• Radiation Oncology Journal
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• 제27권2호
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• pp.91-102
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• 2009

목 적: 세기조절방사선치료에 있어서 치료 전 환자별 정도관리(QA)에 사용하는 EDR2 필름과 2차원 이온전리함배열(MatriXX), 그리고 전자포탈영상장치(EPID)에 대해 절대선량계와 상대선량계로서의 정확도와 효율성을 평가했다. 대상 및 방법: 6 MV X-선을 이용하여 두 가지 유형(기준 조사면, 오차 평가 조사면)의 세기조절 조사면을 설계하고 EDR2 필름, MatriXX, EPID를 사용하여 절대선량과 상대적 선량분포를 비교, 분석했다. 세 시스템의 절대선량 정확성을 평가하기 위해 세 시스템의 선량 측정값과 전리함 측정값을 비교했고, 상대적 선량분포 평가를 위해 기준 조사면과 의도적으로 MLC leaf 위치를 변형시킨 오차 평가 조사면에서 감마($\gamma$)값과 조사면 수직 프로파일을 분석했다. 또한, 환자별 QA 전 과정을 수행하는데 소요되는 시간을 측정하여 시스템에 따른 업무 부하를 비교했다. 결 과: EDR2 필름, MatriXX, 그리고 EPID의 절대선량 측정값과 전리함 측정값을 비교한 결과 EPID는 1%, MatriXX는 2%, EDR2 필름은 3% 이내의 오차 측정 정확도를 보였다. EDR2 필름과 EPID는 허용기준 3%/3 mm와 2%/2 mm 모두에서 감마값이 1을 초과하는 화소($\gamma$%>1)가 전체 화소의 2% 이내였다. 그러나 MatriXX의 경우 3%/3 mm에서는 1% 이내의 오차를 보였으나 2%/2 mm를 적용한 $10\times20\;cm^2$와 $10\times10\;cm^2$에서는 각각 5.94%와 4.95%로 증가했다. 세 시스템으로부터 얻은 오차 평가 조사면의 선량 분포를 치료계획 장치로부터 얻은 기준 조사면과 중첩하여 감마 분석한 결과, 3%/3 mm에서 EDR2 필름이 -4 mm의 MLC leaf 오차 식별이 가능했고 EPID는 -3 mm 오차를 감지했다. 2%/2 mm의 경우, EDR2 필름과 EPID에서 각각 -3 mm와 -2 mm의 오차 식별이 가능했다. 그러나 MatriXX의 경우 경계가 불분명해 오차 구분이 어려웠다. 환자별 QA 전 과정을 수행하는데 소요되는 시간은 EDR2 필름이 약 110분, MatriXX가 약 80분, EPID가 약 55분이었다. 결 론: 본 연구는 IMRT의 치료 전 환자별 QA를 위한 EDR2 필름, MatriXX, 그리고 EPID의 측정 정확도와 효율성을 분석했다. EDR2 필름과 EPID는 선량 측정 정확도가 우수했으며, MatriXX는 측정 시간이 짧았다. 본 연구 결과는 임상에서 효율적인 IMRT QA 시스템을 구축하는데 좋은 자료가 될 것으로 생각한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권2호
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• pp.81-87
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• 2006

목 적: 움직이는 장기의 방사선치료시에 움직임을 고려한 선량분포의 연구가 많이 이루어지지 않았고, 정적인 상태로서의 선량분포가 고려된 치료 및 연구가 이루어졌다. 그래서 본 연구는 구동팬텀 시스템을 이용하여 움직이는 장기의 선량분포 계측을 시행하였다. 이 연구의 목적은 호흡에 따른 선량분포의 변화가 어떻게 일어나는지에 대한 실험적 계측에 대한 평가이다. 재료 및 방법: 호흡에 의한 움직이는 장기의 선량분포 측정을 위해서 다목적 팬텀과 구동팬텀을 고안 하였다. 다목적 팬텀의 구성은 아크릴과 코르크를 사용하였고, 아크릴의 밀도는 $1.14g/cm^3$이고 코르크는 $0.32g/cm^3$이다. 아크릴은 정상조직을 표현하기 위해 사용되었고, 코르크는 폐를 묘사하기 위해 제작 되었다. 측정용 필름은 가프크로믹 필름과 EDR2필름을 사용하였다. 구동팬텀 시스템은 상하좌우 2차원적인 움직임을 하도록 설계되었으나 본 실험은 1차원적인 움직임만으로 구동하여 측정하였다. 