• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.188-198
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• 2012

본 연구의 목적은 국내 개발된 치료계획장치(Treatment Planning System, TPS)인 CorePLAN$^{TM}$에서의 빔 모델링을 기반으로 하는 Collapsed Cone Convolution (CCC) 선량 계산 알고리듬의 정확성을 평가하는 것이다. 여러 셋업 조건에 따라 빔 모델을 TPS에 생성하였고, 6 MV와 15 MV 광자 에너지에 대하여 $50{\times}50{\times}50cm^3$의 물 팬톰 내에서 CCC 알고리듬을 사용하여 선량 계산을 하였다. 대상 조사면은 $4{\times}4cm^2$, $6{\times}6cm^2$, $10{\times}10cm^2$, $20{\times}20cm^2$, $30{\times}30cm^2$와 $40{\times}40cm^2$을 대상으로 하였고, 각각에 대하여 열린 조사면과 쐐기 조사면으로 구분하였다. 생성된 빔 모델들은 측정된 데이터와 계산된 데이터의 심부선량백분율(Percent depth dose, PDD)과 선량프로파일(lateral profile)을 비교하여 모든 깊이에서도 잘 맞는지 평가하였다. 측정된 방사선량과 CorePLAN$^{TM}$에서 CCC 알고리듬을 이용하여 계산된 방사선량은 PDD에 있어 build-up 영역을 제외하고 열린 조사면은 최대 2%, 쐐기 조사면는 최대 3% 이내로 일치하였다. 선량프로파일은 조사면 내 영역에서는 1%, 반음영 영역에서는 4% 이내로 일치함을 확인하였다. 모든 조사면에서 반음영을 제외한 $10{\times}10cm^2$에서 최대 $40{\times}40cm^2$까지의 선량프로파일에 대하여 측정된 방사선량과 계산된 방사선량이 3% 이내로 일치하였다. 반면에, 열린 조사면에 비하여 쐐기 조사면에서 선량 차이가 뿔(horn) 영역의 가장자리에서 4%까지 높게 나타났다. 본 연구 결과에서 보여주는 선량 차이는 일부 영역을 제외하고 국제 기준에 적합한 결과값을 보였다. 선량 차이가 크게 발생하는 영역은 임상적으로 중요성이 크지 않은 표면 영역임을 감안할 때, 임상에서의 활용이 가능하리라 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제17권2호
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• pp.21-27
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• 1994

In this pauper, when the X-ray exposure condition is 70, 90, 110 kV, 10 mAs, FFD 180 cm, FSO $10{\times}10$, $35{\times}35\;cm$, toward the $36{\times}36{\times}15\;cm$ acryl phantom, the free space scatter dose rate at the 15th points in X-ray diagnostic room was measured by electrometer and 1800 co ionization chamber. Therefore, the free space scatter dose distribution profile was drown, and then, the free space scatter dose contribution percentage was Investigated. The obtained results are summarized as following. 1. The X-ray tube leakage dose rate of the experiment generator at the 1 m from focus was measured maximum 85 mR/hr, minimum 20 mR/hr, therefore, this values was appeared below the KS rules, 2. The free space scatter dose become to larger at the primary X-ray beam around area, and lower at the back ward X-ray tube. The maximum values were 3,812 mR/hr at the front Lt 1 m $45^{\circ}$ point, minimum 117 mR/hr at the back ward 1 m $180^{\circ}C$ point. 3. As the more tube voltage and field size increase, the more free space scatter dose contribution percentage become to increase, as to 90 kV from 70 kV, increase to 12 %, to 110 kV from 90 kV, increase to 18 %, and then, become to 11 % at the $10{\times}10\;cm$ and 87 % at the $35{\times}35\;cm$. 4. The 89 % of the total producted scatter ray occured from acryl phantom, at the X-ray tube housing 6 %, at the front side back wall 5 %. 5. The free space scatter dose contribution percentage at the one point build up 80 % from the phanton direction, 14 % from the X-ray tube and collimator direction, 2.2 % from the front wall, 1.8 % from the side wall, 1.7 % the back wall.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.208-214
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• 2015

