• Radiation Oncology Journal
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• 제9권2호
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• pp.337-342
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• 1991

방사선 선량의 표준측정법 (한국의학 물리학회 1990) 및 TG-21, $C_{\lambda}/C_E$ 방법을 비교 연구하였다. 방사선 치료에서 사용되는 광자선과(4MV-l5MV) 전자선(6MeV-20MeV)을 세 종류의 전리함으로 물팬틈속에서 측정, 평가한 결과를 비교하였다. TG-21과 방사선 선량의 표준 측정법 비교에서는1$\%$ 이내의 작은 차이만을 보여주었으며 그 차이는 주로 $N_{D}-N_{gas}$ 차이에서 나오는 것으로 평가되었다. 그러나 $C_{\lambda}/C_E$ 방법과의 비교에서는 광자선의 경우 $-1.9{\pm}0.6\%$ (방사선 선량의 표준 측정에 의한 결과가 높게 나옴) 전자선의 경우 $3.3{\pm}1\%$(방사선 선량의 표준측정법에 의한 결과가 낮게 나옴)의 차이를 보였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.161-166
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• 2005

목 적 : 임상에서 일반적으로 행하여지는 전자선은 피부암과 유방암, 두 경부 등의 다양한 부위의 치료에 사용되어진다. 연구에서는 6 MeV에서 bolus 사용 시 SSD setup과 SBD setup에 따른 선량분포를 비교하였고 electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 그리고 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포를 비교하여 효과적인 치료성적을 얻고자 한다. 대상 및 방법 : 첫 번째 실험은 SSD(source to surface distance) setup과 SBD(source to bolus distance) setup의 전자선 분포를 비교하기 위해 지름이 20 cm인 반구형 파라핀 phantom을 2개 제작하였다. 두 번째 실험은 Electron field 내에 nipple이 존재하는 경우에 nipple 위에 bolus가 있을 때와 nipple 만큼 bolus를 제거하였을 때의 선량 분포를 서로 비교하였다. 이를 위해 nipple과 유사한 형태를 1 cm 두께의 아크릴을 사용하며 정육면체 형태로 제작하였다. 세 번째 실험은 필름의 중앙을 기준으로 광자선과 전자선의 junction을 나누었다. 그런 다음 film의 한쪽 반에는 광자선을 조사하고 나머지 반에는 전자선을 조사하였다. 위의 모든 실험은 제작된 파라핀 phantom 사이에 압착용 보조기구를 이용하여 film(100 NIF, Kodak, France)을 삽입하고 air gap을 없앤 후 beam 중심축과 수평한 방향으로 놓은 후 6 MeV 전자선 20 MU를 조사하였다. 결 과 : SSD setup과 비교하여 SBD setup은 같은 depth에서 선량 분포가 감소해 있음을 알 수 있고 Electron field 내에 nipple이 존재하는 경우 nipple 크기만큼 bolus를 잘라낸 경우에 균일한 선량분포를 가짐을 알 수 있다. 그리고 광자선과 전자선의 junction에서는 전자선 field 전체에 bolus를 사용하는 것이 homogeneous한 선량 분포를 얻음을 알 수 있다. 결 론 : SSD setup과 SBD setup에 따른 선량분포, electron field 내에 nipple이 존재하는 경우의 전자선 dose 분포, 광자선과 전자선을 같이 사용할 경우 junction 부위에서의 dose 분포에서는 bolus의 사용방법에 따라 전자선의 선량분포곡선은 다양한 변화를 나타내며 본 실험의 결과를 바탕으로 전자선치료가 이루어진다면 더 효과적인 전자선 치료가 이루어질 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권4호
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• pp.393-402
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• 1997

