• 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.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.60-60
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• 2006

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.29-32
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• 2004

본 연구에서는 방사선치료장치의 몬테칼로 시뮬레이션에 널리 이용되는 BEAM 코드를 이용하여 Siemens사의 Primus 선형가속기 다엽콜리메이터(MLC)를 모델링한 후 그 적합성을 측정 데이터와의 비교를 통하여 검증하였다. 모델링을 위해 Primus 선형가속기의 다엽콜리메이터의 치수를 실측하였고 근사화를 통해 VARMLC 모듈을 사용하여 모델링하였다. 모델링 시에 leakage 및 tongue-and-groove 효과를 고려하였다. 시뮬레이션 결과는 필름 측정 결과와 잘 일치함을 확인하였으며, 본 연구에서의 방법이 Siemens 사의 다엽콜리메이터의 모델링에 유효함을 확인할 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권2호
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• pp.253-262
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• 1994

The patterns of the conventional radiation treatment fields and their shielding blocks are analysed to determine the optimal dimension of the MultiLeaf Collimator (MLC) which is considered as an essential tool for conformal therapy. Total 1109 radiation fields from 303 patients (203 from Asan Medical center, 50 from Baek Hosp and 50 from Hanyang Univ. Hosp.) were analysed for this study. Weighted case selection treatment site (from The Korean Society of Therapeutic Radiology 1993). Ninety one percent of total fields have shielding blocks. Y axis is defined as leaf movement direction and it is assumed that MLC is installed on the cranial-caudal direction. The length of X axis were distributed from 4cm to 40cm (less than 21cm for $95\%$ of cases), and Y axis from 5cm to 38cm (less than 22cm for $95\%$ of cases). The shielding blocks extended to less than 6cm from center of the field for $95\%$ of the cases. Start length for ninety five percent of block is less than 10cm for X axis and 11cm for Y axis. Seventy six percent of shielding blocks could be placed by either X or Y axis direction, $7.9\%$ only by Y axis, $5.1\%$ only by X axis and It is reasonable to install MLC for Y direction. Ninety five percent of patients can be treated with coplanar rotation therapy without changing the collimator angle. Eleven percent of cases of cases were impossible to replace with MLC. Futher study of shielding technique is needed for $11\%$ impossible cases. The treatment field dimension of MLC should be larger than $21cm{\times}22cm$. The MLC should be designed as a pair of 21 leaves with 1cm wide for an acceptable resolution and 17cm long to enable the leaf to overtravel at least 6cm from the treatment field center.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-9
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• 2003

I. 목적 MLC의 단점인 조사영역경계의 요동현상이나, 반음영의 크기를 감소시킬 수 있는 HD270 MLC에 관한 소개와 유용성에 대해 평가하였다. II 대상 및 방법 HD-270 MLC는 PRIMUS(Siemens)의 치료테이블(ZXT) 과 다엽콜리메이터(3D MLC)를 leafs면에 수직방향으로 이동시킴으로써 유효반음영과 조사영역 경계의 요동을 감소시킨다. HD-270 MLC의 효율성과 적당한 resolution을 결정하기 위해 field edge angle(Y축과 이루는 각)이 0도에서 75도까지 15도의 간격으로 된 다각형의 field를 만들고 resolution은 5mm, 3mm, 2mm로 각각의 HD-270 group을 만들어 Siemens사 선형가속기(PRIMUS)의 6MV 광자선을 사용하여 solid phantom에서 SAD 100cm, depth 1.5cm으로 X-Omat film(Kodak)에 60MU로 조사하였다. 조사된 film은 Lumiscan75(LUMISYS)로 스캔해서 RIT113(Radiological Imaging Technology Inc. USA)으로 분석하여 유효반음영과 조사영역 경계의 요동의 변화를 측정하였다. 그리고 치료테이블 움직임의 정확성을 테스트하기 위해 테이블 위에 50Kg의 인체모형팬텀을 놓고 0.001inch의 정밀도를 가진 dial gauge로 가로, 세로, 수직의 세 직각방향으로 ${\pm}5mm,\;{\pm}4mm,\;{\pm}3mm,\;{\pm}2mm$단계별로 측정하였다 III. 결과 Resolution과 field edge angle이 증가할수록 유효반음영과 조사영역 경계의 요동현상은 증가하였다. 그리고 지멘스 ZXT 치료테이블움직임의 오차범위는 ${\pm}1mm$ 이내로 양호하였다. IV. 결론 최근 많이 사용되어지고 있는 다엽콜리메이터의 문제점들을 보완 할 수 있는 HD-270 MLC를 사용함으로써 MLC의 임상적용범위를 보다 넓힐 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.93-97
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• 2007

