Brachytherapy is a special case of radiotherapy. It should be arranged according to some principles in medical radiation applications and radiation physics. The primary principle is to use as low as reasonably achievable dose in all ionizing radiation applications for diagnostic and therapeutic treatments. Dosimetric distributions are dependent on radioactive source properties and radiation-matter interactions in an absorber medium such as phantom or tissue. In this consideration, the geometrical structure and material of the seed capsule, which surrounds a radioactive material, are directly responsible for isodose profiles and dosimetric functions. In this study, the radiometric properties of capsule material were investigated on dose distribution in a water phantom by changing its nuclear properties using the EGSnrc Monte Carlo (MC) simulation code. Effective atomic numbers of hypothetic mixtures were calculated by using different elements with several fractions for capsule material. Model 6711 brachytherapy seed was modeled by EGSnrc/Dosrcnrc Code and dosimetric functions were calculated. As a result, dosimetric parameters of hypothetic sources have been acquired in large-scale atomic number. Dosimetric deviations between the data of hypothetic seeds and the original one were analyzed. Unit dose (Gy/Particle) distributions belonging to different types of material in seed capsule have remarkably differed from the original capsule's data. Capsule type is major variable to manage the expected dose profile and isodose distribution around a seed. This study shows us systematically varied scale of material type (cross section or effective atomic number dependent) offers selective material usage in production of seed capsules for the expected isodose profile of a specific source.
Lee, Chang Yeol;Kim, Woo Chul;Kim, Hun Jeong;Lee, Jeongshim;Park, Seungwoo;Huh, Hyun Do
Progress in Medical Physics
/
v.29
no.2
/
pp.73-80
/
2018
Accelerated partial breast irradiation (APBI) is a new treatment delivery technique that decreases overall treatment time by using higher fractional doses than conventional fractionation. Here, a quantitative analysis study of CyberKnife-based APBI was performed on 10 patients with left-sided breast cancer who had already finished conventional treatment at the Inha University Hospital. Dosimetric parameters for four kinds of treatment plans (3D-CRT, IMRT, VMAT, and CyberKnife) were analyzed and compared with constraints in the NSABP B39/RTOG 0413 protocol and a published CyberKnife-based APBI study. For the 10 patients recruited in this study, all the dosimetric parameters, including target coverage and doses to normal structures, met the NSABP B39/RTOG 0413 protocol. Compared with other treatment plans, a more conformal dose to the target and better dose sparing of critical structures were observed in CyberKnife plans. Accelerated partial breast irradiation via CyberKnife is a suitable treatment delivery technique for partial breast irradiation and offers improvements over external beam APBI techniques.
Chung Se Young;Chung Hui Young;Kim Young Bum;Kwon Young Ho
The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
/
v.11
no.1
/
pp.73-78
/
1999
In general, the patients of the head and neck cancer are treated with 4MV photon beam up to prescribed dose, but spinal cord should be excluded in the treatment field. When its absorbed dose is limited at the tolerance dose. In case of the patients who has the positive posterior neck nodes need a boost electron beam treatment to the prescribed dose. In that case, the anatomical structure of the neck and the physical structure of the standard electron cone interrupt to allow proper access to the disease site. Therefore, we extended treatment SSD for the remove of the those hindrances. In this study, we evaluated the dosimetric variation of the standard electron cone for the extended SSD, from 100cm to 120cm, 5 cm increment, and compare to the custom-made electron cone. As a result, the $\%$ depth dose, the point of maximum dose and the range of maximum were changed within the $2\%$. The penumbra width was increased from 1.0cm to 2.0cm. However, the dosimetric characteristics of the custom-made electron cone was very similar to that of the 100cm SSD standard electron cone and due to its characteristic of physical structure, patients didn't need re-positioning after photon beam treatment, therefore accurate treatment was possible, we conclude that the custom-made electron cone was very useful for the clinical practice.
