• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.157-163
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• 2013

2차원 방향으로 납을 이동하여 방사선 세기를 조절하는 기존의 다엽콜리메이터와는 다른 방식으로 고안 된 3차원 콜리메이터를 개발하였다. 3차원 콜리메이터는 복잡한 기하학적 구조에 방사선 조사에 있어 실시간으로 선량을 변화 할 수 있다. 3차원 콜리메이터는 정육면체 구조로 이를 구성하는 각각의 복셀화된 콜리메이터는 모터와 납으로 연결되어 있다. 각각의 프레임은 컴퓨터로 코딩된 FPGA 신호를 회로에 전달하여 계획대로 개별적으로 움직일 수 있다. 여러 가지 복잡한 기하학적 구조를 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하여 결과를 도출하고 직접 실험한 결과를 비교 분석 하였다.

• 대한핵의학회지
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• 제30권3호
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• pp.372-378
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• 1996

목적 : 본 연구의 목적은 Te-124 반응으로 생산된 I-123을 이용하여 표지된 방사의약품을 이용할 때 저에너지용 조준기와 중에너지용 조준기가 SPECT에 미치는 영향을 비교 평가하는 것이다. 방법 : I-123을 채운 선선원을 이용 선선원과 조준기 사이에 풀렉시 유리판을 넣고 조준기로부터 선선원까지의 거리 5cm, 10cm, 15cm에서 영상을 얻었다. 비슷한 방법으로 I-123을 채운 패트리 접시, 2차원 호프만 모형, 3차원 제젝 모형, 3차원 호프만 모형을 영상화하였다. 서로 다른 조준기에서의 장단점을 보기 위해 공간해상도, 예민도, 산란성등의 특성이 비교되었다. 결과 : LEUHRP와 MEGP 대한 FWHM, FWTM, 그리고 예민도는 각각 (9.27mm, 61.27mm, $129CPM/{\mu}Ci$) 그리고 (10.53mm, 23.17mm, $105CPM/{\mu}Ci$)였다. 2차원 호프만 뇌 모형의 영상질은 LEUHRP가 MEGP보다 우수하였다. 그러나 3차원 제젝모형과 호프만 모형에서의 영상질은 MEGP가 LEUHRP보다 우수하였으며 그 이유는 3차원 영상 조건에서의 산란영향 때문인 것으로 생각된다. 결론 : 이상의 결과로 보아 [I-123]MIBG, [I-123]${\beta}$-CIT, 또는 [I-123]IPT의 3차원 영상 검사를 위하여 MEGP가 LEUHRP보다 우수한 영상을 제공할 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.174-181
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• 2003

목적: 유방암 환자를 삼문으로 방사선치료할 경우 유방의 접면 영역과 쇄골상 영역의 기하학적 일치를 이루기 위해 갠트리를 회전한 상태에서 테이블을 회전하는 방법이 사용되며, 이때 접면 조사의 posterior edge에 발생할 수 있는 어긋남을 필름선량측정법과 삼차원입체조영치료계획을 통하여 확인하고, 그 어긋남의 해결방법으로 콜리메이터의 각도를 보정해주는 방법들을 연구하였다. 대상 및 방법: 어긋남의 보정을 위해 쇄골상 영역과 유방의 접면 영역을 반쪽 빔 블록과 tangential field block을 사용하여 모의치료한 후 테이블 회전을 하지 않은 상태에서 환자의 몸에 접면 빔의 posterior edge에 선을 긋고, 테이블을 회전시킨 상태에서의 광조사야의 posterior edge와 테이블 회전 이전에 환자의 몸에 그어 놓은 선과 일치되도록 콜리메이터를 회전시키는 방법과, 본 연구에서 고안한 방법인 삼각함수로부터 유도시킨 다음과 같은 공식에 따라 콜리메이터를 회전하여 posterior edge의 어긋남을 보정하고 두 방법을 비교하였다. Co=$2sin^{-1}${$sin\{theta}\{cdot}sin(C/2)$} (Co: collimator angle, $\theta$: angle between tangential beam and table, C: couch angle) 결과: 필름선량측정법을 이용하여 콜리메이터를 보정하지 않은 경우 내외측의 접면 빔의 posterior edge가 어긋남을 확인할 수 있었으며, 콜리메이터를 보정함으로써 posterior edge의 일치함을 확인할 수 있었다. 위 두 방법에서 콜리메이터의 회전 각도는 동일하였다. 또한 전산화된 삼차원입체조영치료계획을 통하여, 접면 빔의 posterior edge의 어긋남을 확인할 수 있었으며, 콜리메이터를 회전하여 보정 함으로써 posterior edge의 일치를 확인할 수 있었다. 각각의 선량체적표를 비교할 경우, 콜리메이터를 보정하여 posterior edge의 일치를 이룬 경우가 더 적은 용적의 폐가 조사되는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 유방암 환자의 방사선 치료에서 삼문으로 치료할 경우에 갠트리와 테이블을 동시에 회전하여 쇄골위 영역의 아래 면과 접면 빔의 윗면을 일치시킬 때 각각의 접면 빔의 posterior edge가 어긋남을 인지해야 하며, 약간의 콜리메이터를 회전시킴으로써 이 어긋남은 보정가능하고, 폐에 조사되는 방사선 양도 줄일 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권2호
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• pp.421-430
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• 1993

