• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.59-65
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• 2018

This paper describes the clinical use of the dose verification of multileaf collimator (MLC)-based CyberKnife plans by combining the Octavius 1000SRS detector and water-equivalent RW3 slab phantom. The slab phantom consists of 14 plates, each with a thickness of 10 mm. One plate was modified to support tracking by inserting 14 custom-made fiducials on surface holes positioned at the outer region of $10{\times}10cm^2$. The fiducial-inserted plate was placed on the 1000SRS detector and three plates were additionally stacked up to build the reference depth. Below the detector, 10 plates were placed to avoid longer delivery times caused by proximity detection program alerts. The cross-calibration factor prior to phantom delivery was obtained by performing with 200 monitor units (MU) on the field size of $95{\times}92.5mm^2$. After irradiation, the measured dose distribution of the coronal plane was compared with the dose distribution calculated by the MultiPlan treatment planning system. The results were assessed by comparing the absolute dose at the center point of 1000SRS and the 3-D Gamma (${\gamma}$) index using 220 patient-specific quality assurance (QA). The discrepancy between measured and calculated doses at the center point of 1000SRS detector ranged from -3.9% to 8.2%. In the dosimetric comparison using 3-D ${\gamma}$-function (3%/3 mm criteria), the mean passing rates with ${\gamma}$-parameter ${\leq}1$ were $97.4%{\pm}2.4%$. The combination of the 1000SRS detector and RW3 slab phantom can be utilized for dosimetry validation of patient-specific QA in the CyberKnife MLC system, which made it possible to measure absolute dose distributions regardless of tracking mode.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.93-97
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• 2007

본 연구는 세기 변조된 multiple noncoplanar arc를 이용한 방사선수술 기법을 평가하기 위해 고안되었다. 정위적 방사선수술은 0.5 cm resolution의 MLC가 장착된 6-MV X-ray beam을 사용하였다. 본 연구에서는 단일 중심점(single isocenter)으로 5 gantry-couch 조합을 이용한 intensity modulated arc therapy (IMAT)를 응용하였다. 저자들은 2 cm의 구형 표적용적에 대하여 $25{\times}25cm$ 아크릴 팬톰으로 선량분포 특성을 조사하였다. 단일 중심점을 이용한 방사선조사에서 구형의 표적에 대하여 비교적 적절한 선량분포를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 80%의 선량 곡선이 frontal, saglttal, transverse planes에서 표적 용적을 적절히 포함하였으며, 40%와 80% 선량곡선 사이는 $4.0{\sim}4.5mm$이었다. 이것은 cylindrical cone을 이용한 다른 연구자들의 선량분포와 유사한 결과였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 방사선수술 기법을 비정형적 모양의 뇌내 표적에 대한 방사선수술시에 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권3호
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• pp.111-116
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• 2016

This study is to evaluate the dosimetric impact of dosimetric leaf gap (DLG) and transmission factor (TF) at different measurement depths and field sizes for high definition multileaf collimator (HD MLC). Consequently, its clinical implication on dose calculation of treatment planning system was also investigated for pancreas stereotactic body radiation therapy (SBRT). The TF and DLG were measured at various depths (5, 8, 10, 12, and 15 cm) and field sizes ($6{\times}6$, $8{\times}8$, and $10{\times}10cm^2$) for various energies (6 MV, 6 MV FFF, 10 MV, 10 MV flattening filter free [FFF], and 15 MV). Fifteen pancreatic SBRT cases were enrolled in the study. For each case, the dose distribution was recomputed using a reconfigured beam model of which TF and DLG was the closest to the patient geometry, and then compared to the original plan using the results of dose-volume histograms (DVH). For 10 MV FFF photon beam, its maximum difference between 2 cm and 15 cm was within 0.9% and it is increased by 0.05% from $6{\times}6cm^2$ to $10{\times}10cm^2$ for depth of 15 cm. For 10 MV FFF photon beam, the difference in DLG between the depth of 5 cm and 15 cm is within 0.005 cm for all field sizes and its maximum difference between field size of $6{\times}6cm^2$ and $10{\times}10cm^2$ is 0.0025 cm at depth of 8 cm. TF and DLG values were dependent on the depth and field size. However, the dosimetric difference between the original and recomputed doses were found to be within an acceptable range (<0.5%). In conclusion, current beam modeling using single TF and DLG values is enough for accurate dose calculation.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권2호
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• pp.99-105
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• 2010

