• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.479-485
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• 2022

At the Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, physical human phantoms were developed to evaluate various radiation protection quantities, based on the mesh-type reference computational phantoms of the International Commission on Radiological Protection. The physical human phantoms were fabricated such that a radiophotoluminescent glass dosimeter (RPLGD) with a Tin filter, namely GD-352M, could be inserted into them. A Tin filter is used to eliminate the overestimated signals in low-energy photons below 100 keV. The measurement uncertainty of the RPLGD reader system based on GD-352M should be analyzed for obtaining reliable protection quantities before using it for practical applications. Generally, the measurement uncertainty of RPLGD systems without Tin filters is analyzed for quality assurance of radiotherapy units using a high-energy photon beam. However, in this study, the measurement uncertainty of GD-352M was analyzed for evaluating the protection quantities. The measurement uncertainty factors in the RPLGD include the reference irradiation, regression curve, reproducibility, uniformity, energy dependence, and angular dependence, as described by the International Organization for Standardization (ISO). These factors were calculated using the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement method, applying ISO/ASTM standards 51261(2013), 51707(2015), and SS-ISO 22127(2019). The measurement uncertainties of the RPLGD reader system with a coverage factor of k = 2 were calculated to be 9.26% from 0.005 to 1 Gy and 8.16% from 1 to 10 Gy. A blind test was conducted to validate the RPLGD reader system, which demonstrated that the readout doses included blind doses of 0.1, 1, 2, and 5 Gy. Overall, the E_n values were considered satisfactory.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권1호
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• pp.11-20
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• 2006

목적: 국소적으로 진행된, 절제 불가능한 췌장암 치료에 있어 고식적 방사선 치료와 비교하여 Cyberknife(CK)를 이용한 정위 방사선 치료의 생존율 및 급성 독성에 대해 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 4월부터 2004년 4월까지의, Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) 활동도 3 이하이며 CT 및 PET/CT로 평가하여 원격 전이 없는 국소 진행된 췌장암 환자 19명을 대상으로 하였다 대상 환자는 점차 방사선량을 증가시키는 방법으로 33 Gy, 36 Gy, 39 Gy를 3분할로 각각 6명, 4명, 9명에서 CK를 이용한 정위 방사선 치료를 시행하였으며, 생존율 및 Radiation Therapeutic Oncology Group (RTOG) acute radiation morbidity criteria에 의한 위장관 독성을 분석하였다 또한 나이, 성별, ECOG 수행 점수, 항암 치료, 우회로 조성술(bypass surgery) 여부, 방사선량, CAl9-9, 계획용 표적 체적(planning target volume, PTV), CT상 주위 장기 및 혈관 침범 여부 등을 Log Rank test를 이용하여 예후 인자를 평가하였다. 결과: 본 연구에서 중앙 생존 기간은 11개월, 1년 생존율은 36.8%였다. 추적 조사 기간 중(범위 $3{\sim}20$개월, 중앙값 10개월) 유의한 위장관 급성 독성은 관찰되지 않았다 단일 인자 분석에서 계획용 표적 체적만이 유의한 예후 인자로 80cc 이하인 경우가 80cc 이상인 경우보다 생존율이 높았으며(p-value < 0.05), 나이, 성별, ECOG 수행 점수, 항암 치료, 우회로 조성술, CAl9-9 수치, 주위 장기 및 혈관 침범 여부 등에서는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 다인자 분석에서는 65세 이하인 경우와 PTV 80 co 이하인 경우에서 생존율이 높았다. 결론: 고식적 방사선 치료, 고선량 입체조형 방사선 치료(high dose conformal radiation therapy), 수술 중 방사선 치료(intraoperative radiation therapy) 또는 세기 조절 방사선 치료(Intensity modulated radiation therapy, IMRT)를 이용한 최근의 결과와 비교하여 CK를 이용한 정위 방사선 치료는 생존율 측면에서 비슷하거나 나은 결과를 보였다. 또한 심각한 부작용은 관찰되지 않았으며 짧은 기간의 치료로 환자에게 편의를 제공할 수 있어 결과적으로 삶의 질을 향상시킬 수 있을 것이다. 따라서, 이 새로운 치료 방법은 국소 진행된, 절제 불가능한 췌장암 환자에서 심각한 부작용 없는 효과적인 치료가 될 것으로 생각된다. 또한 계획용 표적 체적은 CK 치료의 유용한 예후 인자로 사용될 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.183-188
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• 2012