목적 : 공기동을 포함한 병소 부위에 X-선원을 조사할 경우 공동과 근접한 영역에서의 저흡수선량 효과는 잘 알려져 있다. 공기-연조직 사이의 불균질면의 한 예로 후두 모형 즉, 조직 둥가물질과 그 사이에 삽입되어 있는 공기동을 만들었다. 본 연구에서는 방사선의 선질 조사면의 크기 공기동의 크기에 따른 공동 가까이에서의 흡수선량의 변화를 살펴보았다. 대상 및 방법 : 4-, 6-, 10-MV X-선원을 이용하여 2cm(폭)$\times$L(cm, 길이)$\times$2cm(높이)인 공기동을 포함한 후두 모형의 아크릴 팬톰에 대하여 흡수선량을 측정하였다. 흡수선량의 측정장비로 평행판전리함과 전리계를 이용하였다. 제작한 후두의 기하학적 치수는 상부 연조직$\cdot$공기동$\cdot$하부 연조직의 두께가 각각 4-, 2-, 4-cm이었다. 공기동이 없이 균일한 연조직 팬톰에 대한 공기동이 있는 경우의 흡수선량의 비(O/E)를 공기 공동-연조직의 경계로부터 거리를 변화시키면서 측정하였다. 표준화된 중강곡선과 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽 표면에서의 흡수선량의 비를 초사면의 크기를 변화시키면서 측정하였다. 공기동의 크기에 따른 효과를 알기 위하여 여러 가지 조사면에 대하여 투영된 크기가 4cm(폭)$\times$L인 공기동의 높이(Z)를 변화시켜서 측정하였다. 결과 : 4-MV선원에서 $5cm\times5cm$ 이상의 조사면에서는 저흡수선량 효과가 없었다. 6-이나 10-MV선원에서 작은 조사야 즉, $4cm\times4cm$와 $5cm\times5cm$에서는 후두에 저흡수선량 부위가 나타났으며 $6cm\times6cm$ 이상의 조사면에서는 이 효과가 관찰되지 않았다. 선원의 선질이 증가할수록 저흘수선량인 조직층이 증가하였고 이때 표면 흡수선량의 크기는 변하지 않았다. 조사면의 크기가 $4cm\times4cm$에서 $8cm\times8cm$로 증가할 때 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽의 공기동의 표면 선량은 4-, 6-, 10-MV 선원에서 각각 0.95, 0.92, 0.91에서 0.99로 증가하였다. 6-이나 10-MV 선원에서 공기동 표면에서의 흡수선량은 $5cm\times5cm$ 조사면에 있어서 예상값보다 각각 2-, 3-퍼센트의 감소가 있었고 또 4-MV에서는 감소효과를 발견할 수 없었다. $4cm\timesL\timesZ$ 공기동에서 그높이(Z)를 0.6에서 4.8cm까지 변화시켰을 때 조사면의 크기가 $8cm\times8cm$에서 공동의 크기에 무관하게 O/E>1.0이 관찰되었다. 결론 : 조사면내 공기동에 의한 저흘수선량 효과는 방사선의 선질$\cdot$조사면의 크기$\cdot$공기동의 크기에 의존된다. 이상의 연구 결과에서 고선질 선원이 공동을 포함한 병소 특히, 종양이 공기동의 표면까지 미치는 부위에 조사될 째 특별한 주의가 필요함을 알 수 있다. 이 경운 가능하면 조사되는 부위가 저전량이 되지않도록 저선질의 선원(예를 들면, 4-MV)을 쓰고 또 조사면을 넓혀야한다. 6-이나 10-MV 등의 고선질의 X-선을 쓰는 경우에는 조사면의 부위에 저선랸 부위가 생기므로 한번의 추가 조사를 더 시행할 필요가 있다.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.30-35
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• 2011