결 과: 코르크 팬텀에서 측정된 선량분포가 아크릴에서 측정된 선량분포보다 반음영이 크게 나타났다. 가프크로믹 필름으로 측정된 선량분포는 선량분포에 따른 광학농도가 낮기 때문에 분포곡선이 평탄하지 않았다. 내부장기의 움직임이 증가함에 따라 선량분포에서 반음영, 평탄도, 대칭도가 점점 증가하였다. 모든 가프크로믹 필름으로 측정된 선량분포는 EDR2필름으로 측정된 필름보다 평탄도나 대칭도가 좋지 않았지만 반음영은 비슷하게 분포되었다. 결 론: 가프크로믹 필름은 현상이 필요 없기 때문에 사용하기 편하고, 조그만 크기로도 쉽게 잘라서 사용할 수 있다. 또한 많은 양의 방사선을 조사할 수 있는 장점이 있다. 그러나 선량에 따른 광학농도의 변화가 작기 때문에 측정 시에 선량분포에 평탄도가 좋지 않다. 움직이는 장기의 방사선치료시 다목적 팬텀과 구동팬텀을 이용하여 질보정이 이루어진다면 치료효과를 향상시킬 것이라 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.57-67
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• 2013

목 적: 방사선 치료 중 정확한 환자의 셋업 확인과 선량 측정용으로 사용되었던 film을 대신 하여 현재는 전자포탈영상장치(EPID)가 장착된 장비가 증가하고 있다. 이에 본 논문은 전자포탈영상장치 사용 시 자세확인의 정확성과 선량측정의 유용성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 대한방사선치료학회, 대한방사선종양학회, Pubmed에서 "EPID", "Portal dosimetry", "Portal image", "Dose verification", "Quality control", "Cine mode", "Quality - assurance", "In vivo dosimetry"와 같은 용어로 검색하여 획득한 50개의 자료(1997~2012)를 대상으로 EPID의 역사와 선량측정(dosimetry), 자세확인(set-up verification), EPID 특성으로 구분하여 EPID의 유용성을 분석 하였다. 결 과: EPID는 1세대 Liquid-filled ionization chamber, 2세대 Camera based fluroscopic, 3세대 Amorphous-silicon 순으로 발전하였으며, EPID 촬영 모드에는 크게 EPID mode, Cine mode, Integrated mode로 나뉜다. 필름과 EPID의 절대선량정확성 평가를 한 결과 EPID는 1%, EDR2 필름은 3% 이내로 나타나 오차 측정 정확도가 필름에 비해 EPID가 우수하다는 것을 알 수 있었고, 치료계획 시스템으로부터 계산된 기준 조사면과 EDR2 필름, EPID로 측정한 기준 조사면의 선량 분포를 중첩하여 감마 분석한 결과 필름과 EPID 모두 허용기준 3%/3 mm와 2%/2 mm에서 감마값이 1을 초과하는 화소(r%>1)가 전체 화소의 2% 이내였다. 또한 업무 부하 비교에 있어 세기조절방사선 치료에서 전 과정 QA를 수행하는데 소요되는 시간은 EDR2 필름이 약 110분, EPID가 약 55분으로 측정되었다. 결 론: 전자포탈영상장치의 이용은 선량측정과 자세확인에 있어 기존의 복잡하고 번거로웠던 film과 전리조(Ionization chamber)를 대체하기에 충분하였으며, 특히 세기조절방사선치료의 정도관리에 있어 매우 유용하고 효율적이며 정확한 선량 측정 장치임을 알 수 있었다. 또한, 전자포탈영상장치를 이용한 Cine mode 촬영은 횡격막의 움직임에 따라 유동성이 큰 폐와 간의 경우나 자세의 안정성이 불안한 직장암 환자의 경우 추가 선량 없이 실시간으로 종양의 위치를 확인 할 수 있다는 장점이 있어 최적의 방사선 치료 구현이 가능하리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.218-222
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• 2010

