• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.213-219
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• 2016

The position verification of the radiation source utilized in brachytherapy forms a critical factor in determining the therapeutic efficiency. Currently, films are used to verify the source position; however, this method is encumbered by the lengthy time interval required from film scanning to analysis, which makes real-time position verification difficult. In general, the source position accuracy is usually tested in a monthly quality assurance check. In this context, this study investigates the feasibility of the real-time position verification of the radiation source in high dose rate (HDR) brachytherapy with the use of scintillating fibers. To this end, we construct a system consisting of scintillating fibers and a silicon photomultiplier (SiPM), optimize the dosimetric software setup and radiation system characteristics to obtain maximum measurement accuracy, and determine the relative ratio of the measured signals dependent upon the position of the scintillating fiber. According to the dosimetric results based on a treatment plan, in which the dwell time is set at 30 and 60 s at two dwell positions, the number of signals is 31.5 and 83, respectively. In other words, the signal rate roughly doubles in proportion to the dwell time. The source position can also be confirmed at the same time. With further improvements in the spatial resolution and scintillating fiber array, the source position can be verified in real-time in clinical settings with the use of a scintillating fiber-based system.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.189-191
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• 2002

In the proton therapy using a gantry system, periodical verification of iso-center position is very important to assure precision of patient positioning system at any gantry angles in proton treatment. In the gantry system, there are three different types of iso-center; 1) in a geometrical view, 2) in an X-ray beam's eye view, 3) in a proton beam's eye view. Idealistically, they would be an identical point. They could, however, be different points. It may be a source of errors in patient positioning. At PMRC, we have established a system of verification for iso-center positions using a stainless ball of 2-cm in diameter and an imaging plate. This system provides the relation among a center of a patient target position, a center of proton irradiation field, and/or a center of X-ray field in accuracy of 50$\square$m in the 2) and 3) views, as images of a center of the stainless ball and a center of a 100 mm${\times}$100 mm-aperture brass collimator recorded on the imaging plate, which is setup at 1-cm behind the ball. In addition, it provides simultaneously the images of the ball and the collimator on an imaging intensifier (II), which is setup downstream of the proton or X-ray beam. We present a method of quality assurance (QA) for calibration of iso-center position in a rotation gantry system at PMRC and the performance of this system. A proton beam position on the 1$\^$st/ scatterer in the nozzle of the gantry affects less sensitive (reduced by a factor of 1/5) to the results of the iso-center position. The effect is systematically correctable. The effect of the nozzle (or the collimator) position is less than 0.5 mm at the maximum extraction (390 mm).

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.123-129
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• 2015

목 적 : 본 연구에서는 원격 후 장전치료기를 이용한 근접치료 시, 선원 위치 부정확성의 기하학적 요인인 선원 전달도관의 늘어진 정도를 나타내는 곡률과, 각기 다른 기구의 형태가 선원 위치 재현성에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : HDR plus 3.0.5로 선원의 위치 간격 1 cm 씩 10 개의 지점으로 선원이 각 위치에 머무는 시간을 15 초로 하는 치료 계획을 수립하였다. 선원 전달도관(Universal applicator transfer tube)의 늘어짐이 선원의 위치 정확성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 선원 전달도관을 MultiSource container에서 GAFCHROMIC$^{(R)}$ EBT3 film 까지 일직선으로 연결한 후, 이 위치부터 MultiSource container를 필름 방향으로 5 cm, 10 cm, 20 cm으로 이동하여 선원의 위치를 측정하였다. 또한 각기 다른 각도를 가진 기구(applicator) 4 종류($0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $65^{\circ}$)에 대해서도 동일한 방법으로 실험을 하였다. 분석을 위해 Image J를 이용하여 선원의 위치 차이 값을 획득하였고 이를 비교 분석하였다. 결 과 : 선원 전달 도관의 형태가 곡률이 없는 일직선일 경우, 형태가 다른 기구의 선원 위치 평균 오차는 기구의 각도가 $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $65^{\circ}$일 때, 각각 0.90 mm, 0.96 mm, 1.66 mm, 1.83 mm로 나타났고, 선원 위치 오차범위 ${\pm}2mm$ 내에 있는 것으로 확인되었다. MultiSource container을 필름 방향으로 5 cm, 10 cm, 20 cm 이동하였을 때 기구 형태 별 선원 위치의 평균 오차는 증가하였고, 그 값은 ${\pm}2mm$를 초과하였다. 또한, 좌표값을 분석한 결과 4 종류의 기구 모두 치료계획 상의 선원 위치보다 윗부분으로 치우치는 방향성을 나타냈다. 결 론 : 선원 위치의 오차는 선원 전달도관의 곡률과 치료 시 사용되는 기구의 형태에 모두 영향을 받는 것으로 나타났다. 선원 전달도관과 기구 모두 직선의 형태를 갖추고 있을 때 선원 위치 오차가 가장 작았다. 본 연구를 바탕으로 근접치료 시, 선원 전달도관의 곡률 발생을 최소화하여 최대한 직선의 형태로 유지시켜야 할 것이며, 치료 시 사용되는 기구의 굴곡이나 폐암의 기관지 내 강내조사와 같이 곡률이 발생할 수밖에 없는 경우에는 선원 위치점검이 선행되어야 할 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.229-229
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• 2012

