• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권3호
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• pp.1609-1614
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• 2013

Objective: To evaluate the effect of intravenous contrast on dose calculation in radiation treatment planning for oesophageal cancer. Methods: A total of 22 intravein-contrasted patients with oesophageal cancer were included. The Hounsfield unit (HU) value of the enhanced blood stream in thoracic great vessels and heart was overridden with 45 HU to simulate the non-contrast CT image, and 145 HU, 245 HU, 345 HU, and 445 HU to model the different contrast-enhanced scenarios. 1000 HU and -1000 HU were used to evaluate two non-physiologic extreme scenarios. Variation in dose distribution of the different scenarios was calculated to quantify the effect of contrast enhancement. Results: In the contrast-enhanced scenarios, the mean variation in dose for planning target volume (PTV) was less than 1.0%, and those for the total lung and spinal cord were less than 0.5%. When the HU value of the blood stream exceeded 245 the average variation exceeded 1.0% for the heart V40. In the non-physiologic extreme scenarios, the dose variation of PTV was less than 1.0%, while the dose calculations of the organs at risk were greater than 2.0%. Conclusions: The use of contrast agent does not significantly influence dose calculation of PTV, lung and spinal cord. However, it does have influence on dose accuracy for heart.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권3호
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• pp.133-140
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• 1999

본 연구에서는 외부조사 전자선에 대한 3 차원 선량계산 알고리즘 모델을 개발하기 위한 기초연구로서 기존의 2D 펜실빔 알고리즘을 확장시켜 3 차원 geometry를 적절히 고려할 수 있는 선량계산 모델을 개발하고자 한다. 선량계산 모듈은 IDL5.2(Reseach Systems Inc. 미국)를 사용하여 프로그램하였으며, Hogstrom의 펜실빔 모델에 의한 선량계산에 필요한 중심축 상의 깊이선량분포는 Siemens M6740의 12MeV 전자선에 대한 측정치를 사용하였고, 전자선의 공기 및 불에서의 선형저지능 (linear stopping power), 선형산란능 (linear scattering power) 은 ICRU 보고서 35로부터 인용하여 사용하였다. 선량계산의 정확도를 확인하기 위하여 정형 조사면에 대한 선량분포 공기 간격 효과 인체 외곽 보정에 대해 전리함, 필름 등을 사용하여 얻은 측정값과 비교, 분석하였다. PC(Pentium III 450MHz) 상에서 프로그램 실행 결과 단일 조사 빔에 대한 선량계산에 약 120초가 소요되어, 선량계산 알고리즘의 최적화를 통한 선량계산 시간 단축이 필요하다 하겠다. 선량 평가에 대한 비교 결과, 정형 및 비정형 조사변에 대한 선량분포는 선량변화가 급격한 반음영 (penumbra) 영역에서 $\pm$3mm 이내의 오차를 보였으며, 측방 선량분포에 따른 비교 결과, 측정치와 5% 이내에서 일치하였다. 또한 공기 간격 및 인체 외곽선 보정의 경우, $\pm$10% 내외에서 측정값과 일치하였다. 결론적으로, 전자선에 대한 2 차원 펜실빔 모델을 확장하여 3 차원 치료계획에 적합하게 3 차원상의 임의의 단변 선량계산이 가능하도록 구현되었다. 또한 비정형 조사변에 대한 선량계산 뿐만 아니라, 인체외곽 및 공기 간격 등과 같이 3 차원적 geometry에 대한 보정이 필요한 경우에 대하여도 이를 선량계산 시 적절히 고려함을 확인할 수 있었다. 추후, CT를 통한 비균질 보정방식을 구현할 계획이며, 이들 선량계산 모듈은 교육 및 연구용으로 적절히 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.240-248
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• 2003