목 적: 암치료 기술의 발전으로 환자의 생존기간이 길어짐에 따라 치료 이후 삶의 질을 증진하고 치료 방법에 의한 부작용을 줄이는 노력에 관심이 집중되고 있다. 본 연구는 유방암 접선조사 치료에서 치료방법 차이가 반대쪽 유방 산란 선량에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 제작한 유방 모형 팬텀의 전산화 단층 영상을 이용하여 이클립스 10.0 (Eclipse 10.0, Varian, USA) 치료계획 시스템을 사용하여 $30^{\circ}$ wedge plan, $15^{\circ}$ wedge plan, $30^{\circ}$ EDW (Enhanced dynamic wedge) plan, Non-wedge plan, FIF(Field in Field) plan을 수립하였다. 각 치료계획은 선형가속기 CL-6EX (VARIAN, USA)를 이용하여 400 cGy씩 조사하였고 팬텀의 중심점으로부터 횡축방향으로 1 cm, 3 cm, 5 cm, 9 cm 씩 이동한 지점의 1 cm 깊이에서 전리조(FC 65G, IBA)를 이용하여 내측접선(Medial tangential) 조사와 외측접선(Lateral tangential) 조사에서 발생하는 산란선량을 각각 측정하고 비교 분석하였다. 결 과: 반대쪽 유방 산란 선량을 평가해보았을 때 $30^{\circ}$ wedge plan, $15^{\circ}$ wedge plan, $30^{\circ}$ EDW (Enhanced dynamic wedge) plan, Non-wedge plan, FiF (Field in Field) plan에서 처방선량에 대해 각각 6.55%, 4.72%, 2.79%, 2.33%, 1.87%로 나타났다. 내측접선조사와 외측접선 조사로 나누어 보았을 때 내측접선 조사 측정값은 각각 4.94%, 3.33%, 1.55%, 1.17%, 0.77%로 나타났고 외측접선 조사는 각각 1.61%, 1.40%, 1.24%, 1.16%, 1.10%의 산란 선량이 측정되었다. 결 론: 유방암 접선 조사 치료방법 중 반대쪽 유방에 가장 적은 산란 선량이 발생하는 방법은 FiF plan으로 이때 발생한 산란선량은 팬텀 내에서 기인한 선량이 주로 작용하는 것으로 판단되었다. 가장 많은 산란 선량이 발생하는 치료방법은 $30^{\circ}$ wedge plan이었고 쐐기필터를 비롯한 치료 장비에서 기인한 선량은 3.3%로 평가되었다. 치료계획 시스템은 처방선량에 대해 상대적으로 낮은 산란 선량 영역은 정확성이 떨어지는 것으로 나타났다. 치료 조사야 밖으로 발생하는 산란 선량은 처방 선량에 비해 그 양이 적지만 2차 암 발생 확률과 관련이 있다는 점에서 간과할 수 없는 부분이며 방사선 치료를 결정하는데 있어 고려되어야 할 부분으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.73-82
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• 2022

