• 대한방사선치료학회지
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• 제23권2호
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• pp.103-108
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• 2011

목 적: 뇌전이 환자에게 시행하는 고전적인 헬멧(Helmet field)형태의 대향2문방사선조사는 환자두피에 과 선량을 일으키며 이는 탈모의 원인이 된다. 이에 본 연구에서는 환자두피를 보호하기 위한 두피보호 형태(Scalp-shielding shape)의 대향 2문 조사와 토모 치료법을 고전적 방사선치료법과 비교하여 보다 효과적인 탈모 예방의 두피선량을 정량적으로 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 두피선량은 RANDO 팬톰을 사용하여 열형광선량계를 전두엽의 중심선에 따라서 5개를 위치시킨 후, 세 가지 치료방법(HELMET, MLC, TOMO)으로 피부선량을 측정하였고, 전산화치료계획장치(Pinnacle3, Philips Medical System, USA), 6MV X선(Clinac 6EX, VARIAN, USA)을 이용하여 방사선치료계획을 수립한 후, DVH로 선량분포변화와 두피선량을 비교 분석하였다. 결 과: 열형광선량계를 사용하여 두피의 표면선량을 측정한 결과 기존의 HELMET field 치료방법과 비교했을 때 MLC technique에서는 각 포인트 지점에서 평균 87.44% 두피선량이 감소하는 것으로 측정되었으며 TOMO에서는 평균 88.03% 두피 선량이 감소하는 것으로 측정되었다. 또한 세 가지 치료방법의 두피내의 과다선량 영역(Hotspot)의 존재정도를 평가하기 위해 선량체적히스토그램(Dose volume histogram, DVH)을 사용하여 처방선량의 95%, 100%, 105%가 받는 용적의 백분율(Percentage of volume: V95, V100, V105)을 계산한 결과 MLC technique과 TOMO plan에서 과다선량 없이 Dose coverage가 우수함을 보여주었다. 결 론: 전뇌 방사선치료를 받는 환자에게 탈모현상을 줄여주는 것은 환자의 삶의 질을 높여주는 측면에서 중요하다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 두피보호 형태(Scalp-shielding shape)의 대향 2문 조사와 토모 치료법을 사용하여 환자의 두피를 보호함으로써 환자의 탈모현상을 줄여주는 효과를 기대할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1065-1072
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• 2021

최근 복부 CT 검사 건수가 증가하고 있으며 이에 피폭선량을 감소시키기 위해 많은 노력이 요구되고 있다. 최근 도입된 반복적 재구성기법(Iterative Reconstruction, IR)을 복부 CT검사에 적용하여 기존 필터 보정 역투영법(Filtered Back Projection, FBP)과 화질 및 선량을 비교평가하여 유용성을 알아보고자 하였다. 반복적 재구성기법은 SIEMENS사의 ADMIRE, GE사의 ASIR-V를 이용하였고 화질평가를 위해 ACR phantom 영상을 이용하여 Noise, % Contrast, High contrast resolution를 측정하였다. 또한 선량평가는 CT장치에서 표시되는 CTDI_vol, DLP를 이용하였다. 필터 보정 역투영법과 반복적 재구성기법을 비교 평가한 결과 반복적 재구성기법 ADMIRE 2~5단계, ASIR-V 30, 50, 70, 90%를 적용한 경우, Noise가 ADMIRE에서 0.46~2.38, ASIR-V에서 0.51~2.5 감소하였다. % Contrast, High contrast resolution 유의한 차이가 없었다. 선량의 경우 반복적 재구성기법을 사용할 경우 ADMIRE에서 25.39%, ASIR-V에서 16.61% 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다. 결론적으로 복부 CT검사 시 반복적 재구성기법을 적용한다면 화질을 유지함과 동시에 선량을 감소시킬 수 있을 것이라 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.107-113
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• 2015