세기조절방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)는 치료면적을 소조사면으로 나누어 여러 방향에서 방사선이 조사되기 때문에 기존의 치료방법에 비해 많은 MU와 더 긴 치료시간이 요구된다. 통증 및 장애 등으로 인해 장시간 같은 자세를 유지하기 어려운 환자의 경우, 효과적인 치료를 위해서는 선량율을 증가시켜 치료시간을 줄이는 것이 한 방법이다. 본 연구에서는 선량율 변화에 따른 선량 및 선량분포를 측정하고 그 변화를 알아보았다. IMRT 치료계획은 ECLIPSE 시스템(Varian, SomaVision 6.5, USA)을 이용하여, $0^{\circ}$, $72^{\circ}$, $144^{\circ}$, $216^{\circ}$, $288^{\circ}$ 방향의 5문 조사로 계획하였다. 선량율 변화에 따른 선량 및 선량분포 확인을 위해 선량율은 100, 300, 500 MU/min으로 설정하였으며, 선량과 선량분포는 이온함(PTW, TN31014)과 필름(EDR2, Kodak)을 이용하여 각각 측정하였다. 이때 필름 선량계는 아크릴 팬톰에 삽입 후 빔의 조사방향과 나란하게 설치되었고 방사선조사를 위한 선형가속기는 21EX-S (Varian, USA)를 이용하였다. 측정된 필름 선량계는 VXR-16 (Vidar System Corporation)을 이용하여 분석함으로써 선량분포를 확인하였다. 선량율이 증가할수록 CTV를 포함하는 100% 선량분포의 면적이 거의 선형적으로 감소함을 보였다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.37-43
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• 2007

I. 목적 : 본 연구에서는 복부의 이상적 영상 구현을 위한 Film Screen (F.S) System과 Computed Radiography(C.R) System의 촬영조건의 차이를 비교 분석해 보고, C.R system에서 촬영조건 변화에 따른 영상의 특성을 분석함으로써, C.R 환경에서 촬영조건 설정의 중요성을 살펴보고자 한다. II. 대상 및 방법 : F.S system에서 촬영 조건을 70kVp로 고정시키고, mAs를 단계적으로 변화시켜 복부 단순겸사를 시행하여 영상을 획득한 후, 진단방사선과 전문의와 방사선사로 구성된 영상평가 팀의 정량적, 정성적 분석을 통하여 F.S system 최적의 영상을 선정하였다. 동일 환자를 대상으로 C.R system 에서 위와 동일한 방법으로 영상을 획득한 후, F.S system과 C.R system의 영상의 특성곡선(Characteristic Curves)을 비교분석하고, C.R system에서 촬영조건 변화에 따른 복부 장기의 농도변화 및 영상의 특정을 비교 평가하였다. 마지막으로, F.S system과 C.R system의 최적의 영상 획득을 위한 촬영조건의 차이를 비교 분석하고, C.R 환경에서 촬영조건의 중요성을 살펴보았다. III. 결과 : F.S system에서 영상평가팀의 평가를 통하여 선택된 최적 영상의 촬영 조건은 70kVp, 20mAs로 나타났다. C.R system에서는 촬영조건 12mAs, 70kVp에서 복벽과 직접노출구역의 농도 차이가 최대인, 진단적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있었다. C.R system에서는 (70kVp로 고정)변화한 mAs량(3.2mAs, 8mAs, 12mAs, 16mAs, 20mAs)에 상관없이 복부 장기는 거의 통일한 농도를 나타냈으며 12mAs 기준으로 노출 조건의 감소 또는 증가에 따라서 복벽과 직접노출부분의 명확한 구분이 불가능하였으며, mAs량이 낮아질수록 양자반점(Quantum Mottle)으로 인한 artifact는 증가함을 볼 수 있었다. IV. 결론 : 위의 실험 결과 본원 system의 복부단순검사에서는 C.R system 사용 시 F.S system 보다 촬영 조건을 약 40% 감소시킬 수 있었다. C.R환경에서 x-ray장치 Image processing 장치, 자동 감도조절(EDR : exposure data recognition processing) 장치, PACS 등 사용하는 장비들의 특성을 분석하여 적정 노출조건을 재설정한다면, 최소의 피폭선량으로 최대의 영상정보를 지닌 진단적 가치가 높은 영상의 획득이 가능하다고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제27권2호