Purpose: This study aimed to comprehensively investigate the diverse characteristics of a novel commercial bolus, CLEANBOLUS-WHITE (CBW), to ascertain its suitability for clinical application. Methods: The evaluation of CBW encompassed both physical and biological assessments. Physical parameters such as mass density and shore hardness were measured alongside analyses of element composition. Biological evaluations included assessments for skin irritation and cytotoxicity. Dosimetric properties were examined by calculating surface dose and beam quality using a treatment planning system (TPS). Additionally, doses were measured at maximum and reference depths, and the results were compared with those obtained using a solid water phantom. The effect of air gap on dose measurement was also investigated by comparing measured doses on the RANDO phantom, under the bolus, with doses calculated from the TPS. Results: Biological evaluation confirmed that CBW is non-cytotoxic, nonirritant, and non-sensitizing. The bolus exhibited a mass density of 1.02 g/cm3 and 14 shore 00. Dosimetric evaluations revealed that using the 0.5 cm CBW resulted in less than a 1% difference compared to using the solid water phantom. Furthermore, beam quality calculations in the TPS indicated increased surface dose with the bolus. The air gap effect on dose measurement was deemed negligible, with a difference of approximately 1% between calculated and measured doses, aligning with measurement uncertainty. Conclusions: CBW demonstrates outstanding properties for clinical utilization. The dosimetric evaluation underscores a strong agreement between calculated and measured doses, validating its reliability in both planning and clinical settings.
This study is to evaluate the dosimetric impact of dosimetric leaf gap (DLG) and transmission factor (TF) at different measurement depths and field sizes for high definition multileaf collimator (HD MLC). Consequently, its clinical implication on dose calculation of treatment planning system was also investigated for pancreas stereotactic body radiation therapy (SBRT). The TF and DLG were measured at various depths (5, 8, 10, 12, and 15 cm) and field sizes ($6{\times}6$, $8{\times}8$, and $10{\times}10cm^2$) for various energies (6 MV, 6 MV FFF, 10 MV, 10 MV flattening filter free [FFF], and 15 MV). Fifteen pancreatic SBRT cases were enrolled in the study. For each case, the dose distribution was recomputed using a reconfigured beam model of which TF and DLG was the closest to the patient geometry, and then compared to the original plan using the results of dose-volume histograms (DVH). For 10 MV FFF photon beam, its maximum difference between 2 cm and 15 cm was within 0.9% and it is increased by 0.05% from $6{\times}6cm^2$ to $10{\times}10cm^2$ for depth of 15 cm. For 10 MV FFF photon beam, the difference in DLG between the depth of 5 cm and 15 cm is within 0.005 cm for all field sizes and its maximum difference between field size of $6{\times}6cm^2$ and $10{\times}10cm^2$ is 0.0025 cm at depth of 8 cm. TF and DLG values were dependent on the depth and field size. However, the dosimetric difference between the original and recomputed doses were found to be within an acceptable range (<0.5%). In conclusion, current beam modeling using single TF and DLG values is enough for accurate dose calculation.
This study aims to validate the dosimetric characteristics of Low Dose Rate (LDR) I-125 source Geant4-based Monte Carlo code. According to the recommendation of the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) task group report (TG-43), the dosimetric parameters of a new brachytherapy source should be verified either experimentally or theoretically before clinical procedures. The simulation studies are very important since this procedure delivers a high dose of radiation to the tumor with only a minimal dose affecting the surrounding tissues. GEANT4 Monte Carlo simulation toolkit associated brachytherapy example was modified, adapted and several updated techniques have been developed to facilitate and smooth radiotherapy techniques. The great concordance of the current study results with the consensus data and with the results of other MC based studies is promising. It implies that Geant4-based Monte Carlo simulation has the potential to be used as a reliable and standard simulation code in the field of brachytherapy for verification and treatment planning purposes.