이 연구 목적은 부분유방 방사선조사 시 저자기장이 선량분포에 주는 영향을 조사하는 것이다. 11명의 초기 유방암 환자들이 뷰레이 시스템에서 38.5 Gy를 10회의 부분유방 방사선 조사 방법으로 치료를 받았다. 모든 치료계획은 저자기장이 있을 때와 없을 때의 선량분포를 각각 계산하고, 각 구조물에 대하여 선량과 용적의 차이값을 평가하였다. 치료계획용적에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량 그리고 처방선량의 최소한 90%, 95%, 107%를 조사받는 용적을 각각 분석에 포함하였다. 정상조직장기 중 치료와 동일한 방향 폐는 평균선량, 20 Gy를 받는 용적을 평가하고, 반대방향의 폐는 평균선량만 평가하였다. 심장은 평균선량, 최대선량과 20 Gy를 받는 용적을 각각 평가하였다. 내 외각 껍질구조에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량을 각각 평가하였다. 치료계획용적의 경우 저자기장에 의한 선량 분포의 영향은 최대 2%의 용적 변화, 4 Gy 선량 변화 차이를 보였다. 정상조직 장기에 대해서는 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 발견되지 않았다. 내 외각 껍질구조에서 두 선량분포 계산에서 평균값의 차이는 작지만 평균선량의 차이가 유효하게 나타났다. 최소 선량 분석에서는 내 외각 껍질구조에서 차이가 없었다. 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 외각 껍질구조에서 최대선량 값 분석에서 $5.0{\pm}10.5Gy$으로 나타났다. Co-60 빔을 이용한 세기조절 방사선치료계획의 부분유방 방사선조사 치료에서 0.35 T 저자기장에 의한 선량 분포 영향은 인체 내부에서는 크게 발견되지 않았다. 다만 인체 외부에서 선량 증가가 관찰되었고, 이는 치료시스템 헤드에서 발생되는 이차전자와 인체 표면 부근에서 산란된 이차전자가 자기장의 방향으로 이동하면서 선량 분포를 형성하고 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제3권2호
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• pp.145-151
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• 1985

Wedge filter를 사용할 때 $^{60}Co\;\gamma$선과 10MV X-선의 주변선량분포를 반자동식 물팬톰장치에 의해 제어되는 고체 방사선검출기로 측정하였다. wedge filter의 날과 등의 방향을 잇는 주단면상에서 주변선량을 측정하였다. 방사선의 투과력과 wedge 각, wedge에 대한 방향, 조사면의 변화에 대하여 주변선량의 면화를 고찰하였다. 선축에 수직인 방향의 측정은 깊이 dm, 5cm, 10cm, 15cm에서 선측과 평행인 방향에서는 조사면 경계에서 3cm, 5cm, 10cm 떨어진 위치에서 측정이 이루어졌다. 측정으로부터 wedge가 사용되는 조사면에 대한 주변선량분포가 아래와 같음을 볼 수 있었다. 1. wedge filter의 날의 방향의 주변선량이 등의 방향의 주변선량보다 높았다. 2. 표면근처에서는 깊이가 깊어짐에 따라 선량이 감소하였다. 3. $^{60}Co\;\gamma$선의 경우 어떤 깊이에서는 조사면의 경계로부터 거리가 떨어짐에 따라 주변선량이 단조감소하지 않고 다시 증가하는 영역이 있었다. 4. wedge를 사용하는 경우 주변선량은 방사선의 투과력이나 조사면의 크기뿐만 아니라 wedge의 각과 방향에도 영향을 받는다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권4호
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• pp.203-210
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• 2006