현재 분해능 향상을 위한 프로그램인 Wide beam reconstruction (WBR: UltraSPECT, Israel) 을 사용하고 있다. WBR에 속해있는 Xact-Bone은 Planar영상과 Single photon emission computed tomography (SPECT) 영상의 분해능과 대조도를 향상시켜 상당한 영상의 질 향상에 도움을 준다고 보고 되어있다. 본 연구는 Xact-Bone의 임상적용에 대한 유용성을 알아보고자 한다. Xact-Bone에서의 유용성 평가는 분해능 평가와 Contrast Ratio를 비교분석하였다. Planar영상에서의 분해능 평가는 capillary tube를 이용하여 Full width at half maximum (FWHM)을 구하였고, Contrast Ratio분석은 2010년 1월부터 2010년 10월까지 bone scan 검사를 위해 본원에 내원한 50명의 환자 Xact-Bone의 사용 전 후 영상에서 Bone and Soft tissue (B/S) ratio 값을 비교 평가하였다. SPECT영상에서의 분해능 평가는 Triple Line Source Phantom을 이용하여 FWHM을 구하였고, Contrast Ratio 비교 분석은 NEMA IEC Body Phantom과 Standard Jaszczak Phantom을 이용하여 획득한 영상을 각각 Filtered backprojection (FBP), Orderd subset expectation maximization (OSEM), Xact-Bone으로 재구성하여 비교하였다. Planar영상에서의 유용성 평가는 capillary tube를 이용한 실험결과, FWHM은 기존의 Planar영상보다 WBR의 Xact-Bone 프로그램을 이용한 재구성 영상에서 약 20% 향상되었으며, B/S ratio값도 약 15% 향상되었다. SPECT영상의 유용성 평가는 Triple line Source Phantom을 이용한 실험결과, FWHM은 Xact-Bone이 FBP, OSEM 기법보다 각각 20%, 10% 향상되었다. 또한 NEMA IEC body Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석결과 각각 20%, 10% 향상되었고, Standard Jaszczak Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석 결과는 각각 90%, 50% 향상되었다. WBR의 Xact-bone 프로그램을 이용한 Planar 영상에서는 사용하지 않은 경우와 비교하였을 경우 상당한 영상의 분해능과 Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었고, SPECT영상에서 기존의 FBP, OSEM 영상재구성 방법보다 분해능, Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었다. 이에 WBR의 Xact-Bone을 이용함으로써 영상의 질적 향상이 기대되는 바이다. 하지만, 새로운 소프트웨어 도입시 병원의 특성에 맞는 protocol 과 임상적용이 필요하다고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제13권1호
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• pp.95-100
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• 1995

목적 : 두경부종양 환자의 방사선치료시 두경부의 고정에 흔히 이용되는 Aquaplast가 광자선의 표면선량에 미치는 영향을 알아보기 위하여 이 실험을 시행하였다. 재료 및 방법 : 6MV X-선(Siemens Mevatron 6740)의 표면선량과 선량증가영역의 선량을 PTW Frieburg 제작의 Markus chamber와 Capintec Model WK92 Electrometer를 이용하여 측정 하였다. $25{\times}25{\times}5cm^3$ 크기 아크릴판의 중앙에 고정된 전리함을 $25{\times}25{\times}5cm^3$ 크기의 폴리스티렌 팬톰 위에 올려 놓고 표면선량을 측정한 후 적당한 두께의 폴리스티렌 팬톰판을 올려가면서 선량증가영역의 선량을 측정하였다. 1.6mm 두께의 Aquaplast(WFR Aquaplast Corp. 제작)를 원형 그대로, 그리고 실제 환자의 고정시와 비슷한 정도로 변형시킨 상태로 전리함 위에 올려 놓은 후 각각 같은 방법으로 선량을 측정하였다. 또 트레이를 장착한 후 변형된 Aquaplast가 있는 상태에서와 없는 상태에서 각각 표면선량을 측정하였다. 모든 측정은 SSD 100cm에서 시행하였으며 $5{\times}5cm^4$, $10{\times}10cm^2$, $15{\times}15cm^2$의 세 가지 크기의 조사면에 대하여 각각 측정하였다. 표면선량과 선량증가영역의 선량 백분율은 Markus chamber의 과반응을 교정하기 위하여 Gerbi와 Khan이 제시한 식을 이용하여 구하였다. 결과 : $5{\times}5cm^2$, $10{\times}10cm^2$, $15{\times}15cm^2$의 조사면에서 표면선량은 각각 $7.9\%$, $13.6\%$, $18.7\%$ 이었고 원형 그대로의 Aquaplast가 있을 경우 표면선량은 각각 $38.4\%$, $43.6\%$, $47.4\%$ 이었으며 변형된 Aquaplast가 있을 경우의 표면선량은 각각 $31.2\%$, $36.1\%$, $40.5\%$ 이었다. 최대선량점 이상의 깊이에서는 거의 비슷한 선량 백분율을 보였다. 트레이는 조사면의 크기가 증가함에 따라 Aquaplast가 없을 경우 $0.2\%$, $1.7\%$, $3.0\%$의 표면선량 증가에 기여하였으며 변형된 Aquaplast가 있을 경우 $0.2\%$, $1.9\%$, $3.7\%$의 표면선량 증가를 보였다. 결론 : Aquaplast를 사용하지 않았을 경우에 비하여 Aquaplast를 원형 그대로 사용하였을 경우 약 $30\%$, 실제 환자의 고정시와 비슷한 정도로 변형하였을 경우 약 $22\%$의 표면선랑 증가를 가져왔으며 최대선량점 깊이 이상에서의 선량 백분율에는 건의 영향을 미치지 않았다. 실제 환자에서의 Aquaplast의 사용은 피부 및 선량증가영역의 선량을 약간 증가시키지만 임상적으로 크게 문제가 되지는 않을 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.172-178
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• 2002