The calculation of dose distribution in multiple arc stereotactic radiotherapy is a three-dimensional problem and, therefore, the three-dimensional dose calculation algorithm is important and the algorithm's accuracy and reliability should be confirmed experimentally. The aim of this study is to verify the dose distribution of stereotactic radiosurgery experimentally and to investigate the effect of the beam quality, the number of arcs of radiation, and the tertiary collimation on the resulting dose distribution. Film dosimetry with phantom measurements was done to get the three-dimensional orthogonal isodose distribution. All experiments were carried out with a 6 MV X-ray, except for the study of the effects of beam energy on dose distribution, which was done for X-ray energies of 6 and 15 MV. The irradiation technique was from 4 to 11 arcs at intervals of from 15 to 45 degrees between each arc with various field sizes with additional circular collimator. The dose distributions of square field with linear accelerator collimator compared with the dose distributions obtained using circular field with tertiary collimator. The parameters used for comparing the results were the shape of the isodose curve, dose fall-offs fom $90\%$ to $50\%$ and from $90\%\;to\;20\%$ isodose line for the steepest and shallowest profile, and $A=\frac{90\%\;isodose\;area}{50\%\;isodose\;area-90\%\;isodose\;area}$(modified from Chierego). This ratio may be considered as being proportional to the sparing of normal tissue around the target volume. The effect of beam energy in 6 and 15 MV X-ray indicated that the shapes of isodose curves were the same. The value of ratio A and the steepest and shallowest dose fall-offs for 6 MV X-ray was minimally better than that for 15 MV X-ray. These data illustrated that an increase in the dimensions of the field from 10 to 28 mm in diameter did not significantly change the isodose distribution. There was no significant difference in dose gradient and the shape of isodose curve regardless of the number of arcs for field sizes of 10, 21, and 32 mm in diameter. The shape of isodose curves was more circular in circular field and square in square field. And the dose gradient for the circular field was slightly better than that for the square field.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.223-228
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• 2015

이중으로 집중된 미세 다엽콜리메이터(Double-focused micro Multileaf Collimator: ${\mu}MLC$)는 보통의 다엽콜리메이터(Multileaf Collimator: MLC)에 비하여 조사면 가장자리 부분의 선량을 급격하게 줄여준다. 이러한 특성 때문에, 미세 다엽 콜리메이터는 정위적 방사선 수술과 치료(Stereotactic Radio-Surgery/RadioTtherapy, SRS/SRT)에 사용되어 왔다. 우리는 Elekta Synergy 선형가속기에 이중으로 집중된 동적 미세 다엽콜리메이터(Double-focused Dynamic micro-Multileaf Collimator: DMLC)를 부착하여 선량학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서는, 필름(GafChromic EBT2 film), EDGE 다이오드 검출기, 3차원 물 팬텀을 이용하였다. 깊이선량백분율(Percent Depth Dose, PDD), 엽 투과도(leaf leakage), 반그림자(Penumbra)를 측정하였고, 모든 데이터들은 6MV 광자선으로 측정하였다. 그 결과, DMLC가 1% 이내의 투과도를 갖는것을 확인할 수 있었다. DMLC는 이중으로 집중 되는 구조를 가졌기 때문에 반 그림자가 조사야 크기에 대하여 독립적인 것을 확인하였다. 본 연구에서는 DMLC의 선량학적 특성을 바탕으로, Elekta Synergy에 부착된 DMLC의 적용 가능성을 증명하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권5호
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• pp.452-461
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• 1998