목 적: 여러 통상적인 전뇌방사선치료 기법에서의 뇌와 수정체의 방사선 조사선량을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 전뇌방사선치료를 위한 치료계획을 11명의 환자를 대상으로 컴퓨터단층촬영 영상을 이용하여 다음과 같이 수립하였다. 중심점이 조사영역의 중앙에 위치하고 가쪽눈구석(lateral bony canthus)에서 양측 빔이 평행한 통상적인 계획을 수립하고, 뇌에서 1 cm (렌즈에 대해서는 5 mm)의 여유로 차폐물을 생성하였다(P1). 이후 중심점을 가쪽눈구석으로 옮기고(P2), 조준기를 90도 회전시킨 후 5 mm 두께의 다엽조준기로 차폐를 하였다(P3). 각 환자의 모든 계획에서 P1의 중심점에 30 Gy를 처방하였다. 뇌와 수정체의 선량 지표들은 paired t-test를 이용하여 비교하였다. 결 과: 뇌의 $D_{max}$와 $V_{105}$는 P1에서 111.9%와 23.6%였다. 뇌의 $D_{max}$와 $V_{105}$는 P2와 P3에서 유의하게 감소하였는데, 그 값은 각각 107.2%와 4.5~4.6%였다(p<0.001). 수정체의 $D_{mean}$의 평균값은 P1에서 3.1 Gy, P2와 P3에서는 2.4~2.9 Gy였다(p<0.001). 결 론: 전뇌방사선치료 시 다른 복잡한 방법을 이용하지 않고, 중심점을 가쪽눈구석에 위치시키는 것만으로도 뇌와 수정체의 조사선량 측면에서 유리하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.253-262
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• 1994

The patterns of the conventional radiation treatment fields and their shielding blocks are analysed to determine the optimal dimension of the MultiLeaf Collimator (MLC) which is considered as an essential tool for conformal therapy. Total 1109 radiation fields from 303 patients (203 from Asan Medical center, 50 from Baek Hosp and 50 from Hanyang Univ. Hosp.) were analysed for this study. Weighted case selection treatment site (from The Korean Society of Therapeutic Radiology 1993). Ninety one percent of total fields have shielding blocks. Y axis is defined as leaf movement direction and it is assumed that MLC is installed on the cranial-caudal direction. The length of X axis were distributed from 4cm to 40cm (less than 21cm for $95\%$ of cases), and Y axis from 5cm to 38cm (less than 22cm for $95\%$ of cases). The shielding blocks extended to less than 6cm from center of the field for $95\%$ of the cases. Start length for ninety five percent of block is less than 10cm for X axis and 11cm for Y axis. Seventy six percent of shielding blocks could be placed by either X or Y axis direction, $7.9\%$ only by Y axis, $5.1\%$ only by X axis and It is reasonable to install MLC for Y direction. Ninety five percent of patients can be treated with coplanar rotation therapy without changing the collimator angle. Eleven percent of cases of cases were impossible to replace with MLC. Futher study of shielding technique is needed for $11\%$ impossible cases. The treatment field dimension of MLC should be larger than $21cm{\times}22cm$. The MLC should be designed as a pair of 21 leaves with 1cm wide for an acceptable resolution and 17cm long to enable the leaf to overtravel at least 6cm from the treatment field center.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.507-513
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• 2022

When X-ray energy above 8 MV is used, photoneutrons are generated by the photonuclear reaction, which activates the components of linear accelerator (linac). Safely managing the radioactive material, when disposing linac or replacing components, is difficult, as the standards for the radioactive material management are not clear in Korea. We surveyed the management status of radioactive components occurred from medical linacs in Korea. And we also measured the activation of each part of the discarded Elekta linac using a survey meter and portable High Purity Germanium (HPGe) detector. We found that most medical institutions did not perform radiation measurements when disposing of radioactive components. The radioactive material was either stored within the institution or collected by the manufacturer. The surface dose rate measurements showed that the parts with high surface dose rates were target, primary collimator, and multileaf collimator (MLC). ⁶⁰Co nuclide was detected in most parts, whereas for the target, ⁶⁰Co and ¹⁸⁴Re nuclides were detected. Results suggest that most institutions in Korea did not have the regulations for disposing radioactive waste from linac or the management procedures and standards were unclear. Further studies are underway to evaluate short-lived radionuclides and to lay the foundation for radioactive waste management from medical linacs.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.29-32
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• 2004

본 연구에서는 방사선치료장치의 몬테칼로 시뮬레이션에 널리 이용되는 BEAM 코드를 이용하여 Siemens사의 Primus 선형가속기 다엽콜리메이터(MLC)를 모델링한 후 그 적합성을 측정 데이터와의 비교를 통하여 검증하였다. 모델링을 위해 Primus 선형가속기의 다엽콜리메이터의 치수를 실측하였고 근사화를 통해 VARMLC 모듈을 사용하여 모델링하였다. 모델링 시에 leakage 및 tongue-and-groove 효과를 고려하였다. 시뮬레이션 결과는 필름 측정 결과와 잘 일치함을 확인하였으며, 본 연구에서의 방법이 Siemens 사의 다엽콜리메이터의 모델링에 유효함을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.83-85
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• 2002

