• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권6호
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• pp.670-679
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• 2010

In this paper, a new approach using a pixel-based correction method was developed to fix the non-uniform responses of flat-bed type scanners used for radiochromic film dosimetry. In order to validate the method's performance, two cases were tested: the first consisted of simple dose distributions delivered by a single port; the second was a complicated dose distribution composed of multiple beams. In the case of the simple individual dose condition, ten different doses, from 8.3 cGy to 307.1 cGy, were measured, horizontal profiles were analyzed using the pixel-based correcton method and compared with results measured by an ionization chamber and results corrected using the existing correction method. A complicated inverse pyramid dose distribution was made by piling up four different field shapes, which were measured with GAFCHROMIC$^{(R)}$EBT film and compared with the Monte Carlo calculation; as well as the dose distribution corrected using a conventional method. The results showed that a pixel-based correction method reduced dose difference from the reference measurement down to 1% in the flat dose distribution region or 2 mm in a steep dose gradient region compared to the reference data, which were ionization chamber measurement data for simple cases and the MC computed data for the complicated case, with an exception for very low doses of less than about 10 cGy in the simple case. Therefore, the pixel-based scanner correction method is expected to enhance the accuracy of GAFCHROMIC$^{(R)}$EBT film dosimetry, which is a widely used tool for two-dimensional dosimetry.

• 대한방사선치료학회지
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• 제7권1호
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• pp.103-110
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• 1995

Dynamic wedge system has been introduced to modify the beam profile and to make homogeneous isodose curves in the mass of irregular shape. Before the clinical use of dynamic wedge, several factors such as wedge transmission factor, dose profile, percent depth dose, and wedge angle have to be measured quantitatively. Film dosimetry is used to evaluate these factors in this study. A comparison of the result of the dynamic wedge to physical wedge system is made. A positive result for the application of the dynamic wedge to clinic is derived even though there is a limitation in accuracy of the dosimetry system used. To measure all factors quantitatively, more accurate dosimetry systems are required.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권4호
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• pp.158-163
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• 2022

Purpose: We subjected scanning electron microscopic (SEM) images of the active layer of EBT3 film to texture analysis to determine the dose-response curve. Methods: Uncoated Gafchromic EBT3 films were prepared for direct surface SEM scanning. Absorbed doses of 0-20 Gy were delivered to the film's surface using a 6 MV TrueBeam STx photon beam. The film's surface was scanned using a SEM under 100× and 3,000× magnification. Four textural features (Homogeneity, Correlation, Contrast, and Energy) were calculated based on the gray level co-occurrence matrix (GLCM) using the SEM images corresponding to each dose. We used R-square to evaluate the linear relationship between delivered doses and textural features of the film's surface. Results: Correlation resulted in higher linearity and dose-response curve sensitivity than Homogeneity, Contrast, or Energy. The R-square value was 0.964 for correlation using 3,000× magnified SEM images with 9-pixel offsets. Dose verification was used to determine the difference between the prescribed and measured doses for 0, 5, 10, 15, and 20 Gy as 0.09, 1.96, -2.29, 0.17, and 0.08 Gy, respectively. Conclusions: Texture analysis can be used to accurately convert microscopic structural changes to the EBT3 film's surface into absorbed doses. Our proposed method is feasible and may improve the accuracy of film dosimetry used to protect patients from excess radiation exposure.

• Radiation Oncology Journal
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• 제23권3호
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• pp.176-185
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• 2005

목적: 환자별 강도변조방사선치료 정도관리(IMRT QA) 중 필름 선량계를 임상에 적용하고, 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법을 개발하였다. 최적화 후 필름 선량계에 대한 정량적 허용기준도 제시하고자 하였다. 대상 및 방법: IMRT 치료를 시행하기로 한 14명의 두경부종양 환자에서 필름 선량계를 시행하고, 가장 큰 계통적 오차 요인인 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법을 고안하여 적용하였다. 결과: 필름 선량계의 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법은 local minimum을 구하는 방식으로 고안하였으며, 환자에게 적용 시 조정값은 2 mm를 보인 2명을 제외하고 12명에서 1 mm로 나타났다. 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화 전후로 선량오차 결과를 산출하였으며, 최적화 전후의 절대 평균 선량오차의 평균은 각각 $2.36\%,\;1.56\%$, 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점의 비율은 평균은 각각 $9.67\%,\;2.88\%$로서 최적화 후 선량오차가 현저히 감소하였다. 최적화 후 절단 저선량 영역을 설정하였으며, 최적화 후 $5\%$ 이상의 점선량오차 지점 수 $10\%$ 미만, 절대평균 선량오차 $3\%$ 미만의 필름 선량계를 위한 정량적 허용 기준을 제시하였다. 결론: 본 연구에서 개발한 최적화법은 필름 선량계의 치우침 교정에 매우 유효하며, 최적화 후 제시된 정량적 허용 기준은 환자별 IMRT QA에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3811-3815
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• 2022