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• pp.103-110
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• 2009

목 적: 피부와 같이 표면이 넓고 굴곡이 있는 부분을 치료할 때 토모테라피의 유용성과 치료 계획에서 계산된 표면 조사량의 정확성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 실린더 모양의 치즈 팬텀을 이용하여 2가지의 치료 계획을 세웠다. 첫 번째 계획은 표면에서 1 cm 깊이까지 고리 모양의 치료 부위를 설정하고, 여기에 2 Gy의 선량을 처방하였다. 다른 계획은 표면에서 5 mm 바깥쪽부터 1 cm 깊이까지 고리 모양의 치료 부위를 설정하고, 여기에 2 Gy의 선량을 처방하였다. 표면에서 2 cm 밑의 안쪽 부분은 차폐하여 방사선이 직접 들어가지 않도록 하였다. 표면 선량과 깊이에 따른 선량 분포를 측정하기 위하여, EDR2 필름을 팬텀 안에 넣었으며, TLD 칩 6개를 표면에 부착하였다. 결 과: 필름을 분석한 결과, 표면 선량은 첫 번째 계획에서 118.7 cGy였고 두 번째 계획에서 130.9 cGy였다. TLD 칩을 분석한 결과, 필름에 비하여 표면 선량이 높게 나왔는데 이것은 TLD 칩의 두께로 인한 것으로 생각된다. 처방 선량의 95%에 다다르는 깊이는 첫 번째 계획의 경우 2.1 mm, 두 번째 계획의 경우 2.2 mm였다. 최대 선량은 처방 선량의 110%였다. 표면에서 깊어질수록, 선량은 빠르게 감소하였고, 표면에서 2 cm 깊이에서는 처방 선량의 20%만 측정되었다. 결 론: 토모테라피는 피부와 같은 넓고 굴곡진 부위를 치료하는데 유용하다. 하지만 표면에서 2 mm 깊이 이내의 경우 실제 선량이 계획된 선량보다 적게 나타나기 때문에, 이 깊이보다 얕게 위치한 부위를 치료할 경우에는 보상체가 필요하다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제29권3호
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• pp.206-213
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• 2011

Purpose: Intensity modulated radiation therapy (IMRT) is a high precision therapy technique that can achieve a conformal dose distribution on a given target. However, organ motion induced by respiration can result in significant dosimetric error. Therefore, this study explores the dosimetric error that result from various patterns of respiration. Materials and Methods: Experiments were designed to deliver a treatment plan made for a real patient to an in-house developed motion phantom. The motion pattern; the amplitude and period as well as inhale-exhale period, could be controlled by in-house developed software. Dose distribution was measured using EDR2 film and analysis was performed by RIT113 software. Three respiratory patterns were generated for the purpose of this study; first the 'even inhale-exhale pattern', second the slightly long exhale pattern (0.35 seconds longer than inhale period) named 'general signal pattern', and third a 'long exhale pattern' (0.7 seconds longer than inhale