목적 : 원자 번호가 높은 물질로 구성된 필름은 저 에너지 광자선에 과반응하여 선량 측정 시 인체조직에서와 다른 흡수양상을 보인다. 이러한 현상은 조사면의 경계인 반음영 및 그 외곽 부위에서 두드러지게 관찰된다. 따라서 반음영이 조사면내에 위치하게되는 세기변조치료법에서 필름을 이용한 선량 측정 시 이러한 현상이 미치는 영향을 분석하고 개선 방법을 강구하고자 한다. 대상 및 방법 : 6 MV X-선의 5~7개의 크기가 다른 고정형 조사면을 이용해 두가지 유형의 세기변조 조사면을 만들었으며 전리함 및 저감도 측정용 필름을 사용하여 각 조사면의 빔 프로파일을 측정했다. 측정 깊이와 최대 조사면적을 변화시켰으며 필름에 대해 수직 및 수평 조사하여 이에 따른 선량 분포 변화를 관찰했다. 또한 필름 선량 측정시 저 에너지 광자선에 의한 선량 과평가 현상을 막기 위해 납 필터(0.01 inch)를 필름 양측에 부착하여 이로 인한 영향을 관찰했다. 결과 : 필름만을 사용한 빔 프로파일에서는, 전리함 측정치에 비해 저 선량 영역 및 조사면 경계에서의 선량 과평가 현상이 수직 및 수평 조사 모두에서 관찰되었다. 이러한 현상은 측정 깊이가 증가함에 따라 크게 나타났으며 10cm 깊이의 역 피라미드형 세기변조 조사면 중심에서 최고 약 15%의 상대오차를 보였다. 필터를 사용한 경우에서는, 수직 조사 시 필터에 의한 선량 저 평가 현상이 관찰되었으나 수평 조사에서는 전리함 측정치와 3% 이내의 오차를 보여 매우 잘 일치하였다. 결론 : 필름을 이용한 세기변조 조사면의 선량 측정 시 선량 과반응에 의한 오차는 조사면의 조합 형태 및 반음영 위치와 밀접한 관계를 가지며, 선량 평가 시 이에 대한 고려가 필요하다. 납 필터를 사용한 수평조사 방법은 이러한 오차를 줄이는데 도움을 주며 입사 방사선의 물리적 특성을 고려한 적정 두께의 필터 선택이 요구된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권3호
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• pp.251-258
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• 1998

