• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권2호
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• pp.105-113
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• 2006

본 연구는 전산치료선량계획장치에서 중첩(Superposition)법을 사용해 비균질성 조직층을 통한 교정선량을 확인하기 위해 수행되었다. 조직등가물질로는 폐조직으로 콜크($\rho=0.2\;g/cc$)를, 근조직에는 n-Glucose, 골조직에는 $K2HPO4$를 사용한 시료의 전자밀도를 구하였으며, CT영상은 110 KVp와 130 KVp X선을 주사해서 얻고 CT번호(H)와 전자밀도의 함수관계를 조사하였다. 물에 대한 전자밀도비는 컴퓨터선량계획에 중요한 변수이므로 CT번호에 대응된 전자밀도비를 입력하고, 선량확인을 위해 펜텀 구성은 폴리스탈린 고체 펜텀 사이에 5.0 cm 층의 시료를 삽입하고 깊이 12.0 cm와 20.0 cm의 조직 선량을 구하여 실측과 비교하였다. 실험결과 CT번호-전자밀도비는 광전효과 현상에 영향을 크게 받게 되어 원자번호가 높은 재질에서 비선형적으로 나타났으며, 130 KVp에서 근조직에는 0.001026H+1.00을, 골조직에는 0.000304H+1.07을 얻었다. 균질 근조직에서 컴퓨터선량과 실측선량을 비교한 결과 중첩법과 FFT 콘볼루션(convolution) 법에서 6, 15 MV X선 모두 1.0% 오차 범위내에 있었으며, 폐조직층 통과한 경우 중첩법은 6 MV X선에서 평균 -1.2%, 골조직에는 평균 -2.9%를 보였고, 15 MV X선에서 2.7%와 2.2%를 얻었으며, FFT콘볼루션법은 6 MV X선에서 폐조직 2.8%, 골조직 -5.0%를 보였고, 15MV X선에서는 각각 6.0%, 0.2%를 보여 중첩법에 의한 치료계획선량이 신뢰성이 있음을 확인하였다. 본 실험을 통해 저자들은 각 임상기관에서 사용하고 있는 CT는 일정하지 않고 교정이 필요한 장비이므로, 발전된 치료계획시스템에 적용하고 있는 CT번호-전자밀도비에 대한 정기적인 확인이 필요하며, FFT 콘볼루션법에 비해 빔의 확산방향에 일치된 커널빔을 사용한 중첩법에서 오차가 적음을 확인하였다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권1호
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• pp.100-109
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• 1999

목적: 핵의학장비를 구성하는 신호처리단의 전단증 폭기와 주증폭기는 방사선의 에너지 정보를 주는 펄스를 분석하는데 중요한 부분이다. 이러한 신호처리부분들은 대부분 크기가 표준화된 상용의 Nuclear Instrument Module (NIM)을 사용한파. 그러나, NIM은 이동형 감마프로브에 사용하기에는 너무 부피가 커서 부적합한 편이다. 이를 위해 본 연구는 이동형 감마프로브에 적합한 소형화된 전단증폭기와 주증폭기를 자체 제작하여 성능평가를 하였다. 대상 및 방법: 본 연구에서 제작된 전단증폭기는 전하민감형 전단증폭기였으며, 주증폭기는 capacitor resistor-resistor capcitor (CR-RC) 회로를 이용하여 제작되었다. 제작 후 성능평가를 위해 $2"{\times}2"$ NaI(T1) 섬광체가 부착된 EP-047 (Bicron Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Co., Ohio, U.S.A) 검출기와 $1"{\times}1"$ NaI(T1) 섬광체가 부착된 R1535 (Ha-mamatsu Photonics K.K., Electron Tube Center, Shizuoka-ken, Japan) 검출기를 다중채널분석기인 AccuSpec/A (Canberra Industries Inc., Meriden Conneticut, U.S.A)를 이용 에너지 스펙트럼을 얻었다. NIM은 TC 145 (Oxford Instruments Inc., Oak Ridge, U.S.A)와 TC241 (Oxford Instruments Inc., Oak Ridge, U.S.A)을 이용하였다. 에너지 스펙트럼은 37 kBq ($1{\mu}Ci$) Cs-137과 2.96 MBq ($80{\mu}Ci$) Tc-99m의 방사선원을 이용하여 250초씩 얻었다. 결과: 자체 제작한 진단증폭기와 주증폭기를 EP-047 검출기와 연결하여 얻은 Tc-99m (140 keV)과 Cs-137 (662 keV)의 에너지 분해능은 각각 12.92%, 5.01%이었으며, R1535 검출기를 연결하여 얻은 Tc-99m과 Cs-137의 에너지 분해능은 각각 13.75%, 5.19%이었다. 그리고 NIM을 EP-047 검출기와 연결하여 얻은 Tc-99m과 Cs-137의 에너지 분해능은 14.6%, 718%이었으나, R1535 검출기를 연결하여 얻은 Cs-137 에너지 스펙트럼은 광봉우리 위치가 변화되어 안정되지 못하였고, Tc-99m의 에너지 스펙트럼은 쉽게 얻을 수 없었다. 결론: 본 연구에서 자체 제작한 전단증폭기와 주증폭기는 광증배관의 종류에 관계없이 우수한 성능을 보여주었다. 결론적으로, 본 연구에서 제작한 전단증폭기와 주증폭기는 소형화된 계수용 감마프로브와 영상용 감마프로브에 활용하는데 유용할 것이라고 사료된다.

