• Radiation Oncology Journal
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• 제7권1호
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• pp.133-140
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• 1989

Three-dimension paraffin compensator was designed to construct the tissue equivalent compensator for irregular body contours and obiliques beam incidence. The ratio of compensator thickness to tissue deficit was depended on field size, depth and air gap because the scattered dose loss. The ratio of compensator-tissue was optimized 0.79, 0.73, 0.61 and 0.56 in 6MV x-rays as function of field size $4{\times}4$, $10{\times}10$, $20{\times}20$ and $30{\times}30cm^2$ respectively. in our study. Using this tissue equivalent compensator, it can be got 2% difference of dose at same mid-plane in phantom study.

• 대한방사선치료학회지
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• 제1권1호
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• pp.47-51
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• 1985

Authors describe some useful data when constructing tissue-equivalent compensators which would compensate tissue deficit in the treatment field of high energy electromagnetic radiation Tissue equivalent compensator is made of lucite. The ratio of compensator thickness to the thickness of tissue deficit depends on radiation energy, field size and the distance from the compensator to patient skin. When the compensator is separated from skin surface, the thickness ratio is always smaller than 1.0. This means that the larger the separation, the contribution to the total dose by means of scattered radiation from a tissue equivalent compensator is smaller. Authors propose that the thickness of lucite as tissue equivalent compensator is 0.57 times tissue deficit and the separation between compensator and skin is at least 15m for Co-60 gamma ray and 25cm for 10MV X-ray.

• 대한방사선치료학회지
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• 제8권1호
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• pp.55-61
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• 1996

A radiation beam incident on irregular or sloping surface produces an inhomogeneity of absorbed dose. The use of a tissue compensator can partially correct this dose inhomogeneity. The tissue compensator should be made based on experimentally measured thickness ratio. The thickness ratio depends on beam energy, distance from the tissue compensator to the surface of patient, field size, treatment depth, tissue deficit and other factors. In this study, the thickness ratio was measured for various field size of $5cm{\times}5cm,\;10cm{\times}10cm,\;15cm{\times}15cm,\;20cm{\times}20cm$ for 4MV X-ray beams. The distance to the compensator from the X-ray target was fixed, 49cm, and measurement depth was 3, 5, 7, 9 cm. For each measurement depth, the tissue deficit was changed from 0 to(measurement depth-1)cm by 1cm increment. As a result, thickness ratio was decreased according to field size and tissue deficit was increased. Use of a representative thickness ratio for tissue compensator, there was $10\%$ difference of absorbed dose but use of a experimentally measured thickness ratio for tissue compensator, there was $2\%$ difference of absorbed dose. Therefore, it can be concluded that the tissue compensator made by experimentally measured thickness ratio can produce good distribution with acceptable inhomogeneity and such tissue compensator can be effectively applied to clinical radiotherapy.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권1호
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• pp.123-132
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• 1989

A radiation beam incident on an irregular or sloping surface produces the non-uniformity of absorded dose. The use of a tissue compensator can partially correct this dose inhomogeneity. The tissue compensator is designed based on the patient's three dimensional contour. After required compensator thickness was determined according to tissue deficit at $25cm\pm25cm$ field size, 10cm depth for 6MV x-rays, tissue deficit was mapped by isoheight technique using laser beam system. Compensator was constructed along the designed model using 0.8mm lead sheet or 5mm acryl plate. Dosimetric verification were peformed by film dosimetry using humanoid phantom. Dosimetric measurements were normalized to central axis full phantom readings for both compensated and non-compensated field. Without compensation, the percent differences in absorbed dose ranged as high as $12.1\%$ along transverse axis, $10.8\%$ along vertical axis. With the tissue compensators in place, the difference was reduced to $0\~43\%$ Therefore, it can be concluded that the compensator system constructed by isoheihnt technique can produce good dose distribution with acceptible inhomogeneity, and such compensator system can be effectively applied to clinical radiotherapy.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권2호
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• pp.147-153
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• 1992