본 연구는 세기 변조된 multiple noncoplanar arc를 이용한 방사선수술 기법을 평가하기 위해 고안되었다. 정위적 방사선수술은 0.5 cm resolution의 MLC가 장착된 6-MV X-ray beam을 사용하였다. 본 연구에서는 단일 중심점(single isocenter)으로 5 gantry-couch 조합을 이용한 intensity modulated arc therapy (IMAT)를 응용하였다. 저자들은 2 cm의 구형 표적용적에 대하여 $25{\times}25cm$ 아크릴 팬톰으로 선량분포 특성을 조사하였다. 단일 중심점을 이용한 방사선조사에서 구형의 표적에 대하여 비교적 적절한 선량분포를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 80%의 선량 곡선이 frontal, saglttal, transverse planes에서 표적 용적을 적절히 포함하였으며, 40%와 80% 선량곡선 사이는 $4.0{\sim}4.5mm$이었다. 이것은 cylindrical cone을 이용한 다른 연구자들의 선량분포와 유사한 결과였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 방사선수술 기법을 비정형적 모양의 뇌내 표적에 대한 방사선수술시에 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권4호
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• pp.168-175
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• 2014

This study was designed to assess whether the conventional tangential technique, using a multileaf collimator (MLC), allows a reduced dose to the organs at risk (OAR) in breast radiation therapy. A total of forty right and left 20 for each breast cancer patients that underwent radiation therapy after breast conserving surgery were included in this study. For each patient, the planning target volume (PTV) and OAR (heart, left anterior descending artery (LAD), liver and lung) were defined and dose distribution were produced for conventional tangential beams using 6 MV photons. The treatment plans were made using the following two techniques for all patients. For the first plan (P1), MLC was designed to shield as much of OAR as possible without compromising the coverage of PTV. In the second plan (P2), the treatment plan was created without using MLC. Dose-volume histograms for OARs were calculated for all plans. For left breast cancer, the percentage of maximum dose ($D_{max%}$) and mean dose ($D_{mean%}$) of OARs (heart and LAD) were calculated, and for right breast cancer, the percentage of the mean dose ($D_{mean%}$) of the liver was calculated. The $D_{mean%}$ of the lung was calculated in all patients. The mean values of $D_{max%}$ of the heart ($86.9{\pm}19.5%$ range, 35.1-100.6%) in P1 were significantly lower than in P2 ($98.3{\pm}3.4%$ range, 91.7-105.2%) (p=0.001). The mean values of $D_{max%}$ of LAD ($78.4{\pm}22.5%$ range, 26.5-99.7%) in P1 was significantly lower than in P2 ($93.3{\pm}8.1%$ range, 67.9-102.1%) (p<0.001). In P1, the mean values of $D_{mean%}$ of the liver ($4.8{\pm}2.0%$) were significantly lower than in P2 ($6.2{\pm}2.5%$) (p<0.001). The mean values of $D_{mean%}$ of the lung were significantly lower in P1 ($9.3{\pm}2.3%$) than in P2 ($9.7{\pm}2.4%$) (p<0.001). P1, by using MLC, allows a significantly reduced dose to OAR compared with P2. We can suggest that it is reasonable to routinely use MLC in the conventional tangential technique for breast radiation therapy considering the primary tumor location.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.15-22
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• 2014

