• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권1호
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• pp.55-64
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• 1998

고선량률 원격 강내조사 선원은 전량 외국에서 수입되어 왔으며, 최근 Co-60 소선원의 공급부진으로 초기 도입시의 치료시간에 비해 4내지 5배의 시간을 조사하게 되어 대체용 선원의 개발이 크게 요구되고 있다. 이 연구는 국내 하나로 원자로의 중성자를 이용하여 $^{191}$ Ir(n,Υ)$^{192}$ Ir 핵반응을 일으켜 Ir-192 선원 2.87 Ci (밀봉 1.012 Ci)를 생산하고, 고선량률 원격 강내조사선원의 선량특성을 조사하였다. 제작선원에 대한 조사선량률은 아크릴 지지체의 중앙에 아크릴 아프리케이터를 고정하고 선원의 중심으로부터 각각 5, 10, 20 cm 거리에 전리함을 설치하여 일정시간 선원을 노출시켜 측정한 결과 6.36 $\pm$ 0.147 Rm$^2$/GBq-hr (2.350 $\pm$ 0.054 R$cm^2$/mCi-hr)을 결정하였으며, 측정오차는 1$\sigma$ 는 2.2% 였다. 계산선량은 조사선량률 상수 4.69 R$cm^2$/h-mCi 와 Ir-192 에너지 스펙트럼을 이용한 선원자체 및 철에 대한 질량흡수계수를 통해 구했으며, 실제 측정선량과 평균 3.8 % 오차범위에서 일치하였다. 선량 등방성은 선원의 측방향과 축 및 대각선방향으로 전리함을 이용하여 측정한 결과 3 % 이내 균등한 선량을 나타내었으며, 필름선량에서도 균등선량분포를 확인할 수 있었으며, Co-60 선원과 유사한 선량분포를 얻었을 수 있었다. 특히 본 연구의 선량특성조사는 강내조사선량선원 대체용의 선원개발과 선량계획 전산화의 근거가 될 것으로 믿는다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권4호
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• pp.259-266
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• 1998

코발트-60 근접조사선원을 대체할 Ir-l92 선원주변의 2차원적 선량분포를 얻기 위하여, 조사선량률과, 조직감쇠계수를 구하였다. 조직감쇠계수는 선원에서 20 cm 지점까지 실험식을 구하였다. ？보기 방사능은 조사선량상수를 사용하여 결정하였으며, 2.5mm 직경에 두께 2.5 mm 의 선원은 조직선량을 정하기 위해 선원을 4401 개로 분할하여 선원 자체의 흡수효과와 ？슐벽의 차폐 효과와 조직감쇠계수를 적용하였다. 조직감쇠계수는 4차식을 사용하여 1% 오차범위내에서 실험값을 얻을 수 있었으며, Meisberger 상수는 선원에서 많이 떨어질수록 오차가 커서, 10 cm 위치서 7%, 20 cm 에서 33%의 오차를 발견할 수 있었으나, 겉보기방사능과 선원모양 및 크기가 달라 다른 결과를 가져올 수 있다고 본다. 발표된 Ir-192 선원의 에너지스펙트럼을 이용한 선량률상수는 절삭에너지 10 keV인 경우 4.69 R$cm^2$/mCi-hr을 얻었으며 Air Kerma는 0.973 을 구하였다. 이 실험에서 고안 선원의 분할선원에 의한 선원자체흡수와 ？슐벽에 의한 감쇠는 실선원의 54.6%가 겉보기방사능으로 나타남을 알 수 있었으며, 선량계획에 이용하기 위해 단위 ？보기 방사능에 대한 2차원적 선량표를 준비함으로써 기하학적선량과 선량 비등방성을 쉽게 이용할 수 있도록 하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권2호
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• pp.299-303
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• 1989