The pin power distribution is determined by analyzing the rotational gamma scanning data for 36 element fuel bundle of HANARO. A fission monitor of Nb$^{95}$ is chosen by considering the criteria of the half-life, fission yield, emitting ${\gamma}$-ray energy and probability. The ${\gamma}$-ray spectra were measured in Korea Atomic Energy Research Institute(KAERI) by using a HPGe detector and by rotating the fuel bundle at steps of 10$^{\circ}$. The counting rates of Nb$^{95}$ 766 keV ${\gamma}$-rays are determined by analyzing the full absorption peak in the spectra. A 36$\times$36 response matrix is obtained from calculating the contribution of each rod at every scanning angle by assuming 2-dimensional and parallel beam approximations for the measuring geometry. In terms of the measured counting rates and the calculated response matrix, an inverse problem is set up for the unknown distribution of activity concentrations of pins. To select a suitable solving method, the performances of three direct methods and the iterative least-square method are tested by solving simulation examples. The final solution is obtained by using the iterative least-square method that shows a good stability. The influences of detection error, step size of rotation and the collimator width are discussed on the accuracy of the numerical solution. Hence an improvement in the accuracy of the solution is proposed by reducing the collimator width of the scanning arrangement.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.1031-1033
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• 2013

후쿠시마와 같은 방사선 누출 사고 시 방사선원의 위치를 찾는 일은 방사선 방호 뿐만 아니라 원전 사고의 조속하고 안전한 처리를 위해서도 중요하다. 방사선원의 3차원 위치 탐지는 기존에 방사선 탐지기의 2차원적 방사선 위치 탐지기능에 방사선원의 거리정보까지 추가 제공할 수 있어 방사선 오염원의 제거 및 제염작업에 결정적 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 반도체 센서에 기반한 듀얼(Dual) 방사선 탐지기를 이용한 방사선원 3차원 가시장치 개발 연구의 일환으로 방사선 센서부의 효율적 차폐체 구조설계에 관한 결과를 논하였다. 고하중의 텅스텐 또는 납 차폐체를 MCNP기반으로 최적구조로 설계함으로써 경량의 고효율 방사선원 위치탐지기 구현을 시도하였고, 이를 위해 차폐체의 구조와 두께, 그리고 콜리메이터에 형상의 다양한 변수모델에 대한 방사선 차폐시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구의 결과는 향후 실리콘 센서기반의 소형 경량의 3차원 방사선원 탐지 및 가시화 연구에 활용될 예정이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.129-132
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• 2002

The practical virtual compensator, which uses a dynamic multi-leaf collimator (dMLC) and three-dimensional radiation therapy planning (3D RTP) system, was designed. And the feasibility study of the virtual compensator was done to verify that the virtual compensator acts a role as the replacement of the physical compensator. Design procedure consists of three steps. The first step is to generate the isodose distributions from the 3D RTP system (Render Plan, Elekta). Then isodose line pattern was used as the compensator pattern. Pre-determined compensating ratio was applied to generate the fluence map for the compensator design. The second step is to generate the leaf sequence file with Ma's algorithm in the respect of optimum MU-efficiency. All the procedure was done with home-made software. The last step is the QA procedure which performs the comparison of the dose distributions which are produced from the irradiation with the virtual compensator and from the calculation by 3D RTP. In this study, a phantom was fabricated for the verification of properness of the designed compensator. It is consisted of the styrofoam part which mimics irregular shaped contour or the missing tissues and the mini water phantom. Inhomogeneous dose distribution due to the styrofoam missing tissue could be calculated with the RTP system. The film dosimetry in the phantom with and without the compensator showed significant improvement of the dose distributions. The virtual compensator designed in this study was proved to be a replacement of the physical compensator in the practical point of view.

• Radiation Oncology Journal
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• 제9권1호
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• pp.165-170
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• 1991

유방암의 근치적 또는 수술후 방사선 조사시 치료해야 할 부위는 유방과 주위임파 조직으로 매우 복잡한 3차인적 구조이다. 여러 방향의 조사에 의한 조사부위의 중복을 피하고 부작용을 최소화하기위한 여러 방법이 시도돼 왔으나 계산과정이나 치료방법이 매우 복잡하여 여러가지 문제점이 있었다. 이에 저자들은 Asymmetric jaw를 이용하고 gantry, collimator와 couch를 적절히 회전시켜 조사야가 만나는 부분에서 beam의 divergence를 없애줌으로써 가장 이상적으로 치료할 수 있는 방법을 소개하고자 한다. 5문 조사 방법은 다음과 같은 장점을 가진다. 1. 모든 조사야의 set up이 같은 위치에서 시행되므로 환자의 위치변동에 의한 target volume의 변화를 막을수 있다. 2. Half beam block을 사용하지 않아도 된다. 3. 조사야가 만나는 선(match line)에서 beam의 divergence가 없으므로 정확하다. 4. 계산이 쉽고 환자 set up이 용이하다. 5. 매일 치료를 같은 방법으로 정화하게 반복할 수 있다.