• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.219-225
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• 1999

본 연구의 목적은 beam 지름이 12.5mm에서 40mm 까지의 소형 x-선에 대한 TMR, OAR, TSF를 전리함, 다이오드, 필름 및 TLD 등의 검출기로 측정하여 6MV 소형 x-선 beam 선량 측정에 적합한 검출기를 결정하였다. 가장 작은 beam인 지름 12.5mm beam의 TMR 값을 여러 가지 검출기로 측정한 결과 다이오드와 필름이 가장 우수하였으며 표준 TMR 값에 대한 오차 범위는 2% 이내였다. 그리고 이 다이오드와 필름은 OAR 측정 시공간 분해능이 뛰어났으며 이 두 검출기의 상대 비교에서 오차는 3% 이내였다. 이에 반해 전리함은 소형 beam의 TMR 및 OAR을 정밀하게 측정하는데 적합하지 않았다. beam 지름 12.5mm에서 40mm까지의 beam에 대한 TSF를 다이오드와 TLD로 측정한 결과 그 값은 $0.89{\sim}0.96$이었다. 그리고 beam 지름이 25mm 보다 크면 0.125cc 전리함 및 markus 전리함으로 측정한 TSF 값은 다이오드 및 TLD로 측정한 TSF 값과 잘 일치하였으며 그 오차 범위는 2% 이내였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권12호
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• pp.139-144
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• 2007

안와 림프종의 치료에 가장 효과적인 치료법인 방사선 치료는 안구 질환의 증가로 인해 계속 늘어나는 추세이다. 항암화학요법과 치료 기술의 비약적인 발전으로 치료 및 예후가 좋아지고는 있지만 백내장, 안구건조, 망막병증 등의 부작용이 발생되고 있다. 이에 본 연구에서는 안와 림프종의 방사선치료 시 백내장 발생의 방어수단으로써 Lens Shielding Device(이하 LSD)를 고안 제작하였고 이의 제작방법과 방사선 차폐 정도에 대해 알아보았다. 안구 표면에 해당하는 깊이에서 TLD의 측정결과는 3개의 평균값이 5.7%로 나타났고 관심부위인 수정체의 위치에서는 TLD 4.2%, markus chamber 5.1%의 선량값을 나타내었다. 본 연구에서 안와에 발생한 림프종의 방사선 치료로 인한 부작용을 예방하기 위해 제작한 LSD는 치료 중 조사받게 되는 총 30Gy의 선량 중에서 5%에 해당하는 약 1.5Gy의 방사선량만이 수정체와 각막에 영향을 미치는 것으로 확인되어 백내장의 역치선량인 2Gy와 임상적으로 백내장이 발생된다고 보고된 5Gy보다 적은 선량이 조사됨을 알 수 있었다. 방사선 치료 시 발생할 수 있는 여러 부작용의 예방에 유용한 기구임을 확인하였고 환자의 안구와 일치되도록 개인별로 제작하여 착용 시 이물감에 의한 불편을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 치료 시 고정 또한 매우 용이함을 검증하였다.

• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권9호
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• pp.3417-3422
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• 2023

Recently, as the clinically positive biological effects of ultra-high dose rate (UHDR) radiation beams have been revealed, interest in flash radiation therapy has increased. Generally, FLASH preclinical experiments are performed using UHDR electron beams generated by linear accelerators. Real-time monitoring of UHDR beams is required to deliver the correct dose to a sample. However, it is difficult to use typical transmission-type ionization chambers for primary beam monitoring because there is no suitable electrometer capable of reading high pulsed currents, and collection efficiency is drastically reduced in pulsed radiation beams with ultra-high doses. In this study, a monitoring method using bremsstrahlung photons generated by irradiation devices and a water phantom was proposed. Charges collected in an ionization chamber located at the back of a water phantom were analyzed using the bremsstrahlung tail on electron depth dose curves obtained using radiochromic films. The dose conversion factor for converting a monitored charge into a delivered dose was determined analytically for the Advanced Markus® chamber and compared with experimentally determined values. It is anticipated that the method proposed in this study can be useful for monitoring sample doses in UHDR electron beam irradiation.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.59-64
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• 2002