• 환경생물
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• 제24권1호
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• pp.46-52
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• 2006

세포에 미치는 염화수은(II)과 이온화 방사선의 영향과 수은 처리 전 후 방사선 조사 시 그 상호 작용에 관해 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 염화수은(II)의 독성정도를 알아보기 위하여 사람의 자궁암 세포에 농도별로 염화수은(II)을 처리하였다. 세포의 생존율은 3가지 농도(1,0. 1,0. $0.01\;{\mu}M$)모두에서 유의하게 감소하였으며 이미 $0.1\;{\mu}M$에서 약 73%의 생존율이 감소하는 것으로 나타났다. 염화수은(II)과 방사선의 단독처리 시 DNA의 손상 정도에 비해 복합처리 시의 DNA손상 정도가 $2\sim4$배 정도 확연히 높아짐을 볼 수 있었다. 특히 방사선 후 수은 처리군은 DNA손상의 정도가 다른 처리군에 비하여 높게 나타났는데 이는 이미 기존의 보문에서 밝혀진 바와 같이 수은의 DNA수복에 관련되어 있는 Fpg protein에 미치는 영향 때문으로 사료된다. 이미 방사선에 의해 산화적 손상을 입은 DNA의 수복 기작을 수은이 방해하여 좀 더 높은 손상을 가져오는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제12권5호
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• pp.184-188
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• 2002

수직자기이방성을 가지는 Cu/Ni/Cu(002)/Si(100) 자성박막을 전자빔 증발법을 이용하여 초고진공에서 증착 하였다. 증착 시 RHEED로 측정 한 결과 실리콘 기판 위에 자성박막이 적층성장되었음을 확인하였다. 이러한 Cu/Ni/Cu(001)/Si(100) 자성박막에 1 MeV C 이온을 이온선량 2$\times$$10^{16}$ ions/$\textrm{cm}^2$로 조사한 후 MOKE로 자기이력곡선을 측정한 결과 이온 조사에 의해 자화용이축이 수직에서 수평방향으로 변화되었음을 확인하였다 포항 방사광가속기를 이용하여 X-선 반사도와 Grazing Incident X-ray diffraction(GE) 분석을 수행한 결과 첫 번째 Cu층과 Ni층 사이의 계면은 이온 조사 후 거칠기는 증가하였으나, Cu와 Ni의 전자밀도의 대비는 더욱 명확해졌다. 그리고, 증착 후 Cu와 Ni원자의 격자 상수 차이에 의해 Ni층이 가지고 있었던 strain은 이온 조사 후 완화되었음을 알 수 있었다. 끝으로, 이온조사 시 자성특성 변화와 직접적인 관계가 있는 strain 완화, 계면 혼합층(혹은 새로운 상)등이 생성되는 기구를 탄성충돌 및 비탄성충돌에 의한 열화학적 구동력으로 규명하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.123-127
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• 2014

Cs-137 방사선 조사기는 방사선생물 연구 분야에서 시료에 방사선 조사장치로 널리 사용되고 있다. 이러한 방사선 조사기 사용에 있어 시료에 조사되는 흡수선량의 평가는 향상된 연구 결과를 얻기 위하여 중요하다. 국제원자력기구의 TRS-277 또는 TRS-398 같은 선량측정 프로토콜은 이러한 목적에 적합하다. 그러나 현재 가장 실용적인 선량측정 프로토콜로 알려진 TRS-398의 경우에 Cs-137 선원에 대한 선질인자가 제공되지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 이전에 보고된 고에너지 방사선치료용 광자선에 대한 계산방법을 이용하여 Cs-137 선원의 선질인자를 결정하였으며 15종의 파머형 전리함에 대하여 선질인자를 결정하였다. 결과로서 대상전리함에 대한 Cs-137 선원에서 선질인자는 0.998에서 1.002 범위를 보였다. 이 결과는 Cs-137 선원을 사용하는 분야에서 물흡수선량 측정과 선량계의 교정에 유용하게 사용할 수 있을 것으로 본다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.7-13
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• 2009