Authors have developed highly reproducible calibration method for the Micro-Selectron HDR Ir-192 system (Nucletron, Motherland). The new jig has a 10cm radius circular hole in the $30cm{\times}30cm{\times}0.2cm$ acrylic plate, and 5F flexible bronchial tubes are attached around the hole. The source moves along the circle in the tubes and the ionization chamber is placed verticaly at the center of the circular hole (center of the jig). Dose distribution near the center was derived theoretically, and measured with the film dosimetry system. Theoretical calculation and measurement show the error margin below $0.1\%$ for 1mm or 2mm position deviation. We have measured at 12 and 24 points of circle with 1, 6, 11 and 21 second dwell time of source in order to calculate the activity of the source. Measurements have been repeated daily for 50 days. The accuracy and the reproducibility are below $1\%$ error margin. The half life of the source from our measurement is estimated $73.4\pm0.4$ days.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.19-29
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• 2001

방사선의 에너지가 비교적 낮은 선원은 알짜선원의 방사능크기와 캡슐을 통과한 선량으로 나타내는 겉보기방사능크기로 구분할 필요가 있다. 저자는 국내 도입된 Ralstron 강내조사장치에 사용할 고선량률 Ir-192 선원을 고안제작하여 선원-캡슐간 필터효과를 조사하였다. 선원은 직경 1.5mm 와 높이 1.5mm 이고, 선원캡슐의 외경과 길이는 각각 3.0 mm 와 12.0mm로 원형과 동일한 외형을 하고 있다. 선원의 필터에 의한 선량감쇠는 66.3%로 나타났으며, 단위 방사능 강도에 의한 기준 출력선량은 선원 측방 1cm 거리에 도달되는 조직선량을 기준선량으로 규격화하였으며, 기준선량은 0.0013511cGy/mCi -sec (cGy/37MBq-sec) 로 나타났다. 선원하부는 스텐필터 두께의 영향으로 동일 거리의 측방 위치의 조직선량에 비해 약 52%의 선량감쇠를 보이고 있다. 그러나 선원하부 에서 측방 영역으로 갈수록 스텐 필터에 의한 선량감쇠효과가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 선원중심에서 상하 45도 대각선 방향의 선량을 비교한 바 상부 대각선 방향의 선량이 하부의 것에 비해 약 4% 크게 나타났으며, 이는 선원 상부의 캡슐용기의 모양을 경사지게 한 결과 필터효과가 상대적으로 적음을 알 수 있다. 선원과 케이블이 있는 선원축의 연결케이블과 근접한 20도이내의 영역에서는 필터효과의 변화가 커서 40%의 선량감쇠를 보였으나, 축에서 떨어질수록 균등한 동심원의 선량분포를 얻었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.131-139
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• 2000

국내도입 원격제어 근접조사장치인 Ralstron(Shimatsu, Japan) 의 코발트-60선원을 이리디움 192 선원으로 대체하고자 선원을 설계하고, 선원주위의 선량분포를 유도하였다. 이리디움 선원의 물리적크기는 직경1.5mm, 높이 1.5mm 로 370MBq(loci)를 목표로 설계하였으며, 외경은 3mm 이고, 크기는 13m이며, 캡슐의 재질은 SUS316L 이다. 선원 선원자체흡수와 스테인리스 스틸 캡슐에 의한 선량감쇠는 61.2%로 나타났으며, 단위방사능당 감마상수는 4.69R$cm^2$/mCi-hr였다. 조직선량은 공기중흡수선량 변환과 조직산란보정을 통해 구하였으며, 조직흡수선량변환계수는 이리디움의 에너지스펙트럼을 이용하여 공기에 대한 조직의 질량에너지흡수계수비 ($\mu$$_{en}$ )$^{tissue}$ air= 1.112 를 얻었다. 고안 선원에 대한 선량분포는 선원을 2,338개의 선원으로 분할하고, 각 분할선원에서 주위에 도달되는 선량을 이산적으로 누적 평가하여 임상에서 사용할 수 있도록 선량도표를 제공하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 1999년도 Japanese Journal of Medical Physics
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• pp.86-87
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• 1999