Ni-63 is pure beta source which emits low energy beta particles. The Ni-63 sources were fabricated to develop the beta-voltaic battery which converts decay energy into electrical energy for power generation. Activity distribution of the source was important factor of power producibility of the beta-voltaic battery. Liquid scintillation counter widely used for measurement of low energy beta emitters was not suitable to measure activity distribution. In this study, we used the peeled-off Gafchromic™ EBT3 film to measure the activity distribution of the Ni-63 source. Absorbed dose was increased proportionally to the source activity and exposure duration. The low energy beta particles could transport the energy into the active layer without the polyester protective layer. Also, Activity distribution was measured by using the peeled-off EBT3 film. Two-dimensional dosimetric distribution was suitable to measure the activity distribution. To use the peeled-off EBT3 film is user-friendly and cost-effective method for quality assurance of the Ni-63 sources for the beta-voltaic battery.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제8권1호
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• pp.9-17
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• 1976

고준위 전자선량을 측정하기 위하여 두께 0.1mm인 polycarbonate 필름을 선정하여 선량계 특성을 조사하였다. 선량범위는 1.0-130Mrad이며 도정곡선을 이용하여 200Mrad까지도 측정할 수 있었고 측정요차는 3.5% 이내였다. 330nm데서 측정한 농도는 실온에서는 조사후 1일 동안에 약 7-13% 감소하였으며 그 후의 감소율은 매우 적어 약 0.6%/일 였다. 조사후의 농도변화는 흡수선량, 보존온도 및 파장에 따라 상이하였기 때문에 조사후 경과시간 및 보존온도와 조사시의 온도에 관한 효과를 검토하였다. 이 선량계를 사용할때에는 농도 변화의 오차를 줄이기 위해서는 1일후에 농도를 측정하거나 혹은 10$0^{\circ}C$에서 1시간 열 처리가 필요하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권4호
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• pp.166-175
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• 2005

입체조형 동적회전조사 방사선치료(Dynamic Conformal Arc Radiotherapy, DCAR)에서 필름 선량계를 이용한 선량검증시 필름 회전중심점 이동 보정값을 최적화법으로 구하고 최적화 후 DCAR에 대한 선량 검증의 정량적 허용기준을 제시하고자 하였다. 정위방사선치료를 시행했던 7명의 전이성 뇌암 환자에서 DCAR 치료계획을 시행하고 필름 선량계로 선량을 측정하였다. 필름 선량계의 가장 큰 계통적 오차 요인인 회전중심점 이동 보정값을 최적화법으로 구하고 치료계획과 필름으로 측정된 선량분포를 비교하여 최적화 전후의 평균 선량오차와 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점의 비율을 얻었다. 모든 환자에서 필름 선량계의 회전중심점 이동 보정값은 1 mm 이내였다. 필름 회전중심점 이동 보정 최적화전, 후로 선량오차 결과를 산출하였다. 최적화 전, 후의 평균 선량오차의 평균은 각각 $1.70{\pm}0.36\%$, $1.34{\pm}0.20\%$이었고 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점 비율의 평균은 각각 $4.54{\pm}3.94\%$, $0.11{\pm}0.12\%$로서 최적화 후 선량오차가 현저히 감소하였다. 본 연구의 결과와 같이 최적화법을 이용한 필름의 회전중심점 이동값을 구하고 최적화 후의 평균 선량오차와 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점의 비율을 구하는 방법은 임상에서 DCAR에 대한 선량 검증 방법으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.171-180
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• 2014