Mani, Karthick Raj;Upadhayay, Sagar;Das, K.J. Maria
Radiation Oncology Journal
/
v.35
no.1
/
pp.90-100
/
2017
Purpose: To Study the dosimetric advantage of the Jaw tracking technique in intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and volumetric-modulated arc therapy (VMAT) for Head and Neck Cancers. Materials and Methods: We retrospectively selected 10 previously treated head and neck cancer patients stage (T1/T2, N1, M0) in this study. All the patients were planned for IMRT and VMAT with simultaneous integrated boost technique. IMRT and VMAT plans were performed with jaw tracking (JT) and with static jaw (SJ) technique by keeping the same constraints and priorities for a particular patient. Target conformity, dose to the critical structures and low dose volumes were recorded and analyzed for IMRT and VMAT plans with and without JT for all the patients. Results: The conformity index average of all patients followed by standard deviation (${\bar{x}}{\pm}{\sigma}_{\bar{x}}$) of the JT-IMRT, SJ-IMRT, JT-VMAT, and SJ-VMAT were $1.72{\pm}0.56$, $1.67{\pm}0.57$, $1.83{\pm}0.65$, and $1.85{\pm}0.64$, and homogeneity index were $0.059{\pm}0.05$, $0.064{\pm}0.05$, $0.064{\pm}0.04$, and $0.064{\pm}0.05$. JT-IMRT shows significant mean reduction in right parotid and left parotid shows of 7.64% (p < 0.001) and 7.45% (p < 0.001) compare to SJ-IMRT. JT-IMRT plans also shows considerable dose reduction to thyroid, inferior constrictors, spinal cord and brainstem compared to the SJ-IMRT plans. Conclusion: Significant dose reductions were observed for critical structure in the JT-IMRT compared to SJ-IMRT technique. In JT-VMAT plans dose reduction to the critical structure were not significant compared to the SJ-IMRT due to relatively lesser monitor units.
DLG (Dosimetric Leaf Gap) and transmission factor are important parameters of MLC modeling in treatment planning system. In this study, DLG and transmission factor of HD-MLC were measured using detector with different measuring volumes, and the accuracy of the treatment plans was evaluated according to the DLG values. DLG was measured using the dynamic sweeping gap method with Semiflux3D and MicroDiamond detectors. Then, 10 radiation treatment plans were generated to optimize the DLG value and compared with the measurement results. Photon energies 6, 8, 10 MV, the DLG measured by Semiflux3D were 0.76, 0.83, and 0.85 mm, and DLG measured by MicroDiamond were 0.78, 0.86, and 0.9 mm. All plans were measured by portal dosimetry and analyzed using Gamma Evaluation. In the 6 MV photon beams, the average gamma passing rate were 94.3% and 98.4% for DLG 0.78 mm and 1.15 mm. In the 10 MV photon beam, the average gamma passing rate were 91.2% and 97.6% for DLG 0.9 mm and 1.25 mm. HD-MLC needs accurate modeling in the treatment planning system. DLG could be used measured data using small volume detector. However, for better radiation therapy, DLG should be optimized at the commissioning stage of LINAC.
Objective of the study is to evaluate volumetric and dosimetric alterations taking place during radiotherapy for locally advanced head and neck cancer (LAHNC) and to assess benefit of replanning in them. Materials and Methods: Thirty patients with LAHNC fulfilling the inclusion and exclusion criteria were enrolled in a prospective study. Planning scans were acquired both pre-treatment and after 20 fractions (mid-course) of radiotherapy. Single plan (OPLAN) based on initial CT scan was generated and executed for entire treatment course. Beam configuration of OPLAN was applied to anatomy of interim scan and a hybrid plan (HPLAN30) was generated. Adaptive replanning (RPLAN30) for remaining fractions was done and dose distribution with and without replanning compared for remaining fractions. Results: Substantial shrinkage of target volume (TV) and parotids after 4 weeks of radiotherapy was reported (p<0.05). No significant difference between planned and delivered doses was seen for remaining fractions. Hybrid plans showed increase in delivered dose to spinal cord and parotids for remaining fractions. Interim replanning improved homogeneity of treatment plan and significantly reduced doses to cord (Dmax, D2% and D1%) and ipsilateral parotid (D33%, D50% and D66%) (p<0.05). Conclusions: Use of one or two mid-treatment CT scans and replanning provides greater normal tissue sparing along with improved TV coverage.
Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
/
2005.11a
/
pp.425-428
/
2005
A variety of wireless devices are commercially available now. Most of studies, however, have been directed to the biological effects of mobile-phone EMF. In this study, dosimetric analysis for wireless devices of head-mounted display type and a wristwatch type were made to investigate possible biological effects of these devices. SAR (Specific Absorption Rate) distributions were calculated using FDTD (Finite Difference Time Domain) method, for adult human models such as standard Korean human model and VHP(Visible Human Project) model, as well as scaled models. Measurements were also performed for SAM phantom wearing a simplified prototype for a wireless device for validation of the simulation results. It has been found that children are more vulnerable to such exposure, and these devices could cause some biological effects for relatively lower power compared to conventional mobile pones.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.