• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.323-332
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• 1996

목적 : 방사선 치료에 있어서 조직내 등선량 분포곡선을 변형시킬 목적으로 쐐기 차폐물이 사용되고 있는데 최근 기존의 고정 쐐기와는 다르게 비대칭적인 콜리메이터인 Independent Jaw에 의해 등선량 분포곡선을 변형시키는 동적 쐐기 기법이 실용화 되고 있으나 아직 그 방사선 물리학적인 특성에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 저자는 기존의 고정 쐐기와 비교하여 조직내 방사선량 분포의 특성을 알아보고자 본 연구를 계획하였다. 대상 및 방법 : 물 판톰, 폴리 스타이린 판톰, 평균 유방 모형 판톰을 대상으로 전리함, 필름, TLD 등을 이용하여 동적 쐐기와 고정 쐐기의 선량 분포를 측정하여 비교하였다. 방사선원은 선형 가속기의 6MV x선을 사용하였고 $15{\times}15$ 조사면에서 15, 30, 45도 쐐기를 이용하였다 조직내선량 분포는 전리함과 필름 선량계를 사용하였고, 유방 접선 치료방식에서의 반대편 유방 조사선량은 TLD를 사용하였다. 결과 : 1) 조직내 $\%$심도 선량은 고정 쐐기의 경우 심도 선량 깊이가 깊어지는 방사선의 경화 현상이 뚜렷하였으나 동적 쐐기의 경우에는 발견할 수 없었으며 그 $\%$심도선량은 개방 조사면과 유사하였다. 2) 조직내 등선량 분포 곡선을 보면 동적 쐐기의 경우 고정 쐐기와는 달리 원하는 깊이, 원하는 조사면에서 원하는 쐐기 각도를 얻을 수 있었으며 쐐기 각도를 이루는 등선량 분포 곡선이 고정 쐐기에 비해 더욱 직선적이었다. 3) 산란선량은 동적 쐐기의 경우 개방 조사면과 그 양이 거의 동일하였으며 유방보존술에서의 접선 조사방식의 방사선치료에서 고정 쐐기 대신에 동적 쐐기를 사용함으로써 반대측 유방으로의 피폭선량을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로 동적 쫴기 기법은 단순히 고정 쐐기를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 고정 쐐기의 단점을 보완해 줄 수 있으며 향후 방사선 치료에 있어서 더 다양한 유용성을 가질 수 있으리라 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권3호
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• pp.225-233
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• 2004

목적: 유방의 방사선조사 시 결손조직을 보상하고 방사선 균질선량 분포를 얻기 위해 통상적으로 physical wedge를 사용하여 왔다. Physical wedge 사용 시 주변의 폐, 심장, 반대편 유방, 피부에 조사되는 방사선량의 증가에 따른 급성, 만성 부작용의 증가가 문제시 된다. 본 연구에서는 일반적인 Physical wedge와 virtual wedge를 비교하여 동측 유방, 반대편 유방, 폐, 심장, 주변연부조직에 미치는 선량분포의 개선점을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: Solid water phantom을 이용하여 Dmax와 10 cm 깊이에서 physical wedge와 virtual wedge 사용시 조사야 주변선량을 비교하였다 Humanoid Phantom (Anderson Rando Phantom)을 사용하여 Lt. breast의 tangential Irradiation 시 physical wedge와 virtual wedge 사용에 따른 동측 유방선량과 피부선량, 반대편 유방선량과 반대편 유방의 피부선량, 주변 연부조직선량, 동측 폐선량 및 심장에 조사되는 선량을 TLD를 이용하여 비교하였으며 Helax 5.0 RTP system을 이용한 compute planning으로 선량분포 및 관심부의 DVH를 비교하였다. 이때 virtual wedge와 physical wedge의 사용에 따른 총조사 시간을 측정하였다 또한 7명의 유방암 환자에서 virtual wedge, physical wedge 사용에 따른 동측 유방 피부선량, 반대편 유방 피부선량, 조사야에서 1.5 cm 떨어진 주변 선량을 측정하여 비교하였다. 결과: Virtual wedge는 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}C$, 45$^{\circ}C$, 50$^{\circ}C$ 모두에서 physical wedge에 비해 주변선량이 감소하였으며 방사선조사 시간을 53$\~$55$\%$ 감소시켜 유용한 결과를 나타냈다. 15$^{\circ}C$, 30$^{\circ}C$ wedge를 사용한 Humanoid Phantom의 TLD 측정에서도 virtual wedge에서 반대편 유방선량은 1.35$\%$, 2.55$\%$ 감소하였고, 반대편 유방 피부선량은 0.87$\%$, 1.9$\%$ 감소하였다 또한 동측 폐선량은 2.7$\%$, 5.0$\%$, 심장선량은 0.95$\%$, 2.5$\%$ 감소하였다. 또한 조사야 경계부위의 선량은 1.8$\%$, 2.33$\%$ 감소하였으며 동측 유방의 피부선량은 2.4$\%$, 4.58$\%$ 증가하였다. Helax 5.0 RTP system을 이용한 DVH analysis에서 동측 유방내 선량균질정도는 physical wedge와 virtual wedge에서 차이 없이 유사하였다 결론: 유방암치료에서 virtual wedge는 통상 사용하는 physical wedge에 비하여 주변 연부조직선량, 반대편 유방선량, 동측 페선량 및 심장선량을 감소시켜 급, 만성 방사선 부작용의 위험을 감소시킬 수 있는 임상적으로 매우 유용한 방법이며 또한 방사선조사시간을 단축시킴으로써 선형가속기의 부하를 줄일 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.349-354
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• 2011