본 논문은 물 흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정하는 것에 대한 예비적 연구를 위한 것이다. 이온함을 사용하여 물흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원을 교정하기 위해선, 빔 선질 교정인자인 $k_{Q,Q_0}$가 필요하다. 본 연구에선 일차 표준을 사용하여 지정된 거리에서의 흡수선량를 측정하는 데 있어서의 현실적인 어려움 때문에 몬테칼로 전산모사와 반실험적인 방법을 통하여 $k_{Q,Q_0}$를 결정하였다. 본 연구를 위해 PTW30013 이온함 5개를 선택하였다. 포괄적 $k^{gen}_{Q,Q_0}$ 값의 경우엔 이온함간 변화가 최대 4.0%에 이른 반면, 개별적 $k^{ind}_{Q,Q_0}$ 경우엔 이온함간 변화가 최대 0.5% 이내였다. 이 결과는 물 흡수선량에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정시에 이온함을 왜 개별적으로 교정해야 하는지, 개별적인 교정이 얼마나 중요한 지를 보여 준다. 가까운 장래에 공기커마 세기 대신에 사용자가 근접치료 선원을 고에너지 광자빔과 전자빔의 교정에서처럼 치료에서 관심있는 물리량인 물흡수선량의 관점에서 교정할 수 있기를 희망한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.249-258
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• 2003

흡수선량 측정의 정확성을 향상시키기 위하여 기존의 공기커마 혹은 조사선량 표준에서 물 흡수선량 표준으로 선량측정의 패러다임이 변화하고 있다. 본 연구는 기존의 프로토콜에서 물 흡수선량 기반의 프로토콜로의 전환을 모색하는 입장에서 현재 임상에서 널리 사용하고 있는 IAEA TRS­277과 물 흡수선량 표준에 토대를 두고 있는 IAEA TRS­398 및 AAPM TG­51 프로토콜에 대하여 동일한 기준깊이에서 물 흡수선량을 측정하여 상호 비교하였다. Varian 2100 C/D 선형가속기로부터의 세 종류의 전자선 에너지에 대해 PTW 30002 원통형 이온함과 Markus 및 Roos 평행평판형 이온함을 사용하여 측정하였고 $^{60}$Co에서의 공기커마 및 물 흡수선량 교정정수는 식품의약품안전청으로부터 받아 사용하였다. 공기커마 표준에 기반한 프로토콜과 물 흡수선량 표준에 기반한 프로토콜간에는 2% 이내의 차이를 보임으로써 사용자 기관에서는 자체적인 확인을 거쳐 공기커마 기반의 프로토콜에서 물 흡수전량 기반 프로토콜로의 전환을 적극 검토해 볼 필요가 있다. 물 흡수선량 기반의 프로토콜간에는 원통형 이온함의 경우 0.5% 이내에서 잘 일치하였고 평행평판형 이온함의 경우에도 고 에너지 전자선을 이용한 교차 교정을 하면 0.7% 이내에서 잘 일치하였다. 사용한 모든 프로토콜과 전자선 에너지에 대해 원통형 이온함과 평행평판형 이온함간에는 2% 이내의 차이를 보였으나 선량측정의 정확성을 향상시키기 위해 물 흡수선량 표준에 기반한 프로토콜의 권고에 따라서 하한에너지 이하의 전자선의 경우는 원통형 이온함 대신에 평행평판형 이온함을 사용함이 타당하다고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권3호
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• pp.92-100
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• 2018

The manufacturer of a linear accelerator (LINAC) has reported that the target melting phenomenon could be caused by a non-recommended output setting and the excessive use of monitor unit (MU) with intensity-modulated radiation therapy (IMRT). Due to these reasons, we observed an unexpected beam interruption during the treatment of a patient in our institution. The target status was inspected and a replacement of the target was determined. After the target replacement, the beam profile was adjusted to the machine commissioning beam data, and the absolute doses-to-water for 6 MV and 10 MV photon beams were calibrated according to American Association of Physicists in Medicine (AAPM) Task Group (TG)-51 protocol. To verify the beam data after target replacement, the beam flatness, symmetry, output factor, and percent depth dose (PDD) were measured and compared with the commissioning data. The difference between the referenced and measured data for flatness and symmetry exhibited a coincidence within 0.3% for both 6 MV and 10 MV, and the difference of the PDD at 10 cm depth ($PDD_{10}$) was also within 0.3% for both photon energies. Also, patient-specific quality assurances (QAs) were performed with gamma analysis using a 2-D diode and ion chamber array detector for eight patients. The average gamma passing rates for all patients for the relative dose distribution was $99.1%{\pm}1.0%$, and those for absolute dose distribution was $97.2%{\pm}2.7%$, which means the gamma analysis results were all clinically acceptable. In this study, we recommend that the beam characteristics, such as beam profile, depth dose, and output factors, should be examined. Further, patient-specific QAs should be performed to verify the changes in the overall beam delivery system when a target replacement is inevitable; although it is more important to check the beam output in a daily routine.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.18-27
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• 2015