목적 : 수술과 방사선치료를 받은 이하선 악성종양에서 국소 종양 제어율에 영향을 주는 요인을 알기 위하여 본 연구를 수행하였다. 대상 및 방법 : 1986년부터 1995년까지 전남대학교병원에서 이하선 악성 종양으로 수술과 방사선 치료를 함께 받은 26명을 대상으로 하였다. 대상 환자의 연령 분포는 14세부터 72세까지였고 중앙간은 55세였다. 조직학적 유형별 분포는 10명이 점액표피양암종, 7명이 편평상피세포암, 4명이 포상세포암, 4명이 선양성낭종암, 1명이 선암이었다. 수술은 15명이 이하선 전절제술, 7명이 표재성 절제술, 4명이 아전절제술을 받았다. 안면신경이 절제된 경우는 5명 있었다. 수술 후 병리학적으로 잔존 병변이 있었던 경우가 4명, 절제연 양성이 4명이었다. 방사선치료는 선형가속기의 광자선과 전자선속을 사용하였다. 26명 중 11명은 광자선만으로 치료하였고 전자선이 병용된 경우는 15명이었으며 전자선량은 900 cGy부터 3800 cGy (중앙값: 1760 cGy)까지였다. 이하선종양 부위에 조사된 총방사선량은 5000 cGy부터 7560 cGy (중앙값 : 6020 cGy)까지였다. 대상 환자들의 최소추적기간은 2년이었다. 국소종양제어율의 산출은 Kaplan-Meier법을 이용하였고 단변량분석에는 generalized Wilcoxon test, 다변량분석에는 Cox 모델을 이용하였다. 결과 : 방사선 치료 후 국소종양의 재발은 25명 중 5명 (19$\%$)에서 관찰되었으며 국소종양제어율은 5년에 77$\%$였다. 환자의 5년 생존율은 70$\%$였다. 성별, 연령 (>60세), 종양크기 (>4 cm), 수술소견상 경부림프절 침범과 신경 침범, 절제연 침범 여부 및 총방사선량 (>60 Gy)의 요인이 국소 종양 제어율에 미치는 영향을 단변량 분석한 결과 종양 크기 (p=0.002), 절제연 침범 여부(p=0.011)에 따라 국소종양제어율에 있어서 통계학적으로 의의가 있는 차이를 보였다. 같은 요인들에 대한 다변량 분석에서는 종양 크기 (p=0.022)만이 국소 종양 제어율에 관련이 있는 것으로 나타났다. 결론 : 국소종양 제어율에 영향을 주는 여러가지 예후 인자들의 다변량 분석에서 종양 크기만이 의의가 있었으나 앞으로 더욱 많은 환자를 대상으로 연구가 요구된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권1호
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• pp.51-56
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• 2004

상처 보호를 위해 환부에 부착하는 거즈가 체표 선량(skin dose) 및 심부 선량(최고 선량)에 미치는 영향을 조사하여 표재성 종양의 방사선 치료 시 bolus의 대용으로 이용 가능한지 알아보고자 한다. 4MV Photon(CL600C, Barian, US)을 대상으로 폴리스틸렌 팬톰(25(W) X25(L) X 40(H) cm3)과 평형 평판형 전리함(Markus chamber, PTW, US)을 이용하여 환부 부착용 거즈의 두께와 재질을 변화시키면서 체표선량 및 심부선량을 측정하였다. 거즈의 두께는 5장, 10장, 15장을 대상으로 하였으며 재질은 순수 거즈와 바셀린을 도포한 거즈를 구분하여 측정하였다. 또한 bolus 사용 시와 비교하기 위해 동일한 조건에서 bolus 0.5, 1.0 cm을 대상으로 표면선량 및 심부 선량을 측정하여 비교 분석하였다. 최고 선량점을 기준으로 체표 선량은 open beam일 경우 $34.78\%$, 거즈 5장, 10장, 15장 부착 시 각각 69, 80, $91\%$로 거즈 두께와 함께 증가하였다. 또한 바셀린 거즈 5장, 10장, 15장 부착시 각각 98, 100, $98\%$의 결과치가 나왔다. 한편, 0.5 cm bolus와 5장의 거즈를 조합하였을 때의 체표선량은 $96\%$로 측정되었다. 방사선 치료 시 체표에 부착한 거즈는 산란체로 작용하여 심부 선량의 변화 없이 체표선량을 증가시키는데 크게 기여하였다. 그러나 체표에 최고 선량을 조사하기 위해서는 많은 두께(약 15장 이상)의 거즈를 필요로 한다. 또한 바셀린 및 bolus의 사용으로 이러한 목적은 쉽게 얻을 수 있지만 심부 선량의 변화로 선량 계산 시 이에 대한 보정이 필요하다. 따라서 측정치를 기초로 목표 체표 선량과 환자의 setup효율성을 고려한 적절한 조건을 찾는다면 bolus대용으로 거즈를 이용하는 것이 치료의 효율성을 높이는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권2호
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• pp.125-129
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• 1996