투시검사실내 공간산란선 분포에 대한 정확한 정보와 환자, 검사 자 등에 대한 피폭을 줄이고자 투시용방사선 발생장치를 이용한 실험결과는 다음과 같았다. 테이블과 동일한 높이의 경우 산란선은 50 cm지점과 250 cm 지점에서 0.78 mGy/min ~ 0.04 mGy/min (95 %), 테이블 하 방향 50 cm의 경우 0.17 mGy/min ~ 0.02 mGy/min (86 %), 테이블 상 방향 50 cm 의 경우 1.37 mGy/min ~ 0.05 mGy/min (96 %) 로 감소하였고 상 방향 50 cm 보다 수평지점에서 50 ~ 60% 선량 감소를 나타냈고 하 방향 50 cm 지점에서는 90 ~ 95%정도의 감소율을 나타냈다. 조사야 조절장치의 경우 25%로 줄였을 때 50 cm 지점에서 0.78 mGy/min 에서 0.16 mGy/min 으로, 250 cm 지점에서 0.04 mGy/min 에서 0.01 mGy/min으로 평균 80% 정도 감소하였다. 피사체의 유무의 경우 피사체가 없는 경우 모든 측정지점에서 평균 96.7% 공간 산란선량이 감소하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권1호
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• pp.75-88
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• 2002

전리층의 전기 전도도와 전기장을 구함으로써 극지방 전리층의 기후학적 특성을 살펴보았다 이를 위해, 총 109일간의 Sondrestrom 비간섭 산란 레이더 자료를 이용하였다. 전기 전도도와 전기장을 이용하여 전리층 전류 분포를 추정하였고, 구해진 전리층 전류 밀도와 그로 인해 유발되는 지상 지자기 변화를 비교하였다. 또한 지상 지자기 변화(특히, D 성분)에 대한 연자기력선 전류의 효과도 검토되었다. Sondrestrom 상공 전리층에 대한 몇 가지 흥미로운 기후학적 특성을 본 연구로부터 알 수 있었다: (1) 주간의 전기 전도도 분포는 주로 태양 EUV복사에 의한 것이며, 야간에는 미약하다. (2) 극관 영역 전리층의 전기 전도도 분포는, 주간에는 태양 EUV복사에 의한 분포를 보이는 반면, 야간에는 Hall 및 Pedersen 전기 전도도의 시간 평균이 각각 1.6 및 1.2 siemen으로 아주 낮다. (3) 남북 성분 전기장의 최대치가 낮 영역에 나타나는 경향이 있다. 동서 성분 전기장은 Chatanika에 비해 강하다 (4) 동서 성분 전류는 낮 영역에서 강하게 흐른다. 정오 바로 전에 강한 남향 전류가 흐른다. (5) 오로라제트전류와 동시에 관측된 지상 지자기 변화 $({{\Delta}}H)$ 사이에 높은 상관관계를 나타낸다. 하지만 무한판상을 가정한 전류가 크게 과소평가 된다. 또한 ${{\Delta}}H$의 관계보다 더 높게 나타나며, 이것은 연자기력선 전류가 ${\Delta}7$에 영향을 미친다는 것을 의미한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제8권1호
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• pp.115-124
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• 1990