It is significant issue to control the unwanted transverse electric (TE) modes in the vacuum chamber for preventing the position reading noise from the beam position monitor (BPM) of storage ring. We introduce shunt structure to control the frequency distribution of TE resonance modes excited in the vacuum chambers of the Pohang Light Source II (PLS-II). The design of shunt structure is performed using the full three dimensional finite-difference time-domain (FDTD) simulation. It is verified that the sympton of the BPM noise is not oberved up to the beam current of 190 mA in the commmissioning of PLS-II.

• 오토저널
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• 제8권4호
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• pp.43-55
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• 1986

소음저감에 대한 연구에서 소음언을 규명하기 위해서 소음의 발생 메카니즘을 안다는 것은 중요 하다. 구조물의 진동과 이로 인해서 발생되는 방사음과의 관계는 상당히 복잡하기 때문에 본 연 구에서는 음향인텐시티의 측정을 위하여 간단한 방사 모델을 대해 연구하였다. 소음원 규명의 첫 단계로서 본 연구에서는 음압측정에 의한 소음평가에 대해 알아 보았다. 두 번째 단계로서 음향 인텐시티법을 이용하여 음향 방사 모우드 패턴을 결정하였으며 음향인텐시티법이 소음원 검출에 유효함을 입증하였다. 또한 본 연구에서는 방진재 부착에 따른 음의 방사특성을 예측하고 방 진재 부착위치를 결정할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권6호
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• pp.68-73
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• 2009

One of the traditional optical methods to monitor a tool is a CCD sensor-based vision system which captures an aspect of the tool in real time. In the case using the CCD sensor, specific lens-modules are necessary to monitor the tool with higher resolution than its pixel size, and a microprocessor is required to attain desired data from captured images. Thus theses additional devices make the entire measurement system complex. Another method is to use a pair of an optical source and a detector per measuring axis. Since the method is based on the intensity modulation, the structure of the measurement system is simper than the CCD sensor-based vision system. However, in the case measuring the three dimensional position of the tool, it is difficult to apply to micro machine-tools because there may not be space to integrate three pairs of an optical source and a detector. In this paper, in order to develop a tool-origin measurement system which is employed in micro machine-tools, the improved method to measure a tool origin in x, y and z axes is introduced. The method is based on the intensity modulation and employs one pair of an optical source radiating divergent beams and a quadrant photodiode to detect a three dimensional position of the tool. This paper presents the measurement models of the proposed tool-origin sensor. The models were verified experimentally The verification results show that the proposed method is possible and the induced models are available for design.

• 로봇학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.258-263
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• 2019

Some animals have special sensing functions in order to find foods, home and mates. Instead of passively sensing, they discharge signals and then extract necessary information from the response. More importantly, they utilize the gradients of the sensed signal in order to find the destination or objects. In this paper this special strategy is formulated mathematically, i.e., the perturbation and the correlation based gradient estimation is developed. A stereo sensor system using temperature sensors mounted on motors is developed for verification. The proposed method can estimate the gradient of the measured value accurately. Using this method, the direction in the maximum measured value can be estimated accurately, and the position of the heat source can be estimated from the intersection of the directions estimated from both sensors.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.66-72
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• 2018

The proper position of a multi-leaf collimator (MLC) is essential for the quality of intensity-modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc radiotherapy (VMAT) dose delivery. Task Group (TG) 142 provides a quality assurance (QA) procedure for MLC position. Our study investigated the QA validation of the mechanical leaf gap measurement and the maintenance procedure. Two $VitalBeam^{TM}$ systems were evaluated to validate the acceptance of an MLC position. The dosimetric leaf gaps (DLGs) were measured for 6 MV, 6 MVFFF, 10 MV, and 15 MV photon beams. A solid water phantom was irradiated using $10{\times}10cm^2$ field size at source-to-surface distance (SSD) of 90 cm and depth of 10 cm. The portal dose image prediction (PDIP) calculation was implemented on a treatment planning system (TPS) called $Eclipse^{TM}$. A total of 20 VMAT plans were used to confirm the accuracy of dose distribution measured by an electronic portal imaging device (EPID) and those predicted by VMAT plans. The measured leaf gaps were 0.30 mm and 0.35 mm for VitalBeam 1 and 2, respectively. The DLG values decreased by an average of 6.9% and 5.9% after mechanical MLC adjustment. Although the passing rates increased slightly, by 1.5% (relative) and 1.2% (absolute) in arc 1, the average passing rates were still within the good dose delivery level (>95%). Our study shows the existence of a mechanical leaf gap error caused by a degenerated MLC motor. This can be recovered by reinitialization of MLC position on the machine control panel. Consequently, the QA procedure should be performed regularly to protect the MLC system.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권2호
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• pp.123-129
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• 2013

