• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권2호
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• pp.15-22
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• 2023

This study compared the dose calculated using the electron Monte Carlo (eMC) dose calculation algorithm employing the old version (eMC V13.7) of the Varian Eclipse treatment-planning system (TPS) and its newer version (eMC V16.1). The eMC V16.1 was configured using the same beam data as the eMC V13.7. Beam data measured using the VitalBeam linear accelerator were implemented. A box-shaped water phantom (30×30×30 cm³) was generated in the TPS. Consequently, the TPS with eMC V13.7 and eMC V16.1 calculated the dose to the water phantom delivered by electron beams of various energies with a field size of 10×10 cm². The calculations were repeated while changing the dose-smoothing levels and normalization method. Subsequently, the percentage depth dose and lateral profile of the dose distributions acquired by eMC V13.7 and eMC V16.1 were analyzed. In addition, the dose-volume histogram (DVH) differences between the two versions for the heterogeneous phantom with bone and lung inserted were compared. The doses calculated using eMC V16.1 were similar to those calculated using eMC V13.7 for the homogenous phantoms. However, a DVH difference was observed in the heterogeneous phantom, particularly in the bone material. The dose distribution calculated using eMC V16.1 was comparable to that of eMC V13.7 in the case of homogenous phantoms. The version changes resulted in a different DVH for the heterogeneous phantoms. However, further investigations to assess the DVH differences in patients and experimental validations for eMC V16.1, particularly for heterogeneous geometry, are required.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2A호
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• pp.261-271
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• 2006

앞 편의 논문에서 제안된 수치해석을 토대로 외부 비부착 강선에 의해 보강된 PSC 부재에 영향을 주는 여려 인자들을 분석하였다. 설계과정에서 반드시 고려되어야 할, 편향부에서의 미끌림, 편향부의 개수, 콘트리트의 시간의존적 변형, 긴장재의 응력이완, 그리고 하중이력의 영향과 같은 많은 설계변수들을 검토하였으며, 설계변수들의 연구를 통해 중요한 결과들을 얻었다. 나아가 최적 강선 배치형상이 작용하는 하중 형태에 의존하므로 외부 비부착 강선의 배치형%에 따른 구조물의 거동을 파악하기 위해 분석하였다. 이를 통해 편향부의 위치와 하중의 위치가 일치할 때 가장 안정적인 구조물의 거동을 보임을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제2권2호
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• pp.109-120
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• 1991

골수이식을 받게 될 환자의 이상 골수를 완전히 죽이기 위해 MV 정도의 선질의 광자선에 의한 전신방사선요법이 시행되고 있다. 국소방사선요법에 이용되고 있는 방사선치료장치에 의한 일상적인 방법으로 환자의 전선에 걸쳐 방사선을 조사하기에는 조사면의 크기가 훨씬 미치지 못한다. 그래서 환자의 전선에 걸쳐 방사선을 조사할 수 있는 방법이 개발되어야 한다. 방사선 전신조사를 위한 여건이 병원에 따라 다를 것이기 때문에 병원에 따라 독특한 방법이 개발될 수 있다. 서울대학교병원에서는 코발트치료기 만이 두부를 기울일 수 있어서 전신조사에 이용될 수 있다. 코발트치료기의 두부를 밖으로 90$^{\circ}$ 기울일 때 선축은 수평이고 또한 맞은편 벽과 직각이 된다. 이 때 선원에서 맞은편 벽가지 거리는 319cm 이였다. 벽에서 환자의 중앙시상면까지 간격을 40cm라고 가정할 때, 중앙시상면에서 명목상 최대 조사면 크기가 122cm$\times$122em 이였고, 조사선량 분포를 측정한 결과로는 130cm$\times$129cm 이였으며 상하방향에서는 대칭이 아니였다. 환자가 쭈그리고 앉은 자세를 취한다면 조사면의 크기는 전신조사를 시행할 수 있을 정도로 충분히 크다. 환자 좌우폭의 평균을 30cm 라고 가정하고, 중앙시상면에서 선원쪽 15cm 위치에 기준표면 (SSD는 264cm, 명목상 조사면 크기 115.5cm$\times$155.5cm)을 두고 단면의 크기가 25cm$\times$25cm이고 두께가 30cm 인 폴리스티렌 팬톰에서 평판형 전리함으로 PDD를 측정하였다. 최대선량점의 깊이는 0.3cm 이였고 표면선량율은 82%, 50% 깊이는 16.9cm였다. 대향조사시 선축상 선량분포는 중점의 선량에서 10%이내로 일치하였다. SCD를 279cm. 최대 조사면, 기준깊이 15cm 에 대한 TPR 을 폴리스티렌 팬톰에서 깊이 10cm 에서 20cm 에 걸쳐 측정하였다 . 측정범위에서 TPR 은 직선성을 보였다. 인체팬톰의 최대 전단면(coronal plane) 에 있는 각 구멍에 TLD 조각을 넣고, 코발트 선원에서 팬톰의 시상면까지 거리를 279cm 되게 하고 선축은 팬톰의 27번 절편과 28번 절편의 접변과 최대 전단면의 교차선과 일치시켜 양방향에서 15분씩 조사하여 전단면에서 선량을 측정하였다. 팬톰내 선축상 중앙점의 선량을 기준으로 다른 부위의 선량을 비교하였다. 두경부와 복부, 폐의 하반에서 선량의 차이는 $\pm$ 10% 이내였고, 폐의 상반과 어깨와 골반 부위에서 선량은 10%이상 저선량을 보였다. 특히 어깨부위에는 30%이상 저선량을 보였다. 이로부터 서울대병원과 유사한 조건에서 코발트로 전신조사하는 경우에는 폐나 두경부에 대응하는 조직보상체를 이용하기보다는 어깨부위에 선량을 추가하는 것이 바람직할 것이라고 생각한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2004