period). One dimensional dose profile comparisons and gamma index analysis on 2 dimensions were performed. Results: In one-dimensional dose profile comparisons, 5% in the target and 30% dose difference at the boundary were observed in the long exhale pattern. The center of high dose region in the profile was shifted 1 mm to inhale (caudal) direction for the 'even inhale-exhale pattern', 2 mm and 5 mm shifts to exhale (cranial) direction were observed for 'slightly long exhale pattern' and 'long exhale pattern', respectively. The areas of gamma index >1 were 11.88 %, 15.11%, and 24.33% for 'even inhale-exhale pattern', 'general pattern', and 'long exhale pattern', respectively. The long exhale pattern showed largest errors. Conclusion: To reduce the dosimetric error due to respiratory motions, controlling patient's breathing to be closer to even inhaleexhale period is helpful with minimizing the motion amplitude.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권2호
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• pp.19-24
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• 2004

목적 : Pelvis내에 존재하는 large lesion과 inguinal lymph node를 동시에 치료하고자 할때 femoral head에 과도한 선량을 피할 목적으로 partial transmission block(이하PTB)이 사용되어져 왔다. 그러나 field가 서로 overlap되거나 분리되는 문제를 해결하기 위한 다소 복잡하고 시간도 많이 걸리는 어려움이 있어 본 논문에서는 real block과 MLC를 이용하여 각각 PTB를 제작한 후 몇 가지 비교를 통하여 두 가지 중 실제 임상에 더 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 연구하였다. 대상 및 방법 : 실제 치료 환자를 대상으로 디자인 된 PTB를 real block과 MLC를 이용하여 각각 제작한 뒤 아크릴 phantom으로 환자의 두께를 재현하고 치료 시와 동일한 조건으로 노광된 film을 획득하였다. field간에 overlap되는 부분과 분리되는 부분은 block을 미세 조장한 후 다시 촬영하였으며 오차가 1mm이내에 들어 올때까지 junction을 반복 tuning하였다. 두 block을 재현성, 제작 편의성, 제작 시간으로 나누어 비료 분석하였다. 재현성은 5회 반복 측정을 실시하였으며, 제작 편의성 및 제작 시간은 real block과 MLC가 각각 제작 시작 시간부터 완성되는 시점까지에 대하여 측정하였다. 결과 : PTB를 제작함에 있어서 real block과 MLC는 재현성 면에서는 유의할 만한 차이를 보이지 않았다. 그러나 제작 편의성에 있어서는 MLC가 junction tuning을 더 간편하게 수행 할 수 있었으며, 제작 시간 면에 있어서도 MLC가 real block에 비해 약$33\%$정도의 시간 절감 효과가 있음을 알 수 있었다. 결론 : PTB를 제작함에 있어서 real block과 MLC를 이용하는 것이 각각 장단점을 가지고 있으나 real block은 제작 편의성면에서 유연서이 떨어짐으로 각 fie의 junction을 tuning하는데 매우 어려움이 따름과 동시에 비교적 정확한 junction tuning을 시행할 수 있음을 알수 있었다. MLC특성상 발생되는 계단형태의 junction을 보완하여 PTB를 제작한다면 실제 임상에서 훨씬 간편하고 효율성 있는 업무를 수행할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.82-88