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권4호
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• pp.192-196
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• 2004

본 연구는 국내에서 이용되고 있는 고선량률 근접치료기에 사용되는 Ir-192 선원에 대하여 Farmer type전리함과 우물형 전리함을 이용하여 선원의 세기를 측정하여 제조사에서 제공된 값과의 오차를 확인하고 두 증기간의 오차를 비교하였다. 동일한 Ir-192가 장착되어 가동 중인 6개의 병원의 고선량률 근접치료기(microSelctron, Nucletron, Netherlands)를 대상으로 선원의 모델별로 구분하여 상품화된 교정 Jig와 우물형 전리함 시스템을 이용, 선원의 세기를 측정하고 제조사에서 제공된 값과 비교하여 오차를 구하였다. 교정용 Jig를 이용한 선원 세기의 오차범위는 -2.40~＋3.12%이고 우물형 전리함의 경우 오차범위는 -3.31～0.00%를 나타내었다. 측정 결과 두 장비 모두 제조사에서 제공된 값과 비교하였을 때 ${\pm}5%$의 오차를 넘지 않았으므로 임상 적용에는 문제가 없다. 외국의 사고 사례 보고에 따르면 계산 값에 의존하지 말고 새로운 선원이 교체될때 반드시 치료에 사용되기 전에 측정 도구를 이용하여 방사능의 세기를 측정하고 계산된 값과 비교하여 오차범위 내에서 일치하는지에 대한 확인 절차과정을 거치는 것이 필요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.190-197
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• 2011

고선량률 근접치료에 사용되는 상업용 선원과 치료계획 시스템들은 AAPM TG 43에서 권고하는 점 및 선 선원에 의해 선량분포를 계산한다. 하지만, 근접치료용 선원에 대한 인체 내의 정확한 선량계산을 위해서 3차원 부피의 선원을 고려하는 MC 기반의 선량계산 방법이 필요하다. 본 연구에서는 microSelectron HDR Ir-192 선원을 작은 부분으로 분할하여 계산하는 미소선원 적분법을 이용하여 기하학적 인수를 계산하였다. 또한, 범용 방사선 수송코드인 MCNPX를 사용하여 30 cm 직경의 구형 물 팬텀 내에서 선원의 선량률을 계산하여 비등방성함수와 반경선량함수를 구하였다. 그 결과를 MC 기반 광자 수송코드인 MCPT를 사용하여 계산한 Williamson의 결과와 비교 및 분석하였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법에 따른 기하학적 인수는 $r{\geq}0.5cm$에서는 0.2% 이내에서 일치하였고 r=0.1 cm일 때 1.33%의 차이를 보였다. 본 연구에서 계산된 비등방성함수와 반경선량함수가 Williamson의 계산된 결과의 차이는 비등방성함수의 경우 r=0.25 cm에 서 2.33%의 가장 큰 R-RMSE를 보였고 $r{\geq}0.5cm$에서는 1% 미만의 R-RMSE를 보였다. 반경선량함수의 경우는 r=0.1~14.0 cm에서 0.46%의 R-RMSE를 보였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법으로 계산한 기하학적 인수는 $r{\geq}0.1cm$에서 잘 일치하지만 3차원의 Ir-192 선원을 적용하여 계산한 미소선원 적분법이 실제 기하학적 인수를 잘 반영할 것으로 생각된다. r=0.25 cm에서 비등방성함수를 제외하고는 MCPT와 MCNPX의 몬테칼로 코드를 이용하여 얻어진 비등방성함수와 반경선량함수는 각각의 몬테칼로 코드에 대한 불확실성 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 MCNPX 전산모사 결과를 통해 TG-43의 선량 계산식에 사용된 인자를 Williamson 등의 결과와 비교 및 검증함으로써, 추후 다른 종류의 선원에 대해서도 Monte Carlo 기반의 연구가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권3호
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• pp.156-160
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• 2004