종양부위의 입체적이고 선택적인 치료가 가능해 임상표적부피(clinical target vlume, CTV)에 높은 선량으로 집중조사하고 부작용을 현저히 줄이는 세기조절방사선치료는 치료예후를 향상시키고 있다. 방사선세기조절 치료는 MLC의 개방면적과 개방시간으로 조사면내 플루언스를 조정하므로 소형조사면의 선량이 누적되어 원하는 선량이 조사하게 된다. 따라서 소형조사면과 계층형 조사면의 출력선량계수의 정확성은 곧 Portal MU 결정에 정확성을 더할 수 있고, 종양에 조사되는 선량의 정확성을 향상할 수 있으므로, 이 연구는 Clinac Ex (Varian) $3{\times}3cm^2$에서 $0.5{\times}0.5cm^2$까지 조사면을 선정하였고 방사선은 6 MVX선의 소형조사면의 출력선량계수를 평가하였다. 조사면은 다엽제한기를 $40{\times}40cm^2$로 개방하고 Collimator jaw를 이용한 것과 Collimator를 $10{\times}10cm^2$로 고정하고 다엽제한기에 의한 조사면으로 구분하여 출력선량계수가 결정되었다. 검출기는 유효체적이 $0.01cm^3$이고 내경 2 mm인 CC01 (Scanditronix-Wellope)이온전리함과 SFD 다이오드 검출기(0.6 mmØ, $500{\mu}m$ 두께, Scanditronix-Wellope)와 다이아몬드 검출기(T60003, PTW)와 X-Omat film을 사용하였다. 결과는 다엽제한기 조사면의 출력선량계수는 $3{\times}3cm^2$에서 $0.899{\pm}0.0106$, $2{\times}2cm^2$에서 $0.855{\pm}0.0106$, $1{\times}1cm^2$에서 $0.764{\pm}0.0082$, $0.5{\times}0.5cm^2$에서 $0.602{\pm}0.0399$를 얻었다. Jaw를 $10{\times}10cm^2$로 고정하고 다엽제한기의 조사면의 출력계수는 MLC를 $40{\times}40cm^2$에 jaw에 의한 소형조사면의 것보다 최대 3.8% 높게 나타남을 확인하였다. 따라서 세기조절방사선치료 TPS에는 collimator jaw 보다 다엽제한기 조사면 크기의 출력선량계수가 설정되는 것이 중요함을 의미한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권1호
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• pp.8-15
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• 2018

This work reports the acceptance testing and commissioning experience of the Robotic Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) M6 system with a newly released $InCise^{TM}2$ Multileaf Collimator (MLC) installed at the Yonsei Cancer Center. Acceptance testing included a mechanical interdigitation test, leaf positional accuracy, leakage check, and End-to-End (E2E) tests. Beam data measurements included tissue-phantom ratios (TPRs), off-center ratios (OCRs), output factors collected at 11 field sizes (the smallest field size was $7.6mm{\times}7.7mm$ and largest field size was $115.0mm{\times}100.1mm$ at 800 mm source-to-axis distance), and open beam profiles. The beam model was verified by checking patient-specific quality assurance (QA) in four fiducial-inserted phantoms, using 10 intracranial and extracranial patient plans. All measurements for acceptance testing satisfied manufacturing specifications. Mean leaf position offsets using the Garden Fence test were found to be $0.01{\pm}0.06mm$ and $0.07{\pm}0.05mm$ for X1 and X2 leaf banks, respectively. Maximum and average leaf leakages were 0.20% and 0.18%, respectively. E2E tests for five tracking modes showed 0.26 mm (6D Skull), 0.3 mm (Fiducial), 0.26 mm (Xsight Spine), 0.62 mm (Xsight Lung), and 0.6 mm (Synchrony). TPRs, OCRs, output factors, and open beams measured under various conditions agreed with composite data provided from the manufacturer to within 2%. Patient-specific QA results were evaluated in two ways. Point dose measurements with an ion chamber were all within the 5% absolute-dose agreement, and relative-dose measurements using an array ion chamber detector all satisfied the 3%/3 mm gamma criterion for more than 90% of the measurement points. The Robotic IMRT M6 system equipped with the $InCise^{TM}2$ MLC was proven to be accurate and reliable.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.59-65
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• 2018

This paper describes the clinical use of the dose verification of multileaf collimator (MLC)-based CyberKnife plans by combining the Octavius 1000SRS detector and water-equivalent RW3 slab phantom. The slab phantom consists of 14 plates, each with a thickness of 10 mm. One plate was modified to support tracking by inserting 14 custom-made fiducials on surface holes positioned at the outer region of $10{\times}10cm^2$. The fiducial-inserted plate was placed on the 1000SRS detector and three plates were additionally stacked up to build the reference depth. Below the detector, 10 plates were placed to avoid longer delivery times caused by proximity detection program alerts. The cross-calibration factor prior to phantom delivery was obtained by performing with 200 monitor units (MU) on the field size of $95{\times}92.5mm^2$. After irradiation, the measured dose distribution of the coronal plane was compared with the dose distribution calculated by the MultiPlan treatment planning system. The results were assessed by comparing the absolute dose at the center point of 1000SRS and the 3-D Gamma (${\gamma}$) index using 220 patient-specific quality assurance (QA). The discrepancy between measured and calculated doses at the center point of 1000SRS detector ranged from -3.9% to 8.2%. In the dosimetric comparison using 3-D ${\gamma}$-function (3%/3 mm criteria), the mean passing rates with ${\gamma}$-parameter ${\leq}1$ were $97.4%{\pm}2.4%$. The combination of the 1000SRS detector and RW3 slab phantom can be utilized for dosimetry validation of patient-specific QA in the CyberKnife MLC system, which made it possible to measure absolute dose distributions regardless of tracking mode.