목 적 : 유방암 치료에 있어 피부선량의 측정은 매우 중요하다. 치료계획시에는 처방선량에 비해 초과선량이나 부족선량이 생길 수 있으므로 이에 대한 유방암의 여러 가지 치료계획간 피부선량 평가가 필요하다. 이에 대해 본원에서는 다양한 선량계를 이용하여 선량을 분석하여 유방암치료에 적용하고자 한다. 대상 및 방법 : 유방암은 기본적으로 접선방향 치료계획 시 일어나는 skin dose(Drain site, Scar)의 선량차이를 알아보기 위하여 인체모형팬텀을 이용하였다. 인체모형팬텀을 전산화단층촬영하고 전산화치료계획에서 open과 쐐기필터(Wedge filter)를 이용한 치료계획, Field-in-Field를 이용한 치료계획, 그리고 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation 치료계획을 세우고 컴퓨터치료계획 프로그램(Eclipse)으로 선량관심점과 측정점의 선량을 비교하였다. 치료실에서 인체모형팬텀을 위치시키고 선량비교를 위하여 각 치료계획 측정점에 열형광선량계(themoluminesence dosimeter, TLD)와 MOSFET(Metal oxide-silicon field effect transistor)을 이용하여 선량을 측정하여 비교평가 하였다. 결 과 : 피부선량은 치료계획 중심점을 기준으로 위와 아래는 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation 치료계획 사용 시 MOSFET을 이용한 선량측정에서 가장 많은 선량이 들어가는 것으로 나타났다. 내측과 외측의 측정선량은 open과 쐐기필터 치료계획에서 TLD와 MOSFET을 이용하여 측정시 5.7%에서 10.3%까지 낮게 나타났다. 반대쪽 유방의 선량은 open 치료계획이 가장 적었고, Dose fluence를 이용한 Irregular compensation 치료계획을 사용 시 가장 많은 선량이 측정되었다. 치료종별 치료계획상에서는 내측과 외측의 선량편차가 가장 컸으며, TLD와 MOSFET 측정시에도 같은 경향을 보였다. 외측은 TLD, 내측은 MOSFET이 가장 편차가 컸다. 결 론 : 치료계획에 따른 피부선량은 전반적으로 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation의 치료계획을 사용 시 가장 많이 들어가는 것으로 나타났으며, 이는 많은 MLC의 움직임에 의한 산란선 영향으로 생각된다. 모든 치료계획에서 피부의 위치에 따라 약간의 차이는 있으나 부족선량이 생기는 부분에서는 내측의 내유임파절(Intramammary lymph nodes)선량이나 Scar, Drain site등에서 세심한 주의가 필요하다. 부족선량을 높이기위해서는 Dose fluence를 이용한 Irregular compensation의 치료계획을 사용하는 것이 좋겠으나, 전체적인 선량을 높이기보다는 선택적인 범위내에서 선량을 높이게 되므로 환자의 연령이나 움짐임 등을 고려하여 치료기술을 선택하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.851-856
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• 2022

본 연구의 목적은 종속조사면 병합 (Field-in-Field, FIF) 방식을 이용하여 유방암 방사선 치료에서 조사면 주변 표면선량 감소 효과를 확인하는 것이다. 방사선 조사를 위해 선형가속기를 사용했으며, 조사면 주변 선량은 유리 선량계로 측정하였다. SSD는 90 cm, 조사면은 10 × 10 cm², X-선 에너지는 각각 6 MV와 10 MV를 사용했다. FIF 방식의 표면선량과 비교를 위해 금속쐐기(Physical Wedge, PW)와 동적쐐기(Dynamic Wedge, DW) 방식에서 선량을 측정하였다. PW와 DW 방식에서 각각 15°와 30°의 쐐기 각도를 사용하였다. 표면선량은 조사면 중심부에서 각각 1 cm, 3 cm, 5 cm 지점에서 측정하였다. 표면선량 분석 결과 FIF는 P W와 DW와 비교하여 치료 빔의 에너지, 쐐기 각도, 선량 측정 위치에 관계없이 모두 낮은 표면선량 값을 보였다. FIF는 유방암 치료에서 조사면 주변부 선량을 낮출 수 있으므로 표적에 균등한 선량 분포 획득뿐 만 아니라 방사선 빔에 의한 2차 장해를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권3호
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• pp.152-157
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• 2022

Background: The hemi-body electron beam irradiation (HBIe^-) technique has been proposed for the treatment of mycosis fungoides. It spares healthy skin using an electron shield. However, shielding electrons is complicated owing to electron scattering effects. In this study, we developed a thimble-like head bolus shield that surrounds the patient's entire head to prevent irradiation of the head during HBIe^-. Materials and Methods: The feasibility of a thimble-like head bolus shield was evaluated using a simplified Geant4 Monte Carlo (MC) simulation. Subsequently, the head bolus was manufactured using a three-dimensional (3D) printed mold and Ecoflex 00-30 silicone. The fabricated head bolus was experimentally validated by measuring the dose to the Rando phantom using a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) detector with clinical configuration of HBIe^-. Results and Discussion: The thimble-like head bolus reduced the electron fluence by 2% compared with that without a shield in the MC simulations. In addition, an improvement in fluence degradation outside the head shield was observed. In the experimental validation using the inhouse-developed bolus shield, this head bolus reduced the electron dose to approximately 2.5% of the prescribed dose. Conclusion: A thimble-like head bolus shield for the HBIe^- technique was developed and validated in this study. This bolus effectively spares healthy skin without underdosage in the region of the target skin in HBIe^-.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권4호
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• pp.159-167
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• 2014