목 적: 본 연구는 난소전위술을 시행한 가임기 여성의 자궁경부암 방사선치료 시 Halcyon^TM Fast kV CBCT를 사용하였을 때 난소에 미치는 흡수선량과 영상의 품질을 분석하여 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형 팬텀(Alderson Rando Phantom, USA)의 전산화단층촬영 영상에 측정에 필요한 자궁경부와 난소의 윤곽묘사(contouring)를 하였고, 해당 장기 단면에 광자극발광선량계(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter, OSLD, InLight system, Landauer, USA)를 각각 3개씩 부착하였다. Truebeam^TM의 Pelvis mode(이하 TP)와 Halcyon^TM의 Pelvis mode(이하 HP) 그리고 Halcyon^TM의 Pelvis Fast mode(이하 HPF)에서 자궁경부와 난소에 들어가는 흡수선량을 측정하기 위해 촬영 범위를 17.5 cm와 12.5 cm로 촬영 범위를 축소한 영상을 촬영하였다. 총 10회의 누적선량을 합산하였고, 자궁경부암 치료 횟수인 23회의 값으로 치환하여 비교하였다. 또한 영상 장비 간의 CBCT 영상 품질을 비교하기 위해 Catphan 504 팬텀(The Phantom Laboratory, USA)을 이용하여 균일도(Uniformity), 저 대조도 가시(Low contrast visibility, LCV), 공간분해능(Spatial resolution), 기하학적 왜곡(Geometric Distortion)을 비교 분석하였다. 각각 3회 반복 측정하여 Doselab (Versions: 6.8, Mobius Medical Systems) 프로그램으로 분석 후 평균값을 구하였다. 결 과: CBCT에 의한 흡수선량을 OSLD로 측정한 결과 동일한 조건일 시 TP와 HP는 유의미한 결과를 얻지 못하였다. 가장 큰 감소 값을 보인 모드는 TP 대비 HPF였다. HPF는 17.5 cm의 촬영 범위에서 흡수선량이 TP보다 자궁경부가 약 39.82%, 난소에서 약 19.8% 감소 하였고, 12.5 cm 으로 촬영 범위를 축소할 경우 자궁경부는 34.2%, 난소 50.5%로 감소 시킬 수 있었다. 또한 위 실험에서 사용된 영상의 품질을 평가한 결과 Geometric Distortion 1mm 이내(SBRT 기준), Uniformity HU, LCV 2.0% 이내 Spatial Resolution 3 lp/mm 이상으로 장비사의 기준치를 준수하였다. 결 론: 본 실혐 결과에 따라 난소전위술을 시행한 가임기 여성의 방사선치료 시 CBCT로 인한 피폭선량을 낮추기 위해서는 Truebeam^TM 보다 다양한 조건을 선택 할 수 있는 Halcyon^TM이 유용할 것으로 평가 되며, 특히 낮은 mAs로도 영상의 품질을 유지하는 Halcyon^TM의 Fast kV CBCT를 권장한다. 다만 다른 치료 장비에서도 난소전위를 시행한 환자는 촬영 범위를 조정하는 것으로 저선량에 대한 추가적인 피폭 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.61-71
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• 2020

목 적: 대동맥 주위 림프절(PAN)을 포함한 전골반암의 다중치료 중심점(multi-isocenter) 용적 변조 회전 방사선 치료 계획 시 콜리메이터 각도의 변화가 치료 계획의 질, 접합부에서의 선량 재현성, 그리고 접합부의 환자 자세 오차에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: PAN을 포함한 전골반암 환자 10명을 대상으로 하였다. Eclipse(version 13.7) 치료계획 시스템에서 HD MLC가 장착된 Truebeam STx를 사용하여, 기본으로 설정된 콜리메이터 각도인 10° 외에 20°, 30°, 45°로 변화시키고, 그 외 모든 치료 계획 조건은 동일하게 설정하여 치료 계획을 수립하였다. 수립된 치료 계획은 계획표적용적의 coverage와 조사범위지표(CVI), 균질성 지표(HI)를 평가하였고, 정상조직은 각 부위별로 임상에서 사용하고 있는 지표로 비교하였다. 접합부의 선량 재현성 평가를 위해 파머형 전리함을 삽입한 고체물 팬텀을 이용하여 절대 선량을 측정하였다. 환자 자세 오차에 따른 영향을 알아보기 위해 치료계획 시스템에서 각도별로 등중심점의 위치를 종축방향(in, out)으로 1~3mm 임의로 이동하고 접합부에 가상의 체적을 설정하여 선량 변화를 평가하였다. 결 과: CVI 평균값은 45°에서 PTV-45 0.985±0.004, PTV-55 0.998±0.003, HI 평균값은 45°에서 PTV-45 1.140±0.074, PTV-55 1.031±0.074로 1에 가장 가까운 값을 보였다. 결정 장기는 10°와 비교하여 45°에서 콩팥의 V20Gy이 9.66%, 방광의 평균선량과 V30이 1.88%, 2.16% 감소하였다. 치료 계획과 실측정한 접합부의 선량값의 차이는 0.3% 이내로 모두 허용오차범위 내에 들어왔다. 환자 자세 오차로 인한 접합부에서 선량변화량은 in 3mm 이동시 최대 선량이 10°, 20°, 30°, 45°에서 14.56%, 9.88%, 8.03%, 7.05%로 증가하였으며, out 3mm 이동시 최소 선량은 10°, 20°, 30°, 45°에서 13.18%, 10.91%, 8.42%, 4.53%로 감소하였다. 결 론: PTV의 CVI, HI 및 결정 장기 보호 면에서 콜리메이터 각도가 증가할수록 전반적으로 개선된 수치를 보였다. 접합부의 환자 자세 오차 영향은 각도가 커질수록 그 차이가 줄어들어 환자 자세 오차에 대한 불안함을 어느 정도 개선하는데 도움이 될 것이라 생각한다. 결론적으로 콜리메이터 각도는 다중치료 중심점 VMAT 치료 계획의 질 및 접합부 선량에 영향을 줄 수 있는 인자임을 인지하고 치료계획 시 콜리메이터 각도 설정에 신중을 기해야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.125-131
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• 2001