몬테칼로 계산은 다른 어떤 알고리즘보다 정확한 선량 계산 결과를 주지만 계산 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 본 연구에서는 Varian 600 C/D 선형가속기로부터지 6 MV 광자선에 대해 몬테칼로 계산을 사용하여 얻은 선량 분포가 측정에 의해 얻은 선량 분포와 2％ 이내에서 서로 잘 일치하도록 하며 분산 감소 기법을 사용하여 계산 시간 단축 정도를 평가하였다. 그리고 연산 능력을 높여 계산 시간 단축 정도를 평가하여 분산 감소 기법을 사용한 경우와 연산 능력을 높인 경우 간에 계산 시간 단축 정도를 비교하였다. 몬테칼로 계산 코드로는 빔 모사를 위해 BEAMnrc 코드, 선량 계산을 위해 DOSXYZnrc 코트를 각각 사용하였는데 분산 감소 기법은 이 코드들에서 지원하는 방법들을 사용하였고 연산 능력을 높이는 방법으로는 컴퓨터 클러스터를 이용한 병렬 처리를 사용하였다. 비교 결과, 분산 감소 기법을 사용하여 계산 시간을 최대 1/25 이상 단축시킬 수 있었고 9대의 컴퓨터를 이용한 병렬 처리 결과 계산 시간을 1/9로 단축시킬 수 있었다. 계산 곁과의 정확성을 만족할 만한 수준으로 유지할 수 있다면 분산감소 기법을 포함한 간략화된 물리의 적용은 현 시점에서 몬테칼로 선량 계산 시간을 획기적으로 단축시킬 대안이 될 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권1호
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• pp.33-38
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• 2007

이 연구는 플라토 치료계획시스템의 치료계획에서 Ir-192 선원에 대한 처방점의 처방선량과 선원 주위의 선량분포상의 선량점들의 선량이 정확하게 계산되는지를 확인하는데 그 목적이 있다. 선원의 중심축의 전후방향에서의 평면의 직교좌표계와 측면방향에서의 평면의 직교좌표계 및 선원을 A4 용지 위에 그려서 치료계획시스템에 입력하였다. 처방선량은 선원중심으로부터 극각 $90^{\circ}, $270^{\circ}의 방향으로 반경 1 cm인 두 지점에 400 cGy를 처방하였다. 처방점과 선량점들의 선량은 치료계획시스템에서 출력된 선량과 파울 킹 등이 유도한 기하학 함수식으로 계산된 선량을 분석하였다. 본 실험의 분석에서 처방 점의 선량은 오차 없이 정확하게 일치하였고, 선량 점들의 선량은 1.85% 이내의 오차를 얻었다. 그리고 플라토 치료계획시스템의 선량계산은 허용오차 ${\pm}2%$ 범위 이내의 정확성으로 분석되었다. 파울 킹 등이 유도한 기하학 함수식을 사용하여 손으로 계산한 선량은 높은 정확성의 품질보증과 편리성에 기인하여, 임상에서 사용하는데 유용할 것으로 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권3호
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• pp.144-150
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• 2009

This study examines how much the radiation dose rate around it varies if a crack occurs on the spent nuclear fuel rod. The spent nuclear fuel rod to be examined is that of Kori unit 3&4. The source terms are evaluated using the ORIGEN-ARP that is part of the version 5.1 of the SCALE package. The radiation dose rate is assessed using the TORT. To check if the structure of a fuel rod is appropriately modeled in the TORT calculation, the calculation results by the TORT are compared with those by the ANISN for the same case. From the code simulation, it is known that if a crack occurs on the spent nuclear fuel rod, the neutron dose rate varies depending on what material is the crack filled with, but the gamma dose rate varies irrespective of type of the material that the crack is filled with.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.618-623
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• 1998

A shielding analysis was performed for the end shield of CANDU 6 reactor. The one-dimensional discrete ordinate code ANISN with a 38-group neutron-gamma library, extracted from DLC-37D library, was used to estimate the dose rate for the natural uranium CANDU reactor. For comparison MCNP-4B calculation was performed for the same system using continuous, discrete and multi-group libraries. The comparison has shown that the total dose rate of the ANISN calculation agrees well with that of the MCNP calculation. However, the individual dose rate (neutron and gamma) has shown opposite trends between AMISN and MCNP estimates, which may require a consistent library generation for both codes.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제25권2호
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• pp.35-38
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• 2002