고 에너지 23MV광자선의 특성 중 임상적용에 중요한 심부선량 백분율, 조직-최대선량비 (TMR), 산란-최대선량비 (SMR), 표면선량 및 출력선량 보정계수등의 변수가 이온전리 (IC-10)함 및 평행 평판전리 (PS-033)함에 의해 측정 조사되었다. 명목상의 23 MV X-선에 대한 가속에너지는 $18.5\pm0.5$ MV로 측정되었다. Mevatron KD 8067의 23 MV X-선의 중심선속의 반가층이 기하학적인 좁은 선속으로 측정되었으며 반가층의 두께는 $24.5\;g/cm^2$이었다. 조직-최대선량비는 심부선량백분율표에서 구해졌으며, 실측치와 비교한 결과 각 조사면의 크기와 깊이에서 약간의 차이를 보였으나 평균 $0.7\pm0.5$의 오차를 나타내고 있어 계산에 의한 TMR 값과 잘 일치함을 보였다. 조사면 $0\times0\;cm^2$의 TMR 값은 zero 조사면의 유효감약계수에 의한 값과, 각 조사면의 조직-최대 선량비로 부터 비선형최소자승법에 의해 구해진 유효선흡수계수 및 반가층 측정에 의한 유효선흡수 계수에 의한 값들로 비교되었으며, $\mu=0.0283{\pm}0,0002cm^{-1}$을 보였고, 세 방법 모두 오차범위내에서 잘 일치됨을 보였다. 한편, 불규칙 조사면의 선량계산에 이용될 SMR은 조사면의 반경 50cm까지 계산되어 대형 조사 면에서도 선량율 산출이 이루어지도록 하였다. Mevatron KD 8067의 23 MV X-선의 조직 표면선량은 SSD 100 cm, 1$10\times10\;cm^2$의 조사면에서 최대조직선량율의 $9.6\%,\;25\times25\;cm^2$에서는 $25.4\%$를 보였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권2호
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• pp.279-285
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• 1989

Tatcher식에 의하여 조직최대선량비와 깊이선량을 6MV X-선의 중심축상에서 측정하였다. 쐐기형 조사야에 있어서 깊이, 조사야 및 쐐기의 두께 등이 증가할수록 깊이선량은 개방 조사야에 비하여 크기가 증가하였다. 그러나 쐐기형 조사야에 있어서 조직산란보정 계수는 개방 조사야에 비하여 그 차이가 $1\%$ 미만이었다. 두 조사야에 있어서 중심축상의 깊이선량백분률의 차이가 발생하는 것은 쐐기에 의해서 X-선이 강화됨을 의미한다. 같은 각도의 쇄기에서 깊이선량백분률과 산란보정계수의 명목쐐기형 조사야와 유효쐐기형 조사야사이의 차이는 없었다. 개방조사야에서 조사야 $6cm{\times}6cm$, 깊이 7cm의 깊이선량백분률은 명목 또는 유효쐐기형 조사야 보다 $3.26\%$가 더 컸다. 그러나 조사야 $(10cm{\times}10cm)$가 커질수록 깊이선량백분률의 차이는 명목 또는 유효쐐기형 조사야보다 더 증가하였다-선량계측차이는 깊이 7cm에서 $3.56\%$, 12cm에서는 $5.30\%$였다 그러므로 심부종양치료시 선량의 계산이나 모니터세팅은 각 쐐기의 깊이 백분선량률과 투과율을 사용하여야 오차를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.663-669
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• 2017