Yonsei Cancer Center introduced an IMRT System at the beginning of February, 2002. The system consists of CORVUS(NOMOS) inverse planning machine, LANTIS(SIEMENS), PRIMEVIEW and PRIMART Linac(SIEMENS). The optimization of CORVUS planning system with PRIMART is an important work to get an efficient treatment plan. So, we studied two Finite Size Pencil Beams, 1.0 x 1.0 cm$^2$ and 0.5 x 1.0 cm$^2$, and four leaf transmission sets, 5%, 10%, 20%, 33%. We compared the dose distribution of target volume and delivery efficiency of the plan results.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.315-315
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• 2010

양성자 빔을 이용하여 두경부 암 치료를 South Africa의 iTHEMBA에서 시행하고 있다. 200 MeV의 양성자 빔라인으로부터 진공에서 대기로 인출하여 노즐을 통과하여 종양세포에 조사된다. 치료계획에 적합하게 빔에너지와 모양을 변환하고, 빔을 모니터링하는 기계적 장치들이 노즐에 구성된다. 빔라인에는 이온챔버, Steering Magnet, Multi-wire 이온챔버, Range trimmer plates, lead scattering plate, Double-wedge energy degrader, Multi-layer Faraday cup, Range modulator, Range monitor, occluding ring, Shielding collimators, Quadrant and monitor ionization chamber, Treatment collimator, 그리고 Wellhofer dosimetry tank로 구성되어 있다. 총길이는 6.6m이며 노즐 끝에서 환자의 isocenter 까지는 30cm 정도 아래에 위치한다. 상기의 배치를 갖는 시스템의 양성자 scattering system의 성능을 MCNPX v2.5.0 Monte Carlo simulation을 실시하였다. 또한 정확한 선량을 실시간으로 측정하는 방법인 투과형 검출기를 개발하여 치료와 빔 특성을 동시에 수행하는 기술개발연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 Multileaf Faraday Cup (MLPC) 검출기 설계구조와 데이터 측정방법에 관한 연구를 수행하고자 한다. 빔의 전송 방향으로 3개층의 $4{\times}4$ 배열의 구조로 48 channel의 전류값을 측정하여 입자빔의 분포를 실시간으로 관측하고, 측정된 전류는 ADC를 거쳐 치료계획에 의해 선택된 영역의 SOBP를 유지하도록 range modulation propeller를 조절하는 feed-back system을 갖춘 방사선치료빔 실시간 측정장치 개발에 관한 결과를 보고하고자 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.15-22
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• 2014

종양부위의 입체적이고 선택적인 치료가 가능해 임상표적부피(clinical target vlume, CTV)에 높은 선량으로 집중조사하고 부작용을 현저히 줄이는 세기조절방사선치료는 치료예후를 향상시키고 있다. 방사선세기조절 치료는 MLC의 개방면적과 개방시간으로 조사면내 플루언스를 조정하므로 소형조사면의 선량이 누적되어 원하는 선량이 조사하게 된다. 따라서 소형조사면과 계층형 조사면의 출력선량계수의 정확성은 곧 Portal MU 결정에 정확성을 더할 수 있고, 종양에 조사되는 선량의 정확성을 향상할 수 있으므로, 이 연구는 Clinac Ex (Varian) $3{\times}3cm^2$에서 $0.5{\times}0.5cm^2$까지 조사면을 선정하였고 방사선은 6 MVX선의 소형조사면의 출력선량계수를 평가하였다. 조사면은 다엽제한기를 $40{\times}40cm^2$로 개방하고 Collimator jaw를 이용한 것과 Collimator를 $10{\times}10cm^2$로 고정하고 다엽제한기에 의한 조사면으로 구분하여 출력선량계수가 결정되었다. 검출기는 유효체적이 $0.01cm^3$이고 내경 2 mm인 CC01 (Scanditronix-Wellope)이온전리함과 SFD 다이오드 검출기(0.6 mmØ, $500{\mu}m$ 두께, Scanditronix-Wellope)와 다이아몬드 검출기(T60003, PTW)와 X-Omat film을 사용하였다. 결과는 다엽제한기 조사면의 출력선량계수는 $3{\times}3cm^2$에서 $0.899{\pm}0.0106$, $2{\times}2cm^2$에서 $0.855{\pm}0.0106$, $1{\times}1cm^2$에서 $0.764{\pm}0.0082$, $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $0.602{\pm}0.0399$를 얻었다. Jaw를 $10{\times}10cm^2$로 고정하고 다엽제한기의 조사면의 출력계수는 MLC를 $40{\times}40cm^2$에 jaw에 의한 소형조사면의 것보다 최대 3.8% 높게 나타남을 확인하였다. 따라서 세기조절방사선치료 TPS에는 collimator jaw 보다 다엽제한기 조사면 크기의 출력선량계수가 설정되는 것이 중요함을 의미한다.