• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제25권1호
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• pp.63-71
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• 2002

The aim of this study Is to develop a simple and fast method which computes in-vivo doses from transmission doses measured doting patient treatment using an ionization chamber. Energy fluence and the dose that reach the chamber positioned behind the patient is modified by three factors: patient attenuation, inverse square attenuation. and scattering. We adopted a straightforward empirical approach using a phantom transmission factor (PTF) which accounts for the contribution from all three factors. It was done as follows. First of all, the phantom transmission factor was measured as a simple ratio of the chamber reading measured with and without a homogeneous phantom in the radiation beam according to various field sizes($r_p$), phantom to chamber distance($d_g$) and phantom thickness($T_p$). Secondly, we used the concept of effective field to the cases with inhomogeneous phantom (patients) and irregular fields. The effective field size is calculated by finding the field size that produces the same value of PTF to that for the irregular field and/or inhomogeneous phantom. The hypothesis is that the presence of inhomogeneity and irregular field can be accommodated to a certain extent by altering the field size. Thirdly, the center dose at the prescription depth can be computed using the new TMR($r_{p,eff}$) and Sp($r_{p,eff}$) from the effective field size. After that, when TMR(d, $r_{p,eff}$) and SP($r_{p,eff}$) are acquired. the tumor dose is as follows. $$D_{center}=D_t/PTF(d_g,\;T_p){\times}(\frac{SCD}{SAD})^2{\times}BSF(r_o){\times}S_p(r_{p,eff}){\times}TMR(d,\;r_{p,eff})$$ To make certain the accuracy of this method, we checked the accuracy for the following four cases; in cases of regular or irregular field size, inhomogeneous material included, any errors made and clinical situation. The errors were within 2.3% for regular field size, 3.0% irregular field size, 2.4% when inhomogeneous material was included in the phantom, 3.8% for 6 MV when the error was made purposely, 4.7% for 10 MV and 1.8% for the measurement of a patient in clinic. It is considered that this methode can make the quality control for dose at the time of radiation therapy because it is non-invasive that makes possible to measure the doses whenever a patient is given a therapy as well as eliminates the problem for entrance or exit dose measurement.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권2호
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• pp.69-75
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• 2020

Background: Dose conversion coefficients (DCCs) have been commonly used to estimate radiation-dose absorption by human organs based on physical measurements of fluence or kerma. The International Commission on Radiological Protection (ICRP) has reported a library of DCCs, but few studies have been conducted on their applicability to non-Caucasian populations. In the present study, we collected a total of 8 Korean pediatric and adult voxel phantoms to calculate the organ DCCs for idealized external photon-irradiation geometries. Materials and Methods: We adopted one pediatric female phantom (ETRI Child), two adult female phantoms (KORWOMAN and HDRK Female), and five adult male phantoms (KORMAN, ETRI Man, KTMAN1, KTMAN2, and HDRK Man). A general-purpose Monte Carlo radiation transport code, MCNPX2.7 (Monte Carlo N-Particle Transport extended version 2.7), was employed to calculate the DCCs for 13 major radiosensitive organs in six irradiation geometries (anteroposterior, posteroanterior, right lateral, left lateral, rotational, and isotropic) and 33 photon energy bins (0.01-20 MeV). Results and Discussion: The DCCs for major radiosensitive organs (e.g., lungs and colon) in anteroposterior geometry agreed reasonably well across the 8 Korean phantoms, whereas those for deep-seated organs (e.g., gonads) varied significantly. The DCCs of the child phantom were greater than those of the adult phantoms. A comparison with the ICRP Publication 116 data showed reasonable agreements with the Korean phantom-based data. The variations in organ DCCs were well explained using the distribution of organ depths from the phantom surface. Conclusion: A library of dose conversion coefficients for major radiosensitive organs in a series of pediatric and adult Korean voxel phantoms was established and compared with the reference data from the ICRP. This comparison showed that our Korean phantom-based data agrees reasonably with the ICRP reference data.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.681-688
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• 2016

본 논문은 IEC 61267에서 제시하는 RQA3, 5, 7, 9의 선질 조건과 임상검사 조건을 조합한 선질들을 사용하여 공간분해능과 선예도를 평가하고 선질들의 스펙트럼을 분석하고자 하였다. 실험방법으로 첫째, 부가필터와 SID에 따른 공간해상력 평가에 사용된 영상은 IEC 62220-1 에 제시된 edge method을 이용하여, 영상을 획득하였으며 Matlab 프로그램을 사용하여 영상에 대한 해상력 평가는 MTF 측정값 10%(0.1)에서, 선예도 평가는 MTF 측정값 50%(0.5)에서 평가하였다. 둘째, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들의 입자플루언스율과 에너지대별 스펙트럼 분석을 하였다. 실험결과 부가필터 사용과 SID에 따른 영상품질평가에서는 RQA3 선질 조합조건에서 공간분해능과 선예도는 부가필터 미사용과 SID 100 cm에서 높게 나타났다. RQA5 선질 조합조건에서 공간분해능과 선예도는 부가필터를 사용하고 SID 100 cm에서 높게 나타났다. RQA7 선질 조합조건에서 공간분해능은 부가필터 미사용과 SID 150 cm에서 높게 나타났다. 선예도는 부가필터를 사용하고 SID 150 cm에서 높게 나타났다. RQA9 선질 조합조건에서는 공간분해능과 선예도는 부가필터 사용하고 SID 180 cm에서 높게 나타났다. 선질들의 스펙트럼 분석은 X선관의 재현성에 따른 오차, 검출기의 보정에 따른 오차 등 실험에서 발생하는 필연적인 오차를 줄여 가장 이상적인 조건을 제공하는 MCNPX 시뮬레이션을 통해 스펙트럼을 분석하였다. 결론적으로 다양한 선질들에 대한 공간분해능과 선예도 결과를 제시함으로써 임상에서 사용 중인 검출기의 평가에 있어 선질조건과 검사실 환경에 맞는 정량적인 평가방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.15-23
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• 2022

3D 프린팅 기술은 의료, 바이오 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근 소재 개발을 통해 금속 분말이 함유된 물질 등이 상용화되고 있다. 이에 본 연구에서는 모의실험을 통해 진단 X-선 검사 시 3D 프린팅 재료를 이용한 부가 여과 시 광자 스펙트럼을 분석하고자 한다. 몬테카를로 기법 중 MCNPX(ver. 2.5.0)를 이용하였으며, 첫 번째, 진단 분야에서의 X-선 스펙트럼 생성 프로그램인 SRS-78, SpekCalc를 통해 모의실험 내 발생된 광자 스펙트럼에 대한 적정성을 평가하였다. 두 번째, 금속분말이 함유된 3D 프린팅 재료에 대한 특성 평가를 위해 기존 Al, Cu 필터와 동일한 두께 내 광자 스펙트럼을 획득하였으며, 관전압 변화에 따른 광자 플루언스 및 평균 에너지 등을 비교 분석하였다. 그 결과, 동일한 여과 정도를 나타내기 위해 PLA-Al는 기존 Al 필터 대비 약 1.2 ~ 1.4배, PLA-Cu는 Cu 필터 대비 1.4 ~ 1.7배 정도의 두께가 필요한 것으로 분석되었다. 향후 본 연구를 토대로 의료분야 내 3D 프린팅 부가 필터 제작을 위한 기초 자료로서 활용될 수 있으리라 판단된다.