목 적: 전립선암 환자의 정확한 방사선치료를 위해 사전에 fiducial marker를 삽입하고 매 치료 전에 전립선의 위치를 확인 하는 방법이 있다. OBI (On-Board Imager)를 이용하여 대퇴부와 골반부에 가려져 잘 보이지 않았던 fiducial marker를 보다 명확히 확인할 수 있는 KV X-ray Both oblique (양사방향)촬영을 시행하고 기존의 2D/2D match (AP/LAT)촬영방법과 비교해서 그 유용성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 2012년 9월부터 2013년 4월까지 본과의 전립선암 환자 중 fiducial marker를 삽입하고 직장 ballooning을 시행한 환자 5명을 대상으로 치료 전 기존의 위치잡이 방법인 2D/2D match (AP/LAT) 즉 $0^{\circ}$ 및 $270^{\circ}$ 각도의 DRR (digital reconstruction radiography) 영상을 구성하고, 치료실에서는 환자 셋업 후 On-Board Imager로 얻어낸 $0^{\circ}$ 및 $270^{\circ}$ 방향의 KV X-ray Live 영상과 융합시켜 marker matching을 하고 X, Y, Z축에 대한 보정 값을 산출하였다. 또한 이와 비교 평가하는 양사방향 촬영에 적합한 각도를 결정하기 위하여 OBI source 각도 $10^{\circ}$ 간격으로 $0{\sim}360^{\circ}$ 방향의 DRR (digital reconstruction radiography) 영상을 구성한 후 그 중에서 fiducial maker가 가장 명확히 보이는 정 양사방향 $45^{\circ}$ 및 $315^{\circ}$ 방향의 영상을 선택하여 X, Y, Z축에 대한 보정 값을 산출하였으며, 기존의 AP/LAT ($0^{\circ}$ 및 $270^{\circ}$) matching 방법 비교평가 하기 위해 새롭게 구성한 양사방향($45^{\circ}$ 및 $315^{\circ}$) matching 방법을 격일로 병행하면서 fiducial maker matching을 실시하였다. 각 방법별 발생된 오차 이동 값에 대해서는 matching 후 보정하여 치료에 적용하였다. 결 과: OBI KV X-ray 영상을 이용한 2D/2D match는 직교하는 두 개의 영상이 필요하므로 직교가 되면서 fiducial marker의 위치파악이 명확하고, matching이 가장 유용한 DRR (digital reconstruction radiography) 영상은 OBI source 각도 $45^{\circ}$ 및 $315^{\circ}$ 방향에서 marker matching이 가장 유용하였으며, 각각의 matching 방법에 따라 환자를 셋업 하고 각 환자별로 치료 분할 수에 따른 각각의 X, Y, Z축의 오차 이동 값 $Mean{\pm}SD$를 산출한 결과, X축에서 AP/LAT: $0.4{\pm}1.67$ mm, OBLIQUE: $0.4{\pm}1.82$ mm, Y축에서 AP/LAT: $0.7{\pm}1.73$ mm, OBLIQUE: $0.2{\pm}1.77$ mm, Z축에서 AP/LAT: $0.8{\pm}1.94$ mm, OBLIQUE: $1.5{\pm}2.8$ mm로 나타났다. 즉 기존의 AP/LAT방향과 양사방향 촬영의 비교결과 오차 이동 값은 Z축 방향으로 다소 높게 나타났다. 이러한 오차 이동 값은 대상 환자의 적절한 전 처치 시행 여부와 치료 시 필연적으로 발생하는 셋업오차라 사료되며 각 환자별로 오차 값을 보정해서 치료에 적용하였다. 결 론: 전립선암 환자의 치료 전 자세 위치잡이 단계 시 OBI source angle $45^{\circ}/315^{\circ}$ 양사방향 촬영은 기존의 OBI source 각도 $0^{\circ}/270^{\circ}$ 방향의 AP/LAT 촬영보다 명확하게 fiducial marker를 확인 할 수 있으므로 보다 정확한 fiducial matching이 가능하였다. 또한 명확한 marker의 위치확인으로 matching에 소요되는 시간도 단축시킬 수 있었다. 그리고 기존의 방법 보다 적은 피폭선량으로 촬영이 가능 하였다. 따라서 전립선암 환자 뿐 만 아니라 양사방향 위치잡이 방법을 이용 할 수 있는 다른 치료부위에 대해서도 프로토콜을 마련하여 적용하면 정확한 치료에 필수적인 위치잡이 방법의 질을 향상 시키는데 기여 할 수 있으리라고 사료된다.