방사선을 이용한 치료기인 의료용 선형가속기에 부착하여 선량분포 조절에 사용하는 가변형 쐐기필터(virtual wedge)의 선량분포 특성를 분석하고 쐐기각의 자료를 비교하여 가변형 쐐기필터 적용에서 오는 선량분포의 변화를 알아보고자 하였다. 기준전리함인 단일채널 PTW-UNIDOS과 3차원 선량계측시스템인 RFA-7 그리고 실험적으로 구성된 다중채널 검출기의 특성실험을 통하여 선량분포도 및 쐐기각을 구하고 이를 이용하여 실험적 검출시스템의 측정인자를 보정하였다. 가변형 쐐기필터의 쐐기각은 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$ 에서 고정형 쐐기필터에 비교하여 1$^{\circ}$ 이내로 안정하였고, 60$^{\circ}$ 경우는 6 MV에서 1.2$^{\circ}$, 10WV 에서 2.2$^{\circ}$ 의 변화를 보였다. 측정에너지 영역 6, 10 MV 의료용 광자선을 적용하여 선량백분율과 빔평탄도 측정결과 검출기의 신뢰도가 평균 $\pm$2.1 % 이내였다. 고정형 쐐기필터를 이용한 쐐기각 변화율방법 적용시 방사선치료 과정에서 나타나는 선량오차 및 정상조직의 피폭을 줄이고 장비의 과도한 부하를 감소시키며 가변형 쐐기필터의 다양한 치료방법의 적용을 모색할 수 있었다. 가변형 쐐기필터 이용과 측정된 선량분포의 특성 분석으로 기존 고정형 쐐기필터 이용방법 및 기능을 보완하였고 실험적으로 구성된 계측시스템 측정장비의 대체방법 보정으로 가변형 쐐기필터의 다양한 치료방법적용과 보조물 사용에 따른 정확성과 효율을 높이는데 유용하리라 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제26권4호
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• pp.11-19
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• 2003

수도권에 소재하는 의료기관 44개 곳에서 시행하는 흉부X선 간접촬영에서 사용한 간접촬영 필름의 크기에 따라 촬영조건, 화상의 물리적 평가 및 시각적 평가, 조사선량 등을 조사한 결과 아직도 대부분 저관전압 촬영을 하고 있어 적절한 촬영조건 개선이 필요하며, 화상평가 비교에서 물리적 평가에서는 비슷한 결과를 보였으나 시각적 평가에서는 100mm 필름을 사용한 경우가 70mm 필름을 사용한 경우보다 대체적으로 우수한 것으로 나타났고, 흉부표면에 조사되는 선량은 70mm 필름을 사용한 경우가 100mm 필름을 사용한 경우보다 3배 이상의 피폭이 더 되고 있어 환자의 피폭선량 경감과 화질개선에 있어서 필름 선택의 중요성을 재삼 인식시켜 주었다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권11호
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• pp.1764-1773
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• 2018