목적 : 전뇌 방사선 치료를 받는 임산부의 태아가 받을 선량을 측정하고, 태아의 제한 선량을 적합하게 만족시키기 위한 방사선 차폐 구조물을 설계하고자 한다. 재료 및 방법 : 먼저 4개의 바퀴가 부착된 폭 0.9 m, 높이 1.55 m, 두께 3 cm의 남 차폐 벽을 이용하였다. 남 차폐 벽을 환자와 선형가속기의 갠트리 상부 사이에서, 치료 조사야 경계로부터 1 cm 정도 떨어진 부분에 설치하여, 선형가속기의 갠트리 상부에서 방출되는 누설방사선과, 방사선 조사야 경계부근의 산란 방사선을 효과적으로 차폐하도록 하였다. 환자의 조사야 내의 치료부위로부터 산란되어 전달되는 산란 방사선을 최소로 하기 위하여, 약 2 cm 두께의 세로 벤드(cerrobend)를 이용하여 특수한 구조의 목 차폐대(anti-patient scattering neck supporters)를 성형하였다. 목 차폐대는 목에서부터 어깨와 가슴 상부 전체를 포함하여 차폐할 수 있는 크기로 제작되었으며, 목 부분을 기준으로 두 개로 분리되어 설치 및 운반이 용이하게 제작되었다. 마지막으로 치료실 내부의 구조물에서 산란되어서 들어오는 누설 방사선이 태아에 도달하는 것을 최소한으로 하기 위하여, 환자의 흥부와 복부 전체를 덮어씌우기 위한 3 mm 두께의 납 판 2장을 이용하였으며, 남 판의 무게를 지지하기 위하여 특수하게 고안된 차폐용 교각구조물이 아크릴로 제작되었다. 차폐의 효과를 검증하기 위하여, 먼저 실제 치료상황과 같은 조건에서 인간형 팬톰과 전리함(ionization chamber), 열형광선량계(TLD)를 이용하여 방사선량을 측정하였다. 각 측정은 우선차폐 구조물들이 있는 경우와 없는 경우 각각에 대하여 수행되었고, 각각의 경우는 다시 빌드업캡(build-up cap)이 있는 경우와 없는 경우로 분류하여 측정이 수행되었다. 실제 환자 치료시에는 최종 검증을 위하여 차폐구조물을 설치한 후에 전리함과 서베이메터(Survey meter)를 이용하여 태아선량을 측정하였다. 결과 : 차폐 구조물들을 설치하지 않았을 경우, 조사야로부터 30 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm 떨어진 지점의 방사선량은 전리함의 경우 각각 3.20, 3.21, 1.44, 0.90 cGy로 측정되었다. 차폐 구조물들을 설치하였을 경우에는 각 지점의 방사선량은 0.88, 0.60, 0.35, 0.25 cGy로 감소하였으며, 감쇄효율은 약 $70%\sim80%$로 계산되었다. 열형광선량계로 측정된 방사선량은 각각 1.8, 1.2, 0.8, 1.2, 0.8 (70 cm 거리) cGy로 측정되었으며, 환자의 복부 표면에서의 서베이메터를 이용한 측정량은 10.9 mR/h였다. 차폐구조물의 사용 시 전체 치료 동안에 태아선량은 약 1 cGy 정도로 평가되었다. 결론 : AAPM Report No.50의 자료에 따르면, 임산부의 방사선 치료 시 태아의 방사선 피폭선량은 5 cGy 이하일 경우에 방사선 피폭에 따른 태아의 위험이 거의 없는 것으로 제시되고 있다. 본원에서 차폐 구조물을 설치하였을 경우에 측정된 태아선량은 약 1 cGy로 측정되었고, 고안된 차폐구조물은 태아에 도달하는 방사선량을 감소시키기에 적합한 설계임이 입증되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.351-357
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• 2018

방사선 치료 시 환자는 부득이하게 산란선과 누설선에 의한 2차 방사선 피폭을 받게 된다. 진단용 방사선의 경우 진단참조준위로 환자의 피폭을 줄이기 위한 가이드라인을 제시하고 있지만 치료용 방사선의 경우 2차 방사선에 의한 피폭선량이 상당함에도 불구하고 상한치 설정 시 치료 효과의 저감을 이유로 선량을 제한하지 않고 있다. 이에 본 연구는 선형가속기를 이용한 방사선 치료 시 원거리 조직에서 환자가 받을 수 있는 2차 방사선을 형광유리선량계로 측정하였으며 형광유리선량계의 빌드업 특성에 따른 형광량의 포화도를 측정하였다. 연구 결과 조사야 경계로부터 거리가 멀어질수록 피폭선량은 급격히 줄어들었으며, 두부 1 Gy 조사 시 경부 18.45 mGy, 경부 1 Gy 조사 시 두부 15.55 mGy, 흉부 1 Gy 조사 시 경부 14.26 mGy, 골반 1 Gy 조사 시 흉부 1.14 mGy로 피폭되었다. 형광량의 포화도는 판독시점에 따라 1.8 ~ 4.8% 정도 과대평가 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.59-65
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• 2018