인체의 굴곡이 심한 부위에 방사선 조사시 조직결손을 보상하여 조직의 중심에 균등한 선량분포를 얻기 위해 조직보상체를 사용하게 된다. 그러나, Ellis F.등이 1960년대에 고에너지 방사선치료에서 조직결손에 따른 조직보상체의 사용을 발표한 이후로 여러 종류의 조직보상체를 사용하여 왔음에도 불구하고 보상체를 사용하였을 때의 피부선량 변화에 대한 연구는 아직까지 없었다. 이에 본 연구에서는 파라핀과 스테아린왁스가 혼합된 3차원 조직등가보상체를 사용하였을 때, 조사면적의 변화, 보상체의 두께변화, 방사선원과 검출기 사이의 거리변화에 따른 피부선량을 실험측정하였다. 실험에 이용된 방사선 에너지는 두경부조사에 많이 사용되는 6 MV광자선이며, 조사면적은 $5\times5\;cm^2$에서 $20\times20\;cm^2$까지 이며, 조직보상체 두께는 9.5 mm에서 103 mm까지 이며, 선량측정은 폴리스티렌 고체팬톰을 사용하여 평행 평판형 전리함(Parallel-plate ionization chamber)으로 피부표면인 0.0 mm에서 40.2 mm깊이까지 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 일정한 조사면적과 일정한 선원-검출기간 거리의 경우에는 보상체의 두께가 증가하여도 피부선량의 변화는 거의 없었다. 피부선량 변화는 보상체의 사용과는 무관하게 조사면적이 커짐에 따라 상대적으로 증가하였고, 방사선원과 검출기사이의 거리가 짧을수록 증가하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.185-191
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• 2001

물리적인 형태의 선량 보상체 제작 없이 삼차원 방사선치료계획장치 및 다엽콜리메터를 이용한 방사선의 세기변조를 통해 선량보상 효과를 구현할 수 있는 가상 선량보상체 설계 알고리듬을 고안하고 그 타당성을 분석하였다. 선량보상체 설계를 위한 모델로서 신체표면의 굴곡을 묘사할 수 있는 스티로폼 제작물과 소형 물팬텀을 사용하였으며, 이에 대한 정보를 삼차원 방사선치료계획장치에 입력하고, 주어진 조건하에서의 예상 선량분포를 구하였다 이를 기준으로 가상 선량보상체 구현에 필요한 플루언스 지도를 작성하고, 이를 구현할 수 있는 다엽콜리메터의 구동 프로그램을 설계하였다 다엽콜리메타 구동 알고리듬은 Ma의 이론을 근거로 설계하였으며, 모든 프로그램은 IDL5.4를 사용하여 작성하였다. 설계된 가상 선량보상체의 타당성을 검증하기 위해 선량보상체를 적용하였을 때와 적용하지 않았을 경우 각각에 대해 팬텀에 장착한 필름에 방사선을 조사한 후 그 선량분포를 비교, 분석하였으며 그 결과, 가상 선량보상체를 적용하였을 경우 적용하지 않았을 시 보였던 조직결손에 의한 높은 선량분포 영역이 제거되어 목적하고자 한 균일한 선량분포를 구현할 수 있음을 보였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제9권1호
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• pp.64-70
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• 1997

The goal of radiation treatment planning is to deliver the dose to the patient within $5\%$ of that prescribed. We have often encountered the situation that the area which have not only several irregular contours but also tissue heterogeneities should be treated. With conventional devices such as wedges, missing tissue compensator. there are some limitations to achieve the uniform dose distribution in treatment volume. The use of CT simulator, 3-D planning system, computer-controlled milling machine enables it to deliver the dose uniformally. This report includes the whole procedure which have patient data acquisition 3D planning, computer-controlled milling, performance verification of 3D compensator, and TLD evaluation. We applied it for the treatment of head and heck cancer only. In Spite of the irregular contour and different electron density of tessue, we have achieved the uniformity of the dose distribution within ${\pm}3\%$ relatively. Although there are some problems which are not only verification of performance but uncertainties of using the new treatment device, we believe that the improvement of dosimetry will eliminate the uncertainties of that application. so the other lesions besides head and neck can will be ale to use the 3D compensator to achieve the dose uniformity

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제7권2호
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• pp.3-17
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• 1996