목적 : 본 연구의 목적은 소조사면의 선량특성을 측정하며 콜리메이터의 위치에 따른 반음영의 변화와 중심선량의 분포양상을 측정하며 측외측정선량점의 변화에 따른 선량분포의 특성을 측정하여 최근 대두되고 있는 소조사면 방사선치료에 유용한 정보를 제공하는데 그 목적이 있다. 대상 및 방법 : 지멘스의 Primart 선형가속기의 6MV에너지를 이용하였으며 측정은 Farmer chamber와 Pinpoint chamber를 이용하여 심부선량율과 beam profile, 중심출력선량의 변화를 측정하였다. 중심선속의 변화에 따른 에너지의 특성과 반음영의 변화를 외측으로 2cm 간격으로 측정하였다. 측정은 $1{\times}1cm,\;3{\times}3cm,\;5{\times}5cm,\;10{\times}10cm$에서 측정하였으며 결과는 표준조건하의 측정값과 비교, 분석하였다. 결과 : Farmer chamber와 Pinpoint chamber를 이용해 $1{\times}1cm$, 10cm깊이에서 측정한 결과 두 측정기간에 소조사면에서는 $30\%$ 이상의 차이를 보였으며 조사면의 크기가 증가함에 따라 두 측정기간의 차이는 급격히 감소했다. 측외측정점의 변화에 따른 선량분포는 큰 차이가 없었으나 조사야의 크기가 감소함에 따라 $1{\times}1cm$에서는 약 $13\%$의 차이를 보여 조사야 크기에 따른 변화가 큰 것으로 측정되었다. 전체조사면에서 반음영이 차지하는 비율도 조사면이 적어짐에 따라 높게 나타났으며 $1{\times}1cm$의 조사면에서는 약 $50\%$가 반음영이 점유하는 것으로 측정되었다. 결론 : 세기조절방사선 치료를 위해서는 각기 다른 에너지 분포를 갖는 여러 각도에서 다수의 조사면를 필요로 하며 여러 복잡한 인자들이 관여하게 된다. 여러 인자들 중에서도 콜리메이터의 형태 및 위치에 따른 출력선량의 변화 양상을 정확히 측정하는 것은 매우 중요하다. 실험결과에서도 알 수 있듯이 측정깊이와 조사면의 크기 및 측정기의 종류에 따른 측정값의 변화가 매우 크게 나타나므로 양질의 세기조절방사선 치료를 제공하기 위해서는 특히 소조사면의 선량분포에 대한 특성을 정확히 측정하는 것이 매우 중요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권2호
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• pp.1-12
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• 1992