This paper describes the clinical use of the dose verification of multileaf collimator (MLC)-based CyberKnife plans by combining the Octavius 1000SRS detector and water-equivalent RW3 slab phantom. The slab phantom consists of 14 plates, each with a thickness of 10 mm. One plate was modified to support tracking by inserting 14 custom-made fiducials on surface holes positioned at the outer region of $10{\times}10cm^2$. The fiducial-inserted plate was placed on the 1000SRS detector and three plates were additionally stacked up to build the reference depth. Below the detector, 10 plates were placed to avoid longer delivery times caused by proximity detection program alerts. The cross-calibration factor prior to phantom delivery was obtained by performing with 200 monitor units (MU) on the field size of $95{\times}92.5mm^2$. After irradiation, the measured dose distribution of the coronal plane was compared with the dose distribution calculated by the MultiPlan treatment planning system. The results were assessed by comparing the absolute dose at the center point of 1000SRS and the 3-D Gamma (${\gamma}$) index using 220 patient-specific quality assurance (QA). The discrepancy between measured and calculated doses at the center point of 1000SRS detector ranged from -3.9% to 8.2%. In the dosimetric comparison using 3-D ${\gamma}$-function (3%/3 mm criteria), the mean passing rates with ${\gamma}$-parameter ${\leq}1$ were $97.4%{\pm}2.4%$. The combination of the 1000SRS detector and RW3 slab phantom can be utilized for dosimetry validation of patient-specific QA in the CyberKnife MLC system, which made it possible to measure absolute dose distributions regardless of tracking mode.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권4호
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• pp.322-329
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• 2003

목적 .: 고에너지 X-선의 표면 선량과 선량보강(build-up) 영역에서의 선량 분포는 일반적으로 방사선 계측에 사용되는 전리함 측정기로는 정확한 선량 분포를 얻기가 매우 어렵다. 본 연구는 고에너지 X-선 선량 계측에 보편적으로 사용되고 있는 여러 측정기를 이용하여 팬톰 표면에서의 흡수선량과 최대 선량 지점(d$_{max}$)을 측정하여 측정기 사이의 정확성을 비교 분석하고, 각 치료 기관에서 보편적으로 사용되는 측정기 중 표면 선량 측정에 적절한 측정장치를 제안하고 그 유용성을 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 실험에서는 6 MV와 IS MV X-선에 대해 조사면이 10$\times$10 cm$^{2}$, SSD=100 cm에서 TLD, 팀블형전리함(thimble type ion chamber), 다이오드 검출기, 다이아몬드 검출기와 Markus 평행판 전리함 등을 이용하여 심부선량백분율(percent depth dose: PDD)을 측정하여, 표면 선량(suface dose)과 최대 선량 지점(dnu)을 비교 분석하고, 또한 TLD 측정 시와 동일 조건으로 Monte Cario 계산을 실행하여 TLD의 측정 결과와 비교하였다. 결과: 6 WV와 IS MV X-선에 대해 Markus 평행판 전리함을 이용하여 측정한 표면 선량은 각각 29.31$\%$와 23.36$\%$으로 측정되었으며, TLD는 37.17$\%$와 24.06$\%$, 다이아몬드 검출기는 34.78$\%$와 24.06$\%$, 다이오드 검출기는 38.18$\%$와 27.8$\%$, 팀블형 전리함은 47.92$\%$와 36.06$\%$ 였으며, Monte Cario 계산에 의한 표면 선량 값은 S MV X-선에 대해 TLD 측정 시와 동일한 조건으로 팬톰 내에 가상적인 TLD를 삽입한 경우 36.22$\%$로 실제 측정값 37.17$\%$와 유사하였다. 최대 선량 지점의 깊이는 모든 측정기에서 6 MV X-선에 대하여 14$\~$16 mm, IS MV X-선에서는 27$\~$29 mm사이의 측정기에 따라 작은 차이를 보였다. 결론 : 표면 선량의 경우에는 측정기에 따라 현저한 차이를 보였으며 Markus 평행판 전리함이 사용된 측정기 중가장 정확한 결과를 보였고, 팀블형 전리함의 경우 다른 측정기에 비해 약 10$\%$ 이상 높은 선량을 보여 피부 표면에 가까이 위치한 종양에 대한 방사선 치료 계뵉 시에는 임상에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 팀블형 전리함의 선량 값을 그대로 사용하기에는 많은 오류가 발생하므로 가능한 표면 선량 측정에 적절한 측정기를 선택하여 사용하거나 측정기 특성을 고려한 보정이 필요할 것으로 생각된다. 최대 선량 지점(d$_{max}$)의 결과는 모든 측정기에서 비슷한 결과를 나타내고 있어 본 실험에서 사용한 모든 측정기는 그 특성에 상관없이 최대 선량 지점 측정에 사용이 가능함을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.225-232
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• 1994