방사선 치료분야에서 선량 보상체가 널리 이용되고 있으나, 그 보상효과에 대한 확실한 검증 방법은 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서는 Missing Tissue 뿐 아니라, Internal Tissue Inhomogeneity 까지 고려한 3차원 보상체를 제작하고, Exit Beam Dose Profile의 측정값과 본 연구에서 고안한 방법으로 기대값을 구해 비교함으로써 보상체의 성능을 평가하고자 하였다. 환자정보는 CT Simulator를 사용하여 얻었고, 보상체 정보는 Render Plan 3-D Planning System을 통해 얻었다. Computer Controlled Milling Machine으로 알루미늄 보상체를 제작해서 보상체가 있는 경우와 없는 경우의 선량 프로파일을 측정하여 비교하였다. 측정은 폴리스티렌 팬톰 사이에 필름을 삽입하여 팬톰 내에서의 실제 선량 분포를 구하고, 필름 카셋트를 이용해서 Exit Beam Dose Profile 을 동시에 얻었다. Oblique Beam, Parallel Opposing Beam, Inhomogeneus Human Phantom에 대해 제작된 보상체가 각각 선량보상 효과가 잘 나타남을 볼 수 있었고, 이 연구에서의 성능확인 방법을 통해 보상체의 성능을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.129-132
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• 2002

The practical virtual compensator, which uses a dynamic multi-leaf collimator (dMLC) and three-dimensional radiation therapy planning (3D RTP) system, was designed. And the feasibility study of the virtual compensator was done to verify that the virtual compensator acts a role as the replacement of the physical compensator. Design procedure consists of three steps. The first step is to generate the isodose distributions from the 3D RTP system (Render Plan, Elekta). Then isodose line pattern was used as the compensator pattern. Pre-determined compensating ratio was applied to generate the fluence map for the compensator design. The second step is to generate the leaf sequence file with Ma's algorithm in the respect of optimum MU-efficiency. All the procedure was done with home-made software. The last step is the QA procedure which performs the comparison of the dose distributions which are produced from the irradiation with the virtual compensator and from the calculation by 3D RTP. In this study, a phantom was fabricated for the verification of properness of the designed compensator. It is consisted of the styrofoam part which mimics irregular shaped contour or the missing tissues and the mini water phantom. Inhomogeneous dose distribution due to the styrofoam missing tissue could be calculated with the RTP system. The film dosimetry in the phantom with and without the compensator showed significant improvement of the dose distributions. The virtual compensator designed in this study was proved to be a replacement of the physical compensator in the practical point of view.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.131-141
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• 2007

목 적: Irregular Surface Compensator (ISC)를 이용한 유방암의 방사선치료 계획과 쐐기필터를 이용한 치료계획의 선량분포 및 폐야의 선량을 비교, 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 수술 후 조직결손이 있는 유방암 환자를 대상으로 쐐기필터를 이용한 접선조사와 ISC를 이용한 접선조사로 처방선량(5,040 cGy)의 95%가 유방조직에 분포하도록 Varian (미국)사의 Eclipse (RTP)로 치료계획을 수립하여, 고선량영역과 선량체적분포도를 비교하고, 구형아크릴팬텀에 film을 이용하여 치료계획검증을 실시하였다. 결 과: 쐐기필터를 이용한 접선조사의 경우 치료부위 내에서 최대선량점 107.5%와 20 Gy의 선량이 폐의 체적에 7.63%가 조사되며, ISC의 경우 치료부위 내에서 최대선량점 106.4%와 폐의 체적 6.5%에 20 Gy 조사되도록 설계되었다. 팬텀을 이용한 필름 측정결과 개조사야와 쐐기필터를 이용한 경우 105$\sim$110%의 고선량 지역이 팬텀의 상부에 바나나 모양과 양쪽 가장자리에 각각 분포 하였으며 ISC의 경우 100$\sim$105%의 고른 선량 분포로 나타났다. 결 론: 쐐기필터를 보상체로 이용할 경우 선량계산 단면의 선량분포 조절은 가능하였으나 그 외 다른 치료부위의 입체적 조절이 불가능하여 선량분포를 개선 할 수 없었고 ISC는 선량의 입체적 조절이 가능하여 피부 표면이 불균등한 치료부위의 선량 보정과 심부 정상조직의 선량감소 등의 이점이 있어 유방이외 조직결손이 많은 수술부위 치료 등에도 활용이 가능할 것으로 사료된다.