국내에서는 2012년 천연방사성핵종이 포함된 가공제품의 규제를 위해 생활주변방사선 안전관리법이 시행되었지만, 해당 가공제품 사용에 대한 인체 피폭선량을 평가할 수 있는 기초자료나 피폭선량 평가기술이 미비하다. 따라서 본 연구는 사용자 피폭선량을 정량적으로 평가하기 위한 방법을 제안하고, 방사선의 종류 및 에너지에 따른 피폭선량 특성의 확인을 목적으로 한다. 피폭선량 평가를 위해서 몬테칼로 방법을 사용한 Monte Carlo N-Particle Extended (MCNPX) 코드를 통해 International Commission on Radiological Protection (ICRP)의 기준팬텀이 전산모사 되었으며, 대표적 천연방사성핵종인 우라늄 계열에서 발생되는 알파선, 베타선, 감마선의 최소, 중간, 최대 에너지가 선원항으로 사용되었다. 연간 유효선량은 가공제품 사용시간 및 사용위치를 고려한 피폭시나리오를 기반으로 평가되었다. 짧은 비정의 알파선 및 베타선은 대부분의 선량을 피부에 전달한 반면, 감마선은 대부분의 장기에 유사한 선량을 전달하였다. 방사능이 $1Bq{\cdot}g^{-1}$ 인 돌침대에 포함된 천연방사성핵종의 함유율이 10%라고 가정하고 한국인 평균 수면시간인 7시간 50분간 돌침대를 사용하였을 때 최대 연간 유효선량은 알파선, 베타선, 감마선에 대해서 각각 0.0222, 0.0836, $0.0101mSv{\cdot}y^{-1}$로 평가되었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권6호
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• pp.983-993
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• 2021

Objective: To investigate the image quality of ultralow-dose CT (ULDCT) of the chest reconstructed using a cycle-consistent generative adversarial network (CycleGAN)-based deep learning method in the evaluation of pulmonary tuberculosis. Materials and Methods: Between June 2019 and November 2019, 103 patients (mean age, 40.8 ± 13.6 years; 61 men and 42 women) with pulmonary tuberculosis were prospectively enrolled to undergo standard-dose CT (120 kVp with automated exposure control), followed immediately by ULDCT (80 kVp and 10 mAs). The images of the two successive scans were used to train the CycleGAN framework for image-to-image translation. The denoising efficacy of the CycleGAN algorithm was compared with that of hybrid and model-based iterative reconstruction. Repeated-measures analysis of variance and Wilcoxon signed-rank test were performed to compare the objective measurements and the subjective image quality scores, respectively. Results: With the optimized CycleGAN denoising model, using the ULDCT images as input, the peak signal-to-noise ratio and structural similarity index improved by 2.0 dB and 0.21, respectively. The CycleGAN-generated denoised ULDCT images typically provided satisfactory image quality for optimal visibility of anatomic structures and pathological findings, with a lower level of image noise (mean ± standard deviation [SD], 19.5 ± 3.0 Hounsfield unit [HU]) than that of the hybrid (66.3 ± 10.5 HU, p < 0.001) and a similar noise level to model-based iterative reconstruction (19.6 ± 2.6 HU, p > 0.908). The CycleGAN-generated images showed the highest contrast-to-noise ratios for the pulmonary lesions, followed by the model-based and hybrid iterative reconstruction. The mean effective radiation dose of ULDCT was 0.12 mSv with a mean 93.9% reduction compared to standard-dose CT. Conclusion: The optimized CycleGAN technique may allow the synthesis of diagnostically acceptable images from ULDCT of the chest for the evaluation of pulmonary tuberculosis.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1431-1438
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• 2022

In this study, natural radioactivity concentrations and dosimetric values of fly ash samples were evaluated for the landfill area of the coal-fired power plant (CFPP) complex at Binh Thuan, Vietnam. The average activity concentrations of ²³⁸U, ²²⁶Ra, ²³²Th and ⁴⁰K were 93, 77, 92 and 938 Bq kg^-1, respectively. The average results for radon dose, indoor external, internal, and total effective dose equivalent (TEDE) were 5.27, 1.22, 0.16, and 6.65 mSv y^-1, respectively. The average emanation fraction for fly ash were 0.028. The excess lifetime cancer risks (ELCR) were recorded as 20.30×10^-3, 4.26×10^-3, 0.62×10^-3, and 25.61×10^-3 for radon, indoor, outdoor exposures, and total ELCR, respectively. The results indicated that the cover of shielding materials above the landfill area significantly decreased the gamma radiation from the ash and slag in the ascending order: Zeolite < PVC < Soil < Concrete. Total dose of all radionuclides in the landfill site reached its peak at 19.8 years. The obtained data are useful for evaluation of radiation safety when fly ash is used for building material as well as the radiation risk and the overload of the landfill area from operation of these plants for population and workers.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권4호
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• pp.179-188
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• 2020