연구목적 : 전남대학교병원 치료방사선과에서 가동중인 10MV X-ray를 이용하여 전신 방사선 조사에 필요한 기본적인 선량측정자료를 얻고자 하였다. 대상 및 방법 : 환자 전신이 포함될 수 있는 대형조사면을 얻기 위하여 collimator를 완전히 개방하여 조사방향이 수평이 되게 gantry각을 맞추었다. 방사선 선원에서 환자 중심축까지의 거리가 360cm일 때 최대 기하학적 조사면은 $144cm{\times}144cm$이었다. Polystyrene팬텀과 평행평판형 전리함을 이용하여 깊이선량율과 principal 및 diagonal axis에서 측방선량분포를 측정하였다. 또한 1cm두께의 아크릴판을 팬텀의 전면에서 20cm 떨어진 위치에 놓고 표면 선량의 증가와 최대선량점($d_{max}$)의 변화를 측정하였다. SAD 360cm에서 팬텀의 중심에 측정기 위치를 고정시키고 팬텀의 두께를 12cm에서 30cm까지 변화시키면서 MU당 선량율을 측정하였다. 결과 : SSD 345cm, 조사면 크기 $144cm{\times}144cm$의 조건에서 깊이선량율은 10cm 깊이에서 $78.4{\%}$였고, dmax정은 1.8cm이었다. 1cm두께의 아크릴판을 spoiler로 팬텀에서 20cm 띄우고 사용했을 때 dmax점은 1.8cm에서 0.8cm으로 이동하였고, 표면선량은 $61\%$에서 $94\%$로 증가하였다. 평행 2문 조사시 30cm두께의 팬텀에서 선축상 선량분포의 차이는 $7\%$이내였다. $100\%$ 선량점의 선축이탈거리는 principal axis에서 67cm. diagonal axis에서 80cm이었다. 팬텀의 중심에서 측정된 출력계수로 MU당 선량은, (Dose/MU)=$-0.00178{\times}(T/2)+0.08676$ (T:팬텀 두께(Cm))로 표현되는 직선의 관계식을 나타내었다. 결론 : 1)좌우 대향 2문조사 방법으로 30cm두께의 팬텀에 10MV X-ray를 조사하였을 때 선량분포의 차이는 $7\%$이내로 만족스러운 결과를 보였다. 2) 고에너지 광자선으로 전신방사선 조사시 표면선량 증가를 위하여 beam spotter의 사용이 필요할 것으로 사료된다 3) 측방선량분포곡선에서 principal 및 diagonal axis에 따른 선량분포의 차이가 있어 환자 치료시 고려되어야 할 것으로 생각된다 4) 전신방사선조사시 선량분포는 여러 가지 요인에의하여 달라질 수 있기 때문에 직접적인 방법에 의해 측정된 MU당 선량은 깊이와 직선의 관계식을 보여 실제 치료에 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서 얻어진 전신 방사선조사에 관한 기본적 선량측정자료는 AAPM보고서 No. 17에서 권장된 범주에 들었으며 향후 임상에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권1호
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• pp.32-38
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• 2019

Purpose: The objective of this study is to evaluate the geometrical accuracy of a patient-specific bolus based on a three-dimensional (3D) printed mold and casting method. Materials and Methods: Three breast cancer patients undergoing treatment for a superficial region were scanned using computed tomography (CT) and a designed bolus structure through a treatment planning system (TPS). For the fabrication of patient-specific bolus, we cast harmless certified silicone into 3D printed molds. The produced bolus was also imaged using CT under the same conditions as the patient CT to acquire its geometrical shape. We compared the shapes of the produced bolus with the planned bolus structure from the TPS by measuring the average distance between two structures after a surface registration. Results and Conclusions: The result of the average difference in distance was within 1 mm and, as the worst case, the absolute difference did not exceed ${\pm}2mm$. The result of the geometric difference in the cross-section profile of each bolus was approximately 1 mm, which is a similar property of the average difference in distance. This discrepancy was negligible in affecting the dose reduction. The proposed fabrication of patient-specific bolus is useful for radiation therapy in the treatment of superficial regions, particularly those with an irregular shape.