• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.158-166
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• 2003

목적: 본 연구는 새로운 근접치료선원의 이론적 설계를 통해 출력변조를 이용한 혈관내 방사선치료를 제안한다. 대상 및 방법: 제시된 이론적 선원은 기존의 선원과는 달리 선원물질과 차폐물질(스테인리스 스틸, 또는 텅스텐) 둘 다로 구성되며 이는 방위방향으로 비대칭적 방사선량을 제공할 수 있게 한다. 따라서, 방위방향으로 선원의 방향과 체류시간을 조절함으로써 출력변조를 통한 근접치료가 가능해진다. Novoste Beta-Cath system에서 사용하는 Sr-90/Y 전자방출 선원과 유사한 모양의 두 가지 단순화한 선원을 연구의 대상으로 고려하였다. 첫 번째 선원은 선원물질과 차폐물질이 각각 반씩 차지하며, 두 번째 선원은 1/4은 선원물질로, 나머지 3/4은 차폐물질로 구성된다. 두 선원에 대해 방위 및 방사방향으로의 선량분포를 MCNP 몬테 카를로 코드를 이용하여 계산하였다. 결과: 선원이 혈관내의 중심에 위치하지 않게 되는 가상조건에서의 선량 최적화 계산을 시도한 결과, 혈관내벽에 미치는 선량의 최고치와 최저치의 차이가 87$\%$에서 7$\%$까지 줄어들 수 있음을 보였다. 결론: 본 연구에서 제시된 이론적 선원은 선량적 관점에서의 적합성 여부에 관해 매우 고무적인 결과를 보여 줌으로써 출력변조를 통한 혈관내 근접방사선치료의 가능성을 나타내었다. 본 과제의 다음 단계는 굵기가 가는 맥관 내에서 선원의 위치를 파악하여 그를 방위방향으로 정확하게 회전시킬 수 있는 방사선 전달 체계의 개발이라 할 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권1호
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• pp.7-12
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• 2001

최근 개발된 방사선량 측정용 LiF:Mg,Cu,Na,Si TL 소자의 글로우 곡선, 방출스펙트럼, 광자에 대한 선량의존성, 에너지의존성 및 페이팅 등과 같은 물리적 및 선량계적 특성들을 연구하였다. LiF:Mg,Cu,Na,Si TL 소자는 LiF:Mg,Cu,Na,Si TL 분말에 압력을 가한 후 소결하는 방법으로 제조되었다. 방사선에 대한 특성을 알아보기 위하여 광자선 조사는 한국원자력연구소의 X선 발생 장치 및 $^{137}Cs$ ${\gamma}$선 원격조사장치를 이용하였으며, 사용된 광자선 에너지 범위는 20-662keV, 선량 범위는 $10^{-6}-10^{-2}\;Gy$이었다. 글로우 곡선은 수동형의 TLD 판독장치 (System 310, Teledyne)로 질소를 흘리면서 선형적인 가열률로 측정하였으며, TL 강도는 글로우 곡선을 전체 적분한 면적으로 평가하였다. $5^{\circ}C\;s^{-1}$의 선형적인 가열률로 측정한 글로우 곡선은 5개의 피크들로 분리되었으며, $234^{\circ}C$에 나타나는 주피크의 활성화에너지는 2.34 eV, 진동수인자는 $1.00{\times}10^{23}$이고, 방출스펙트럼은 410nm를 중심으로한 단일한 분포로 나타났다. 선량의존성은 100Gy 이상까지 선형성을 나타내었으며, $^{137}Cs$에 대한 저에너지 광자의 상대적인 에너지 반응값은 20% 범위 이내였다. 또한 실온에서 1년간 보관하였을 때, 시간경과에 따른 TL 감도의 감소가 거의 없는 좋은 페이딩 특성을 보였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.64-64
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• 2003