본 연구는 양성자 치료를 시행하고 있는 수모세포종 환자의 양성자 치료 시 환자들의 Skin에서 홍반이나 피부염이 발생하는 경우가 빈번하여 Phantom에서 실제 환자와 동일한 치료계획 후 생체 내 선량측정 검출기(In-vivo dosimetry)로 사용되는 열 형광선량계(Thermo-luminescence Dosimeter, TLD)와 EBT3 Film으로 실제선량을 조사 측정한다. 측정된 선량값을 치료계획 된 피부선량과 비교 분석하여 양성자 치료 시 임상적으로 피부선량 측정 사용에 유용성이 있는지 알아보고자 한다. Phantom을 수모세포종의 전뇌척수치료(Cranio-spinal irradiation, CSI) Set-up position으로 위치하여 Brain에서 부터 Pelvis까지 CT촬영하고 양성자 치료계획 후 치료실에서 디지털 영상 포지셔닝 시스템(Digital Imaging Positioning System, DIPS)을 이용하여 정확하게 치료 Isocenter지점을 맞춘다. 양성자 빔이 들어가는 5부위의 치료 Isocenter 지점과 CT촬영 시 Phantom에 표시한 Marker 2부위, 모두 7지점에 미리 교정을 마친 열 형광선량계와 EBT3 Film을 교차해가면서 위치하여 붙이고 치료 계획된 양성자 빔을 각각 10회씩 조사한다. 10회 반복 측정하여 얻은 값을 평균산출하여 치료계획 시스템 에서 측정된 Skin Dose와 비교 분석한 결과, 측정위치의 어려움이 있는 정확한 측정이 결여된 한 지점을 제외한 나머지 6지점의 측정 선량값은 열 형광선량계와 EBT3 Film 모두 절대 선량값과 ${\pm}2%$이내의 분포를 보였다. 결론적으로, 본 연구에서는 국내 최초의 양성자 치료에서 Enterance skin dose 측정을 위한 In-vivo dosimetry로 열 형광선량계와 EBT3 Film의 임상적인 유용성을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권1호
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• pp.16-21
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• 2017

This study assessed the feasibility of a dual-channel (DC) compound method for film dosimetry. The red channel (RC) is usually used to ensure dosimetric quality using a conventional fraction dose because the RC is more accurate at low doses within 3 Gy than is the green channel (GC). However, the RC is prone to rapid degradation of sensitivity at high doses, while degradation of the GC is slow. In this study, the DC compound method combining the RC and GC was explored as a means of providing accurate film dosimetry for high doses. The DC compound method was evaluated at various dose distributions using EBT3 film inserted in a solid-water phantom. Measurements with $10{\times}20cm^2$ radiation field and $60^{\circ}$ dynamic-wedge were done. Dose distributions acquired using the RC and GC were analyzed with root-mean-squares-error (RMSE) and gamma analyses. The DC compound method was used based on the RC after correcting the GC for high doses in the gamma analysis. The RC and GC produced comparatively more accurate RMSE values for low and high doses, respectively. Gamma passing rates with an acceptance criterion of 3%/3 mm revealed that the RC provided rapid reduction in the high dose region, while the GC displayed a gradual decrease. In the whole dose range, the DC compound method had the highest agreement (93%) compared with single channel method using either the RC (80%) or GC (85%). The findings indicate that the use of DC compound method is more appropriate in dosimetric quality assurance for radiotherapy using high doses.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.87-92
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• 2017

소동물을 대상으로 방사선을 이용한 비임상 연구에서 소동물 선량평가의 역할은 계속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 최근 들어 사용 및 연구가 계속적으로 증가하고 있는 3차원 프린터를 이용하여 3차원 소동물 팬텀을 제작하였으며, 제작된 소동물 팬텀을 대상으로 필름계측을 이용하여 감마선 조사 시 소동물 팬텀내 흡수되는 선량을 평가하였다. 선행적으로 3차원 소동물 팬텀 제작에 사용된 재료에서 필름에 대한 방사선의 반응 관계식을 획득하였으며, 방사선치료 시 조직등가물질로 사용되고 있는 bolus와 비교하였다. 0.5 Gy에서 6 Gy까지 감마선을 조사하였을 때, 0.5 Gy의 선량을 제외하고 1% 이내의 작은 차이가 있음을 확인하였다. 또한 제작된 3차원 소동물 팬텀 내에 필름을 삽입하여 5 Gy의 선량을 조사하였을 때, 조사된 선량과 필름을 통하여 계산된 선량과의 차이는 2% 이내의 차이였다. 본 연구를 기반으로 실제 소동물을 대상으로, 3차원 소동물 팬텀을 제작하여 선량을 평가한다면, 소동물을 대상으로 방사선 조사하는 비임상 연구 선량에 대한 신뢰성을 높여 줄 수 있을 것이라 사료된다.