• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.117-122
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• 2000

해상도가 뛰어나며 디지털영상으로 저장하므로 공간에 제약을 받지 않으며 재사용이 가능하다는 장점으로 현재 국내 병원에서는 Imaging Plate(IP)가 필름을 대체해가고 있는 추세에 있다. 본 연구는 진단용으로 사용되는 If를 이용하여 치료영역에서 선량측정용도로의 가능성 여부를 알아보고자 하였다. 실험을 하는데 사용되었던 IP는 Fuji사의 ST-V$_{A}$라는 모델이고 가속기는 Varian 2100C의 6 MV 광자선을 사용하였다. 먼저 전리함으로 측정한 심부선량을 기준으로 If로 측정한 값과 비교를 하였다. 조사문 선량(portal dose)을 측정하기 위하여 SSD=100 cm 위치에 두께 14 cm 되는 폴리스틸렌 팬텀을 놓고 그 밑에 전자포탈영상기구(Electronic Portal Imaging Device: EPID)가 위치한 지점에서 상대적 흡수선량(Off Axis Ratio: OAR)을 측정 그리고 계산하였다. 이때 전리함, 필름(Kodak X-Omat V) 및 IP를 전자포탈영상기구와 같은 위치에 놓고 측정을 하였고 이에 더하여 EGS4 몬테칼로전산모사를 통하여 조사문 선량을 계산하였다. 심부선량(PDD)을 측정한 결과 IP는 BaFBr:Eu$^{2+}$의 인광물질로 이루어져 있기 때문에 물보다 전자밀도가 높아 산란선에 매우 민감함을 알 수 있었다. 따라서 현재 진단영역에서 사용되고있는 IP는 심부선량측정계로는 적합하지 않다. 그러나 IP는 반음영외부부분(outside penumbra)을 제외한 조사문 선량측정에 비교적 정확한 것으로 밝혀졌다 또한 IP를 치료위치 확인용으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권4호
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• pp.181-186
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• 2006

본 연구에서는 최근 들어 새롭게 소개되고 있는 유리선량계의 재현성 및 선량의 선형성 그리고 에너지 의존성을 조사하였다. 50개의 유리선량계를 5번 판독한 결과, 재현성은 모두 ${\pm}1.2%$(1SD)이내에서 잘 일치하는 것을 알 수 있었으며 $^{60}Co$ 감마선에서 선량 0.5 Gy부터 50 Gy까지 유리선량계의 반응도를 평가해 본 결과는 0.9998의 선형계수를 확인할 수 있었다. 또한 유리선량계의 에너지의존성은 원통형의 전리함으로 측정한 선량과 비교했을 때 광자선에너지 6, 15 MV 각각에 대해 $^{60}Co$ 감마선의 반응도로 일반화시킨 결과 모두 ${\pm}1.5%$(1SD)이내에서 일치하였다. 이는 고에너지 광자선에 대해 열형광선량계와는 비슷한 결과이며 다이오드 선량계와 비교해서 했을 때는 낮은 에너지 의존성을 가지는 것이다. 따라서 유리선량계는 기존의 다른 선량계에 비해 사용 가능한 선량범위가 넓고 고에너지 광자선에서 에너지의존성이 낮으며 유효크기가 작은 장점 등으로 인해 소조사면의 고선량을 사용하는 방사선 수술분야의 선량측정에 적합한 선량계라는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권1호
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• pp.41-49
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• 2012

한국인 기준남성 체적소형 모의체 HDRK-Man은 서양인과는 구별되는 한국인에 대한 내 외부피폭 관련 방사선방호량을 계산하기 위하여 개발되었다. 하지만 유효선량을 그 정의에 맞게 계산하기 위해서는 반드시 남녀 한쌍의 인체 전산모의체가 필요하다. 이에 본 연구는 HDRK-Man과 한 쌍을 이루는 한국인 기준여성 체적소형 모의체 HDRK-Woman을 개발하였다. HDRK-Woman의 개발을 위하여 한국인 여성사체로부터 획득된 고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 사용하여 제작된 체적소형 모의체의 키, 몸무게 및 장기무게를 한국인 기준자료에 맞게 조정하였다. 전반적인 조정 절차는 ICRP의 체적소형 기준모의체 개발 시 사용된 방법에 따라 키 조정, 뼈 무게 조정, 장기무게 조정, 몸무게 조정의 순으로 진행하였다. 특별히 기존에 사용되던 장기무게 조정 방법의 반복된 절차를 간소화하고 단점을 보완하기 위하여 장기무게 조정 프로그램을 자체적으로 개발하여 사용하였다. 최종 완성된 HDRK-Woman의 체적소 해상도는 x, y, z축 방향 순으로 $2.0351{\times}2.0351{\times}2.0747\;mm^3$이며, 체적소 행렬의 크기는 $261{\times}109{\times}825$이다. 또한 유효선량 계산 시 필요한 장기들을 포함한 총 39개의 장기 및 조직이 표현되어 있다. 본 연구는 HDRK-Woman을 MCNPX 몬테칼로 코드에 입력하여 외부에서 입사하는 광자빔에 대한 장기선량을 계산하였으며, HDRK-Man의 장기선량과 합산하여 한국인에 대한 유효선량 환산계수를 계산하고 ICRP 기준남녀 체적소형 모의체의 유효선량과 비교하였다. 고해상도 컬러해부영상을 기반으로 제작된 기준한국인 성인여성 체적소형 모의체 HDRK-Woman은 장기 및 조직이 정밀하게 표현되어 있으며, 일부 조정이 불가능한 장기를 제외한 대부분의 장기 및 조직들이 한국인 기준자료에 정확하게 일치하도록 조정되었다. 따라서 기준한국인 성인남성 체적소형 모의체 HDRK-Man과 함께 한국인에 대한 장기선량 및 유효선량을 정확하게 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권3호
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• pp.149-155
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• 2004