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• 2005

상용화된 방사선 치료계획 장치에서 제공하는 선량보상체(compensator) 설계 기능의 타당성 을 검증하고자 Cerrobend 재료를 대상으로 한 고밀도의 선량보상체 설계 및 제작과 동적다엽콜리메이터를 활용한 전자 선량보상체(Electronic Compensator)의 구현을 통해 그 기능을 분석하였다. 5개의 두께가 다른 영역으로 구성한 팬텀을 대상으로 전산화단층촬영(CT) 영상을 획득하고, 기준 깊이에서 균일한 선량분포를 형성하도록 방사선치료계획장치(RTP)에서 선량보상체를 설계하였다. Cerrobend 선량보상체 주조 틀을 제작하기 위해 컴퓨터로 자동 제어되는 스티로폼 절삭기를 사용하였고, 전자선량보상체를 구현하기 위해 다엽콜리메이터를 사용하였으며, 선량분포의 측정을 위해서 선량측정용 필름을 사용하였다. 선량보상체를 적용하지 않았을 경우, 선량분포에서 $\pm13.93 cGy$의 편차를 보였으나, Cerrobend 선량보상체와 전자선량보상체를 적용하였을 경우, 각각 $\pm0.99 cGy$와 $\pm1.82cGy$의 편차를 보여 선량분포의 균일도를 높이는 선량보상체로서 기능을 구현함을 증명하였다. 방사선치료계획장치에서 계획된 기준 선량값과의 평균 오차를 분석한 결과, Cerrobend 선량보상체는 $+3.83\%$, 전자 선량보상체는 $-4.37\%$의 오차를 보였으며, 이는 Cerrobend 선량보상체 제조과정에서의 오차와 절대 선량측정 도구로서 필름이 갖고 있는 한계성을 고려할 때, 선량보상체 기능의 정확도 입증에 타당성 있는 결과로 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제26권3호
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• pp.189-194
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• 2008

목 적: 본 연구팀은 사지에 발병한 카포시육종의 방사선치료를 위하여, 물볼루스를 사용할 수 있는 기구를 고안하였고, 쌀볼루스 사용시와 비교하여 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 환자가 앙와위 자세에서 하지를 삽입 할 수 있는 폴리스틸렌 상자를 만들고 비닐 재질의 진공비닐을 집어 넣어 물이 누수 되지 않도록 결합하였으며, 진공비닐안에 하지와 물 사이의 공기를 없애기 위해 진공 밸브와 진공 펌프를 연결하여 공기를 제거하였다. 본 연구에서 제작한 물기반 볼루스의 선량 균질도를 비교 평가하기 위해 진공비닐에 하지 팬텀을 삽입한 후 폴리스틸렌 상자에 직접 쌀을 채운 경우, 비닐봉지에 쌀을 담아서 넣은 경우, 그리고 물을 직접 채운 경우에 대해 전산화단층촬영을 시행하였다. 방사선치료계획시스템을 사용하여 공기층의 부피에 의한 밀도의 변화를 분석하였다. 또한 선형가속기를 사용하여 전산화단층 모의치료기와 동일한 셋업에서 하지 팬텀에 필름을 감고, 열형광선량계 6개를 조사야 안에 균등하게 붙여서, 대향이문 조사하여 선량의 균질도 및 선량 값을 측정하였다. 결 과: 각 세 종류 실험의 밀도 측정결과 물볼루스를 기준으로 쌀을 직접 넣은 경우는 14% 감소했으며, 쌀을 비닐 봉지에 나누어 넣은 경우는 18% 감소하였다. 필름의 분석 결과 물볼루스가 쌀볼루스보다 균질도가 $4{\sim}4.4%$ 정도 우수한 것으로 나타났다. 열형광선량계 측정 평균값 분석결과 물볼루스를 기준으로 쌀을 직접 넣은 경우는 3.4% 증가했으며, 쌀을 비닐봉지에 나누어 넣은 경우는 4.3% 증가하였다. 결 론: 자체 제작한 물볼루스 기구는 육안으로 치료 조사야를 확인할 수 있어 셋업의 정확성을 높였으며, 진공 밸브와 진공 펌프를 사용하여 공기층을 감소시켜 치료의 정확성을 높이는 동시에 목적 종양에 균질도가 높은 선량을 부여 할 수 있는 좋은 방안이라 할 수 있다.