고선량률 후 장착 근접치료 과정에서의 필수적인 정도 관리(QA) 과정은 Ir-192 선원 위치의 정확성을 검증하는 것이다. 눈금자나 방사선 사진(autoradiograph), 비디오 모니터(video monitor) 등을 이용한 여러 방법들이 Ir-192 선원의 위치적인 오차를 점검하기 위해 사용됨이 보고되고 있다. 본 논문에서는, fluorescent screen 과 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) PC 카메라를 이용하는 방법을 새로운 고선량률 근접치료의 정도 관리 (QA) 도구로 사용할 수 있는 가능성에 대해 연구하였다. 계획된 dwell position 과 그 측정값은 1 mm 이내에서 일치함을 보였고, dwell time의 정확성은 0.4초 이내였다. 이번 연구의 결과는 CMOS PC 카메라를 사용하여 새롭게 제작된 정도 관리(QA) 시스템이 선원의 위치와 dwell time점검이 실시간으로 가능한 정도 관리(QA) 도구로 사용될 수 있음을 보여준다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권3호
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• pp.283-293
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• 2002

목적 : 고선량률의 Ir-192 선원을 이용한 근접조사의 모의촬영 영상을 개인컴퓨터(PC)에 입력하여 해부학적 영상에 선량분포를 구현하고 히스토그램, 선량-용적히스토그램 및 3차원 선량분포를 전산화하였다. 대상 및 방법 : 선량전산화에 이용된 선원은 원격근접조사장치(Buchler 3K, 독일)의 Co-60 대체선원으로 한국원자력 연구소와 공동으로 개발한 Ir-192이다. 선원 모양에 의존하는 선량분포의 비등방성은 선원을 미소 분할하여 구한 선량과 선원 중심에서 측방 기준점의 공중선량을 기준으로 규격화한 값을 이용하였다. 선원 주위의 조직선량은 선원 중심에서 측방으로 실측된 조직감쇠와 산란에 의한 보정계수와 에너지에 따른 공기 저지능에 대한 조직의 저지능 비로 공중-조직선량 변환계수를 적용하고 기준점에 대해 규격화한 선량률표를 검색하여 얻도록 하였다. 선량계획 전산화 과정에 모의촬영 영상입력, 선원입력과 선원의 축면 결정과 해부학적 영상을 이용한 선량분포와 점선량, 히스토그램 및 선량-용적 히스토그램을 구현하였다. 결과 : 저자들이 개발한 근접조사 선량계획시스템에는 선원모의촬영 영상을 스켄하여 비트맵 파일로 저장하고, 좌표원점과 확대율을 정해, 선원위치를 결정하고 선량분포와 선량분석 프로그램을 포함한 선량전산화를 구현하였다. 실험에 이용된 Ir-192 선원의 조직내 선량은 공중선량율과 조직에 의한 감쇠 및 산란에 의한 실험식을 이용하였다. 선원 중심에서 축상의 거리와 축에서 떨어진 거리에 따른 선량률표에서 행렬 검색하여 얻도록 하였다. 근접조사선량계획은 선원좌표 입력과 선원의 축면(principal plane)을 결정하여 선원이 포함된 평면상의 선량을 구현하였으며, 시뮬레이션 영상인 관상면과 시상면에 선량분포를 구현하였다. 선량-히스토그램에 의한 선량분포 분석은 임의의 해부학적 영상면 위에 커서가 놓인 위치의 선량 스켓치로 얻었다. 임상에 필요한 선량분석은 선원의 축에서 면의깊이를 이동하여 선량분포를 구할 수 있게 하였으며, 선량-용적 히스토그램과 3차원 선량분포를 구현하였다. 결론 : 고선량률 Ir-192를 이용하여 근접조사선량계획을 전산화하였으며, 선량분포의 분석에는 해부학적 영상의 선량분포와 선량-히스토그램, 선량-용적히스토그램을 구현하였으며, 선량분포의 면을 임의 선택할 수 있고 3차원 선량분포를 포함한 선량계획시스템을 준비하였다.