전자선을 이용한 수술중 방사선치료를 위해서는 수술중에 드러내 놓은 종양에 고선량의 방사선을 조사하되 주변 정상 조직을 보존하기 위하여 cone 장치를 개발할 필요가 있으며, 임상에 필요한 자료를 얻는 것 뿐만아니라 콜리메이터에 의한 적정 X-선 창 크기도 정할 필요가 있다. holder와 cone으로 이루어진 알루미늄제 결합형 cone장치를 개발하였다. 광자선의 SSD 100cm에서 조사면 크기가 직경 4～9cm이면서 lcm씩 차이가 있는 28cm 길이의 원통형 cone을 만들였으며, holder는 cone의 직경이 7cm이상인 것과 미만인을 것을 접속시키기 위해 따로 두 개를 만들었다. holder의 측면에는 조사부위를 관찰하기 위한 거울과 조명등을 삽입할 수 있는 개구부를 두었다. cone에 의한 조사면 크기와 콜리메이터에 의한 X선 창의 크기의 여러 가지 결합에 대하여 수중의 전자선의 깊이선량분포독선 및 측방선량분포곡선, 선량분포를 1차원 물팬톰 장치로 조종하는 p-형 실리콘 검출기로 측정하였다. 출력계수도 p-형 실리콘 검출기로 수중에서 측정하였다. 전자선의 에너지와 cone의 크기의 결합이 일정할지라도 콜리메이터에 의한 X-선 창의 크기는 표면선량 및 최대신량점의 깊이, 80% 선량점의 깊이, 측방선량분포, 출력계수에 영향을 미쳤다. 그중, 출력계수의 변화가 가장 현저하였다. 예로서 9 MeV 전자선의 출력계수는 0.637과 1.549의 범위에 있었다. 콜리메이터에 의한 X-선 창의 크기는 수술중 전자선치료용 cone 장치의 벽으로 향하는 산란 전자의 양에 영향을 미치고, cone장치에서 다시 산란된 전자는 출력계수 뿐만 아니라 선량분포도 바꿀 것으로 생각된다. 따라서 수술중 전자선치료용 cone장치에 대한 선량분포 측정은 임상에서 선량의 불확정도를 최소화하기 위해 필수적이다.능적으로 평가되어야 하므로 앞으로 이에 대한 연구가 요구된다.수 있었다. 즉, $a^{*}$ / $b^{*}$ 의 비값이 1이상 흑은 1에 가까울 때는 미숙기, 0.8 부근 일때는 적숙기, 0.8보다 작아 질수록 적숙기에서 과숙기로 점차 옮아감을 알 수 있었다.지해줄 수 있는 문헌들이 충분히 고찰되지 못하였고, 이론적배경 또한 횡문화 이론과의 관련성이 적었다. 또한 횡 문화 연구에 기초가 되는 연구대상자의 사회 인구학적 특성과 역사적 배경은 잘 나타났으나, 이론적 연구와 경험적 연구 간에 괴리가 있었다. 3. 표본추출방법은 문화에 기반을 둔 대상자를 선정한다는 점에서 한계성 이 있었다. 4. 방법론적 이유로는 대상자와의 면담시간이 구체적으로 기술되지 않았으며, 고유한 언어를 통역하는 과정에서 의미론적 문제에 대한 고려가 부족하였다. 면접과 기록과정에서 보면 자료의 기록과정과 분류 및 분석과정이 명시되어 있지 않았다. 참여관찰과 면접방법을 사용시 이에 대한 자세한 기술이 되어 있지 않았다. 5. 연구결과의 적용 및 이에 대한 논의는 상당히 제한되어 있었는데, 수편의 연구만이 방법론 문제점과 앞으로의 연구분야에 대한 전망을 제시하였으며, 특이한 것은 어 떤 연구자도 이른 개발을 위한 적용 및 임상실무적 차원에서 간호에 대한 제언을 하지 않았다.유모델변수들은 유입-유출 자료들로부터 평가할 수 있으며, 이를 위해서 본 논문에서는 Gauss-Newton 방법을 이용한 Bard 알고리즘을 사용하였다. 서울 구로구 시흥동 산사태 발생 지역의 산사면에 대하여 개발된 모델을 적용하여 예제 해석을 수행함으로써, 지하수 흐름 모델이 산사태 발생 예측을 위하여 이용할 수 있음을 입증하였다. 또한, 매개변수분석 연구를 통하여, 변수 a값은 작은 변화에 대하여 목적함수값에 큰 변화를