목적: 전립선암의 세기조절 방사선 치료 시, 조직의 밀도보정 여부가 선량분포에 끼치는 영향을 연구한다. 재료 및 방법: 5명의 전립선 암 환자에 대하여 6 MV와 10 MV의 광자선에 대하여 각각 치료계획을 수립하였다. 각각 의 계획에서 7개의 조사선이 설정되었고, 선량계산 시에는 체조직의 밀도의 불균일성을 무시하였다. 선량 처방점인 회전중심점에서의 흡수선량과 계획표적용적(PTV)의 최대선량, 최소선량, 평균선량과 처방점선량의 95% 이상의 받는 부피(V>$_{p95%}$) 등을 측정하였다. 직장과 방광 내에서의 최대선량, 최소선량, 최방선량의 50%, 75%, 90% 이상을 받는 부피를 측정하였다. 동일한 조건에서 조직의 밀도 불균일성을 포함하여 선량분포를 재계산하고, 측정한 모든 물리량을 재 측정하였다. 결과: 밀도보정을 함으로써, 처방점에서의 흡수 선량은 6 MV에서 평균 4.9% 10 MV에서는 평균 4% 감소하였다. V>$_{p95%}$는 6 MV와 10 MV에서 각각 0.8%와 0.9% 감소하였다. PTV의 평균 흡수 선량은 6 MV와 10 MV에서 각각 4.2% 와 3.4% 감소하였다. 직장과 방광에서의 흡수선량은 약 l～2%의 차이를 보였다 결론: 전립선암의 세기변조 방사선치료시에 밀도보정을 무시하는 것은 표적에는 고려할 만한 선량의 차이를 유발하며, 주위의 위험장기에 미치는 영향은 미미하다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권1호
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• pp.153-157
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• 2016

Background: In radiation therapy, estimation of surface doses is clinically important. This study aimed to obtain an analytical relationship to determine the skin surface dose, kerma and the depth of maximum dose, with energies of 6 and 18 megavoltage (MV). Materials and Methods: To obtain the dose on the surface of skin, using the relationship between dose and kerma and solving differential equations governing the two quantities, a general relationship of dose changes relative to the depth was obtained. By dosimetry all the standard square fields of $5cm{\times}5cm$ to $40cm{\times}40cm$, an equation similar to response to differential equations of the dose and kerma were fitted on the measurements for any field size and energy. Applying two conditions: a) equality of the area under dose distribution and kerma changes in versus depth in 6 and 18 MV, b) equality of the kerma and dose at $x=d_{max}$ and using these results, coefficients of the obtained analytical relationship were determined. By putting the depth of zero in the relation, amount of PDD and kerma on the surface of the skin, could be obtained. Results: Using the MATLAB software, an exponential binomial function with R-Square >0.9953 was determined for any field size and depth in two energy modes 6 and 18MV, the surface PDD and kerma was obtained and both of them increase due to the increase of the field, but they reduce due to increased energy and from the obtained relation, depth of maximum dose can be determined. Conclusions: Using this analytical formula, one can find the skin surface dose, kerma and thickness of the buildup region.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권2호
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• pp.74-78
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• 2002

