료계획은 더블 또는 제한된 트리플아크 치료계획보다 모니터 단위 값이 작고, 선량의 균질성 및 종양내의 최소선량은 비슷하거나 좋아지는 동시에 주변 정상조직에는 선량이 감소되는 것을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권1호
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• pp.60-65
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• 2019

Purpose: The quality assurance (QA) chart rounds are multidisciplinary meetings to review radiation therapy (RT) treatment plans. This study focus on describing the changes in RT management based on QA round reviews in a single institution. Materials and Methods: After 9 full years of implementation, a retrospective review of all patients whose charts passed through departmental QA chart rounds from 2007 to 2015. The reviewed cases were presented for RT plan review; subcategorized based on decision in QA rounds into: approved, minor modifications or major modifications. Major modification defined as any substantial change which required patient re-simulation or re-planning prior to commencement of RT. Minor modification included treatment plan changes which didn't necessarily require RT re-planning. Results: Overall 7,149 RT treatment plans for different anatomical sites were reviewed at QA rounds. From these treatment plans, 6,654 (93%) were approved, 144 (2%) required minor modifications, while 351 (5%) required major modifications. Major modification included changes in: selected RT dose (96/351, 27%), target volume definition (127/351, 36%), organs-at-risk contouring (10/351, 3%), dose volume objectives/constraints criteria (90/351, 26%), and intent of treatment (28/351, 8%). The RT plans which required major modification according to the tumor subtype were as follows: head and neck (104/904, 12%), thoracic (12/199, 6%), gastrointestinal (33/687,5%), skin (5/106, 5%), genitourinary (16/359, 4%), breast (104/2387, 4%), central nervous system (36/846, 4%), sarcoma (11/277, 4%), pediatric (7/251, 3%), lymphoma (10/423, 2%), gynecological tumors (2/359, 1%), and others (11/351, 3%). Conclusion: Multi-disciplinary standardized QA chart rounds provide a comprehensive and an influential method on RT plans and/or treatment decisions.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.47-52
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• 2018

Brain Perfusion CT는 시간적 제약을 많이 받는 허혈성 급성뇌경색 환자의 관류 상태에 대한 정보를 정확하고 신속하게 제공함으로써 적절한 치료를 하는데 유용한 촬영 기법으로 임상에서 많이 촬영되고 있다. 그러나 이런 장점에도 불구하고 수정체의 피폭선량이 아주 많다는 단점이 있다. 본 연구에서는 Brain Perfusion CT 검사 시 수정체 피폭선량을 최대한 감소시키기 위한 방법으로 Bismuth 차폐체와 Position의 변화를 통하여 수정체 피폭선량의 최소화 방안을 알아보기 위한 목적으로 본 실험을 진행하였다. 팬텀(PBU-50)을 사용하여 양쪽 수정체에 TLD(TLD-100)를 올려두고 IOML에 평행, IOML에 평행(Bismuth 차폐), SOML에 평행, SOML에 평행(Bismuth 차폐)의 총 4가지 Position으로 각각 5회씩 Brain Perfusion scan을 실시하여 수정체의 선량을 측정하였다. 그리고 각각의 Position에 따른 화질 변화를 측정하기 위해 4군데에 관심영역을 정하여 CT Number와 Noise의 변화를 측정하여 비교하였다. 측정된 선량을 일원배치 분산분석한 결과 유의확률 0.000으로 Position에 따라 수정체의 피폭선량에 차이가 있다고 나타났으며, Duncan 사후검정결과에서 IOML에 평행 scan을 기준으로 SOML에 평행 scan과 SOML에 평행 scan(Bismuth 차폐)에서 각각 89.16%, 89.66%로 수정체 선량이 많이 감소하였으며, IOML에 평행 scan(Bismuth 차폐) 에서 37.12%순으로 감소하여 나타났다. 연구 결과 피폭선량은 SOML에 평행한 scan과 Bismuth를 차폐하여 SOML에 평행한 scan이 동일하게 감쇠효과가 가장 크게 나타났다. 수정체의 등가선량 선량한도와 비교하여 IOML에 평행한 scan에서 종사자와 공중의 선량을 기준으로 비교하면 각각 39.47%, 394.73%로 나타났으나, Bismuth를 차폐하여 SOML에 평행한 scan에서 각각 4.08%, 40.8%로 현저하게 줄어 들었다. 화질평가에서 모든 영상의 CT Number와 Noise측정에서 팬텀 영상검사 평가기준에 적합하게 나타났다. Brain Perfusion CT 촬영 시 차폐체를 사용하고 수정체가 조사야에 들어오지 않도록 환자의 position을 조절하는 것이 수정체 피폭을 줄이는 가장 유용한 방법이라 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.53-65
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• 2001