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.317-325
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• 2012

Varian의 전자표탈영상장치(EPID, electronic portal imaging device) 검출기로 측정된 선량값은 PDIP알고리즘으로 예측된 선량 값과 비교하여 빔 중심으로부터 EPID 검출기 모서리로 갈수록 측정된 선량 값이 커지는 경향을 가지고 있다. 이를 손쉽게 임상에서 보정할 수 있는 축이탈보정(off-axis correction)알고리즘이 제안되어 본원에 설치된 Varian 선형가속기를 대상으로 적용하였다. $38{\times}28cm$의 조샤야를 열고 SSD 100 cm에서 6 MV, 15 MV 광자빔을 100 MU 조사하여 선량을 측정하고 이를 PDIP 알고리즘을 적용한 예측 선량과 비교하였다. 측정된 선량과 예측된 선량값의 비율을 축이탈거리의 4차 다항함수로 근사하여 가로선량분포 보정에 사용되는 $40{\times}40cm$ 주대각 빔 측정 데이터에 가중치로 두어 축이탈 보정을 실시했다. 보정전 $38{\times}28cm$ 조사면에서 계산된 선량값과 측정된 선량사이에는 6 MV 빔의 경우 $4.17{\pm}2.76$ CU, 15 MV 빔은 $3.23{\pm}2.59$ CU의 차이가 있었으나 보정 후 두 선량값의 차이는 각각 $0.18{\pm}0.8$ CU, $04{\pm}0.85$ CU로 1% 이내로 줄였다. PDIP 알고리즘 사용준비에 사용되는 피라미드 형태 유동량(fluence)의 감마 성공률(gamma pass rate)은 절대 선량 측정값을 기준으로 허용기준 4%, 4 mm에서 6 MV는 98.7%, 15 MV는 99.1%로 나타났으며 보정 후 각각 99.8%와 99.9%로 향상되었다. 축이탈 보정을 실시하고 임의로 두경부암과 전립선암의 세기조절방사선치료계획을 선정하여 세기조절방사선 치료의 정도관리를 진행했으며 보정 전과 비교하여 허용기준 3%, 3 mm에서 감마 성공률이 보정 전, 후 각각 두경부암: $94.7{\pm}3.2%$, $98.2{\pm}1.4%$ 및 전립선암: $95.5{\pm}2.6%$, $98.4{\pm}1.8%$로 평균적으로 3% 향상되었다. 축이탈보정은 EPID를 사용하는 세기조절 방사선치료의 정도관리에 있어 축이탈거리에 따른 계산된 선량값과 측정된 선량값의 차이를 효과적 보정하는 방법으로 임상에서 쉽게 적용하여 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권2호
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• pp.103-114
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• 1999