환자 치료시 환자의 위치고정과 매번 치료에서 환자 치료 자세의 재현을 위해 사용하는 고정물(immobilizer)중 Vacuum cushion을 사용시 Vacuum cushion으로 인해 예상되는 표면선량 또는, 투과량의 변화들을 측정하여 Vacuum cushion의 특성을 평가하였다. 광자선 에너지 4 MV (Varian 4/100, 미국), 6MV, 15 MV (Varian CL2100C/D, 미국)에 대해서 조사면의 크기를 5$\times$5, 10$\times$10, 20$\times$20, 30$\times$30, 40$\times$40 $\textrm{cm}^2$로, Vacuum cushion의 두께는 12, 32, 48 mm, 그리고 스티로폼이 없이 진공 봉지만 있는 경우로 변화해가며 Vacuum cushion에 대해 팬톰 표면에서 d$_{max}$까지의 선량을 측정하였다. 그 결과 vacuum cushion 두께에 대한 투과율은 0.9953-1.0043의 분포로 거의 차이가 없었다. 그리고 vacuum cushion의 두께가 두꺼워질수록, 환자가 받는 표면 선량은 증가하였다. 에너지, 조사면 크기에 대해 Vacuum cushion의 두께에 따라 표면 선량의 변화가 있었으나 6 MV와 15 MV에 대해 알려진 aquaplast의 데이타와 가장 두꺼운(48mm) vacuum cushion의 표면선량 증가율을 비교시 aquaplast보다 대략 16, 12% 낮아 임상에 적용하는데 무리가 있을 만큼 심각한 문제가 아니었다.

• 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권2호
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• pp.449-454
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• 1993

종양치료를 위하여 고에너지 X-선 또는 감마선을 인체에 조사할 경우 피부 표면 선량이 최대지점 선량의 $30~60\%$에 불과 함으로 피부보호 효과(Skin sparing effect)를 얻을 수 있는 장점을 갖고있다. 그러나 종양특성과 발병위치에 따라 조사면을 크게 하거나 선속내에 차폐물질 또는 보상여과판을 설치하여 치료할 경우 피부보호 효과가 감소되거나 없어지는 경우가 있고 이것은 종양치료에 중요한 요인이 되고 있다. 연세 암전문병원에 설치된 코발트 60원격치료기와 선형가속기에서 발생되는 4 MV및 10 MV x-선에 대한 피부선량을 측정하였으며 차폐물고정판(Tray) 구성 물질의 종류와 조사면의 크기 및 피부와 고정판간의 거 리에 따른 피부선량의 변화를 평가하였다. 방사선 조사면이 $15{\times}15\;cm^2$ 이상 넓고 피부와 collimator 간의 거리가 30 cm 이상일 때 피부 표면선량은 코발트 -60, 4, 10 MV에서 각각최대선량의 40, 30, $20\%$로 감소하였으며 조사면의 크기와 차폐 고정판의 물질에 따라 증감하였다. 차폐물을 고정시키는 고정판을 Lucite로 제작하고 고정판과 피부간의 거리를 약 15 cm 이상 간격을 주면 표면선량을 $50\%$로 줄일 수 있었고 주석, 구리, 납등을 부착시키면 전방산란 선량비율이 감소되어 피부선량은 $35\%$로 피부보호 효과를 얻을 수 있었다. 방사선의 전방산란비율은 에너지와 흡수물질의 원자번호에 관계되며 납과 주석 이 각각 코발트-60 감마선과 4~10 MV x-선의 전방산란비를 가장 크게 감소시켰다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권2호
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• pp.77-82
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• 2017

Background: This study aims to predict the midline dose based on the entrance and exit doses from optically stimulated luminescence detector (OSLD) measurements for total body irradiation (TBI). Materials and Methods: For TBI treatment, beam data sets were measured for 6 MV and 15 MV beams. To evaluate the tissue lateral effect of various thicknesses, the midline dose and peak dose were measured using a solid water phantom (SWP) and ion chamber. The entrance and exit doses were measured using OSLDs. OSLDs were attached onto the central beam axis at the entrance and exit surfaces of the phantom. The predicted midline dose was evaluated as the sum of the entrance and exit doses by OSLD measurement. The ratio of the entrance dose to the exit dose was evaluated at various thicknesses. Results and Discussion: The ratio of the peak dose to the midline dose was 1.12 for a 30 cm thick SWP at both energies. When the patient thickness is greater than 30 cm, the 15 MV should be used to ensure dose homogeneity. The ratio of the entrance dose to the exit dose was less than 1.0 for thicknesses of less than 30 cm and 40 cm at 6 MV and 15 MV, respectively. Therefore, the predicted midline dose can be underestimated for thinner body. At 15 MV, the ratios were approximately 1.06 for a thickness of 50 cm. In cases where adult patients are treated with the 15 MV photon beam, it is possible for the predicted midline dose to be overestimated for parts of the body with a thickness of 50 cm or greater. Conclusion: The predicted midline dose and OSLD-measured midline dose depend on the phantom thickness. For in-vivo dosimetry of TBI, the measurement dose should be corrected in order to accurately predict the midline dose.