Objectives: Patient dose verification is clinically the most important parts in the treatment delivery of radiation therapy. The three dimensional(3D) reconstruction of dose distribution delivered to target volume helps to verify patient dose and determine the physical characteristics of beams used in intensity modulated radiation therapy(IMRT). We present Beam Intensity Scanner(BInS) system for the pre treatment dosimetric verification of two dimensional photon intensity. The BInS is a radiation detector with a custom made software for relative dose conversion of fluorescence signals from scintillator. Methods: This scintillator is fabricated by phosphor Gadolinium Oxysulphide and is used to produce fluorescence from the irradiation of 6MV photons on a Varian Clinac 21EX. The digitized fluoroscopic signals obtained by digital video camera will be processed by our custom made software to reproduce 3D relative dose distribution. For the intensity modulated beam(IMB), the BInS calculates absorbed dose in absolute beam fluence, which are used for the patient dose distribution. Results: Using BInS, we performed various measurements related to IMRT and found the followings: (1) The 3D dose profiles of the IMBs measured by the BInS demonstrate good agreement with radiographic film, pin type ionization chamber and Monte Carlo simulation. (2) The delivered beam intensity is altered by the mechanical and dosimetric properties of the collimating of dynamic and/or static MLC system. This is mostly due to leaf transmission, leaf penumbra, scattered photons from the round edges of leaves, and geometry of leaf. (3) The delivered dose depends on the operational detail of how to make multileaf opening. Conclusions: 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 planing for accurate dose calculations delivered to the target volume in IMRT.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.213-219
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• 2016

The position verification of the radiation source utilized in brachytherapy forms a critical factor in determining the therapeutic efficiency. Currently, films are used to verify the source position; however, this method is encumbered by the lengthy time interval required from film scanning to analysis, which makes real-time position verification difficult. In general, the source position accuracy is usually tested in a monthly quality assurance check. In this context, this study investigates the feasibility of the real-time position verification of the radiation source in high dose rate (HDR) brachytherapy with the use of scintillating fibers. To this end, we construct a system consisting of scintillating fibers and a silicon photomultiplier (SiPM), optimize the dosimetric software setup and radiation system characteristics to obtain maximum measurement accuracy, and determine the relative ratio of the measured signals dependent upon the position of the scintillating fiber. According to the dosimetric results based on a treatment plan, in which the dwell time is set at 30 and 60 s at two dwell positions, the number of signals is 31.5 and 83, respectively. In other words, the signal rate roughly doubles in proportion to the dwell time. The source position can also be confirmed at the same time. With further improvements in the spatial resolution and scintillating fiber array, the source position can be verified in real-time in clinical settings with the use of a scintillating fiber-based system.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.284-289
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• 2013

양측성 유방암 환자를 대상으로 부피적 조절회전방사선치료와 세기조절방사선치료의 선량학적 결과를 비교하여 효율적인 치료방법을 제시함을 목적으로 한다. 5명의 환자를 대상으로 8개 빔의 세기조절방사선치료와 12개 빔의 세기조절방사선치료, 1회전 부피적 조절회전방사선치료 계획을 수립하였다. 그 결과를 DVH 분석을 통해 선량학적으로 비교분석하였다. PTV의 평균선량과 $D_{98}$을 보면 12-IMRT가 $51.04{\pm}0.57$ Gy (오른쪽), $50.80{\pm}1.07$ Gy (왼쪽), $42.94{\pm}16.16$ Gy (오른쪽), $42.56{\pm}2.09$ Gy (왼쪽)로 우수한 경향을 보인다. HI와 $CI_{90,95}$에서도 12-IMRT가 우수한 결과를 보였다. 중요장기에서는 세치료계획 모두 우수한 결과를 보였지만 12-IMRT에서 가장 낮은 선량을 보였다. 12-IMRT가 PTV와 OAR의 선량학적측면에서 우수한 결과를 보여주었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권2호
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• pp.105-114
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• 2020