본 연구에서는 외부조사 광자선에 대한 3차원 선량계산 알고리즘 모델을 개발하기 위한 기초 연구로서 기존의 2D 선량 계산 알고리즘을 확장시켜 비동일 평면 조사가 가능한 2.5D 선량계산 모델을 개발하였다. 이를 위해 3차원 치료계획 및 선량계산에 적합하도록 환자 및 조사빔에 대한 3차원 좌표계 시스템을 정의하고, 이들 간의 좌표변환식을 유도하였다. 선량계산 알고리즘으로는 "Clarkson-Cunningham" 의 2D 광자선량 계산 알고리즘을 3차원으로 확장시켜 정형 조사면 및 비정형 조사면에 대한 선량계산과 wedge filter에 대한 선량계산이 가능하도록 하였고, Batho 방식을 적용하여 비 균질 보정을 구현하였다. 선량계산의 정확도를 평가하기 위해, AAPM TG #23 에 제시된 절차에 따라 자료에 제시된 4MV 광자선에 대한 실험 값과 본 연구에서 계산된 결과를 비교한 결과, 정형조 사면에 대한 PDD(percent depth dose)는 buildup 영역을 제외하면 $\pm$1% 이내, 비정형 조사면의 경우 $\pm$3% 이내에서 실험값과 일치하였다. 또한, wedge filter에 대한 PDD 및 profile은 $\pm$3% 이내, 45$^{\circ}$ oblique 입사빔에 대한 선량은 $\pm$4% 이내에서 실험값과 일치하였다. 비균질 보정의 경우 Lung/water 경계에서 7% 과소 평가되었고, Bone/water 경계에서 3% 과대 평가되는 것으로 나타났다. 이들 결과를 종합해 볼 때, 비균질 보정을 제외하고는 비교적 정확하게 선량을 계산하는 것으로 평가되었다. 추후 대부분의 상용 2.5D 치료계획시스템 (radiation treatment planning system; RTP)들이 비균질 보정 방법으로 사용하고 있는 Equivalent TAR(tissue-air ratio) 방식을 구현시키고자 하며, 본 연구에서 구현된 선량계산 모듈을 교육 및 연구용으로 활용할 수 있을 것으로 기대 한다.것으로 기대 한다.

• 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.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제21권2호
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• pp.36-42
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• 1998

Treatment of a large diseased area with electron often requires the use of two or more adjoining fields. In such cases, not only electron beam divergence and lateral scattering but also fields overlapping and separation may lead to significant dose inhomogeneities(${\pm}20%$) at the region of junction of fields. In this study, we made Acrylic Electron Wedges to improve dose inhomogeneities(${\pm}5%$) in these junction areas and to apply it to clinical practices. All measurements were made using 6, 9, 12, 16, 20 MeV Electron beams from a linear accelerator for a $10{\times}10\;cm$ field at 100cm of SSD. Adding a 1 mm sheet of acryl gradually from 1 mm to 15 mm acquires central axis depth dose beam profile and isodose curves in water phantom. As a result, for all energies, the practical range was reduced by approximately the same distance according to the acryl insert, e.g. a 1 mm thick acryl insert reduces the practical range by approximately 1 mm. For every mm thickness of acryl inserted, the beam energy was reduced to approximately 0.2 MeV. These effects were almost Independent of beam energy and field size. The use of Acrylic Electron Wedges produced a small increase(less than 3%) in the surface dose and a small increase(less than 1%) in X-ray contamination. For acryl inserts, thickness of 3 mm or greater, the penumbra width increased nearly linear for all energies and isodose curves near the beam edge were nearly parallel with the incident beam direction at the point of penumbra width($35\;mm{\sim}40\;mm$). We decide heel thickness and angle of the wedge at this point. These data provide the information necessary to design Acrylic Electron Wedge which can be used to improve dose uniformity at electron field junctions and it will be effectively applied to clinical practices.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권1호
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• pp.197-200
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• 2016

Background: Wedge filters are commonly used in radiation oncology for eliminating hot spots and creating a uniform dose distribution in optimizing isodose curves in the target volume for clinical aspects. These are some limited standard physical wedges ($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$),or creating an arbitrary wedge angle, like motorized wedge or dynamic wedge,${\ldots}$ The new formulation is presented by the combination of wedge fields for determining an arbitrary effective wedge angles. The isodose curves also are derived for these wedges. Materials and Methods: we performed the dosimetry of Varian Clinac 2100C/D with Scanditronix Wellhofer water blue phantom, CU500E, OmniPro - Accept software and 0.13cc ionization chamber for 6Mv photon beam in depth of 10cm (reference depth) for universal physical wedges ($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, and $60^{\circ}$) and reference field $10.10cm^2$. By combining the isodose curve standard wedge fields with compatible weighting dose for each field, the effective isodose curve is calculated for any wedge angle. Results: The relation between a given effective wedge angle and the weighting of each combining wedge fields was derived. A good agreement was found between the measured and calculated wedge angles and the maximum deviation did not exceed $3^{\circ}$. The difference between the measured and calculated data decreased when the combined wedge angles were closer. The results are in agreement with the motorized single wedge appliance in the literature. Conclusions: This technique showed that the effective wedge angle that is obtained from this method is adequate for clinical applications and the motorized wedge formalism is a special case of this consideration.