저에너지 광자에 대한 고순도 게르마늄 검출기의 에너지 반응데이타를, 3개의 몬테칼로 코드 (MCNP4A, EGS4. ITS3의 CYLTRAN)를 사용하여 계산하였다. 본 연구에서는, beam고순도 게르마늄 검출기$(100 mm^2{\times}10mm)$가 사용되었고. 측정기표면의 중앙에 pencil beam을 수직으로 입사시켰다. 광전효과 효율. $K_{\alpha}$ 및 $K_{\beta}$ 이탈률을, 12keV부터 60 keV 범위까지 2 keV 간격으로 입사된 X-선 에너지의 함수로 나타내었다. 이 에너지범위에서 컴프턴산란률, 탄성산란률 및 투과율은 매우 작기 때문에 본 계산에서는 제외되었다. 비록 MCNP EGS및 CYLTRAN코드의 저에너지 광자에 대한 고순도 게르마늄 검출기 에너지 반응데이터 값은 약간의 차이를 나타내지만. 세 가지 몬테칼로 코드는 검출기내의 저에너지 광자산란을 정확히 예측하고 있음을 알 수 있다. 또한. EGS나 ITS의 결과에 비해 저에너지 영역에서 정확성이 떨어진다고 여겨지는 MCNP의 결과도 EGS나 ITS의 결과에 상당하는 정확성을 보여주고 있으며, 저에너지 광자에 대한 검출기 반응데이타 계산에 응용될 수 있다

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권2호
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• pp.100-104
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• 2004

선량 측정기의 공간적인 반응특성 때문에 나타나는 detector의 크기효과는 임상적인 선량측정을 부정확하게 만드는 중요한 원인이기에 많은 연구의 대상이 되어왔다. 관례적으로 detector response kernel은 detector 자체의 크기가 측정한 방사선의 선량분포에 대해 미친 영향에 대한 정보를 포함하고 있다. 이 kernel에 대해 다양한 수학적 모델들이 제안되었고 실험적으로 이론적으로 연구되어왔다. 이 논문은 convolution이론과 Monte Carlo simulation만을 이용하여 detector의 kernel을 결정하는 방법을 제시한다. 이 수치해석적인 방법을 사용하여 물 phantom에 잠긴 Farmer형 ion chamber의 detector response kernel을 계산하였다. 계산된 kernel은 기존의 parabolic 모델의 특성과 Gaussian 모델의 특성을 동시에 나타내고 있다. 이 kernel과 deconvolution 방법을 사용하여 측정된 6MV, 10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$, 0.5${\times}$10 $\textrm{cm}^2$ 광자선으로부터 크기효과를 제거하였다. 크기효과가 제거된 방사선의 선량분포는 꼬리부분을 제외하고는 film이나 pin-point ion chamber에 의해 측정된 결과와 유사한 선량분포를 나타냈다.