의료피폭에 관한 관심과 함께 촬영록(촬영조건)을 기록하는 일은 단순히 환자기록이 아니라 피폭선량을 예측하는 방법으로 이용될 수 있다. 그러나 각 장비마다 출력의 차이가 있어서 장치의 출력을 실험을 통하여 구하고 그 출력을 엑셀 프로그램상에서 3차 수식화하여 그 계수를 구함으로서 촬영조건을 입력함과 동시에 피부 입사선량을 구할 수 있는 방법을 고안하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제48권3호
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• pp.117-123
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• 2023

Background: We investigated the impact of 0.35 T magnetic field on dose calculation for non-small cell lung cancer (NSCLC) stereotactic ablative radiotherapy (SABR) in the ViewRay system (ViewRay Inc.), which features a simultaneous use of magnetic resonance imaging (MRI) to guide radiotherapy for an improved targeting of tumors. Materials and Methods: Here, we present a comprehensive analysis of the effects induced by the 0.35 T magnetic field on various characteristics of SABR plans including the plan qualities and dose calculation for the planning target volume, organs at risk, and outer/inner shells. Therefore, two SABR plans were set up, one with a 0.35 T magnetic field applied during radiotherapy and another in the absence of the field. The dosimetric parameters were calculated in both cases, and the plan quality indices were evaluated using a Monte Carlo algorithm based on a treatment planning system. Results and Discussion: Our findings showed no significant impact on dose calculation under the 0.35 T magnetic field for all analyzed parameters. Nonetheless, a significant enhancement in the dose was calculated on the skin surrounding the tumor when the 0.35 T magnetic field was applied during the radiotherapy. This was attributed to the electron return effect, which results from the deviation of the electrons ejected from tissues upon radiation due to Lorentz forces. These returned electrons re-enter the tissues, causing a local dose increase in the calculated dose. Conclusion: The present study highlights the impact of the 0.35 T magnetic field used for MRI in the ViewRay system for NSCLC SABR treatment, especially on the skin surrounding the tumors.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.289-294
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• 2020

X-선영상의 품질과 환자의 피폭 관리를 위하여 X-선장치에서 출력되는 선량(공기 흡수선량(mGy)은 측정으로부터 자료화 하는 것이 필요하다. 이 연구의 목적은 X-선장치의 출력선량과 출력인자(Of)의 측정으로부터 출력선량을 계산할 수 있는 식을 구하는데 있다. X-선장치로부터 조사되는 X-빔의 출력선량과 출력인자는 XR멀티검출기를 사용하여 측정하였다. 결과로서, 관전류-조사시간 곱(mAs)으로 나누어진 측정된 출력선량과 설정관전압을 Allometric1 fit하여 출력선량 계산식을 얻었다. 이 식에 출력인자를 곱하여 최종 출력선량 계산식을 구하였다. 구하여진 최종 출력선량 계산식은 모든 관전압, 관전류, 조사시간, 조사야 그리고 거리에 적용하는데 유용할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권2호
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• pp.15-22
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• 2023

This study compared the dose calculated using the electron Monte Carlo (eMC) dose calculation algorithm employing the old version (eMC V13.7) of the Varian Eclipse treatment-planning system (TPS) and its newer version (eMC V16.1). The eMC V16.1 was configured using the same beam data as the eMC V13.7. Beam data measured using the VitalBeam linear accelerator were implemented. A box-shaped water phantom (30×30×30 cm³) was generated in the TPS. Consequently, the TPS with eMC V13.7 and eMC V16.1 calculated the dose to the water phantom delivered by electron beams of various energies with a field size of 10×10 cm². The calculations were repeated while changing the dose-smoothing levels and normalization method. Subsequently, the percentage depth dose and lateral profile of the dose distributions acquired by eMC V13.7 and eMC V16.1 were analyzed. In addition, the dose-volume histogram (DVH) differences between the two versions for the heterogeneous phantom with bone and lung inserted were compared. The doses calculated using eMC V16.1 were similar to those calculated using eMC V13.7 for the homogenous phantoms. However, a DVH difference was observed in the heterogeneous phantom, particularly in the bone material. The dose distribution calculated using eMC V16.1 was comparable to that of eMC V13.7 in the case of homogenous phantoms. The version changes resulted in a different DVH for the heterogeneous phantoms. However, further investigations to assess the DVH differences in patients and experimental validations for eMC V16.1, particularly for heterogeneous geometry, are required.