컴프턴 산란 현상을 이용하여 전자적 집속 방법으로 영상화하는 컴프턴카메라는 고민감도 및 고에너지 해상도의 장점을 이용하여 핵의학 응용분야에 대한 잠재력이 큰 영상 시스템이다. 본 논문에서는 컴프턴카메라를 이용한 다중 추적자 영상의 효용성 평가와 정확한 3차원 단면영상 촬영을 위한 Orlov 조건을 만족하는 회전하는 컴프턴카메라의 구조를 조사하였다. 140/511 keV의 방사선원의 소프트웨어 모형을 구성하고 이에 대한 몬테카를로 전산모사 시뮬레이션을 수행하여 리스트모드 배열된 부분집합 기댓값 최대화 방법으로 재구성된 다중 추적자 영상으로 컴프턴카메라의 효용성을 검증하였다. 산란부와 흡수부를 평행하게 위치시킨 고정된 컴프턴카메라와 촬영대상 주위 $360^{\circ}$를 회전하는 컴프턴카메라를 구성하여 검출된 투사선의 구좌표계 각도에 대한 히스토그램을 비교 평가하였다. 140/511 keV의 동시 계측된 몬테카를로 전산모사 데이터의 다중 추적자 영상이 2차원 및 3차원 재구성 시 잘 구분되는 것을 확인하였으며, 회전된 컴프턴카메라의 경우, 회전각도에 반비례하여 3차원 영상재구성에 필요한 유효 투사선이 증가하였다. 26분의 계산 시간 및 5백만개의 적절한 유효 투사선의 개수를 고려할 때 컴프턴카메라의 회전각은 $30^{\circ}$가 현실적으로 적절할 것이며 증가한 검출 시간은 다중 컴프턴카메라를 구성하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 고찰한 고민감도 및 고에너지 해상도를 가진 컴프턴 카메라는 다중추적자 영상화를 위해 적합한 시스템이며 생화학 및 생리학적 상태 변화에 대한 임상 정보를 제공하며 각종 질병 진단 및 치료 방법 개발 등에 기여할 수 있는 잠재력이 있는 영상 시스템이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권4호
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• pp.202-208
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• 2002

본 논문에서는 표면조직에 있는 종양 치료 시 사용되고 있는 고에너지 전자선의 monitor unit을 다양한 방법에 의해 계산하여 평가 하고자 한다. 본 병원에서 6, 9, 그리고 12 MeV 전자선으로 치료한 33명의 유방암 환자가 선택되었다. 각 환자마다 모의 치료기에서 얻어진 시뮬레이션 필름에 불규칙한 모양의 전자선 블록이 제작되었다. 이러한 불규칙한 모양의 블록을 이용하여 최대선량 깊이에 100 cGy의 선량을 주기 위해 필요한 monitor unit 이 3차원 치료계획 시스템 (Pinnacle 6.0, ADAC Lab)을 사용하여 계산되었고 측정되었다. 선원과 표면 거리(SSD)가 100 cm 인 곳에서 plane parallel (PP) 이온전리함(Roos, OTW Germany) 을 사용하여 고체 물 팬텀 내에서 측정하였다. 불균등 조직에 대한 효과를 평가하기 위해 CT 데이터를 사용하였고 monitor unit을 균등조직 및 비균등조직 내에서 계산하였다. 균등조직으로 계산하기 위해 CT의 밀도를 1 g/㎤로 지정하였다. 이러한 방법에 의해 구해진 monitor unit 값들을 비교하였다. 한 지점에서 측정된 선량과 RTP에서 구해진 선량을 비교 할 때 측정된 값이 치료계획에 의해 계산된 값보다 조금 높았다. 평평한 고체 물 표면에 조사된 경우 측정된 값과 계산된 값에는 6 MeV 전자선의 경우 4%, 그리고 9 및 12 MeC 전자선의 경우 2%의 차이가 있었다. 또한 다양한 조사방향에서 CT 데이터를 사용하여 monitor unit을 계산한 경우 불균등한 조직의 밀도를 고려하여 계산된 값과 고려하지 않고 계산된 값은 모든 에너지에서 3% 이내의 차이가 있었다. 이러한 결과는 전자선을 사용하여 유방암 치료 시 조직내의 불균등한 밀도를 고려하지 않고 monitor unit을 계산해도 큰 차이가 발생하지 않는다는 것을 의미한다.