Purpose : In radiotherapy, various materials are used to located in treatment field unintentionally. It increases the dose delivered to the skin by interactions of the X-ray within the materials and occurs unwanted skin reaction.(due to the dose build-up effect) This aim of the this study is to measure the increase in skin dose when 13 materials are located in treatment field. Methods : Photon beam measurements were made using an plane-parallel chamber (Markus, PTW-Freiburg) in a polystyrene phantom. skin dose were measured using various overlaying 13 materials. a fixed geometry of a $10{\times}10cm$ field, a SSD=100cm and photon energy 4MV on Varian CLINAC 600C accelerator were used for all measurements. Results : There is an increase in skin dose for all materials($16.4{\sim}160.1\%$). As a percentage of maximum dose, the lowest skin dose were measured for the underwear with silk($43.2\%$) and the highest were measured for the 100m1 fluid-bag($96.6\%$) Conclusion : There is a significant increase in skin dose with 13 materials in the treatment field. a significant increase in skin dose can occur which could produce unwanted skin reaction. considerations for placement of 13 materials to be outside the treatment field whenever possible should be used to keep skin dose to a minimum level.

• 대한방사선치료학회지
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• 제10권1호
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• pp.69-77
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• 1998

When a high energy photon beam is used to treat lesions located in the upper respiratory air passages or in maxillary sinus, the beams often must traverse an air cavity before it reaches the lesion. Because of this traversal of air, it is not clear that the surface layers of the lesion forming the air-tumor tissue interface will be in a state of near electronic equilibrium; if they are not, underdosing of these layers could result. Although dose corrections at large distances beyond an air cavity are accountable by attenuation differences, perturbations at air-tissue interfaces are complex to measure or calculate. This problem has been investigated for 4MV and 10MV X-ray beams which are becoming widely available for radiotherapy with linear accelerator. Markus chamber was used for measurement with variouse air cavity geometries in X-ray beams. Underdosing effects occur at both the distal and proximal air cavity interface. The magnitude depended on geometry, energy, field sizes and distance from the air-tissue interfaces. As the cavity thickness increased, the central axis dose at the distal interface decreased. Increasing field size remedied the underdosing, as did the introduction of lateral walls. Fellowing a $20{\times}2{\times}2\;cm^3$\;air\;cavity,\;4{\times}4\;cm\;field\;there\;was\;an\;11.5\%\;and\;13\%\;underdose\;at\;the\;distal\;interface,\;while\;a\;20{\times}20{\times}2\;cm^3\;air\;cavity\;yielded\;a\;24\%\;and\;29\%$ loss for the 4MV and 10MV beams, respectively. The losses were slightly larger for the 10MV beams. The measurements reported here can be used to guide the development of new calculation models under non-equilibrium conditions. This situation is of clinical concern when lesions such as larynx and maxillary carcinoma beyond air cavities are irradiated.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권4호
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• pp.108-113
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• 2022

Purpose: Proton therapy has been used for optimal cancer treatment by adapting its Bragg-peak characteristics. Recently, a tissue-sparing effect was introduced in ultrahigh-dose-rate (FLASH) radiation; the high-energy transmission proton beam is considered in proton FLASH therapy. In measuring high-energy/ultrahigh-dose-rate proton beam, Faraday Cup is considered as a dose-rate-independent measurement device, which has been widely studied. In this paper, the feasibility of the simply designed Faraday Cup (Poor Man's Faraday Cup, PMFC) for transmission proton FLASH therapy is investigated. Methods: In general, Faraday cups were used in the measurement of charged particles. The simply designed Faraday Cup and Advanced Markus ion chamber were used for high-energy proton beam measurement in this study. Results: The PMFC shows an acceptable performance, including accuracy in general dosimetric tests. The PMFC has a linear response to the dose and dose rate. The proton fluence was decreased with the increase of depth until the depth was near the proton beam range. Regarding secondary particles backscatter from PMFC, the effect was negligible. Conclusions: In this study, we performed an experiment to investigate the feasibility of PMFC for measuring high-energy proton beams. The PMFC can be used as a beam stopper and secondary monitoring system for transmission proton beam FLASH therapy.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권1호
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• pp.51-56
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• 2004