A-PET is a quad-head PET scanner developed for use in small-animal imaging. The dimensions of its volumetric field of view (FOV) are $46.1{\times}46.1{\times}46.1mm^3$ and the gap between the detector modules has been minimized in order to provide a highly sensitive system. However, such a small FOV together with the quad-head geometry causes image quality degradation. The main factor related to image degradation for the quad-head PET is the mispositioning of events caused by the penetration effect in the detector. In this paper, we propose a precise method for modelling the system at the high spatial resolution of the A-PET using a LOR (line of response) based ML-EM (maximum likelihood expectation maximization) that allows for penetration effects. The proposed system model provides the detection probability of every possible ray-path via crystal sampling methods. For the ray-path sampling, the sub-LORs are defined by connecting the sampling points of the crystal pair. We incorporate the detection probability of each sub-LOR into the model by calculating the penetration effect. For comparison, we used a standard LOR-based model and a Monte Carlo-based modeling approach, and evaluated the reconstructed images using both the National Electrical Manufacturers Association NU 4-2008 standards and the Geant4 Application for Tomographic Emission simulation toolkit (GATE). An average full width at half maximum (FWHM) at different locations of 1.77 mm and 1.79 mm are obtained using the proposed system model and standard LOR system model, which does not include penetration effects, respectively. The standard deviation of the uniform region in the NEMA image quality phantom is 2.14% for the proposed method and 14.3% for the LOR system model, indicating that the proposed model out-performs the standard LOR-based model.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.317-323
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• 2009

6 MeV 전자빔과 같은 저메가전압 전자빔 교정 시에 물흡수선량에 기반한 선량측정 체계에선 평행평판형 이온함을 사용하도록 하고 있다. 이러한 전자 에너지 범위에선 원통형 이온함을 정기적 기준 선량측정으로서 사용되어서는 안되지만, 사용자 편의상 임시적 사용 가능성에 대해 살펴보고자 하였다. 본 연구에선 빔 선질 $R_{50}=2.25\;g/cm^2$인 명목 에너지 6 MeV 전자빔의 경우에 원통형 이온함인 PTW30013 이온함의 사용가능성에 대해 조사하였다. 2차 표준기관인 식품의약품안전청(KFDA)으로부터 10개 이온함에 대해 물흡수선량 교정인자 $N_{D,W,Q_0}$를 받았다. 교차교정된 평행평판형 ROOS 이온함으로 6 MeV 전자빔에 대해 측정한 선량값을 사용하여 "임시적" $k_{Q,Q_0}$값을 구하였다. 10개의 이온함에 대해 평균한 값인 "0.9352"를 해당 선질에 대한 이온함의 $k_{Q,Q_0}$로 간주하여 흡수선량을 계산하였다. ROOS 이온함으로 측정한 선량값과 최대 2% 범위 안에서 일치하였다. 사용자 편의상 원통형 이온함을 사용해야 하는 경우에 이 "0.9352" 값을 본 연구의 빔선질과 이온함에 대한 빔선질보정인자로서 임시적으로 사용할 수 있으리라고 본다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2016

현재 CCD 및 TFT LCD 기반의 평판형 디지털 X선 센서를 이용한 많은 디지털 X선 영상장치가 활용되고 있으며, 특히 포톤계수형 센서 기술에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 포톤계수형 센서의 정량적 성능 평가 항목인 포톤계수효율을 측정하기 위해 포톤계수형 센서 물질에 입사되는 X선 플루엔스 측정하였다. IEC 61223-1-2 권고안의 RQA-M2 Radiation beam quality를 이용하여 포톤 플루엔스를 측정한 결과, $10{\mu}m$ 핀홀 영역에서 입사 광자 플루엔스는 $4photon/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$, $30{\mu}m$ 핀홀 영역에서 약 $50photons/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$, $100{\mu}m$ 핀홀 영역에서 $698photons/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$의 플루엔스로 규정할 수 있었다. 셋업된 입사 플루엔스를 이용하여 포톤계수형 센서 물질에서의 X선 조사시 출력파형을 측정함으로써 실제 포톤계수효율을 측정할 수 있을 것으로 판단된다.