목적 : 비인강암 환자의 국소제어율을 향상시키기 위한 목적으로 보상 여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료방법(intensity modulated radiation therapy : IMRT)을 계획하고 기존 3차원 입체조형치료방법과 비교하여 최적의 방사선치료방법을 모색하고자 한다. 대상 및 방법 : 3-차원 입체조형치료계획으로 치료받았던 비강암환자(T4N0M0) 1예를 선택하여 치료면의 굴곡과 뼈, 공동 등 불균질 조직으로 인하여 발생되는 표적체적의 선량분포를 균일하게 만들고 주변 정상장기의 손상을 최소화하기 위한 일차 입사선량의 강도 조절을 보상여과판으로 시행 하였다. 환자는 열변성 plastic mask로 고정시킨 후 치료조준용 CT Scan (PQ5000)을 이용하여 3 mm 간격으로 scan 하고 가상조준장치(virtual simulator)와 3차원 방사선치료계획 컴퓨터$(ADAC-Pinnacle^3)$를 이용하여 보상여과판을 제작하였다. 각 조사면을 세분한 소조사선(beamlet)의 강도 가중치(weighting)를 계산하고 가중치에 따른 선량 감약을 보상여과판의 두께로 환산하여 판별이 쉽도록 도표화하였다. 방사선 치료성과의 기준은 정량적으로 평가할 수 있는 선량체적표(dose volume histogram : DVH)와 종양억제확율(tumor control probability : TCP)및 정상조직 손상확율(normal tissue complication probability : NTCP)의 수학적 관계식을 이용하여 치료효과를 평가하였다. 결과 : 전방위 IMRT에서 계획용표적체적(planning target volume: PTV)내의 최소선량과 최대선량의 차이가 입체조형치료계획보다 약간 증가하였으며 평균선량은 강도조절치료계획에서 약 $10\%$, 더 높았고 전체 방사선량의 $95\%$가 포함되는 체적(V95)은 비교적 양쪽 설계방법에서 비슷한 양상을 보이고 있었다. 주위 건강장기들의 DVH에서 방사선에 민감한 장기인 시신경, 측두엽, 이하선, 뇌간, 척수, 측두하악골관절 등은 강도조절치료계획에서 많이 보호되었다. PTV의 종양제어확율은 입체조형치료계획과 강도변조치료계획에서 모두 비교적 균일하였으며 계획선량이 50 Gy에서 80 Gy로 증가함에 따라 TCP가 0.45에서 0.56으로 완만하게 증가하였다. 척수, 측두하악골 관절, 뇌간, 측두엽, 이하선, 시신경교차, 시신경 등 정상장기의 손상확율은 입체조형치료계획보다 강도조절치료계획에서 월등히 감소되었으며 특히 뇌간(brain stem)의 NTCP는 입체조형치료계획에서 보다 강도조절치료계획에서 훨씬 적은 값(0.3에서 0.15)으로 감소되었다. 계획선량의 증가에 따른 TCP와 NTCP를 입체조형치료계획과 강도조절치료계획에서 TCP는 공히 완만한 증가를 보였으나 NTCP값은 선량증가에 비례적으로 증가하였고 입체조형치료계획이 강도조절치료계획보다 월등히 증가하였다. 결론 : 보상여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료에서 PTV내의 선량 균일도의 개선은 없었지만 뇌간, 척수강 등 정상장기의 피폭을 줄일 수 있었다. 특히 인체표면의 굴곡이 심하거나 뼈, 동공 등으로 종양에 도달하는 방사선량분포가 균일하지 않을 경우 매우 유리한 치료방법이였다. 방사선치료성적을 평가함에 있어 DVH와 TCP, NTCP 등 수학적 척도를 이용함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적 상황을 정량적 수치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여할 수 있다고 생각한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권1호
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• pp.6-11
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• 2010

Embodying the safety of radioactive waste disposal requires the relevant safety criteria and the corresponding stylized methods to demonstrate its compliance with the criteria. This paper proposes a conceptual model of risk-based safety evaluation for integrating complex potential radiation exposure situations in radioactive waste disposal. For demonstrating compliance with a risk constraint, the approach deals with important exposure scenarios from the viewpoint of the receptor to estimate the resulting risk. For respective exposure situations, it considers the occurrence probabilities of the relevant exposure scenarios as their probability of giving rise to doses to estimate the total risk to a representative person by aggregating the respective risks. In this model, an exposure scenario is simply constructed with three components:radionuclide release, radionuclide migration and environment contamination, and interaction between the contaminated media and the receptor. A set of exposure scenarios and the representative person are established from reasonable combinations of the components, based on a balance of their occurrence probabilities and the consequences. In addition, the probability of an exposure scenario is estimated on the assumption that the initiating external factors influence release mechanisms and transport pathways, and its effect on the interaction between the environment and the receptor may be covered in terms of the representative person. This integrated approach enables a systematic risk assessment for complex exposure situations of radioactive waste disposal and facilitates the evaluation of compliance with risk constraints.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권1호
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• pp.49-55
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• 2022

This study is to develop a mobile type environmental radiation measurement system for emergency response or environmental radiation monitoring of local governments near nuclear facilities. A mobile radiation measurement system can monitor radiation by field beyond the spatial constraints of a fixed environmental radiation monitor. If installed in local government infrastructure such as public transportation, environmental radiation can be monitored without additional manpower and measurement work. In addition, it is designed to enable monitoring and measurement of radiation from low to high doses as well as the environment in preparation for radioactive disasters such as nuclear power plant accidents. It is expected that this system will be utilized not only in normal times but also in the event of a radiation accident to improve the disaster prevention capabilities of local governments.