상처 보호를 위해 환부에 부착하는 거즈가 체표 선량(skin dose) 및 심부 선량(최고 선량)에 미치는 영향을 조사하여 표재성 종양의 방사선 치료 시 bolus의 대용으로 이용 가능한지 알아보고자 한다. 4MV Photon(CL600C, Barian, US)을 대상으로 폴리스틸렌 팬톰(25(W) X25(L) X 40(H) cm3)과 평형 평판형 전리함(Markus chamber, PTW, US)을 이용하여 환부 부착용 거즈의 두께와 재질을 변화시키면서 체표선량 및 심부선량을 측정하였다. 거즈의 두께는 5장, 10장, 15장을 대상으로 하였으며 재질은 순수 거즈와 바셀린을 도포한 거즈를 구분하여 측정하였다. 또한 bolus 사용 시와 비교하기 위해 동일한 조건에서 bolus 0.5, 1.0 cm을 대상으로 표면선량 및 심부 선량을 측정하여 비교 분석하였다. 최고 선량점을 기준으로 체표 선량은 open beam일 경우 $34.78\%$, 거즈 5장, 10장, 15장 부착 시 각각 69, 80, $91\%$로 거즈 두께와 함께 증가하였다. 또한 바셀린 거즈 5장, 10장, 15장 부착시 각각 98, 100, $98\%$의 결과치가 나왔다. 한편, 0.5 cm bolus와 5장의 거즈를 조합하였을 때의 체표선량은 $96\%$로 측정되었다. 방사선 치료 시 체표에 부착한 거즈는 산란체로 작용하여 심부 선량의 변화 없이 체표선량을 증가시키는데 크게 기여하였다. 그러나 체표에 최고 선량을 조사하기 위해서는 많은 두께(약 15장 이상)의 거즈를 필요로 한다. 또한 바셀린 및 bolus의 사용으로 이러한 목적은 쉽게 얻을 수 있지만 심부 선량의 변화로 선량 계산 시 이에 대한 보정이 필요하다. 따라서 측정치를 기초로 목표 체표 선량과 환자의 setup효율성을 고려한 적절한 조건을 찾는다면 bolus대용으로 거즈를 이용하는 것이 치료의 효율성을 높이는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.175-186
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• 2002

The purpose of this study is directly measure and evaluate about absorbed dose change according to nominal energy and electron cone or medical accelerator on isodose curve, percentage depth dose, contaminated X-ray, inhomogeneous tissue, oblique surface and irradiation on intracavitary that electron beam with high energy distributed in tissue, and it settled standard data of hish energy electron beam treatment, and offer to exactly data for new dote distribution modeling study based on experimental resuls and theory. Electron beam with hish energy of $6{\sim}20$ MeV is used that generated from medical linear accelerator (Clinac 2100C/D, Varian) for the experiment, andwater phantom and Farmer chamber md Markus chamber und for absorbe d dose measurement of electron beam, and standard absorbed dose is calculated by standard measurements of International Atomic Energy Agency(IAEA) TRS 277. Dose analyzer (700i dose distribution analyzer, Wellhofer), film (X-OmatV, Kodak), external cone, intracavitary cone, cork, animal compact bone and air were used for don distribution measurement. As the results of absorbed dose ratio increased while irradiation field was increased, it appeared maximum at some irradiation field size and decreased though irradiation field size was more increased, and it decreased greatly while energy of electron beam was increased, and scattered dose on wall of electron cone was the cause. In percentage depth dose curve of electron beam, Effective depth dose(R80) for nominal energy of 6, 9, 12, 16 and 20 MeV are 1.85, 2.93, 4.07, 5.37 and 6.53 cm respectively, which seems to be one third of electron beam energy (MeV). Contaminated X-ray was generated from interaction between electron beam with high energy and material, and it was about $0.3{\sim}2.3\%$ of maximum dose and increased with increasing energy. Change of depth dose ratio of electron beam was compared with theory by Monte Carlo simulation, and calculation and measured value by Pencil beam model reciprocally, and percentage depth dose and measured value by Pencil beam were agreed almost, however, there were a little lack on build up area and error increased in pendulum and multi treatment since there was no contaminated X-ray part. Percentage depth dose calculated by Monte Carlo simulation appeared to be less from all part except maximum dose area from the curve. The change of percentage depth dose by inhomogeneous tissue, maximum range after penetration the 1 cm bone was moved 1 cm toward to surface then polystyrene phantom. In case of 1 cm and 2 cm cork, it was moved 0.5 cm and 1 cm toward to depth, respectively. In case of air, practical range was extended toward depth without energy loss. Irradiation on intracavitary is using straight and beveled type cones of 2.5, 3.0, 3.5 $cm{\phi}$, and maximum and effective $80\%$ dose depth increases while electron beam energy and size of electron cone increase. In case of contaminated X-ray, as the energy increase, straight type cones were more highly appeared then beveled type. The output factor of intracavitary small field electron cone was $15{\sim}86\%$ of standard external electron cone($15{\times}15cm^2$) and straight type was slightly higher then beveled type.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권1호
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• pp.78-83
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• 1999