This study aimed to assess of beam-matching accuracy for an 8 MV beam between the same model linear accelerators(Linac) commissioned over two years. Two models were got the customer acceptance procedure(CAP) criteria. For commissioning data for beam-matched linacs, the percentage depth doses(PDDs), beam profiles, output factors, multi-leaf collimator(MLC) leaf transmission factors, and the dosimetric leaf gap(DLG) were compared. In addition, the accuracy of beam matching was verified at phantom and patient levels. At phantom level, the point doses specified in TG-53 and TG-119 were compared to evaluate the accuracy of beam modelling. At patient level, the dose volume histogram(DVH) parameters and the delivery accuracy are evaluated on volumetric modulated arc therapy(VMAT) plan for 40 patients that included 20 lung and 20 brain cases. Ionization depth curve and dose profiles obtained in CAP showed a good level for beam matching between both Linacs. The variations in commissioning beam data, such as PDDs, beam profiles, output factors, TF, and DLG were all less than 1%. For the treatment plans of brain tumor and lung cancer, the average and maximum differences in evaluated DVH parameters for the planning target volume(PTV) and the organs at risk(OARs) were within 0.30% and 1.30%. Furthermore, all gamma passing rates for both beam-matched Linacs were higher than 98% for the 2%/2 mm criteria and 99% for the 2%/3 mm criteria. The overall variations in the beam data, as well as tests at phantom and patient levels remains all within the tolerance (1% difference) of clinical acceptability between beam-matched Linacs. Thus, we found an excellent dosimetric agreement to 8 MV beam characteristics for the same model Linacs.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제28권2호
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• pp.117-122
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• 2005

1999년 개정된 국내 원자력법 시행령 제2조 5항에 의하면 2003년부터 원전 작업종사자들에 대해 외부 피폭 선량뿐만 아니라 내부피폭 선량도 합산하여 평가하도록 하였으며 또한 각 선량평가에 대한 오차도 50% 이내로 유지되어야 한다고 규정한 바 있어 전신이나 갑상선 계측기와 같은 내부피폭선량 측정 장비의 정밀한 계측이 요구되고 있다. 이러한 국내 원자력법의 개정에 부합하여 본 연구에서는 내부피폭 선량측정 결과치의 정확도를 향상시키기 위해서 현재 개발 중인 갑상선 내부피폭선량 측정 시스템의 검출효율을 계산하기 위한 몬테카를로 모의실험 코드(CALEFF)를 개발하였으며, 이 코드를 사용하여 다양한 실험조건에서 검출효율을 계산하였다. 향후 갑상선 내부피폭선량 측정 시스템의 보정인자로 사용하고자 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제48권3호
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• pp.117-123
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• 2023

Background: We investigated the impact of 0.35 T magnetic field on dose calculation for non-small cell lung cancer (NSCLC) stereotactic ablative radiotherapy (SABR) in the ViewRay system (ViewRay Inc.), which features a simultaneous use of magnetic resonance imaging (MRI) to guide radiotherapy for an improved targeting of tumors. Materials and Methods: Here, we present a comprehensive analysis of the effects induced by the 0.35 T magnetic field on various characteristics of SABR plans including the plan qualities and dose calculation for the planning target volume, organs at risk, and outer/inner shells. Therefore, two SABR plans were set up, one with a 0.35 T magnetic field applied during radiotherapy and another in the absence of the field. The dosimetric parameters were calculated in both cases, and the plan quality indices were evaluated using a Monte Carlo algorithm based on a treatment planning system. Results and Discussion: Our findings showed no significant impact on dose calculation under the 0.35 T magnetic field for all analyzed parameters. Nonetheless, a significant enhancement in the dose was calculated on the skin surrounding the tumor when the 0.35 T magnetic field was applied during the radiotherapy. This was attributed to the electron return effect, which results from the deviation of the electrons ejected from tissues upon radiation due to Lorentz forces. These returned electrons re-enter the tissues, causing a local dose increase in the calculated dose. Conclusion: The present study highlights the impact of the 0.35 T magnetic field used for MRI in the ViewRay system for NSCLC SABR treatment, especially on the skin surrounding the tumors.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권3호
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• pp.243-248
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• 2001

Neutron reference fields of Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) for calibrating neutron measuring devices to be used in radiation workplace monitoring consist of two kinds of neutron spectra, the direct and the scattered neutron fields, which are produced by using radionuclide neutron sources, 252Cf and 241AmBe sources. Necessary parameters for calibration such as the anisotropy factor of each neutron source and the room-scattered fraction of some neutron surveymeters in the KAERI calibration facility were determined by calculation or measurement. Spectral measurement of scattered neutron fields were performed at each reference calibration point using a Bonner Multi-sphere Spectrometer (BMS) and the dosimetric quantities for calibration also estimated from the neutron energy spectra which were unfolded using the BUNKI code.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.76-76
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• 2006