Purpose: We compared noncoplanar volumetric modulated arc therapy (ncVMAT) plans to coplanar VMAT (cVMAT) plans by evaluating the dosimetric quality of each for esophageal cancer. Methods: Twenty patients treated for esophageal cancer with the cVMAT technique were retrospectively selected. The cVMAT plans consisted of three coplanar full arc beams. The ncVMAT plans consisted of two coplanar full arc beams and one noncoplanar partial arc beam ranging from 45° to 315° with a couch rotation angle of 315°±5°. For dosimetric evaluation, the dose-volumetric (DV) parameters of the planning target volume (PTV) and organs at risk (OARs) were calculated for all VMAT plans. Results: No clinically noticeable differences between the cVMAT and ncVMAT plans were observed in the DV parameters of the PTV. For the lungs, the V_{13 Gy} and mean dose for ncVMAT plans were smaller than those for cVMAT plans, showing statistically significant differences. For the heart, the values of the maximum dose for cVMAT and ncVMAT plans were 53.8±2.9 and 50.9±3.3 Gy, respectively (P=0.004). For the spinal cord, the values of the maximum dose for cVMAT and ncVMAT plans were 37.1±5.1 and 34.7±5.7 Gy, respectively (P<0.001). Conclusions: The use of ncVMAT plans provides better PTV coverage and sparing of OARs compared to that of cVMAT plans for long, tube-like esophageal cancer. For esophageal cancer, the ncVMAT plans showed a more favorable plan quality than the cVMAT plans.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.278-283
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• 2013

방사선 치료를 진행한 오른편 유방암 환자에 비해 왼편 유방암 환자의 방사선 치료 시 왼편 유방의 인접 주요 장기인 심장에 전달되는 선량에 의한 심장 질환의 발병 및 기타 질환의 발병으로 인한 높은 치사율과 관련된 예후가 보고되고 있다. 방사선 치료에서 computed tomography (CT) 영상을 획득 하는 방법 중 deep inspiration breath hold (DIBH) 기법은 들숨 상태에서 일정 시간 동안 환자의 호흡을 정지시키고 영상을 획득 하는 방법으로 심장과 흉곽 사이의 거리가 최대가 되게 한다. 따라서 본 연구에서는 DIBH 영상 획득 기법을 활용하여 왼편 유방암 환자의 방사선 치료 시 DIBH 기법을 적용한 CT 영상을 토대로 심장과 왼편 유방까지의 거리 계산 및 심장에 전달되는 피해 선량을 정량화 함으로써 왼편 유방암 환자의 방사선 치료 시 DIBH 기법의 유용성을 평가하고자 하였다. Free breathing (FB)와 DIBH 기법을 적용한 여성 유방암 환자의 CT 영상을 각 10세트를 획득하고, 50 Gy를 28번으로 분할하여 처방하였으며, 쐐기 필터(wedge filter)를 이용한 대향 2문 접선 조사를 적용했다. 심장과 왼편 유방까지의 거리는 각 장기의 중심 좌표를 획득하고, 각 중심좌표 간의 거리를 계산하였다. DIBH 기법의 경우, 일반적인 FB 기법을 적용 했을 때보다 심장과 왼편 유방 사이의 거리가 평균 1.43 mm 증가하였으며, 통계적 유효성을 확인할 수 있었다. 심장에 전달된 피해 선량의 경우, 최대 선량 기준으로 크게는 3,555 cGy 가량 감소함을 확인할 수 있었다. 각 영상마다의 거리 및 심장의 피해 선량에 대한 정도의 차이는 있었지만, DIBH 기법을 적용하였을 경우, 심장과 왼편 유방까지의 거리의 증가 및 피해 선량 감소 등의 경향성을 확인할 수 있었다. 본 DIBH 기법은 기존 방사선 치료 과정 중 추가적인 시간 소모가 적고, 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있으며, 임상에서의 적용으로 여성 유방암 환자의 불필요한 심장 피해 선량 전달을 감소 시킬 수 있을 것으로 사료된다.