진단목적의 방사선 의료 영상의 활용의 증가에 따라 환자의 피폭 선량 증가와 의료영상의 진단적 가치 저하에 기여하는 산란선의 관리 및 저감을 위한 연구는 필수적이라 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 관전압 증가에 따른 산란선의 증감이 영상 화질에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 ANSI 흉부 팬텀을 이용하여, 관전압 변화에 따른 산란선 발생 비율을 측정하고, 산란선의 발생에 따른 화질 영향을 RMS(Root Mean Square) 입상성 평가, RSD(Relative Standard Deviation) 및 NPS(Noise Power Spectrum) 분석을 통해 고찰하였다. 관전압 증가에 따른 산란선 발생비율은 73 kV 관전압에서 48.8%, 93 kV 관전압 인가시 80.1%로 점차 증가하는 것으로 확인되었다. 관전압 증가에 따른 산란선 증가의 화질 영향을 분석하기 위한 RMS 분석 결과, 관전압 증가에 따른 RMS 값이 증가하는 것으로 나타나 영상의 입상성이 떨어지는 결과로 도출되었다. 공간주파수 2.5 lp/mm에서의 NPS 값 또한 관전압 73 kV 인가에 비해 93kV 관전압 증가시 20% 정도 영상의 잡음이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 관전압 변화에 따른 산란선 발생이 화질에 미치는 영향을 확인할 수 있었으며, 이러한 연구 결과는 의료영상 품질 개선을 위한 연구의 기초 자료로서 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.12-17
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• 2015

본 연구에서 한국형 중이온 가속기 RAON에서의 의생물 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족할 수 있도록 Monte Carlo 전산모사를 통한 노즐 설계를 최적화하고자 하였다. 의생명 실험을 위한 빔 조건으로 최대 조사면 크기, 선량균일도 그리고 빔 오염도의 특정 조건을 만족하는 $C^{12}$ 빔 생산이 요구되었다. 이때 최적화된 빔 노즐 설계를 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션인 GEANT4 toolkit이 사용되었다. $15{\times}15cm^2$ 이상의 빔 조사면 크기와 3% 이내의 선량 균일도 그리고 전체 선량의 5% 보다 낮은 빔 오염도를 기본적인 조건으로 설정 되었다. 조사면 크기는 쌍극자 자석에 의해서 빔의 각도를 기울여 원형으로 회전하면서 쌍극자 자석의 아래쪽에 위치한 산란판의 두께를 조정하여 최적화 하였다. 빔 스캐닝 각도와 산란판의 두께는 Monte Carlo 시뮬레이션 분석에 의해서 각각 $0.5^{\circ}$와 0.05 cm로 최적의 값을 나타내었다. 선량 균일도와 최대 조사면 크기를 만족하기 위하여 static과 scanning beam을 복합하는 기술을 이용한 새로운 빔 전달 방법을 소개하였다. 중앙 고정용 빔과 빔 축으로부터 $0.5^{\circ}$ 경사각을 가지고 회전하는 빔과 경사각이 없이 바로 들어오는 빔을 조합하여 선량균일도가 1.1%와 빔 조사면의 최대크기가 $15{\times}15cm^2$가 되는 것을 확인하였다. 빔 오염도는 $C^{12}$ 이온과 다른 입자들에 의해서 전달된 흡수선량의 비율로 나타내었다. 물등가 깊이(water equivalent depth) 5 cm에서 17 cm 사이에서의 빔 오염도는 전체 선량에서의 2.5% 미만임을 확인하였으며 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 의생명 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족하는 노즐 구조를 설정할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.295-302
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• 2013