목적 : 지멘스사의 가상쐐기의 임상적용을 위하여 물리적 특성을 조사하고 기존쐐기의 특성과 비교하였다. 대상 및 방법 : 6 그리고 15MV x-선(Siemens PRIMUS)을 사용하여 각각의 명목상의 쐐기각(15, 30, 45, 그리고 60$^{\circ}$)에 대해서 가상쐐기와 기존쐐기에 대한 측정이 수행되었다. 쐐기인자는 조사면의 크기와 측정 깊이를 변화시키면 서 물속에서 전리함을 이용하여 측정되었으며 가상쐐기의 경우 빔이 조사되는 동안 upper jaw가 움직이기 때문에 쐐기각도는 일정시간 동안 방사선을 조사하여 누적된 값을 기록하였다. 쐐기각도는 조사면의 크기가 15cm${\times}$ 20cm이고 측정깊이가 10cm일 때 전리함을 물 속에 위치시킨 후 빔의 중심 축에 대해서 수직인 방향으로 off-axis 상에서 측정되었다. 쐐기의 사용으로 인한 표면선량의 변화를 조사하기 위하여 쐐기를 사용하지 않은 경우와 가상쐐기와 기존쐐기를 각각 사용하였을 때 팬톰 표면과 특정깊이에 각각 평판형 전리함(Markus chamber, PTW 23343, Freiburg, Germany)과 파머형 전리함(NE2571, Nucleal Enterprise, England)을 빔의 중심축 상에 위치시킨 후 방사선량을 동시에 측정하였다. 이때 조사면의 크기는 15cm${\times}$20cm이었고 폴리스티렌 팬톰을 사용하였다. 결과 : 가상쐐기와 기존쐐기의 조사면의 크기에 따른 쐐기인자의 변화량은 각각 최대 2.1${\times}$와 3.9${\times}$이었으며 깊이에 따른 변화량은 각각 최대 1.9${\times}$와 2.9${\times}$ 였다. 가상쐐기와 기존쐐기의 l0m 깊이에서의 명목상의 쐐기각에 대해 모두 정확하게 일치하였다. 기존쐐기를 사용했을 때 표면선량이 가상쐐기나 쐐기를 사용하지 않은 경우에 대해 최대 20${\times}$ 정도(x-선 에너지 : 6-MV, 명목상의 쐐기각:45$^{\circ}$, SSD:80cm) 감소하였다. 결론 : 지멘스사의 가상쐐기와 기존쐐기의 특성을 측정결과를 근거로 비교하였다. 가상쐐기는 기존쐐기에 비해 쐐기인자의 깊이 의존성이 적었으며 조사면의 크기 의존성에는 별 차이가 없었다. 쐐기각도의 정확성은 가상쐐기와 기존쐐기 모두 명목상의 쐐기각과 잘 일치하였다. 가상쐐기와 쐐기를 사용하지 않은 경우에 비해서 기존쐐기를 사용한 경우가 표면선량을 줄이는데 효과적이었다.