간암 환자에 대한 세기조절방사선치료(IMRT, intensity modulated radiotherapy) 및 세기조절회전방사선치료(VMAT, volumetric arc therapy)와 나선식토모치료(TOMO, Helical Tomotherapy)에서 2차 암의 원인이 될 수 있는 산란 및 누출선량률을 평가하였다. 5명의 간암 환자에 대해 IMRT와 VMAT, TOMO 치료계획을 실시하여 등중심(iso-center)으로부터 20, 40, 60, 80 cm 위치에서 유리선량계(RPLGD, radiophotoluminescence glass dosimeter)를 이용하여 선량을 측정하였다. 계획표적체적(Planning Target Volume, PTV)에 조사된 단위 선량(Gy)당 측정된 산란 및 누출선량은 IMRT의 경우, 최소 0.01에서 최대 3.13 Gy로 측정 되었고 VMAT에 대해서는 최소 0.03에서 최대 2.35 Gy까지, TOMO에 대해서는 최소 0.04에서 최대 1.30 Gy 까지 측정 되었다. 각 치료법에 대한 평균장기등가선량은 세기조절방사선치료에 대해 세기조절회전방사선 치료와 나선식단층토모치료가 각각 갑상선에서 75%와 51%, 대장에서 75%와 41%, 직장에서 72%와 48%, 전립선에서 76%와 50%로 나왔다. 본 측정을 통하여 산란 및 누출선량은 치료 중심으로부터의 거리에 따라 감소함을 보았으며 TOMO 치료의 경우, 환자치료를 위해 사용하는 모니터단위(MU, monitor unit)가 타 치료법에 비해 상대적으로 큼에도 불구하고 산란 및 누출선량은 크지 않는 것으로 평가되었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권1호
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• pp.11-14
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• 2012

목 적: Anisotropic Analytical Algorithm (AAA)는 Pencil Beam Convolution (PBC) 알고리즘에 비하여 2차선과 조직 불 균질에 대한 영향에 보다 더 정확한 선량계산을 제공한다. 본 연구는 유방암 접선조사 치료계획에서 PBC 알고리즘과 AAA의 선량계산 알고리즘에 따른 선량분포의 차이를 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 선형가속기(CL-6EX, VARIAN, USA)의 6 MV 에너지를 이용한 유방암 환자 10명을 대상으로 Eclipse treatment planning system (Version 8.9, VARIAN, USA)을 사용하여 전산화 치료계획을 수립하였다. Conventional Radiation Therapy plan(Conventional plan)과 Field-in-Field Intensity Modulated Radiation Therapy plan (FiF plan)을 PBC 알고리즘을 이용하여 치료계획을 수립한 후 Monitor Unit (MU)를 고정시키고 AAA로 변경하여 선량계산하고, Dose Volume Histogram (DVH)을 이용하여 치료계획을 비교 분석하였다. 결 과: 첫 번째, Conventional plan의 PBC 알고리즘과 AAA에 따른 차이를 평가한 결과 치료용적에 대한 평균 Conformity Index (CI) 값의 차이는 PBC 알고리즘에서 0.295 높게 평가 되었다. 동측 폐에 대한 선량을 평가한 결과 $V_{47Gy}$과 $V_{45Gy}$는 PBC알고리즘에서 각각 5.83%, 4.04% 높게 평가되었고, Mean dose, $V_{20Gy}$, $V_{5Gy}$, $V_{3Gy}$는 AAA에서 각각 0.6%, 0.29%, 6.35%, 10.23%높게 평가되었다. 두 번째, FiF plan의 경우 치료용적에 대한 평균 CI 값의 차이는 PBC 알고리즘에서 0.165 높게 평가 되었고, 동측 폐에 대한 선량은 $V_{47Gy}$, $V_{45Gy}$, Mean dose는 PBC 알고리즘에서 각각 6.17%, 3.80%, 0.15% 높게 평가되었고, $V_{20Gy}$, $V_{5Gy}$, $V_{3Gy}$는 AAA에서 각각 0.14%, 4.07%, 4.35% 높게 평가되었다. 결 론: 유방암 접선조사에서 AAA로 계산했을 때, PBC 알고리즘에 비해 치료용적에 대한 Conformity가 Conventional plan, FiF plan 각각 0.295, 0.165 낮게 평가 되며, 동측 폐의 고 선량 영역의 선량은 적게 나타나며, 저 선량 영역의 선량은 많게 나타므로 폐에 대한 선량을 평가하는 데 선량계산 알고리즘에 따른 특징을 고려해야 할 것으로 사료된다.